時間：2023-03-29 09:25:03
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當系統內部有故障存在時，通過容錯技術消除故障的影響，使系統最終仍能給出正確的結果。按照時間劃分，故障可分為以下三種：永久性故障、間歇性故障和偶然性故障。永久故障是永遠持續下去直至修復為止的故障。對硬件來說，永久性故障意味著不可逆的物理變異。對軟件來說，這類故障也就是一個不可以自動恢復的錯誤狀態。間歇性故障是短暫的，但卻是斷續的，它既有偶然性，又有不定期的重復性。如一個處于臨界狀態的電路輸出時好時壞，而一個虛焊點就會引起這樣的故障。偶然性故障出現是短暫的，且可能是非重復性的。常常由于環境的變換、電源方面的干擾、元器件性能的波動、軟件的隨機變換、電磁干擾等因素而引起。這樣的故障有可能僅出現一次，或很長時間出現一次，但卻可能造成數據錯誤，甚至系統癱瘓。
針對不同故障應采取不同的容錯方法。容錯技術能自動適時地檢測并診斷出系統的故障，然后采取對故障的控制或處理的對策略。按照系統的失效響應階段，可以把各種容錯技術分成三種：故障檢查、靜態冗余、動態冗余。故障檢測并不提供對故障的容忍，而是發生故障時給出一個警告。故障檢測廣泛應用于微型機和小型機之類的小系統中，其中一些已體現了簡單的聯機檢測機理。嚴格地說，故障檢測不是容錯，它盡管檢測了故障，但是不能容忍這些故障，不給出故障警告。動態冗余用于糾錯碼存儲器或具有固定配置(即線路器件之間的邏輯連接保持不變)的多數表決冗余計算機之類的系統中。
根據不同情況，一個容錯系統可經歷以下階段：(1)故障檢測：大多數失效最終導致產生邏輯故障。有許多方法可用來檢測邏輯故障，如奇偶校驗、一致性校驗和協議違章都可以用來檢測故障。故障檢測技術有兩個主要的類別，即脫機檢測和聯機檢測，在脫機檢測情況下，進行檢測時設備不能進行有用的工作；聯機檢測提供了實時檢測能力，因為聯機檢測與有用的工作同時執行。聯機檢測技術包括奇偶校驗和冗余校驗；(2)故障限制：當故障出現時，希望限制其影響范圍。故障限制是把故障效應的傳播限制到一個區域內，從而防止污染其他區域；(3)故障屏蔽：故障屏蔽技術把失效效應掩蓋了起來，從某種意義上說，是冗余信息戰勝了錯誤信息，多數表決冗余設計就屬于故障屏蔽；(4)重試：在許多場合，對一個操作系統的第二次試驗可能是成功的，對不引起物理破壞的瞬間故障尤其如此；(5)診斷：對故障檢測技術沒有提供有關故障位置、性質的信息進行診斷；(6)重組：當檢測出一個故障并判明是永久性故障時，重組系統的器件替換失效的器件或把失效的器件與系統的其他部分隔離開來，也可使用冗余系統，確保系統能力不降低；(7)恢復：經檢測和重組后，必須消除錯誤效應。通常，系統會回到故障檢測前處理過程的某一點，并從這一點重新開始操作。這種恢復形式通常要后備文件、校驗點和應用記錄方法；(8)重啟動：如果一個錯誤破壞的信息太多，或者系統沒有設計恢復功能，那么恢復就不可能實現。僅當系統未受任何破壞時，才能進行“熱”重啟，并從故障檢測點恢復所有的操作。“熱”重啟相當于系統需要完全重新加載；(9)修復：即把診斷為故障的器件還原下來，修復也可以是聯機進行的或者脫機進行的；(10)重構：對元件進行物理替換之后，把修復的模塊重新加入到該系統中去。對聯機修復來說，實現重構不中斷系統的工作。
隨著計算機硬件和網路的快速發展，容錯計算機的系統開銷逐漸降低，且糾錯速度快。而軟件方法實現的容錯，對硬件不會提過高的要求。同時系統靈活，資源利用比較合理。更正檢測、診斷將會采取人工智能的處理途徑，以專家系統的各種智能工具來支持故障檢測和診斷。利用專家的知識，借助推理機構，迅速而準確地提供診斷結果。系統的動態重構、故障恢復功能及神經元芯片等將被用到容錯技術中來，都將在智能化的支持下得以實現。同時對電路內部的自檢、自重構研究，可以解決電路本身及子系統的可靠性問題，將會出現容錯的VLS1芯片及可直接支持系統容錯設計的可容錯設計芯片，為系統設計者提供一個具有透明性的容錯設計元器件。進入到芯片內部的容錯技術的研究將成為容錯研究的一大分支。
隨著網路時代的到來，對于一個成功的電子商務系統來說，必須響應在線客戶的需求并遵守服務的那個協議(SLA)，同時保護客戶的隱私及電子商務系統安全正常運營。對于客戶要求的響應程度及安全保護措施是一個基于Internet的電子商務系統成功的必要條件，容錯服務器就成為網絡時代電子商務運營商首要選擇。未來的智能化家庭都將擁有一個家庭數據中心，可提供全天候的服務，包括家庭安全、防盜和防煤氣泄漏以及各種家用電器的控制，這個家庭數據中心也只有采用容錯計算機才能擔當。今后容錯技術將同時在軟件和硬件上得到發展，將會出現初級的容錯軟件的設計方法，應用軟件方面的容錯設計將會產生一些實用的工具，同時產生一個通用操作系統和硬件相結合的容錯方法，走軟硬結合的道路。系統容錯設計將在分布式系統、CSCW等方面出現新的容錯設計方法。
[摘要]隨著計算機技術的發展，容錯技術和容錯計算機將成為新的研究發展方向。本文介紹了容錯技術的基本原理及內容，介紹了容錯系統的經歷階段和實現容錯功能的關鍵技術，總結了計算機容錯技術的現階段的應用情況。
[關鍵詞]容錯技術可靠性容錯功能
參考文獻：
[1]胡謀.計算機容錯技術[M].北京：中國鐵道出版社.
[2]楊孝宗.容錯計算技術的提出和發展[J].電子和信息化.
當系統內部有故障存在時，通過容錯技術消除故障的影響，使系統最終仍能給出正確的結果。按照時間劃分，故障可分為以下三種：永久性故障、間歇性故障和偶然性故障。永久故障是永遠持續下去直至修復為止的故障。對硬件來說，永久性故障意味著不可逆的物理變異。對軟件來說，這類故障也就是一個不可以自動恢復的錯誤狀態。間歇性故障是短暫的，但卻是斷續的，它既有偶然性，又有不定期的重復性。如一個處于臨界狀態的電路輸出時好時壞，而一個虛焊點就會引起這樣的故障。偶然性故障出現是短暫的，且可能是非重復性的。常常由于環境的變換、電源方面的干擾、元器件性能的波動、軟件的隨機變換、電磁干擾等因素而引起。這樣的故障有可能僅出現一次，或很長時間出現一次，但卻可能造成數據錯誤，甚至系統癱瘓。
針對不同故障應采取不同的容錯方法。容錯技術能自動適時地檢測并診斷出系統的故障，然后采取對故障的控制或處理的對策略。按照系統的失效響應階段，可以把各種容錯技術分成三種：故障檢查、靜態冗余、動態冗余。故障檢測并不提供對故障的容忍，而是發生故障時給出一個警告。故障檢測廣泛應用于微型機和小型機之類的小系統中，其中一些已體現了簡單的聯機檢測機理。嚴格地說，故障檢測不是容錯，它盡管檢測了故障，但是不能容忍這些故障，不給出故障警告。動態冗余用于糾錯碼存儲器或具有固定配置(即線路器件之間的邏輯連接保持不變)的多數表決冗余計算機之類的系統中。
根據不同情況，一個容錯系統可經歷以下階段：(1)故障檢測：大多數失效最終導致產生邏輯故障。有許多方法可用來檢測邏輯故障，如奇偶校驗、一致性校驗和協議違章都可以用來檢測故障。故障檢測技術有兩個主要的類別，即脫機檢測和聯機檢測，在脫機檢測情況下，進行檢測時設備不能進行有用的工作；聯機檢測提供了實時檢測能力，因為聯機檢測與有用的工作同時執行。聯機檢測技術包括奇偶校驗和冗余校驗；(2)故障限制：當故障出現時，希望限制其影響范圍。故障限制是把故障效應的傳播限制到一個區域內，從而防止污染其他區域；(3)故障屏蔽：故障屏蔽技術把失效效應掩蓋了起來，從某種意義上說，是冗余信息戰勝了錯誤信息，多數表決冗余設計就屬于故障屏蔽；(4)重試：在許多場合，對一個操作系統的第二次試驗可能是成功的，對不引起物理破壞的瞬間故障尤其如此；(5)診斷：對故障檢測技術沒有提供有關故障位置、性質的信息進行診斷；(6)重組：當檢測出一個故障并判明是永久性故障時，重組系統的器件替換失效的器件或把失效的器件與系統的其他部分隔離開來，也可使用冗余系統，確保系統能力不降低；(7)恢復：經檢測和重組后，必須消除錯誤效應。通常，系統會回到故障檢測前處理過程的某一點，并從這一點重新開始操作。這種恢復形式通常要后備文件、校驗點和應用記錄方法；(8)重啟動：如果一個錯誤破壞的信息太多，或者系統沒有設計恢復功能，那么恢復就不可能實現。僅當系統未受任何破壞時，才能進行“熱”重啟，并從故障檢測點恢復所有的操作。“熱”重啟相當于系統需要完全重新加載；(9)修復：即把診斷為故障的器件還原下來，修復也可以是聯機進行的或者脫機進行的；(10)重構：對元件進行物理替換之后，把修復的模塊重新加入到該系統中去。對聯機修復來說，實現重構不中斷系統的工作。
隨著計算機硬件和網路的快速發展，容錯計算機的系統開銷逐漸降低，且糾錯速度快。而軟件方法實現的容錯，對硬件不會提過高的要求。同時系統靈活，資源利用比較合理。更正檢測、診斷將會采取人工智能的處理途徑，以專家系統的各種智能工具來支持故障檢測和診斷。利用專家的知識，借助推理機構，迅速而準確地提供診斷結果。系統的動態重構、故障恢復功能及神經元芯片等將被用到容錯技術中來，都將在智能化的支持下得以實現。同時對電路內部的自檢、自重構研究，可以解決電路本身及子系統的可靠性問題，將會出現容錯的VLS1芯片及可直接支持系統容錯設計的可容錯設計芯片，為系統設計者提供一個具有透明性的容錯設計元器件。進入到芯片內部的容錯技術的研究將成為容錯研究的一大分支。
隨著網路時代的到來，對于一個成功的電子商務系統來說，必須響應在線客戶的需求并遵守服務的那個協議(SLA)，同時保護客戶的隱私及電子商務系統安全正常運營。對于客戶要求的響應程度及安全保護措施是一個基于Internet的電子商務系統成功的必要條件，容錯服務器就成為網絡時代電子商務運營商首要選擇。未來的智能化家庭都將擁有一個家庭數據中心，可提供全天候的服務，包括家庭安全、防盜和防煤氣泄漏以及各種家用電器的控制，這個家庭數據中心也只有采用容錯計算機才能擔當。今后容錯技術將同時在軟件和硬件上得到發展，將會出現初級的容錯軟件的設計方法，應用軟件方面的容錯設計將會產生一些實用的工具，同時產生一個通用操作系統和硬件相結合的容錯方法，走軟硬結合的道路。系統容錯設計將在分布式系統、CSCW等方面出現新的容錯設計方法。
[摘要]隨著計算機技術的發展，容錯技術和容錯計算機將成為新的研究發展方向。本文介紹了容錯技術的基本原理及內容，介紹了容錯系統的經歷階段和實現容錯功能的關鍵技術，總結了計算機容錯技術的現階段的應用情況。
[關鍵詞]容錯技術可靠性容錯功能
參考文獻：
[1]胡謀.計算機容錯技術[M].北京：中國鐵道出版社.
[2]楊孝宗.容錯計算技術的提出和發展[J].電子和信息化.
關鍵詞：3G視頻通信H.264/AVC容錯技術
傳統的視頻編碼標準都是圍繞比特流的概念組織的。實際上用于傳送數字視頻的大多數網絡體系結構并不適合直接傳輸比特流。在許多網絡體系結構中，比特流需要拆分為數據分組。這些分組的特性，如最小/最大尺寸、相關開銷和差錯屬性等在網絡體系結構間、甚至在某個給定的網絡體系結構內也是很不相同的。假如視頻編碼器自身能和網絡特性很好的匹配，將能夠獲得更好的視頻QoS。問題是如何容錯地支持易差錯的無線移動網絡？為了解決無線移動信道視頻的容錯傳輸，我們將采用如前向糾錯編碼及支持差錯復原的視頻壓縮編碼技術來解決。H.264編解碼器可以很好的解決易差錯信道的視頻容錯傳輸。在3GPP/3GPP2的傳輸環境下通過選擇適當的條帶長度使H.264編解碼器和無線移動信道的網絡特性得到很好的匹配，實現無線移動信道視頻的容錯傳輸。H.264標準適用于無線網絡傳輸的主要原因之一就是在概念上分為兩層:視頻編碼層VCL(VideoCodingLayer)和網絡抽象層NAL(NetworkAbstractionLayer)，其中VCL負責高效的視頻內容表示，它被設計成盡可能獨立的網絡，NAL負責對編碼信息進行打包封裝并通過指定網絡進行傳輸。H.264中還定義了兩種新的幀編碼類型，即SP幀和SI幀來完成不同流的切換，可以根據傳輸網絡和用戶終端的具體情況自適應地在不同碼率的視頻流之間切換，這大大改善了視頻流對3G網絡的適應性。
一、3G視頻通信中容錯技術的應用
3G通信技術的出現使對話式無線視頻業務成為可能，雖然3G網絡在移動環境下的帶寬可達384kbps，在靜止環境下的帶寬可以達到2Mbps，但是由于信道衰減、建筑物遮擋、終端移動、多用戶干涉等原因影響，使得信道是時變且高誤碼的，因此，在3G網絡上傳輸視頻流時，僅僅追求高的壓縮效率是不夠的，必須有一定的容錯和錯誤掩蓋措施。最新的3GPP/3GPP2標準要求3G終端支持H.264/AVC視頻編解碼技術，同時由于硬件的限制，3G終端只支持部分H.264/AVC的容錯工具。H.264中雖然提供了一些容錯工具，但是它們有各自不同的用途和目的，即在不同的場合需要選擇不同的組合來使用。
1.1錯誤隱藏技術由于錯誤隱藏技術能夠利用接收到的數據來恢復丟失的數據，因此一般都應用在解碼器端。在無線網絡環境中，解碼器的這種能力尤其重要，因為無線網絡環境中誤碼率高，很多RTP包在傳輸中被網關或者路由器丟棄，而這些丟失的數據又必須在解碼器端根據空間和時間上的相關性來恢復。錯誤隱藏技術的實現方法也很多，在JVT參考軟件中，就使用了一種空間相關性的方法，即使用被丟失宏塊周圍的4個宏塊來恢復被丟失的數據，其選用的標準是使恢復后邊緣數據的SAD(sumofabsolutedifference)差最小。這種方法的效果雖不是最好，但是計算簡單有效。
1.22Slice結構為了滿足MTU大小的要求，在3G網絡視頻傳輸中對視頻進行分片壓縮顯得尤其重要。經過分片壓縮后的視頻中每個RTP包中包含一個片，一般每個slice中包含一個或者幾個宏塊，并以RTP包的大小滿足MTU的要求為準。
1.3幀內編碼塊刷新由于幀內編碼不依賴時間上相鄰幀的數據，所以幀內編碼塊能有效地阻止由于包丟失甚至幀丟失而引起的錯誤傳播。對于對話式視頻業務來說，由于實時性要求高，而且I幀刷新的頻率較低，因此可以用幀內編碼塊來部分代替I幀的作用。H.264／AVC提供了兩種幀內編碼塊刷新(intrablockrefreshing)模式；其中，一種是隨機模式，即用戶可以選擇幀內編碼塊的數目，而由編碼器隨機決定哪些哪些位置上的宏塊實行幀內編碼；另一種是行刷新模式，即編碼器在圖像中依次選擇一行進行幀內編碼，但圖像分辨率大小不同，每次需要幀內編碼塊的數目也不同，例如在QCIF格式圖像中，每次需要選擇一行，即11個宏塊進行幀內編碼，而在CIF格式圖像中，這個數字變成22。
1.4參數集(ParameterSets)H.264標準中，取消了序列層和圖像層，將原本屬于序列和圖像頭部的大部分句法元素分離出來形成序列參數集SPS(SequenceParameterSet)和圖像參數集PPS(PictureParame2terSet)。序列參數集包括了與一個圖像序列有關的所有信息，如編碼所用的檔次和級別、圖像大小等，應用于視頻序列。圖像參數集包含了屬于一個圖像的所有片的信息，如嫡編碼方法、FMO，宏塊到片組的映射方式等，應用視頻序列中的一個或多個獨立的圖像。多個不同序列參數集和圖像參數集被解碼器正確接收后，被存儲于不同的己編碼位置，解碼器依據每個己編碼片的片頭的存儲位置選擇合適的圖像參數集來使用。
1.5冗余片(RedundantSlice)H.264編碼器除了對片內的宏塊進行一次編碼外，還可以采用不同的編碼參數對同一個宏塊進行一次或多次編碼，生成冗余片，冗余片的信息也被編碼進同一個視頻流中。解碼器在能夠使用主片的情況下會拋棄冗余片，反之如果主片丟失，也可以通過冗余片來重構質量。
1.6靈活的宏塊排序(FMO)FMO技術通過片組(slicegroup)技術來實現。片組是由一個或者多個片組成，而每個片中通常包括一系列的宏塊。采用FMO進行視頻編碼的好處在于，可以使因信道傳輸而引起的錯誤分散。具體實施方法是:幀圖中的宏塊可以組成一個或幾個片組，每一個片組單獨傳輸，當一個片組發生丟失時，可以利用與之臨近的已經正確接收到的另一片組中的宏塊進行有效的錯誤掩蓋。片組組成方式可以是矩形方式或有規則的分散方式(例如，棋盤狀)，也可以是完全隨機的分散方式。采用FMO提高了碼流的容錯能力，卻使編碼效率有所降低，同時也會增加編碼延遲時間。
二、結論
通信技術的飛速發展，第三代數字無線移動通信網絡以及多媒體信息服務(MMS)的興起為無線移動環境下的多媒體通信業務(特別是視頻)提供了應用和發展的需求．多媒體業務是3G的基本業務之一，然而視頻通信業務對3G網絡還是一種挑戰，這是由于無線網絡是一種易錯網絡，容易受到多徑干擾、陰影衰落等多種條件的影響，致使視頻傳輸流中的RTP包會大量丟失，因此對于3G無線網絡中的視頻通信業務，容錯技術是不容忽視的。H.264／AVC視頻編碼標準本身提供了許多容錯工具，可以很好的解決易差錯信道的視頻容錯傳輸，提高3G視頻通信的可用性。
參考文獻：
[1]潘全衛.DHCP服務器容錯方案[J].網管員世界.2009.(5):55-56.
關鍵詞：3G視頻通信H.264/AVC容錯技術
傳統的視頻編碼標準都是圍繞比特流的概念組織的。實際上用于傳送數字視頻的大多數網絡體系結構并不適合直接傳輸比特流。在許多網絡體系結構中，比特流需要拆分為數據分組。這些分組的特性，如最小/最大尺寸、相關開銷和差錯屬性等在網絡體系結構間、甚至在某個給定的網絡體系結構內也是很不相同的。假如視頻編碼器自身能和網絡特性很好的匹配，將能夠獲得更好的視頻QoS。問題是如何容錯地支持易差錯的無線移動網絡？為了解決無線移動信道視頻的容錯傳輸，我們將采用如前向糾錯編碼及支持差錯復原的視頻壓縮編碼技術來解決。H.264編解碼器可以很好的解決易差錯信道的視頻容錯傳輸。在3GPP/3GPP2的傳輸環境下通過選擇適當的條帶長度使H.264編解碼器和無線移動信道的網絡特性得到很好的匹配，實現無線移動信道視頻的容錯傳輸。H.264標準適用于無線網絡傳輸的主要原因之一就是在概念上分為兩層：視頻編碼層VCL(VideoCodingLayer)和網絡抽象層NAL(NetworkAbstractionLayer)，其中VCL負責高效的視頻內容表示，它被設計成盡可能獨立的網絡，NAL負責對編碼信息進行打包封裝并通過指定網絡進行傳輸。H.264中還定義了兩種新的幀編碼類型，即SP幀和SI幀來完成不同流的切換，可以根據傳輸網絡和用戶終端的具體情況自適應地在不同碼率的視頻流之間切換，這大大改善了視頻流對3G網絡的適應性。
一、3G視頻通信中容錯技術的應用
3G通信技術的出現使對話式無線視頻業務成為可能，雖然3G網絡在移動環境下的帶寬可達384kbps，在靜止環境下的帶寬可以達到2Mbps，但是由于信道衰減、建筑物遮擋、終端移動、多用戶干涉等原因影響，使得信道是時變且高誤碼的，因此，在3G網絡上傳輸視頻流時，僅僅追求高的壓縮效率是不夠的，必須有一定的容錯和錯誤掩蓋措施。最新的3GPP/3GPP2標準要求3G終端支持H.264/AVC視頻編解碼技術，同時由于硬件的限制，3G終端只支持部分H.264/AVC的容錯工具。H.264中雖然提供了一些容錯工具，但是它們有各自不同的用途和目的，即在不同的場合需要選擇不同的組合來使用。
1.1錯誤隱藏技術由于錯誤隱藏技術能夠利用接收到的數據來恢復丟失的數據，因此一般都應用在解碼器端。在無線網絡環境中，解碼器的這種能力尤其重要，因為無線網絡環境中誤碼率高，很多RTP包在傳輸中被網關或者路由器丟棄，而這些丟失的數據又必須在解碼器端根據空間和時間上的相關性來恢復。錯誤隱藏技術的實現方法也很多，在JVT參考軟件中，就使用了一種空間相關性的方法，即使用被丟失宏塊周圍的4個宏塊來恢復被丟失的數據，其選用的標準是使恢復后邊緣數據的SAD(sumofabsolutedifference)差最小。這種方法的效果雖不是最好，但是計算簡單有效。
1.22Slice結構為了滿足MTU大小的要求，在3G網絡視頻傳輸中對視頻進行分片壓縮顯得尤其重要。經過分片壓縮后的視頻中每個RTP包中包含一個片，一般每個slice中包含一個或者幾個宏塊，并以RTP包的大小滿足MTU的要求為準。
1.3幀內編碼塊刷新由于幀內編碼不依賴時間上相鄰幀的數據，所以幀內編碼塊能有效地阻止由于包丟失甚至幀丟失而引起的錯誤傳播。對于對話式視頻業務來說，由于實時性要求高，而且I幀刷新的頻率較低，因此可以用幀內編碼塊來部分代替I幀的作用。H.264／AVC提供了兩種幀內編碼塊刷新(intrablockrefreshing)模式；其中，一種是隨機模式，即用戶可以選擇幀內編碼塊的數目，而由編碼器隨機決定哪些哪些位置上的宏塊實行幀內編碼；另一種是行刷新模式，即編碼器在圖像中依次選擇一行進行幀內編碼，但圖像分辨率大小不同，每次需要幀內編碼塊的數目也不同，例如在QCIF格式圖像中，每次需要選擇一行，即11個宏塊進行幀內編碼，而在CIF格式圖像中，這個數字變成22。
1.4參數集(ParameterSets)H.264標準中，取消了序列層和圖像層，將原本屬于序列和圖像頭部的大部分句法元素分離出來形成序列參數集SPS(SequenceParameterSet)和圖像參數集PPS(PictureParame2terSet)。序列參數集包括了與一個圖像序列有關的所有信息，如編碼所用的檔次和級別、圖像大小等，應用于視頻序列。圖像參數集包含了屬于一個圖像的所有片的信息，如嫡編碼方法、FMO，宏塊到片組的映射方式等，應用視頻序列中的一個或多個獨立的圖像。多個不同序列參數集和圖像參數集被解碼器正確接收后，被存儲于不同的己編碼位置，解碼器依據每個己編碼片的片頭的存儲位置選擇合適的圖像參數集來使用。
1.5冗余片(RedundantSlice)H.264編碼器除了對片內的宏塊進行一次編碼外，還可以采用不同的編碼參數對同一個宏塊進行一次或多次編碼，生成冗余片，冗余片的信息也被編碼進同一個視頻流中。解碼器在能夠使用主片的情況下會拋棄冗余片，反之如果主片丟失，也可以通過冗余片來重構質量。
1.6靈活的宏塊排序(FMO)FMO技術通過片組(slicegroup)技術來實現。片組是由一個或者多個片組成，而每個片中通常包括一系列的宏塊。采用FMO進行視頻編碼的好處在于，可以使因信道傳輸而引起的錯誤分散。具體實施方法是：幀圖中的宏塊可以組成一個或幾個片組，每一個片組單獨傳輸，當一個片組發生丟失時，可以利用與之臨近的已經正確接收到的另一片組中的宏塊進行有效的錯誤掩蓋。片組組成方式可以是矩形方式或有規則的分散方式(例如，棋盤狀)，也可以是完全隨機的分散方式。采用FMO提高了碼流的容錯能力，卻使編碼效率有所降低，同時也會增加編碼延遲時間。
二、結論
通信技術的飛速發展，第三代數字無線移動通信網絡以及多媒體信息服務(MMS)的興起為無線移動環境下的多媒體通信業務(特別是視頻)提供了應用和發展的需求．多媒體業務是3G的基本業務之一，然而視頻通信業務對3G網絡還是一種挑戰，這是由于無線網絡是一種易錯網絡，容易受到多徑干擾、陰影衰落等多種條件的影響，致使視頻傳輸流中的RTP包會大量丟失，因此對于3G無線網絡中的視頻通信業務，容錯技術是不容忽視的。H.264／AVC視頻編碼標準本身提供了許多容錯工具，可以很好的解決易差錯信道的視頻容錯傳輸，提高3G視頻通信的可用性。
參考文獻：
[1]潘全衛.DHCP服務器容錯方案[J].網管員世界.2009.(5)：55-56.
關鍵詞：熱備，集群，容錯，數據同步，心跳機制，高可用性
0.概述
容錯熱備份系統就是指由至少一臺主機，一臺備機組成的一個集群，當在主機上運行的應用程序或者控制系統由于外界各種未知的干擾，而出現了停止，數據損壞或者丟失的情況下，集群會自動將主機上運行的應用程序或者控制系統切換到備機上繼續運行，并且保證網絡ip地址也隨之進行切換，保證數據同步，使數據不丟失，不損壞。論文參考網。
本文主要研究了容錯熱備份系統的切換可靠性，方案的可用性以及監控過程中的心跳機制和切換當中的數據同步。分別驗證了“N對1”和“N加1”的熱備份方案。
1.容錯熱備份系統的原理介紹
Veritas ClusterServer(VCS)，是一種高可用性集群軟件，主要用在雙機熱備，容錯系統中，保護數據，保持不間斷服務。本文即采用Symantec公司的VCS軟件達到對應用程序中進程的監控和切換。VCS使用的心跳協議是低延遲傳輸協議(LLT, Low LatencyTransport)，LLT協議比IP協議更快并且可靠， LLT協議上方為組成員和廣播協議(GAB, Group MembershipService Broadcast)，由其發送廣播。GAB為多點對多點的傳輸協議，有信息傳輸的安全保障功能， GAB驅動LLT，為整個集群提供了可靠的數據傳輸。高可用進程(High availability Daemon, HAD)是VCS的主要進程，在GAB上層注冊，用以監控管理集群中物理機器的狀態。在以上這些協議以及進程之上，VCS中，是最上層提供管理資源的邏輯的多縣城進程。針對每個資源類型，都有相應的，監視對應類型的資源。原理構架如圖一所示：
圖一 VCS原理構架
2.容錯熱備份系統的方案對比
本文采取的容錯熱備份方案有以下兩種：N對1熱備份方案和N加1熱備份方案。論文參考網。論文參考網。
2.1 N對1熱備份方案
N對1的熱備份方案主要采用的是非對稱的故障切換模式，提供了一個專用的備份服務器，整個集群中的N臺主機對應一個備機，當任何一臺主機發生故障時，集群會將該主機的應用程序切換到這一臺備機上，由于提供了專用備機，沒有在同一臺計算機上運行多個應用程序而互不兼容的風險。
2.2 N加1熱備份方案
N加1熱備份方案主要采用的是對稱故障切換模式，該方案下，不需要專門的冗余服務器，集群中的一臺額外服務器只是用作備份容量，集群中的某臺主服務器出現故障時，可以通過之前的配置，切換到集群中任意一臺機器上，任何服務器可以為其它服務器提供冗余。
3.容錯熱備份系統的實現及驗證結論
本文的實驗環境采用3臺Linux操作系統的計算機作為容錯熱備份系統的物理節點，掛接磁盤，分別用來驗證N對1和N加1方案的可行性。
本文論證了三種情況：1.殺死主機上正在運行的應用程序的進程（即可認為是應用程序出現問題的情況）；2.主機與公網斷網的情況；3.主機意外宕機的情況。以上三種情況下，該容錯熱備份系統均能成功檢測并且平滑切換，保證了數據同步，數據信息無損失。
通過對容錯熱備份系統的深入研究，以及多種不同熱備份方案的比較，得出以下結論：本文采用的容錯熱備份系統，適用性廣泛，對于各種不同的領域，均可達到網絡信息與服務高可靠性的持續運行，并且保證數據的同步。
【參考資料】
[1]張艷,李舟軍,何德全.災難備份和恢復技術的現狀與發展[J].計算機工程與科學,2005,(02).
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【關鍵詞】容錯技術硬件冗余 VHDL代碼
1 引言
數字硬件電路設計越來越精密，但其故障的檢測也越來越難。而數字電路的設計大都是用VHDL語言來描述的，因此提出了一個在VHDL描述中自動插入故障容錯結構的工具。采用這種工具來做容錯電路的設計，用戶可以根據不同的需求在VHDL源碼級自動做電路故障容錯設計。
2 電路源碼級故障容錯的插入工具
數字電路自動化實現故障容錯，也就是在用VHDL語言設計數字電路時，自動化的加入故障容錯結構，并且最后得到具有容錯功能的VHDL描述的數字電路。這個自動化的過程用一個工具來實現，也就是故障容錯結構自動插入工具。該工具由六部分組成，如圖1所示。
VHDL源碼經過分析器轉化成一種特殊的中間數據格式，存儲在設計庫中；這種數據格式以有向無環圖（DAG）的形式組織起來，保存了VHDL完整的語義信息。用戶通過用戶接口輸入某些信息，來定位所需容錯的關鍵部件及從故障容錯器選擇所用的容錯器件。容錯后的數據重新送回到設計庫中，用反編譯系統再次恢復成VHDL代碼。本文對基于硬件冗余技術對源碼級容錯結構插入過程進行闡述。
3 硬件冗余技術
硬件冗余技術采用在系統中多加的硬件資源，包括被動冗余、主動冗余及主被動相結合三種形式。
被動冗余又稱為靜態冗余（Masking Redundancy ），它不改變系統的結構，靠附加的元器件來屏蔽掉故障元器件的作用。常用的被動冗余稱為三模冗余（Triple Modular Redundancy， TMR）結構。系統由相同功能的三個模塊及表決器構成，三個相同模塊同步運行，三個模塊的輸出作為表決器的輸入，系統的輸出是多數表決的結果。
所謂的主動冗余技術，就是能讓系統配置動態的改變，從而消除故障對系統的影響，同時補充系統冗余。當系統模塊發生故障時，依靠存儲多個模塊和故障檢測機構，通過系統內部的一次重組來切除或替換故障模塊。
4 硬件冗余的插入過程
數字電路設計者在使用該工具時，首先需要編寫電路的VHDL源碼、同時要提供采用的容錯技術類型及想要的容錯的位置（設計單元名和需復制的對象名）這些信息。
此處假定需要容錯的位置是：設計單元A，需復制的對象RESULT，而容錯技術采用硬件被動冗余中的三模冗余技術。插入技術主要由以下過程來實現。
4.1 三個新信號的拷貝
如圖2所示，首先通過設計庫的search（pname，sname）函數從庫中找到用戶所輸入的設計單元A，然后再使用符號表的 search（object_name，global）函數從符號表中查找目標對象RESULT，進行相對應的屬性修改后，清空temp。經過這些步驟后，完成了三模冗余技術所需要的新對象的聲明。
4.2 語句的復制
如圖3所示，該流程圖是對于語句的修改。
經過上面的步驟，完成了三模冗余技術的對象復制部分，將這些信息修改完成后再返存入設計庫中，實現了在數字電路的VHDL源碼級進行故障容錯結構的插入。
5 結語
利用自動化工具在數字電路的VHDL源碼級進行故障容錯結構的插入，能夠有效的提高設計者的工作效率。
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