Nederlands
Menu

Wat is Duplexsysteem (duplex system)?

Een redundantieschema dat een systeem opbouwt uit een primair (actief) systeem dat de verwerking doet en een stand-bysysteem dat klaarstaat voor storingen, en dat bij uitval van het primaire systeem op het stand-bysysteem overschakelt om de verwerking voort te zetten. Afhankelijk van hoe gereed het stand-bysysteem is, spreekt men van hot standby, warm standby of cold standby.

Japanse benaming: デュプレックスシステム

“Duplexsysteem (duplex system)” komt voor in 2 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Systeemarchitectuur en betrouwbaarheid.

Vakgebied: Systeemarchitectuur en betrouwbaarheid

Verschil met een duaal systeem

Een duaal systeem voert tegelijk dezelfde verwerking op twee systemen uit en vergelijkt de resultaten. In een duplexsysteem verwerkt normaal alleen het primaire systeem, en wacht het stand-bysysteem voor het geval het primaire uitvalt. Een duaal systeem blinkt uit in foutdetectie en snelle omschakeling, maar kost meer omdat beide systemen altijd draaien. Een duplexsysteem houdt de kosten makkelijker laag, maar tijdens de omschakeling staat de verwerking stil, en verwerking vlak vóór de omschakeling kan verloren gaan.

Hot, warm en cold standby

Bij een hot standby draait het stand-bysysteem mee en worden de gegevens van het primaire systeem er steeds op bijgewerkt, zodat de omschakeling kort duurt. Bij een cold standby staat het stand-bysysteem uit of wordt het voor ander werk gebruikt, en wordt het pas na een storing gestart en van herstelde gegevens voorzien; de omschakeling duurt langer, maar de kosten zijn lager. Een warm standby zit daartussen: het stand-bysysteem draait, maar voordat het kan overnemen, zijn voorbereidingen nodig zoals applicaties starten of gegevens doorvoeren. De keuze hangt af van de toegestane stilstandtijd en de kosten.

Het omschakelmechanisme en aandachtspunten

Uitval van het primaire systeem wordt gedetecteerd met mechanismen zoals een heartbeat, een signaal dat regelmatig tussen het primaire systeem en het stand-bysysteem wordt uitgewisseld, en de verwerking wordt automatisch naar het stand-bysysteem verplaatst (failover). Om te voorkomen dat beide kanten na een communicatiestoring besluiten dat de andere is gestopt en allebei als primair systeem gaan draaien (split brain), wordt soms een derde bewakingsmechanisme ingezet. Of het stand-bysysteem correct kan overnemen, moet ook met regelmatige omschakeltests worden bevestigd.

Nu oefenen: vragen over Duplexsysteem (duplex system)

De servers van het manufacturing execution system (MES) van een halfgeleiderfabriek worden uitgevoerd als duplexsysteem met een primair (actief) systeem en een stand-bysysteem. Wat is een kenmerk als het stand-bysysteem een hot standby is?

  1. AHet stand-bysysteem draait mee en de gegevens van het primaire systeem worden er steeds op bijgewerkt, zodat bij uitval van het primaire systeem binnen korte tijd kan worden overgeschakeld
  2. BHet stand-bysysteem staat uit en wordt pas na uitval van het primaire systeem gestart en van herstelde gegevens voorzien, zodat de omschakeling tijd kost, maar het stroomverbruik en de kosten tijdens het wachten laag blijven
  3. CHet primaire systeem en het stand-bysysteem voeren tegelijk dezelfde verwerking uit en werken terwijl ze de resultaten vergelijken
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Het stand-bysysteem draait mee en de gegevens van het primaire systeem worden er steeds op bijgewerkt, zodat bij uitval van het primaire systeem binnen korte tijd kan worden overgeschakeld

Een hot standby houdt het stand-bysysteem draaiende en werkt de gegevens van het primaire systeem er steeds op bij, zodat het de verwerking binnen korte tijd kan overnemen als het primaire systeem uitvalt. Als het MES stilvalt, kan de fabriek niet meer aangeven hoe lots verder gaan, geen recepten aan apparatuur doorgeven en de productiegeschiedenis niet vastleggen, dus in het algemeen wordt een configuratie gekozen die snel kan omschakelen. Het stand-bysysteem uitgeschakeld laten en het pas na een storing starten, is een cold standby, en de tussenvorm (het draait wel, maar moet zich voorbereiden voordat het de verwerking overneemt) heet een warm standby. Twee systemen die tegelijk dezelfde verwerking uitvoeren en vergelijken, vormen een duaal systeem.

Veelgestelde vragen

Doet het stand-bysysteem van een duplexsysteem niets?

Bij een cold standby kan het stand-bysysteem uitgeschakeld zijn of voor ander werk worden gebruikt, zoals batchverwerking zonder haast. Als het primaire systeem uitvalt, wordt dat werk gestopt en neemt het stand-bysysteem de verwerking van het primaire systeem over. Bij een hot standby blijft het stand-bysysteem de gegevens van het primaire systeem ontvangen en staat het klaar om meteen over te nemen.

Hoe wordt de beschikbaarheid van een duplexsysteem berekend?

Als de verwerking kan doorgaan zolang het primaire of het stand-bysysteem draait, kan ze worden geschat met de formule voor parallelle systemen 1 − (1 − a)². In de praktijk spelen echter de omschakelapparatuur, de tijd die het omschakelen kost en gemeenschappelijke oorzaken van uitval (zoals de stroomvoorziening of de installatieplek) een rol, zodat de beschikbaarheid niet zo hoog is als de formule aangeeft.

“Duplexsysteem (duplex system)” in de toelichting

Vragen met “Duplexsysteem (duplex system)” (2)

  1. De servers van het manufacturing execution system (MES) van een halfgeleiderfabriek worden uitgevoerd als duplexsysteem met een primair (actief) systeem en een stand-bysysteem. Wat is een kenmerk als het stand-bysysteem een hot standby is?
  2. Welke beschrijving van een duaal systeem is juist?

Verwante termen

Duaal systeem (dual system) Hot standby Differentiële back-up Fail-safe Fail-soft Fool-proof Fouttolerantie (fault tolerance) Incrementele back-up Loadbalancer RAID

Naar de woordenlijst