Punto único de fallo

Un punto único de fallo ( SPOF , por sus siglas en inglés) es una parte de un sistema que, de fallar , impediría el funcionamiento de todo el sistema . ^{[ 1 ]} El término punto único de fallo implica que no existe una opción de respaldo o redundancia que permita que el sistema continúe funcionando sin él. Los SPOF son indeseables en cualquier sistema que aspire a una alta disponibilidad o fiabilidad , ya sea una práctica empresarial, una aplicación de software u otro sistema industrial. Si existe un SPOF en un sistema, este produce una interrupción potencial que resulta sustancialmente más perjudicial que un error en cualquier otra parte del sistema.

Los sistemas pueden hacerse más robustos añadiendo redundancia en todos los posibles puntos únicos de fallo (SPOF). La redundancia puede lograrse en varios niveles.

La evaluación de un posible SPOF implica identificar los componentes críticos de un sistema complejo que provocarían una falla total del sistema en caso de mal funcionamiento . ^{[ 2 ]} Los sistemas altamente confiables no deberían depender de ningún componente individual de este tipo.

Por ejemplo, el dueño de una pequeña empresa de cuidado de árboles podría tener solo una trituradora de madera . Si la trituradora se avería, es posible que no pueda completar el trabajo actual y tenga que cancelar los trabajos futuros hasta que consiga una de repuesto. El dueño podría prepararse para esto de varias maneras. Podría tener repuestos listos para reparar la trituradora, en caso de que falle. A un nivel superior, podría tener una segunda trituradora que pueda llevar al lugar de trabajo. Finalmente, en el nivel más alto, podría tener suficiente equipo disponible para reemplazar todo en el lugar de trabajo en caso de múltiples fallas.

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  Posibles puntos únicos de fallo en una configuración simple
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  Utilizar la redundancia para evitar algunos puntos únicos de fallo.
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  Sistema completamente redundante sin SPOF (nota: se supone que el generador y las fuentes de la red tienen una capacidad nominal N cada uno, cada UPS tiene una capacidad nominal N, y "A/C" y "Eléctrico" son en sí mismos sistemas completamente tolerantes a fallas).

Un sistema informático tolerante a fallos puede lograrse a nivel de componentes internos, a nivel de sistema (varias máquinas) o a nivel de sitio (replicación).

Normalmente, se implementa un balanceador de carga para garantizar la alta disponibilidad de un clúster de servidores a nivel de sistema. ^{[ 3 ]} En un clúster de servidores de alta disponibilidad, cada servidor individual puede lograr redundancia interna de componentes mediante el uso de múltiples fuentes de alimentación, discos duros y otros componentes. La redundancia a nivel de sistema se puede obtener con servidores de reserva listos para asumir el trabajo de otro servidor en caso de fallo.

Dado que un centro de datos suele ser un centro de soporte para otras operaciones, como la lógica de negocio, representa un posible punto único de fallo (SPOF) en sí mismo. Por lo tanto, a nivel de sitio, todo el clúster puede replicarse en otra ubicación, donde se puede acceder a él en caso de que la ubicación principal no esté disponible. Esto se suele abordar como parte de un programa de recuperación ante desastres de TI . Si bien anteriormente la solución a este SPOF era la duplicación física de clústeres, la alta demanda de esta duplicación llevó a muchas empresas a externalizarla a terceros mediante la computación en la nube . Sin embargo, algunos expertos argumentan que hacerlo simplemente traslada el SPOF e incluso puede aumentar la probabilidad de un fallo o un ciberataque . ^{[ 4 ]}

Paul Baran y Donald Davies desarrollaron la conmutación de paquetes , un componente clave de las redes de comunicaciones tolerantes a fallos. Estas redes , como ARPANET e Internet , están diseñadas para no tener un único punto de fallo. Múltiples rutas entre dos puntos cualesquiera de la red permiten que estos sigan comunicándose entre sí, sorteando los daños los paquetes , incluso tras el fallo de una ruta o un nodo intermedio.  

El concepto de punto único de fallo también se ha aplicado a campos ajenos a la ingeniería, la informática y las redes, como la gestión de la cadena de suministro corporativa ^{[ 6 ]} y la gestión del transporte. ^{[ 7 ]}

Las estructuras de diseño que crean puntos únicos de fallo incluyen cuellos de botella y circuitos en serie (a diferencia de los circuitos en paralelo ).

En el transporte, algunos ejemplos recientes destacados de la aplicación del concepto incluyen el puente del río Nipigon en Canadá, donde una falla parcial del puente en enero de 2016 interrumpió por completo el tráfico rodado 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 hay una ruta de desvío alternativa para los vehículos; ^{[ 8 ]} y el puente ferroviario del río Norwalk en Norwalk , Connecticut , un antiguo puente giratorio que a veces se atasca al abrirse o cerrarse, interrumpiendo el tráfico ferroviario en la línea del Corredor Noreste . ^{[ 7 ]}

El concepto de punto único de fallo también se ha aplicado al campo de la inteligencia y a los procesos de inteligencia . Edward Snowden habló de los peligros de ser lo que describió como "el punto único de fallo": el único depositario de información. ^{[ 9 ]}

Un componente de un sistema de soporte vital que constituyera un único punto de fallo tendría que ser extremadamente fiable.