Un punto único de falla ( SPOF ) es una parte de un sistema que, si falla , detendrá el funcionamiento de todo el sistema . [1] Los SPOF no son deseables en ningún sistema con el objetivo de alta disponibilidad o confiabilidad , ya sea una práctica comercial, una aplicación de software u otro sistema industrial.
Los sistemas pueden fortalecerse agregando redundancia en todos los SPOF potenciales. La redundancia se puede lograr en varios niveles.
La evaluación de un potencial SPOF implica identificar los componentes críticos de un sistema complejo que provocarían una falla total del sistema en caso de mal funcionamiento. Los sistemas altamente confiables no deberían depender de ningún componente individual de este tipo.
Por ejemplo, el propietario de una pequeña empresa de cuidado de árboles sólo puede tener una trituradora de madera . Si la trituradora se rompe, es posible que no puedan completar su trabajo actual y que tengan que cancelar trabajos futuros hasta que puedan obtener un reemplazo. El propietario de la empresa de cuidado de árboles podrá tener repuestos listos para la reparación de la trituradora de madera, en caso de que esta falle. En un nivel superior, es posible que tengan una segunda trituradora de madera que puedan llevar al lugar de trabajo. Finalmente, en el nivel más alto, pueden tener suficiente equipo disponible para reemplazar completamente todo en el lugar de trabajo en caso de fallas múltiples.
Se puede lograr un sistema informático tolerante a fallas a nivel de componente interno, a nivel de sistema (varias máquinas) o a nivel de sitio (replicación).
Normalmente, se implementaría un equilibrador de carga para garantizar la alta disponibilidad de un clúster de servidores a nivel del sistema. En un clúster de servidores de alta disponibilidad, cada servidor individual puede lograr redundancia de componentes internos al tener múltiples fuentes de alimentación, discos duros y otros componentes. Se podría obtener redundancia a nivel de sistema teniendo servidores de repuesto esperando para asumir el trabajo de otro servidor si este falla.
Dado que un centro de datos suele ser un centro de soporte para otras operaciones, como la lógica empresarial, representa un SPOF potencial en sí mismo. Por lo tanto, a nivel de sitio, todo el clúster se puede replicar en otra ubicación, donde se puede acceder a él en caso de que la ubicación principal deje de estar disponible. Por lo general, esto se aborda como parte de un programa de recuperación de desastres de TI .
Paul Baran y Donald Davies desarrollaron la conmutación de paquetes , una parte clave de las "redes de comunicaciones con supervivencia". Estas redes (incluidas ARPANET e Internet ) están diseñadas para no tener un único punto de falla. Múltiples rutas entre dos puntos cualesquiera en la red permiten que esos puntos continúen comunicándose entre sí, los paquetes "enrutados" se dañan , incluso después de cualquier falla de cualquier ruta en particular o de cualquier nodo intermedio.
En ingeniería de software , un cuello de botella se produce cuando la capacidad de una aplicación o de un sistema informático está limitada por un solo componente. El cuello de botella tiene el rendimiento más bajo de todas las partes de la ruta de transacción.
El seguimiento de los cuellos de botella (a veces conocidos como puntos críticos , secciones del código que se ejecutan con mayor frecuencia, es decir, que tienen el recuento de ejecución más alto) se denomina análisis de rendimiento . La reducción generalmente se logra con la ayuda de herramientas especializadas, conocidas como analizadores de desempeño o perfiladores. El objetivo es hacer que esas secciones particulares de código funcionen lo más rápido posible para mejorar la eficiencia algorítmica general .
Una vulnerabilidad o un exploit de seguridad en un solo componente puede comprometer un sistema completo.
El concepto de un único punto de falla también se ha aplicado a campos fuera de la ingeniería, la informática y las redes, como la gestión de la cadena de suministro corporativa [2] y la gestión del transporte. [3]
Las estructuras de diseño que crean puntos únicos de falla incluyen cuellos de botella y circuitos en serie (en contraste con los circuitos en paralelo ).
En el transporte, algunos ejemplos recientes de la aplicación reciente del concepto incluyen el puente del río Nipigon en Canadá, donde una falla parcial del puente en enero de 2016 cortó por completo el tráfico entre el este y el oeste de Canadá durante varios días porque está ubicado a lo largo de una parte de la Autopista Transcanadiense, donde no existe una ruta de desvío alternativa para los vehículos; [4] y el puente ferroviario del río Norwalk en Norwalk , Connecticut , un viejo puente giratorio que a veces se atasca al abrirse o cerrarse, interrumpiendo el tráfico ferroviario en la línea del Corredor Noreste . [3]
El concepto de punto único de falla también se ha aplicado a los campos de la inteligencia. Edward Snowden habló de los peligros de ser lo que describió como "el único punto de falla": el único depósito de información. [5]
Se requeriría que un componente de un sistema de soporte vital que constituyera un único punto de falla fuera extremadamente confiable.