Questão de Sistemas Operacionais — Outros Assuntos de Sistemas Operacionais — CESPE / CEBRASPE 2025

Alta disponibilidade, failover e redundância

Gabarito: letra C (Certo). A afirmativa está correta: failover e redundância aumentam a disponibilidade teórica, e a probabilidade de falha simultânea de dois subsistemas independentes é, de fato, o produto das probabilidades individuais de falha, F = (1 − α1) × (1 − α2), onde α é a disponibilidade de cada subsistema. Essa é a aplicação direta do princípio de que, em sistemas redundantes em paralelo, a indisponibilidade total só ocorre se todos os componentes falharem.

O conceito central aqui é o de disponibilidade (availability), uma das propriedades fundamentais de sistemas confiáveis. A disponibilidade α de um componente é a fração do tempo em que ele está operacional, calculada como α = MTBF / (MTBF + MTTR), onde MTBF é o tempo médio entre falhas e MTTR é o tempo médio de reparo. Quando dois subsistemas são colocados em redundância ativa (ou seja, ambos operam em paralelo e o sistema continua funcionando se um deles falhar), a disponibilidade combinada do conjunto é maior que a de cada componente individual.

A fórmula apresentada na questão decorre da teoria de probabilidades para eventos independentes. Se cada subsistema tem disponibilidade α1 e α2, a probabilidade de cada um falhar é (1 − α1) e (1 − α2), respectivamente. Como as falhas são independentes, a probabilidade de ambos falharem simultaneamente — o que causaria a indisponibilidade total do sistema — é o produto dessas probabilidades: F = (1 − α1) × (1 − α2). Quanto menor for esse valor, maior será a disponibilidade do sistema como um todo.

Para ilustrar com um exemplo numérico: suponha dois servidores idênticos, cada um com disponibilidade de 99% (α = 0,99). A probabilidade de cada um falhar é 1% (0,01). Com redundância, a probabilidade de ambos falharem ao mesmo tempo é 0,01 × 0,01 = 0,0001, ou seja, 0,01%. Isso significa que a disponibilidade combinada sobe para 99,99% — um ganho significativo. É exatamente esse raciocínio que sustenta a afirmativa.

A pegadinha que a banca poderia explorar seria inverter a fórmula, usando a soma das probabilidades (F = (1 − α1) + (1 − α2)) em vez do produto, o que estaria errado, pois a soma representaria a probabilidade de pelo menos um falhar, não de ambos. Outra armadilha seria confundir redundância em paralelo com redundância em série: em série, a disponibilidade total é o produto das disponibilidades individuais (α1 × α2), o que reduz a disponibilidade, não a aumenta.

O que distingue a redundância que aumenta a disponibilidade é o paralelismo: os componentes operam simultaneamente e o sistema tolera a falha de um deles. O failover é o mecanismo que detecta a falha e transfere automaticamente a operação para o componente redundante. Juntos, eles formam a base dos sistemas de alta disponibilidade, como clusters ativo-passivo ou ativo-ativo.

Guarde a distinção entre os dois arranjos: em paralelo (redundância), a indisponibilidade é o produto das falhas individuais — a fórmula da questão; em série, a disponibilidade é o produto das disponibilidades individuais, e qualquer falha derruba o sistema. É exatamente nessa fronteira que a banca costuma testar o candidato.

Item — ✅ CERTO

A afirmativa está correta. Ela descreve com precisão o efeito da redundância em paralelo sobre a disponibilidade teórica. A fórmula F = (1 − α1) × (1 − α2) é a aplicação correta da regra de probabilidade para eventos independentes: a probabilidade de falha simultânea de dois subsistemas é o produto das probabilidades individuais de falha. Como cada fator (1 − α) é menor que 1, o produto é menor que cada fator individual, o que reduz o risco de indisponibilidade total e, consequentemente, aumenta a disponibilidade do sistema. O failover complementa a redundância ao automatizar a troca para o componente reserva, garantindo a continuidade do serviço.

Gabarito: letra C (Certo).