Was ist Hot Plugging/Hot Swapping und welche Vorteile bieten diese Funktionen?

Was ist Hot Swapping?

Was bedeutet „Hot Swap-fähig”? Was ist Hot Plug? Im Bereich der Computertechnik bezeichnet Hot Swapping den Austausch oder das Hinzufügen von Komponenten zu einem Computersystem ohne Unterbrechung, Herunterfahren oder Neustarten des Systems, während Hot Plugging nur das Hinzufügen von Komponenten bezeichnet.

Komponenten, die über solch eine Funktionalität verfügen, werden als Hot-Swap-fähig oder Hot-Plug-fähig bezeichnet, während solche, die diese Funktionalität nicht bieten, als Cold-Swap-fähig oder Cold-Plug-fähig gelten. Die meisten Desktop-Computer-Hardwarekomponenten sind nur Cold-Plug-fähig, wie z. B. CPUs und RAM-Speicher. Bei High-End- und Mid-End-Servern sowie Mainframes ist es jedoch üblich, dass die Hardware, einschließlich CPU, Speicher, SATA, PCI-e und SAS-Festplatten, Hot-Swap-fähig ist.

Über den USB-Anschluss (Universal Serial Bus) können Anwender beispielsweise Peripheriegeräte wie Tastatur, Maus, Wechselfestplatte oder Drucker hinzufügen oder entfernen. Solche Geräte gelten je nach Hersteller als Hot-Swap-fähig oder Hot-Plug-fähig. Die meisten Tablets und Mobiltelefone mit Einschubfach können SIM-Karten austauschen, ohne das System auszuschalten, sodass sie ebenfalls Hot-Swap-fähig sind.

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Vorteile von Hot Swapping

Hot Swapping wird immer dann angewendet, wenn Sie die Konfiguration eines laufenden Computersystems ändern oder reparieren wollen, ohne dessen Betrieb zu unterbrechen. Normalerweise ist das laufende System für Geräte wie Server unerlässlich, damit diese kontinuierlich aktiv sind. Mit der Hot-Plugging-Technologie ist dies möglich. Außerdem entfällt das umständliche Herunterfahren und Neustarten eines Systems.

Hot-Swapping kommt in der Regel beim Hinzufügen/Entfernen oder Ändern von Peripheriegeräten oder Komponenten eines funktionierenden Systems zum Einsatz. Es ist auch entscheidend für die Aufrechterhaltung der Synchronisation beim Austausch fehlerhafter Module. Ein Gerät kann über zwei Netzteile verfügen, die jeweils für die Stromversorgung des Geräts ausgelegt sind, sodass eines der beiden Netzteile im laufenden Betrieb ausgetauscht werden kann.

Zudem können kritische Karten wie Festplattencontroller oder Hostadapter mit redundanten Pfaden ausgestattet sein, sodass sie bei einem Ausfall aktualisiert oder ausgetauscht werden können, ohne dass das System außer Betrieb genommen werden muss.

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Was macht Hot Swapping möglich?

Um Hot Swapping zu unterstützen, müssen Maschinen in der Lage sein, ihren Betrieb an die geänderte Konfiguration anzupassen, entweder automatisch auf der Grundlage von Änderungserkennung oder manuell durch den Anwender. Alle mechanischen und elektrischen Verbindungen, die mit Hot-Plugging in Verbindung stehen, müssen speziell konstruiert sein, damit weder die Komponenten noch die Anwender beim Hot-Swapping zu Schaden kommen.

Die übrigen Geräte müssen derart konstruiert sein, dass das System ohne Unterbrechung weiterarbeitet, während die ursprüngliche Komponente entfernt wird, um sie auszutauschen.

Hot-Swap-fähige Software

Hot Swapping kann auch verwendet werden, den laufenden Code eines Programms zu ändern, ohne dessen Ausführung zu unterbrechen. Interaktive Programmierung ist ein Programmierparadigma, das Hot Swapping in großem Umfang nutzt. Auf diese Weise wird die Programmieraktivität Teil des Programmablaufs selbst.

Allerdings unterstützen nur wenige Programmiersprachen Hot Swapping nativ, darunter Java, Visual Basic 6 (nicht VB.NET), Elm, Smalltalk, Erlang, Pike und Lisp. Microsoft Visual Studio unterstützt eine Art von Hot Swapping namens „Edit and Continue”, die von C/C++, VB.NET und C# unterstützt wird, wenn sie unter einem Debugger ausgeführt werden.