Redundanzsysteme

Redundanzsysteme sind architektonische Konzepte, die durch Mehrfachausführung kritischer Funktionen die Verfügbarkeit und Fehlertoleranz technischer Systeme erhöhen. Ihr Ziel ist es, Ausfällen einzelner Komponenten oder Verbindungswege zu widerstehen und eine unterbrechungsfreie Bereitstellung wichtiger Dienste sicherzustellen. Typische Maßnahmen sind die Duplizierung von Bauteilen, redundante Pfade und automatische Failover-Mechanismen.

Wichtige Prinzipien sind Unabhängigkeit der Komponenten, regelmäßige Überwachung und klare Wiederherstellungsprozesse. Formen der Redundanz umfassen duplizierte Systeme (1:1), N+M-Redundanz sowie Betriebsmodi wie hot standby, warm standby und cold standby entsprechend dem Aktivierungsgrad.

Die Umsetzung erfolgt durch Hardware-Redundanz (z. B. redundante Netzteile, Festplatten), Software-Redundanz (Diversität der Algorithmen oder parallele Implementierungen) sowie datenbezogene Redundanz (Backups, Replikation, RAID, Erasure Coding). Anwendungsfelder reichen von Rechenzentren, Telekommunikation und Netzwerkinfrastruktur bis hin zu Energieversorgung, Verkehr, Medizintechnik und Industrieautomation.

In der Informationstechnik sind Hochverfügbarkeitsclustering, Load Balancing, redundante Netzwerkpfade und Multi-Path-I/O gängige Muster; in der Speichertechnik kommen RAID-Levels oder verteilte Replikation zum Einsatz. Planungen berücksichtigen Kennzahlen wie MTBF, MTTR, MTTF sowie RTO und RPO, um Verfügbarkeit, Wiederherstellungszeit und Datenintegrität zu definieren. Monitoring, Wartung und Notfallpläne sind zentral.