冗余系统是一种通过增加重复或备用组件来提升系统可靠性的设计方法。当主系统发生故障时，冗余组件会自动介入并接管工作，从而减少系统停机时间。以下是关于冗余系统的详细解释：

一、核心定义

冗余系统通过配置两套或更多相同、相对独立的硬件、软件或设计，当主系统出现故障时，冗余部分能够立即接管任务，确保系统持续运行。

二、主要目的

提高可靠性：

通过备份机制避免单点故障，显著降低系统崩溃风险；

减少故障时间：

故障发生时无需手动干预即可切换，缩短停机恢复周期；

保障关键任务：

在航空航天、医疗设备等对可靠性要求极高的领域，冗余系统是必备设计。

三、常见应用场景

硬件冗余：

如双电源模块、热备份硬盘、冗余网络接口等；

软件冗余：

通过代码备份或服务冗余实现系统功能冗余；

设计冗余：

例如并行处理结构（工作冗余）和备用模式（后备冗余）。

四、冗余类型

工作冗余：

多个组件并行工作，负载均衡，常见于服务器集群；

后备冗余：

主用组件正常工作，备用组件待机，故障时自动切换；

同步冗余：

通过状态监测实时切换，确保系统始终处于有效状态。

五、典型例子

汽车防抱死系统（ABS）：通过两个传感器冗余检测，防止单点故障导致刹车失效；

航空发动机冗余设计：采用双发动机并行工作，确保单发动机故障时仍能维持飞行。

六、注意事项

成本与维护：冗余系统会增加硬件成本和复杂度，需权衡可靠性与经济性；

同步机制：需设计精确的状态监测和切换逻辑，避免切换失败引发新故障。

综上，冗余系统通过备份和容错设计，是现代工业和关键领域保障系统稳定运行的重要技术。