قطعة غيار ساخنة

المكون الاحتياطي الساخن ، أو المكون الاحتياطي الدافئ، أو المكون الاحتياطي الجاهز، هو عنصر يُستخدم كآلية احتياطية لضمان موثوقية تكوينات النظام . يكون المكون الاحتياطي الساخن نشطًا ومتصلًا كجزء من النظام العامل. عند تعطل أحد المكونات الرئيسية، يتم تشغيل المكون الاحتياطي الساخن. وبشكل أعم، يُمكن استخدام مصطلح "الاحتياطي الساخن" للإشارة إلى أي جهاز أو نظام يتم الاحتفاظ به في حالة جاهزية لتجاوز أي تأخير كبير في بدء التشغيل.

من أمثلة قطع الغيار الساخنة مكونات مثل محولات الصوت والفيديو ، وأجهزة الكمبيوتر ، وطابعات الشبكة ، والأقراص الصلبة . ^{[ 1 ]} يكون الجهاز قيد التشغيل، أو يُعتبر "ساخنًا"، ولكنه لا يعمل بشكل فعلي في النظام (أي لا يُستخدم من قِبله). ^{[ 2 ]}

قد يتم الاحتفاظ بالمولدات الكهربائية في وضع الاستعداد الساخن، أو قد يتم الاحتفاظ بقطار بخاري في الحظيرة وهو يعمل (حرفيًا ساخنًا) جاهزًا لاستبدال أي عطل محتمل في المحرك أثناء الخدمة.

عند تصميم نظام موثوق، يُسلّم بوجود احتمالية لحدوث أعطال. في الحالات القصوى، يمكن استنساخ النظام بالكامل وتحديثه باستمرار، بحيث يُمكن استبدال النظام الأساسي بالنظام الاحتياطي بسلاسة ودون انقطاع يُذكر. في أغلب الأحيان، يكون النظام الاحتياطي الفوري مكونًا حيويًا واحدًا، بدونه سيتعطل النظام بأكمله. يُدمج هذا المكون في النظام بطريقة تُمكّنه من تعديل النظام لاستخدامه عند حدوث أي مشكلة. قد يتم ذلك تلقائيًا أو يدويًا، ولكن في كلتا الحالتين، من الضروري وجود آلية لاكتشاف الأخطاء. لا يضمن النظام الاحتياطي الفوري بالضرورة توافرًا بنسبة 100% أو الحماية من الفقدان المؤقت للنظام أثناء عملية التبديل، بل يُصمّم لتقليل مدة تعطل النظام بشكل ملحوظ.

قد يختلف مفهوم "الاستعداد الساخن" قليلاً عن مفهوم "الاحتياط الساخن"، فهو يشير إلى حالة وليس إلى شيء مادي. على سبيل المثال، في شبكة الكهرباء الوطنية، يجب موازنة العرض مع الطلب على المدى القصير. قد يستغرق الأمر ساعات طويلة لرفع درجة حرارة محطة توليد الطاقة التي تعمل بالفحم إلى درجة حرارة التشغيل. وللسماح بموازنة الأحمال، قد تُبقى توربينات المولدات قيد التشغيل مع إيقاف تشغيل المولدات، بحيث يمكن تشغيل المولدات بسرعة عند حدوث ذروة في الطلب لموازنة الحمل. تُعرف حالة الاستعداد للتشغيل بـ"الاستعداد الساخن". مع أن هذه ليست ظاهرة حديثة، فقد يحتفظ مشغلو قطارات البخار بمحرك بخاري احتياطي في المحطة النهائية وهو قيد التشغيل، لأن تشغيل محرك بارد سيستغرق وقتًا طويلاً.

قد يكون المكون الاحتياطي مكونًا أو نظامًا مشابهًا، أو قد يكون نظامًا ذو أداء أقل، مصممًا للعمل خلال فترة إصلاح المكون الأصلي واستعادته. في أنظمة التوافر العالي ، من الشائع تصميم النظام بحيث لا يقتصر الأمر على وجود مكون احتياطي يمكن استبداله بسرعة، بل يشمل أيضًا إمكانية إصلاح المكون المعطل أو استبداله دون إيقاف النظام - وهذا ما يُعرف بالتبديل السريع . يُفترض أن احتمال حدوث عطل ثانٍ منخفض، ولذلك يُصمم النظام ببساطة للسماح باستمرار التشغيل حتى فترة صيانة مناسبة. عادةً ما يُحدد الحل الأمثل من خلال موازنة تكاليف تطبيق التوافر مع احتمالية حدوث مشكلة وخطورتها. يوجد نوعان من أنظمة الاستعداد السريع: 1. نظام الاستعداد السريع الرئيسي - التابع 2. نظام الاستعداد السريع في وضع القص

القرص الاحتياطي الساخن هو قرص أو مجموعة أقراص تُستخدم تلقائيًا أو يدويًا، حسب سياسة القرص الاحتياطي الساخن، لاستبدال قرص معطل أو تالف في تكوين RAID . ^{[ 1 ]} يُقلل القرص الاحتياطي الساخن متوسط ​​وقت الاستعادة (MTTR) لمجموعة التكرار في RAID ، مما يُقلل من احتمالية تعطل قرص ثانٍ وما يترتب عليه من فقدان للبيانات ، والذي قد يحدث في أي نظام RAID أحادي التكرار (مثل RAID-1، RAID-5، RAID-10). عادةً، يتوفر قرص احتياطي ساخن لاستبدال عدد من الأقراص المختلفة، وتتطلب الأنظمة التي تستخدم قرصًا احتياطيًا ساخنًا عادةً مجموعة تكرار لإتاحة الوقت اللازم لإنشاء البيانات على القرص الاحتياطي. خلال هذا الوقت، يكون النظام مُعرضًا لفقدان البيانات نتيجةً لعطل لاحق، وبالتالي فإن التبديل التلقائي إلى قرص احتياطي يُقلل من مدة التعرض لهذا الخطر مقارنةً بالاكتشاف والتنفيذ اليدويين.

لا يقتصر مفهوم النسخ الاحتياطية الساخنة على الأجهزة فحسب، بل يمكن أيضًا الاحتفاظ بأنظمة البرامج في حالة جاهزية، على سبيل المثال، قد يحتوي خادم قاعدة البيانات على نسخة برمجية في وضع الاستعداد الساخن، وربما حتى على نفس الجهاز للتعامل مع العوامل المختلفة التي تجعل قاعدة البيانات غير موثوقة، مثل تأثير فشل القرص، أو الاستعلامات المكتوبة بشكل سيئ، أو أخطاء برامج قاعدة البيانات.

سيتم تشغيل وحدتين على الأقل من نفس النوع، تستقبلان نفس مجموعة المدخلات، وتجريان عمليات حسابية متطابقة، وتنتجان مخرجات متطابقة بشكل شبه متزامن. عادةً ما تكون المخرجات عبارة عن مخرجات مادية (إشارات رقمية فردية من نوع تشغيل/إيقاف، أو إشارات تناظرية)، أو رسائل بيانات تسلسلية مغلفة ببروتوكولات مناسبة حسب طبيعة استخدامها المقصود. تُستخدم مخرجات وحدة واحدة فقط (تُسمى الوحدة الرئيسية أو الوحدة المتصلة بالشبكة، عبر منطق التطبيق) للتحكم في الأجهزة الخارجية (مثل المفاتيح، والإشارات، وأجهزة التحكم في الدفع/الكبح الموجودة على متن المركبة، وما إلى ذلك) أو ببساطة لعرض البيانات. أما الوحدة الأخرى فهي وحدة احتياطية جاهزة للعمل في حال تعطل الوحدة الرئيسية. عند تعطل الوحدة الرئيسية، يتم التحويل التلقائي إلى الوحدة الاحتياطية في غضون فترة وجيزة، وتُرسل مخرجات الوحدة الاحتياطية، التي أصبحت الآن الوحدة الرئيسية، إلى الأجهزة والشاشات المتحكم بها. قد تتعرض الأجهزة والشاشات المتحكم بها لخلل أو اضطراب قصير أثناء عملية التحويل. ومع ذلك، يمكن تصميمها بحيث تتحمل/تتجاهل الاضطرابات بحيث لا تتأثر عملية تشغيل النظام بشكل عام.

هذا يعني أن الجهاز، أو جزءًا منه، الذي قد يحتاج إلى التفعيل الفوري، يُحفظ مع تسخين أنابيب التفريغ (مسبقًا) ولكن مع فصل مصدر جهد الأنود. وهذا يتسبب في تلف طبقات الكاثود العادية قبل الأوان. ^{[ 3 ]}

• التكرار المعياري المزدوج