Definición de hardware redundante (o redundancia de hardware)
La redundancia de hardware es la duplicación de componentes o funciones críticas de un sistema con la intención de incrementar la fiabilidad del sistema, usualmente en forma de respaldo o asegurar el funcionamiento en caso de fallo, o también para mejorar el rendimiento del sistema.
La redundancia de hardware se alcanza cuando se proveen dos o más copias físicas de un componente de hardware. Esto permite, en ciertos escenarios, un sistema más fiable.
Cuando otras técnicas (como el uso de componentes más fiables, control de calidad de fabricación, pruebas, simplificación de diseño, etc.) han sido agotadas, la redundancia de hardware puede ser la única forma de mejorar la confiabilidad de un sistema.
De todas maneras, la redundancia de hardware trae desventajas a tener en cuenta: incremento del peso, del tamaño, mayor consumo de energía y costos, y un aumento del tiempo de diseño, fabricación y pruebas.
En sistemas críticos algunas partes del sistema triplican o más los componentes de hardware.
Ventajas y desventajas de la redundancia de hardware
Desventajas
• Mayores costos.
• Mayor tamaño y peso de los equipos.
• Incremento del consumo de energía eléctrica.
• Mayores tiempos en el diseño, implementación y pruebas del hardware y el software.
En ocasiones la redundancia puede producir menor confiabilidad de un sistema. Esto puede ocurrir de tres formas según Charles Perrow (autor de Normal Accidents):
Primero, la seguridad de la redundancia resulta en un sistema más complejo, con más tendencia a errores o accidentes.
Segundo, la redundancia puede llevar a eludir la responsabilidad entre los trabajadores.
Tercero, la redundancia puede llevar a incrementar presiones de producción, resultado en un sistema que opera a altas velocidades, pero es menos seguro.
Ventajas
• Mayor tolerancia fallos del sistema.
• Mayor fiabilidad del sistema.
• Posibilidad de reparar un sistema o parte de este sin dejar de funcionar.
• Reparación automática en caso de fallas.
• Replicación de los datos almacenados.
• Incrementar el rendimiento del sistema.
Ejemplos de redundancia de hardware
• RAID: el funcionamiento de varios discos duros como si se tratara de uno solo.
• Balanceo de cargas: un servidor con componentes redundantes que evita la caída del servicio. Cuando uno falla, se activa el otro.
Otro ejemplo de redundancia de hardware es el uso de sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS, por sus siglas en inglés), los cuales proveen energía constante a los equipos en caso de una interrupción o fluctuación en el suministro eléctrico. Estos sistemas, habitualmente utilizados en servidores y centros de datos, cuentan con baterías que proporcionan energía temporalmente y permiten que los equipos sigan funcionando correctamente durante cortes de electricidad.
Además, en el ámbito de las redes informáticas, se utiliza la redundancia de hardware a través del enrutamiento conmutado, donde se disponen múltiples rutas físicas para transmitir datos. De esta manera, si una ruta falla, los datos pueden ser redirigidos hacia una ruta alternativa sin interrupciones significativas en la conectividad de la red.
La redundancia de hardware también puede implementarse en sistemas de seguridad, como por ejemplo en sistemas de videovigilancia. Al contar con varias cámaras de vigilancia y grabadoras, se asegura una mayor cobertura del área vigilada y la posibilidad de grabar y almacenar las imágenes en caso de fallos en algún equipo.
En el ámbito de la computación de alto rendimiento, se utiliza la redundancia de hardware en los llamados clústeres de servidores, donde múltiples nodos trabajan en paralelo para aumentar el rendimiento y la capacidad de procesamiento. Si uno de los nodos falla, los demás pueden asumir su carga de trabajo y garantizar así la continuidad del procesamiento.
En resumen, la redundancia de hardware es una estrategia importante para mejorar la confiabilidad y el rendimiento de los sistemas. Si bien puede implicar algunos costos y desventajas, sus beneficios en términos de fiabilidad, mayor tolerancia a fallos y capacidad de reparación son fundamentales en entornos críticos donde la interrupción del sistema puede tener graves consecuencias.
Resumen: hardware redundante
La redundancia de hardware es duplicar componentes o funciones críticas de un sistema para aumentar la confiabilidad y el rendimiento. Tiene ventajas como mayor tolerancia a fallos y posibilidad de reparación automática, pero también desventajas como mayores costos y consumo de energía. Ejemplos son RAID y balanceo de cargas.
¿Qué componentes de un sistema pueden tener redundancia de hardware?
Los componentes críticos de un sistema, como la fuente de alimentación, los discos duros, los procesadores o las tarjetas de red, pueden tener redundancia de hardware. Esto significa que se duplican o se agregan respaldos adicionales para asegurar el funcionamiento continuo en caso de fallo de alguno de estos componentes.
¿Cuál es el propósito de la redundancia de hardware?
El propósito principal de la redundancia de hardware es aumentar la fiabilidad del sistema. Al tener duplicados o respaldos de componentes críticos, se reduce la probabilidad de que un fallo cause una interrupción en el funcionamiento del sistema. También puede utilizarse para mejorar el rendimiento del sistema al distribuir la carga de trabajo entre los componentes redundantes.
¿Cuáles son los beneficios de la redundancia de hardware?
Los beneficios de la redundancia de hardware incluyen una mayor fiabilidad y disponibilidad del sistema. En caso de fallo de un componente, otro componente redundante puede tomar su lugar sin interrupciones significativas en el funcionamiento del sistema. Esto es especialmente importante en sistemas críticos donde la interrupción puede tener graves consecuencias, como en aplicaciones médicas, de seguridad o de servicios financieros.
¿Cuáles son las técnicas comunes de redundancia de hardware?
Algunas técnicas comunes de redundancia de hardware incluyen la configuración RAID (Redundant Array of Independent Disks) para la protección de datos almacenados, el uso de fuentes de alimentación redundantes en servidores, la duplicación de procesadores en sistemas críticos y la configuración de tarjetas de red en modo de enlace redundante para asegurar la disponibilidad de la red.
¿Qué sucede si falla un componente redundante?
Si falla un componente redundante, el sistema debería poder continuar funcionando sin interrupciones significativas. Esto se logra a través de mecanismos de conmutación automática o manual que permiten que un componente redundante tome el control y asuma la función del componente fallido. El tiempo de conmutación puede variar dependiendo de la configuración y el diseño del sistema.
¿Cuándo es recomendable utilizar redundancia de hardware en un sistema?
La redundancia de hardware es recomendable en sistemas críticos donde la fiabilidad y la disponibilidad son de suma importancia. Esto puede incluir servidores de misión crítica, sistemas de almacenamiento de datos, redes de telecomunicaciones, sistemas de seguridad y control industrial, entre otros. También puede ser beneficioso en entornos donde se necesita un alto rendimiento, ya que la duplicación de componentes puede distribuir la carga de trabajo y mejorar la capacidad de respuesta del sistema.
Terminología relacionada
• Redundancia de datos
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 09-07-2023
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2023). Definición de hardware redundante. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/hardware_redundante.php
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