冗余模块是指系统中除主工作模块外，额外配置的备用模块或组件。当主模块出现故障时，冗余模块可自动或手动接管工作，避免系统停机或数据丢失。
冗余模块是一种通过增加额外组件或系统来提升系统可靠性、容错能力和可用性的设计方法，广泛应用于航空航天、工业控制、通信网络、数据中心等对稳定性要求高的领域。其核心思想是通过“备份”机制，确保在部分组件故障时，系统仍能正常运行。
冗余模块的可靠运行依赖三大核心技术组件的协同：
故障监测单元：通过电压、电流、信号反馈等方式实时检测主模块状态，常用技术包括 “心跳检测”(主从模块定期互发信号)、“电流采样”(监测主模块负载是否异常)。
切换控制单元：接收监测单元的故障信号后，触发切换逻辑，常用方式有 “硬件切换”(通过继电器、FPGA 快速切换电路)和 “软件切换”(通过操作系统或专用固件控制)。
数据同步单元：确保主模块与冗余模块的数据一致性，避免切换后数据丢失，常用技术包括 “实时镜像”(主模块数据实时复制到冗余模块)、“增量同步”(仅同步变化的数据)。
设计与使用注意事项
避免 “同源故障”：主模块与冗余模块需独立供电、独立散热，例如冗余电源不能共用同一回路，否则电网断电会导致两者同时失效。
控制成本与复杂度：冗余模块会增加系统成本(如双电源成本比单电源高 30%-50%)和维护复杂度，需根据场景权衡，非关键系统(如家用路由器)无需配置。
定期测试与维护：冗余模块长期待机可能出现 “隐性故障”，需定期通过 “手动切换测试” 或 “自动巡检” 验证其可用性，例如数据中心每月测试冗余电源切换。
匹配负载与性能：冗余模块的功率、算力需与主模块一致，避免因冗余模块性能不足导致切换后系统降额运行。
更新时间：2025-10-30
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