Redundanz

Redundanz ist die Verdoppelung oder Vervielfachung eines Systems. Es dient dazu, dass es bei einer Störung nicht zum völligen Erliegen kommt, sondern ein Ersatzsystem vorhanden ist, das den weiteren Betrieb gewährleistet. Typische Fälle sind etwa mehrere Stromanschlüsse von Servern, aber auch von kritischer Infrastruktur wie Krankenhäusern.

Redundanz kommt vom lateinischen redundare, das „im Überfluss vorhanden sein“ bedeutet.

Es gibt zahlreiche Bereiche in denen sich Redundanz zeigt: In der Technik stellt dies meist mehrere identische oder ähnliche Ressourcen dar, die bei einem störungsfreien Betrieb gar nicht benötigt werden. In der Informationstechnik sind es hingegen Daten, die sich wiederholen und damit auch weggelassen werden können.

Doppelt gemoppelt

Technische Redundanz funktioniert wie ein doppelter Boden: Es bedeutet zum Beispiel mehr Leitungen als nötig oder ein Ersatzserver. Diese Dinge werden nicht benötigt, außer das Hauptsystem funktioniert nicht richtig. Damit nicht alles zum Erliegen kommt, werden redundante Ressourcen benötigt. So lässt sich sicherstellen, dass Daten, Systeme, Netzwerke und ähnliches trotz Störung weiter verfügbar bleiben.

Die Verdopplung oder generelle Vervielfachung von Komponenten oder Daten kann jedoch immense Kosten verursachen. Immerhin müssen ja mehr Leitungen verlegt, mehr Rechenzentren gemietet, mehr Daten gespeichert, etc. werden.

Redundanz und Sicherheit

Redundante Systeme dienen aber nicht nur dem Weiterlaufen von Systemen trotz Störung, sondern auch der Sicherheit. So wird etwa darauf geachtet, dass Sicherheitssysteme parallel an verschiedenen Orten liegen, damit bei einem Ausfall nicht das ganze System angreifbar wird.

Auch gibt es die sogenannte diversitäre Redundanz („vielfältiger Überfluß“). Dies meint, dass ein System unterschiedliche Komponenten für die gleiche Anwendung nutzt. So kann etwa bei einem Fehler in der Hardware oder Software auf nichtfehlerhafte Komponenten zugegriffen werden. Dadurch wird das Risiko auf einen kompletten Systemausfall minimiert, denn es ist unwahrscheinlich, dass verschiedene Komponenten den gleichen Fehler aufweisen.

Datenredundanz

Auch bei der Redundanz in der Informationstechnik gibt es eine Vervielfachung. Diese zusätzlichen Daten können weggelassen werden, ohne dass die Information verloren geht. Selbst wenn nur ein Teil des Datensatzes übertragen wird, steht die gesamte Information verlustfrei zur Verfügung.

Dies ist zum Beispiel bei QR Codes der Fall. Selbst wenn nur rund 70% des QR-Codes noch lesbar sind, kann er trotzdem noch gelesen werden.

Auch bei der Komprimierung von Daten wird die Redundanz genutzt um Dateien zu verkleinern.

Gegenteil der Redundanz: SPoF

Das Gegenteil von Redundanz ist der SPoF, der Single Point of Failure („einzelner Ausfallpunkt“). Dieser verhindert die weitere Nutzung eines technischen Systems oder ist für Datenverlust verantwortlich. Gibt es beim SPoF eine Störung, fällt das ganze System.

Beispiele für SPoF sind einzelne Festplatten mit nur einer Schnittstelle, nur ein Server oder nur eine Stromversorgung.

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Häufige Fragen zum Thema Redundanz

Das Gegenteil von Redundanz ist der SPoF, der Single Point of Failure („einzelner Ausfallpunkt“). Dieser verhindert die weitere Nutzung eines technischen Systems oder ist für Datenverlust verantwortlich. Gibt es beim SPoF eine Störung, fällt das ganze System. Beispiele für SPoF sind einzelne Festplatten mit nur einer Schnittstelle, nur ein Server oder nur eine Stromversorgung.

Redundanz ist die Verdoppelung oder Vervielfachung eines Systems. Es dient dazu, dass es bei einer Störung nicht zum völligen Erliegen kommt, sondern ein Ersatzsystem vorhanden ist, das den weiteren Betrieb gewährleistet.

Redundanz kommt vom lateinischen redundare, das „im Überfluss vorhanden sein“ bedeutet.

Es gibt zahlreiche Bereiche in denen sich Redundanz zeigt: In der Technik stellt dies meist mehrere identische oder ähnliche Ressourcen dar, die bei einem störungsfreien Betrieb gar nicht benötigt werden. In der Informationstechnik sind es hingegen Daten, die sich wiederholen und damit auch weggelassen werden können.

Technische Redundanz funktioniert wie ein doppelter Boden: Es bedeutet zum Beispiel mehr Leitungen als nötig oder ein Ersatzserver. Diese Dinge werden nicht benötigt, außer das Hauptsystem funktioniert nicht richtig. Damit nicht alles zum Erliegen kommt, werden redundante Ressourcen benötigt. So lässt sich sicherstellen, dass Daten, Systeme, Netzwerke und ähnliches trotz Störung weiter verfügbar bleiben.

Die Verdopplung oder generelle Vervielfachung von Komponenten oder Daten kann jedoch immense Kosten verursachen. Immerhin müssen ja mehr Leitungen verlegt, mehr Rechenzentren gemietet, mehr Daten gespeichert, etc. werden.

Bei der Redundanz in der Informationstechnik gibt es eine Vervielfachung von Daten. Diese zusätzlichen Daten können weggelassen werden, ohne dass die Information verloren geht. Selbst wenn nur ein Teil des Datensatzes übertragen wird, steht die gesamte Information verlustfrei zur Verfügung.

Dies ist zum Beispiel bei QR Codes der Fall. Selbst wenn nur rund 70% des QR-Codes noch lesbar sind, kann er trotzdem noch gelesen werden. Auch bei der Komprimierung von Daten wird die Redundanz genutzt um Dateien zu verkleinern.

Redundante Systeme dienen aber nicht nur dem Weiterlaufen von Systemen trotz Störung, sondern auch der Sicherheit. So wird etwa darauf geachtet, dass Sicherheitssysteme parallel an verschiedenen Orten liegen, damit bei einem Ausfall nicht das ganze System angreifbar wird.

Diversitäre Redundanz („vielfältiger Überfluß“) dient der Sicherheit. Dies meint, dass ein System unterschiedliche Komponenten für die gleiche Anwendung nutzt. So kann etwa bei einem Fehler in der Hardware oder Software auf nichtfehlerhafte Komponenten zugegriffen werden. Dadurch wird das Risiko auf einen kompletten Systemausfall minimiert, denn es ist unwahrscheinlich, dass verschiedene Komponenten den gleichen Fehler aufweisen.

Es gibt verschiedenste Fallback („Rückgriff“)-Lösungen für ganz unterschiedliche Bereiche. Es bezeichnet ein Sekundärsystem, das dann zum Tragen kommt, wenn das Primärsystem ausfällt. So wird ein Totalausfall verhindert. Gleichzeitig ist das Fallbacksystem aber nur als Übergangslösung gedacht.

Ein Fallbacksystem von Handys stellt zum Beispiel der abgesicherte Modus dar. Dieser verhindert, dass eine schadhafte Software das Handy angreift. Es sind daher fast alle Apps deaktiviert, nur noch die Grundfunktionen sind in Betrieb.

Im Webdesign stellt ein Fallback eine Alternativlösung in der Anzeige dar. Wenn etwa eine Webseite in einem Browser nicht ordentlich angezeigt werden kann, wird stattdessen eine grafisch abgespeckte Version angezeigt.

Auch in der Automobilindustrie gibt es Fallbacksysteme, vor allem für Bremsen und Lenkung. Fallen die Hauptsysteme aus, rettet einen das Fallbacksystem. Hier wird oft auch von einer limp home condition gesprochen, also einem Zustand, der es ermöglicht „nach Hause zu humpeln“.

Im Bereich der Sicherheitstechnik gibt es neben redundanten Systemen oft auch noch zusätzliche Rückfallebenen. Sollten die Hauptsysteme trotz unterschiedlicher Ebenen ausfallen, so bleibt das System durch den Fallback immer noch geschützt.