Навигация
2. Серверы
Соревнование компьютерных гигантов можно сравнить с автомобильной гонкой: на каком-то круге гоночный автомобиль должен сойти с дистанции, сменить колеса, заменить изношенные детали и снова устремиться вперед. Компьютерные корпорации полностью обновляют продукцию каждые 3 года. Новое поколение компьютерных структур получило возможности использовании мощных 64-битных цен тральных сетевых процессоров-серверов. Организаторы информационных систем -операционные системы компьютеров в существенной степени строятся на новой платформе, ориентированной на серверы. Коммерческие приложения оптимизируют для новых серверных платформ, которые строго следуют принципам открытых систем. Стандартные для компьютерной среды интерфейсы ввода-вывода (PCI, ISA, EISA и другие) поддерживают взаимодействия с новыми поколениями компьютерной техники.
Рис. 8.3. Элементы информационной среды для системного менеджера
Разнотипные компьютеры - от низкостоимостной настольной рабочей станции до корпоративного сервера успешно объединяются в комплексы, обеспечивая надежные конкурентоспособные решения архитектуры компьютеров. Преимущества серверного поколения компьютерных систем обусловили новый виток компьютерной гонки.
Лидирующие характеристики по критерию цена/производительность - внешний дизайн, богатство выбора средств управления и администрирования, высокие гарантийные обязательства.
Серверы используют новые более мощные модели процессоров, что обеспечивает планомерное увеличение производительности при модернизации серверных компонентов сети. Кроме производительности, серверные процессоры задают новые стандарты по пропускной способности обмена данными с памятью, что гарантирует высокая производительность собственно процессора на широком спектре менеджерских приложений. Процессоры рабочих станций вынуждены либо увеличивать свою пропускную способность, либо ощутить рыночные несбалансированности своих характеристик.
Компьютерная индустрия планомерно переходит на 64-битные архитектуры серверов и компьютерных приложений. Преимущество такой архитектуры на широком спектре прикладных задач требует освоения менеджером как новых процессоров, так и соответствующих операционных систем. Перенос приложений на новую платформу, и особенно их оптимизация, всегда весьма длительный процесс и требует особого внимания системных менеджеров.
Одно из преимуществ информационных систем с серверами в отличие от других платформ -двоичная совместимость процессоров различных поколений, что обеспечивает переносимость без перекомпиляции. Это важно знать менеджеру, поскольку крупные информационные системы для менеджера, как правило, используют парк компьютеров различных поколений. Если компьютеры двоично несовместимы, то увеличивается потребность в высококвалифицированных кадрах для новой разработки и поддержки прикладного программного обеспечения. Для серверных платформ современных МИС эта проблема решается, чем достигается значительная экономия средств, долговременность инвестиций в компьютерные технологии.
Практика показывает, что характеристики и стоимость больших компьютерных информационных комплексов в значительной мере определяются периферийными устройствами. Семейство серверов поддерживает высокоскоростные шины ввода/вывода, производство компьютерной периферии, работающей с высокоскоростными шинами растет экспоненциальными темпами.
Ключевое условие успеха компьютерных систем в менеджерских информационных системах - постоянная обновляемость средств. Серверные технологии позволяют ежегодно практически полностью обновлять процессоры на более современные, либо осуществлять модернизацию существующих моделей. Таким образом постоянно поддерживается благоприятное для пользователей соотношение цена/производительность. Важно отметить, что обновление средств МИС серверных систем осуществляется за счет полной совместимости программного обеспечения, наиболее экономичной модернизации имеющегося оборудования путем замены платы процессора, сохранения периферийных устройств при замене компьютера.
Семейство серверов различного уровня может быть использовано, практически, в любых областях информационных технологий менеджмента и достаточно для решения основных задач менеджмента. Отмстим, что рациональный выбор операционных систем гарантирует долговременность и защищенность инвестиций и в аппаратное обеспечение МИС. Часто невозможно предсказать, какими путями пойдет развитие информационных технологий каждого предприятия даже в ближайшем будущем. Замена операционных систем не повлечет за собой замены аппаратной части, если ранее был сделан выбор в качестве основы серверной архитектуры.
Важнейшее для системных менеджеров направление использования серверной архитектуры компьютерных систем - их объединение в высоконадежные и информационно-безопасные структуры - кластеры.
3. Кластерная структура сервера
Кластер представляет собой многомашинный компьютерный комплекс, который:
с точки зрения пользователя является единой системой;
обеспечивает высокую надежность (готовность к работе);
имеет общую файловую систему с элементами системы;
обладает свойством эффективной масштабируемости - роста производительности при добавлении ресурсов;
гибко перестраивается;
управляется (администрируется) как единая система.
Иногда «кластером» называют комплекс из двух компьютеров, один из которых делает полезную работу, а другой включен и находится в «горячем резерве» («hoi standby»).
Главными же качествами кластеров являются высокая готовность и масштабируемость. В отличие от систем с «горячим резервированием», все компьютеры в кластере не простаивают, а выполняют полезную работу. В результате затраты на дополнительное оборудование являются платой не только за надежность, но и за производительность.
Каждый компьютер в кластере остается относительно независимым. Его можно остановить и выключить для проведения, например, профилактических работ или установки дополнительного оборудования, не нарушая работоспособности кластера в целом. Тесное взаимодействие компьютеров, образующих кластер, часто именуемых узлами кластера, гарантирует максимальную производительность и минимальное время обработки менеджерских приложений.
При работе кластерной системы в составе МИС в случае сбоя программного обеспечения на одном узле приложение продолжает функционировать (либо автоматически перезапускается) па других узлах кластера. Отказ узла (или узлов) кластера по любой причине (включая ошибки персонала) не означает отказа кластера в целом; профилактические и ремонтные работы, реконфигурацию и смену версий программного обеспечения в большинстве случаев можно осуществлять на узлах кластера поочередно, не прерывая работы МИС па других узлах кластера. Простои МИС, которые не в состоянии предотвратить обычные информационные системы, в кластерных МИС выражаются обычно в некотором снижении производительности, если узлы выключаются из работы. Поскольку в случае сбоя приложения недоступны только на короткий промежуток времени, необходимый для переключения на другой узел кластера, готовность кластера к работе составляет 99,9% и выше. В больших МИС простои не более 8 часов в год.
Следует отметить, что применение широкодоступных средств повышения структурной аппаратной и программной отказоустойчивости (средства RAID, SMP, UPS и т.д.) вовсе не исключается при построении кластеров МИС, что дополнительно повышает их надежность.
Таким образом, в составе МИС кластер по несколько компьютеров, соединенных коммуникационным каналом и имеющих доступ к разделяемым общекластерным ресурсам, к которым, прежде всего, относятся дисковые накопители.
Общекластерные дисковые накопители обеспечивают возможность быстрого перезапуска приложений на разных узлах кластера и одновременной работы прикладных программ с одними и теми же данными, получаемыми с разных узлов кластера так, как если бы эти программы находились в оперативной памяти одного компьютера.
Коммуникационный канал кластера обеспечивает:
• скоординированное (непротиворечивое) использование общекластерных ресурсов;
взаимный контроль работоспособности узлов кластера;
обмен данными о конфигурации кластера и другой специфической «кластерной» информацией.
Интенсивность кластерной коммуникации зависит от степени интеграции узлов кластера и характера работающих на нем приложений МИС. В соответствии с этим варьируются и требования к коммуникационному каналу для разных типов кластеров и, следовательно, состав и стоимость дополнительного оборудования, необходимого для объединения «обычных» компьютеров в кластер. Если на разных узлах кластера выполняются разные или однотипные, но не взаимодействующие друг с другом приложения, и нет необходимости в одновременном доступе к одним и тем же дисковым накопителям, то обмен сообщениями сводится к периодической проверке работоспособности и обмену информацией об изменении конфигурации при добавлении в кластер новых узлов, перераспределении дисков. Для такого типа кластерных коммуникаций вполне подходит 10-мегабитный канал типа Ethernet. Ситуация существенно изменяется, когда требуется работа приложений на разных узлах кластера с одними и теми желанными. В этом случае необходимо обеспечивать координацию доступа к разделяемым ресурсам с тем, чтобы программы с разных узлов не пытались, например, одновременно модифицировать один и тот же файл или блок на диске. Обеспечивается эта координация специальным механизмом -так называемым менеджером распределенных блокировок (DLM - Distributed Lock Manager). Использование механизма DLM предполагает весьма интенсивный обмен сообщениями между узлами и, соответственно, требует более высокой производительности коммуникационного канала.
В различных кластерах применяется широкий спектр коммуникационных технологий, как стандартных (Ethernet, ATM и др.), так и специализированных (DSSI, Memory Channel), что позволяет выбирать конфигурации, оптимальные по цене и производительности. Для подключения дисковых накопителей в кластерах используется шина SCSI, шина Ultra SCSI с различной пиковой скоростью передачи данных, что обеспечивает минимальную стоимость систем.
Кластер сегодня - это не менее чем два сервера (узла) на базе процессора под управлением операционной системы и одна или несколько дисковых стоек, соединенных с обоими узлами высокопроизводительной общей шиной. Серверы, входящие в кластер, не обязательно должны иметь идентичную конфигурацию. В то же время существует «гомогенность» - однородность типа процессоров. При установлении кластерного программного обеспечения часто не требуется применения каких-либо нестандартных аппаратных устройств или специальных версий операционных систем.
Кластерная структура сервера организована так, чтобы уберечь развитые информационные и вычислительные комплексы от потери данных в результате сбоев питания, процессора, дисков. Временная неработоспособность компьютерного центра МИС, пусть даже не связанная с потерей данных, может привести к значительным убыткам. Высокая стоимость одного «простаивающего» сервера, включенного в состав систем резервирования, делает необходимыми кластерные технологии.
«Эталонные» кластеры обладают следующими свойствами.
Высокая надежность системных ресурсов. Процессы с отказавшей машины «подхватываются» и продолжают обрабатываться другими машинами (отработка отказа -- failovcr) с целью обеспечения непрерывной работы пользователей и приложений.
Эффективная масштабируемость. В кластер могут добавляться дополнительные компьютеры, что является высокоэффективным и экономичным путем повышения производительности информационных систем.
Уменьшение затрат на обслуживание системы. Кластерная технология позволяет упростить управление большим количеством компьютеров, уменьшить затраты на резервное копирование и репликацию данных, а также предоставить доступ к некоторым периферийным устройствам большему количеству пользователей.
С точки зрения пользователя (клиента), кластер выглядит как единый сервер. Этот «сервер» имеет свое собственное имя (кластерное имя -cluster alias), с которым и работают пользователи. Более того, они могут даже не знать подлинные имена серверов, составляющих кластер.
В кластерах применяется логика объектов и групп. Объектом в кластере могут являться собственно серверы, кластерные диски, файловые сервисы, кластерные приложения и т.д. Эти объекты объединяются в группы, которые называются группами отработки отказа (failover group). В группе содержится информация о том, какой из узлов кластера является первичным для данной группы, и что нужно делать в случае его сбоя. Для приложения назначаются сценарии отработки отказа (failover script), которые обеспечат его перезапуск. Эти сценарии могут содержать любые дополнительные команды, например, команды типа net send, с помощью которых пользователи будут извещены о задержке отклика информационной системы, связанного с устранением отказа.
Для системного менеджера особенно важны кластерные системы, которые использует как сервер баз данных. Вначале на обоих узлах кластера устанавливается соответствующее программное обеспечение, настроенное таким образом, что данные хранятся на диске (или дисках), расположенном в выносной стойке и, соответственно, доступном обоим узлам кластера. Затем назначается первичный сервер. В нормальной ситуации, когда оба сервера работают, все запросы, связанные с базой данных, будет выполнять первичный сервер. В случае его сбоя (отказ питания, процессора, памяти и т.д.), вторичный сервер автоматически примет на себя выполнение его задач и, в частности, обработку запросов к базе данных - произойдет отработка отказа (failover). После возвращения первичного сервера «в строй» автоматически произойдет обратный переход (fallback) -возвращение первичному серверу его задач. Важным здесь являются два аспекта. Во-первых, внешние клиенты всегда обращаются к кластеру, как к единой системе, используя кластерное имя, не совпадающее ни с одним из имен узлов кластера. Во-вторых, в нормальной ситуации вторичный сервер не простаивает, ожидая критического момента, а может выполнять свои прикладные задачи (например, являться первичным для почтового сервера). Таким образом, разделение «первичный-вторичный» происходит на уровне задач или групп отработки отказа -failover group), а не на уровне собственно серверов.
Отмстим еще раз, что кластерные серверы - это чисто программный продукт, не требующий специальных аппаратных устройств и отвечающий имеющимся стандартам.
Знание возможностей кластерных структур позволяет системному менеджеру осуществлять падежное информационное управление.
Похожие работы
... , обеспечивающая документирование и организацию работы с официальными документами. Документирование, то есть создание документа, процесс подготовки официального документа. Информационный менеджмент – технология, компонентами которой являются документная информация, персонал, технические и программные средства обеспечения информационных процессов, а также нормативно установленные процедуры ...
... , удовлетворяющее потребностям организации, регламентировать процесс перехода на новую систему электронного документооборота и оперативного управления деятельностью компании. ГЛАВА 3. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОГУ «БЕЛИФ» НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИНФОРМАЦИОННОГО МЕНЕДЖМЕНТА 3.1 Выбор системы оперативного управления деятельностью на основе анализа российских и зарубежных ...
... в формулировании информационной политики, которая указывает правила совместного использования, распространения, запрашивания, стандартизации, классификации и учета информации во всей организации. · Информационная политика - формальные правила, руководящие обслуживанием, распределением и использованием информации в организации. 2. Планирование данных. 3. Управление базами данных. ...
... возможности которого открывают широкие перспективы для укрепления конкурентоспособности фирм. Потоки информации являются теми связующими нитями, на которые нанизываются все элементы логистической системы. Информационная логистика организует поток данных, сопровождающий артериальные потоки, занимается созданием и управлением информационными системами, которые технически и программно обеспечивают ...
0 комментариев