Softwareredundanz

SoftwareRedundanz bezeichnet das Konzept, mehrere unabhängige Softwarekomponenten oder Instanzen bereitzustellen, die dieselbe Funktion erfüllen. Ziel ist Fehlertoleranz, Verfügbarkeit und Robustheit des Gesamtsystems, insbesondere in sicherheitskritischen oder hochverfügbaren Anwendungen.

Zu den gängigen Ansätzen gehören Diversität in der Implementierung (N-Version Programming, NVP), bei dem mehrere unterschiedliche Implementierungen dasselbe Spezifikationsziel realisieren; aktive Redundanz durch parallele Ausführung mehrerer Versionen mit Abstimmungs- bzw. Mehrheitsentscheidungen; sowie Zeitredundanz durch wiederholte Ausführung derselben Software, um transienten Fehlern nachzugehen. Recovery Blocks bieten strukturierte Fehlerbehandlung mit alternativen Codepfaden. In vielen Fällen wird auf unabhängig entwickelte Versionen geachtet, um nicht-korrelierte Fehler zu ermöglichen.

Vorteile sind erhöhte Fehlertoleranz, geringere Ausfallwahrscheinlichkeit und verbesserte Systemverfügbarkeit. Nachteile umfassen höheren Entwicklungs- und Wartungsaufwand, Komplexität bei Synchronisation und Abstimmung sowie potenzielle Konsistenzprobleme oder gemeinsame Fehler, falls Diversität unzureichend umgesetzt ist.

Anwendungen finden sich in sicherheitskritischen Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Industrieautomation sowie in Hochverfügbarkeitsdiensten in Rechenzentren und Cloud-Umgebungen. Die Planung von Softwareredundanz erfordert Kosten-Nutzen-Analysen, architektonische Entscheidungen zur Diversität sowie Beachtung relevanter Normen und Standards.