يجب أن تكون أنظمة التوفر العالي قادرة على تحمل حالات الانقطاع، بما في ذلك الانقطاعات المجدولة والكوارث على مستوى الموقع. وفي العادة، تعطينا أنظمة التوفر العالي ميزتين: 

• يجب أن تكون متوفرة للاستخدام بنسبة تُقارب 100% من الوقت.
• يجب أن تكون قادرة على تلبية مجموعة معينة من توقعات المستخدم المحددة مسبقًا. 

ومع تزايد عدد مبادرات التحول الرقمي وما يتبعها من تحرك العديد من الخدمات نحو التقنيات السحابية، أصبحت حلول التوفر العالي تُقدَّم الآن من قِبَل العديد من شركات التكنولوجيا والبرامج كخدمة (SaaS) ، بما في ذلك Microsoft وAmazon (AWS)، وIBM وRed Hat والمزيد. 

يعد التوفر العالي لأنظمة تقنية المعلومات مهمًا بشكل خاص في الصناعات التي تعتمد فيها التطبيقات الحساسة على وجود نظام لا تحدث فيه فترات تعطل أو تحدث نادرًا. على سبيل المثال، في المستشفيات ومراكز البيانات، يعتمد المستخدمون على حلول التوفر العالي لأداء العديد من الوظائف اليومية الاعتيادية. إذا لم يتمكن المستخدمون من الوصول إلى نظام ما لأي سبب من الأسباب، فإنه يتم اعتباره "غير متوفر". تُعرف الفترة الزمنية التي يكون فيها النظام غير متوفر للمستخدمين بفترة التعطل.

يتكون التعافي من الكوارث من تقنيات البنية التحتية لتقنية المعلومات وأفضل الممارسات المصممة لمنع أو تقليل فقدان البيانات وتعطيل الأعمال الإدارية الناتجة عن أحداث كارثية. من ناحية أخرى، يتعلق التوفر العالي عادةً بالأعطال أو الأخطاء الصغيرة التي قد تؤثر في توفر الأنظمة. 

وعلى الرغم من اختلاف التوفر العالي والتعافي من الكوارث، إلا أنهما يشتركان في هدف تقليل تعطل أنظمة تقنية المعلومات إلى الحد الأدنى، وكلاهما عادةً ما يستخدم عناصر وأنظمة مكررة احتياطيًا كجزء من استراتيجية شاملة. كما أن كلًّا من التوفر العالي والتعافي من الكوارث يستخدم النسخ الاحتياطي للبيانات الاحتياطية لإتاحة البيانات في حالة حدوث مجموعة كبيرة من المشكلات، بما في ذلك أعطال الأجهزة وأعطال البرامج وانقطاع الطاقة.

تحمل الأعطال يُقصد به قدرة النظام على العمل بشكل مستمر بعد تعطل أحد مكوناته المهمة أو أكثر. وكما هو الحال مع التوفر العالي، يمكن أن يساعد تحمل الأعطال في إتاحة النظام أثناء حدوث عطل أو بعد حدوثه. 

ومع ذلك، يختلف تحمل الأعطال والتوفر العالي في طريقة تعاملهما مع فترة التعطل. فبينما يسعى التوفر العالي إلى تحقيق أقل قدر ممكن من التعطل، فإن الهدف من تحمل الأعطال هو عدم حدوث أعطال من الأساس، وهو الهدف الذي لا يمكن تحقيقه إلا من خلال العناصر الزائدة عن الحاجة؛ أي وجود نسخة احتياطية أو نسخة ثانوية من كل عنصر في البنية التحتية.

سواء أكانت الشركات تسعى إلى تحقيق عدم حدوث فترات تعطل  في مجالات مثل الرعاية الصحية أو الخدمات المالية، أم ببساطة تبحث عن طرق لتجنب الإضرار بالسمعة الناجم عن انقطاع الخدمة، فإن الشركات التي تبحث عن التوفر العالي تتبع عادةً عملية مكونة من 4 خطوات.

1. التخلص من نقاط الأعطال الفردية: تعد نقاط الأعطال الفردية العناصر التي تتسبب في توقف النظام بأكمله عن العمل في حال تعطلها. على سبيل المثال، إذا كانت هناك مجموعة من الخوادم تعمل على مفتاح شبكة واحد ثم تعطل هذا المفتاح، فسيتعطل كل خادم في الشبكة. وغالبًا ما يتم استخدام أسلوب يسمى موازنة التحميل—حيث يتم توزيع العمل عبر قدرات النظام—لتقليل نقاط الأعطال الفردية أو حتى التخلص منها.
2. القدرة على تجاوز الفشل بشكل موثوق: تجاوز الفشل هو نقل أعباء العمل من نظام أساسي إلى نظام ثانوي في حال حدوث فشل في النظام الأساسي. وعندما تقوم الشركات بإنشاء تجاوز عطل موثوق فيه، عندئذٍ يمكن نقل أعباء العمل بسهولة دون حدوث فترة تعطل كبيرة أو فقدان للبيانات أو انخفاض في الأداء التشغيلي.
3. كشف الأعطال على الفور: يعتمد التوفر العالي على وجود عمليات لكشف الأعطال أو حالات التوقف في النظام فور حدوثها. يحتوي العديد من الأنظمة الحديثة على نظام كشف عن الأعطال مدمج وآلي. حتى إن بعضها يمكنه اكتشاف العطل واختيار مسار العمل التالي، مثل تنفيذ عملية تجاوز العطل.
4. بناء قدرات قوية للنسخ الاحتياطي للبيانات واستعادتها: عندما تتعطل أجزاء فردية من النظام، يمكن فقدان البيانات إذا لم يتم تطبيق إجراءات النسخ الاحتياطي والاستعادة المناسبة. وتقوم تقنيات وممارسات حماية البيانات بعمل نسخ دورية من البيانات والتطبيقات على جهاز ثانوي منفصل بحيث يمكن استعادة البيانات والتطبيقات بسرعة كبيرة.

يستخدم العديد من أنظمة التوفر العالي موازنة التحميل، وهي عملية توزيع حركة مرور البيانات بين خوادم متعددة لتحسين مدى توفر التطبيقات. على سبيل المثال، في حالة وجود موقع إلكتروني أو خدمة سحابية ذات حركة مرور بيانات عالية، يتلقى النظام ملايين الطلبات من المستخدمين يوميًا. تضمن لنا موازنة التحميل أن تتمكن التطبيقات من توصيل المحتوى من خوادم الموقع الإلكتروني إلى المستخدمين بسرعة ودون انقطاع. كما تساعد موازنة التحميل، خاصةً عند استخدام العديد من موازنات التحميل في وقت واحد، على ضمان عدم إرهاق أي عنصر مفرد في النظام فلا يؤدي إلى نقطة عطل واحدة تتسبب في فترة تعطل أو انقطاع الخدمة.  

يُقصد بالتكرار—وجود عنصر ثانوي أو احتياطي جاهز للعمل كبديل احتياطي في حال تعطل العنصر الأساسي—وهو جزء مهم من نظام التوفر العالي. حيث يمكّن التكرار قواعد البيانات من البقاء متاحة للمستخدمين والتطبيقات حتى عندما يتعطل أحد عناصرها. وإذا كان أحد المكونات في نظام ما غير متكرر، فإنه يُعدّ نقطة ضعف وحيدة، حيث يمكن أن يؤدي تعطله إلى توقف النظام بأكمله عن العمل. 

تكون مجموعات التوفر العالي والمعروفة أيضًا باسم المجموعات عالية التوفر، عبارة عن مجموعات من الأجهزة المتصلة التي تعمل معًا كنظام واحد. فإذا ما تعطل أحد الأجهزة في المجموعة، يقوم برنامج إدارة المجموعة بنقل أعباء العمل الخاصة به إلى جهاز آخر. وداخل مجموعة التوفر العالي، يضمن التخزين المشترك بين كل عقدة (حاسوب) عدم فقدان أي بيانات في حال توقف إحدى العقد عن العمل.

يتم قياس التوفر العالي فيما يتعلق بتشغيل النظام بنسبة 100%، أو عدم وجود أي تعطل. وعلى الرغم من عدم وجود نظام يمكنه العمل بنسبة 100%، فإن تحديد هذا الهدف يساعد على تقييم مستوى توفر النظام خلال فترة زمنية معينة. وأحد أكثر المقاييس الشائعة للأنظمة والخدمات عالية التوفر هو ما يسمى التوفر بمعيار خمس تسعات.

يقصد بالتوفر بمعيار خمس تسعات أنَّ النظام يمكنه العمل والقيام بمهامه بنسبة 99.999% من الوقت. وعادةً، تتطلب الأنظمة الموجودة في الصناعات شديدة الأهمية فقط، مثل الرعاية الصحية أو النقل أو المالية أو الحكومة، التوفر بمعيار خمس تسعات. وهذه الأنظمة تلعب دورًا مهمًا في حياة الناس، حيث تؤثر على وصولهم إلى الطعام والمأوى والرفاهية الاقتصادية. 

لا تتطلب الأنظمة التي لا تعمل في هذه الصناعات شديدة الأهمية قدرًا كبيرًا من التوفر التشغيلي، ويمكنها الاكتفاء بتوفر بمعيار "ثلاث أو أربع تسعات" (99.9% أو 99.99%). وتوجد طريقة أخرى شائعة لوصف ذلك وهي القول بأنَّ النظام عالي التوفر لديه "99.9/99.999% من مدة التشغيل".

بالإضافة إلى التوفر بمعيار خمس تسعات، يستخدم مديرو أنظمة تقنية المعلومات العديد من المقاييس الرئيسية الأخرى لقياس مدى توفر أنظمتهم:

• متوسط الوقت بين الأعطال : متوسط الوقت بين الأعطال هو مقياس لموثوقية النظام أو العنصر. وهو عنصر مهم في إدارة الصيانة، ويمثل متوسط الوقت الذي سيعمل فيه النظام أو العنصر قبل تعطله. وتستخدم صيغة متوسط الوقت بين الأعطال غالبًا في سياق صيانة الأنظمة الصناعية أو الإلكترونية، حيث يمكن أن يؤدي فشل أحد العناصر إلى حدوث فترة  تعطل كبيرة أو حتى مخاطر على السلامة، ولكن يستخدم متوسط الوقت بين الأعطال في العديد من أنواع الأنظمة القابلة للإصلاح والصناعات المتنوعة.
• متوسط وقت إصلاح العطل: يعد متوسط وقت إصلاح العطل، المعروف أيضًا باسم متوسط وقت التعافي، مقياسًا يُستخدم لقياس متوسط الوقت الذي يستغرقه إصلاح نظام أو جزء من جهاز بعد تعطله. ويتضمن متوسط وقت إصلاح العطل الفترة الزمنية من حدوث العطل إلى استعادة النظام أو الجهاز لوظائفه كاملة. يشمل ذلك الفترة الزمنية المستغرقة في اكتشاف العطل، وتشخيص المشكلة، وإصلاحها. ويُعدّ متوسط وقت إصلاح العطل (MTTR) مقياسًا مهمًا يجب مراقبته لأنه يقيّم مدى توفر الأنظمة والمعدات وموثوقيتها.
• هدف وقت التعافي : هدف وقت التعافي هو الفترة الزمنية المطلوبة للتعافي من انقطاع العمليات العادية للنظام أو التطبيق أو مجموعة التطبيقات واستئنافها، سواء كان الانقطاع مجدولاً أو غير مجدول أو كارثيًا. قد يختلف هدف وقت التعافي باختلاف نوع الانقطاع، سواء كان مجدولًا أو غير مجدول أو ناتجًا عن كارثة. 
• هدف نقطة التعافي : هدف نقطة التعافي هو نقطة زمنية بالنسبة للعطل الذي تحتاج فيها إلى الحفاظ على البيانات. ويتم الحفاظ على تغييرات البيانات التي سبقت العطل أو الكارثة بمقدار هذه الفترة الزمنية على الأقل من خلال عملية التعافي. ويُعدّ الصفر قيمة صحيحة وتعادل مطلب "عدم فقدان أي بيانات".