РЕФЕРАТ

на тему:

“Загальна характеристика корпоративних інформаційних систем”

Поява в 80-х роках персональних комп’ютерів (ПК) і локальних мереж ПК
найбільш серйозним чином змінило організацію корпоративних обчислень.
Проте і сьогодні освоєння мережевих розрахунків у масштабі підприємства
і Internet продовжує залишатися не простою задачею. На відміну від
традиційного, добре керованого безпечного середовища обчислень
підприємства, побудованої на базі універсальної обчислювальної машини
(майнфрейм) із приєднаними до неї терміналами, середовище локальних
мереж ПК погано контролюються, погано керується і небезпечне. З іншого
боку, розширені засоби мережної організації уможливлюють поділ бізнес
інформації усередині груп індивідуальних користувачів, і між ними,
усередині і поза корпорацією і полегшують організацію інформаційних
процесів у масштабі підприємства. Щоб ліквідувати пролом між окремими
локальними мережами ПК і традиційними засобами обчислень, а також для
організації розподілених обчислень у масштабі підприємства з’явилася
модель обчислень на базі робочих груп.

Як правило, терміни сервери робочих груп і мережних серверів
використовуються взаємозамінне. Сервер робочої групи може бути сервером,
побудованим на одному процесорі компанії Intel, або суперсервером (із
декількома ЦП), подібним виробам компаній Compaq, HP, IBM і DEC, що
працюють під керуванням операційної системи Windows NT. Це може бути
також UNIX-сервер початкового рівня компаній Sun, HP, IBM і DEC.

В міру поступового залучення локальних мереж у процес створення
корпоративного обчислювального середовища, вимоги до серверів робочих
груп починають містити в собі вимоги, запропоновані до серверів масштабу
підприємства. Для цього насамперед потрібно більш потужна мережна
операційна система. Таким чином, у даний час між постачальниками
UNIX-систем, а також систем на базі Windows NT, збільшується реальна
конкуренція.

У 1995 році найбільшим сегментом, що швидко росте, на ринку серверів
додатків були сервери баз даних, що склали 33% постачань усіх серверів
додатків. IDC прогнозує в період із 1995 по 2000 рік щорічний ріст
постачань серверів баз даних на рівні 22%, ріст постачань серверів
робочих груп для керування потоками робіт — на рівні 36%, а серверів
Internet — на рівні 99%.

Основу такого рівня сучасних інформаційних систем підприємств і
організацій складають корпоративні сервери різноманітного
функціонального призначення, побудовані на базі операційної системи
Unix. Архітектура цих систем варіюється в широких межах у залежності від
масштабу розв’язуваних задач і розмірів підприємства.

Двома основними проблемами побудови обчислювальних систем для критично
важливих додатків, пов’язаних з опрацюванням трансакцій, керуванням
базами даних і обслуговуванням телекомунікацій, є забезпечення високої
продуктивності і тривалого функціонування систем. Найбільше ефективний
засіб досягнення заданого рівня продуктивності — застосування
рівнобіжних масштабів архітектур. Задача забезпечення тривалого
функціонування системи має три складових: надійності, готовність і
зручність обслуговування. Всі ці три складових припускають, у першу
чергу, боротьбу з несправностями системи, породжуваними відмовами і
збоями в її роботі. Ця боротьба ведеться по всім трьом напрямках, що
взаємозалежні і застосовуються спільно.

Підвищення надійності засновано на принципі запобігання несправностей
шляхом зниження інтенсивності відмов і збоїв за рахунок застосування
електронних схем і компонентів із високим і надвисоким ступенем
інтеграції, зниження рівня перешкод, полегшених режимів роботи схем,
забезпечення теплових режимів їхньої роботи, а також за рахунок
удосконалювання методів складання апаратури. Підвищення рівня готовності
припускає придушення у визначених межах впливи відмов і збоїв на роботу
системи за допомогою засобів контролю і корекції помилок, а також
засобів автоматичного відновлення обчислювального процесу після прояву
несправності, включаючи апаратурну і програмну надмірність, на основі
якої реалізуються різноманітні варіанти відмовностійких архітектур.
Підвищення готовності є засіб боротьби за зниження часу простою системи.
Основні експлуатаційні характеристики системи істотно залежать від
зручності її обслуговування, зокрема від ремонтоспроможності,
контрольованості і т.д.

У останні роки в літературі по обчислювальній техніка усе частіше
вживається термін «системи високої готовності» (High Availability
Systems). Всі типи систем високої готовності мають загальну ціль —
мінімізацію часу простою. Є два типи часу простою комп’ютера: планове і
непланове. Мінімізація кожного з них потребує різноманітної стратегії і
технології. Плановий час простою звичайно включає час, прийнятий
керівництвом, для проведення робіт із модернізації системи і для її
обслуговування. Непланове час простою є результатом відмови системи або
компонента. Хоча системи високої готовності якнайбільше асоціюються з
мінімізацією непланових простоїв, вони надаються також корисними для
зменшення планового часу простою.

Існує декілька типів систем високої готовності, що відрізняються своїми
функціональними можливостями і вартістю. Слід зазначити, що висока
готовність не дається безплатно. Вартість систем високої готовності на
багато перевищує вартість звичайних систем. Мабуть тому найбільше
поширення у світі одержали кластерні системи, завдяки тому, що вони
забезпечують достатньо високий рівень готовності систем при щодо низьких
витратах. Термін «кластеризація» на сьогодні в комп’ютерній
промисловості має багато різноманітних значень. Суворе визначення могло
б звучати так: «реалізація об’єднання машин, що рекомендується єдиним
цілим для операційної системи, системного програмного забезпечення,
прикладних програм і користувачів». Машини, кластеризовані разом таким
засобом можуть при відмові одного процесора дуже швидко перерозподілити
роботу на інші процесори усередині кластера. Це, можливо, найбільше
важлива задача багатьох постачальників систем високої готовності.

Першу концепцію кластерної системи анонсувала компанія DEC, визначивши
її як групу об’єднаних між собою обчислювальних машин, що подають собою
єдиний вузол опрацювання інформації. По істоті VAX-кластер являє собою
слабко зв’язану багатомашинну систему з загальною зовнішньою пам’яттю,
що забезпечує єдиний механізм керування й адміністрування. В даний час
на зміну VAX-кластерам приходять UNIX-кластери. При цьому VAX-кластери
пропонують перевірений набір рішень, що встановлює критерії для оцінки
подібних систем. VAX-кластер має такі властивості:

Поділ ресурсів. Комп’ютери VAX у кластера можуть розділяти доступ до
загальних стрічкових і дискових накопичувачів. Всі комп’ютери VAX у
кластера можуть обертатися до окремих файлів даних як до локального.

Висока готовність. Якщо відбувається відмова одного з VAX-комп’ютерів,
завдання його користувачів автоматично можуть бути перенесені на інший
комп’ютер кластера. Якщо в системі є декілька контролерів зовнішніх
накопичувачів і один із них відмовляє, інші контролери автоматично
підхоплюють його роботу.

Висока пропускна спроможність. Ряд прикладних систем можуть користатися
з можливості рівнобіжного виконання завдань на декількох комп’ютерах
кластера. Зручність обслуговування системи. Загальні бази даних можуть
обслуговуватися з єдиного місця. Прикладні програми можуть інсталюватися
тільки якось на загальних дисках кластера і розділятися між усіма
комп’ютерами кластера.

Розширюваність. Збільшення обчислювальної потужності кластера
досягається підключенням до нього додаткових VAX-комп’ютерів. Додаткові
накопичувачі на магнітних дисках і магнітних стрічках стають доступними
для всіх комп’ютерів, що входять у кластер. Робота будь-який кластерної
системи визначається двома головними компонентами: високошвидкісним
механізмом зв’язку процесорів між собою і системним програмним
забезпеченням, що забезпечує клієнтам прозорий доступ до системного
сервісу.

В даний час широке поширення одержала також технологія рівнобіжних баз
даних. Ця технологія дозволяє множині процесорів розділяти доступ до
єдиної бази даних. Розподіл завдань по множині процесорних ресурсів і
рівнобіжне їхнє виконання дозволяти досягти більш високого рівня
пропускної спроможності трансакцій, підтримувати більше число одночасно
працюючих користувачів і прискорити виконання складних запитів. Існують
три різноманітних типи архітектури, що підтримують рівнобіжні бази
даних:

• Симетрична багатопроцесорна архітектура з загальною пам’яттю (Shared
Memory SMP Architecture). Ця архітектура підтримує єдину базу даних,
працюючу на багатопроцесорному сервері під керуванням однієї операційної
системи. Збільшення продуктивності таких систем забезпечується
нарощуванням числа процесорів, устроїв оперативної і зовнішньої пам’яті.

• Архітектура з загальними ( що розділяються) дисками (Shared Disk
Architecture). Це типовий випадок побудови кластерної системи. Ця
архітектура підтримує єдину базу даних при роботі з декількома
комп’ютерами, об’єднаними в кластер (звичайно такі комп’ютери
називаються вузлами кластера), кожний із який працює під керуванням
своєї копії операційної системи. У таких системах усі вузли розділяють
доступ до загальних дисків, на котрих власне і розташовується єдина база
даних. Продуктивність таких систем може збільшуватися як шляхом
нарощування числа процесорів і обсягів оперативної пам’яті в кожному
вузлі кластера, так і за допомогою збільшення кількості самих вузлів.

• Архітектура без поділу ресурсів (Shared Nothing Architecture). Як і в
архітектурі з загальними дисками, у цій архітектурі підтримується єдина
уява бази даних при роботі з декількома комп’ютерами, що працюють під
керуванням своїх копій операційної системи. Проте в цій архітектурі
кожний вузол системи має власну оперативну пам’ять і власні диски, що не
розділяються між окремими вузлами системи. Практично в таких системах
розділяється тільки загальний комунікаційний канал між вузлами системи.
Продуктивність таких систем може збільшуватися шляхом додавання
процесорів, обсягів оперативної і зовнішньої (дискової) пам’яті в
кожному вузлі, а також шляхом нарощування кількості таких вузлів.

Таким чином, середовище для роботи рівнобіжної бази даних володіють
двома важливими властивостями: високою готовністю і високою
продуктивністю. У випадку кластерної організації декілька комп’ютерів
або вузлів кластера працюють із єдиною базою даних. У випадку відмови
одного з таких вузлів, що залишилися вузли можуть узяти на себе
завдання, що виконувалися на вузлі, що відмовив, не зупиняючи загальний
процес роботи з базою даних. Оскільки логічно в кожному вузлі системи є
уява бази даних, доступ до бази даних буде забезпечуватися доти, поки в
системі є принаймні один справний вузол. Продуктивність системи легко
маштабується, тобто додавання додаткових процесорів, обсягів оперативної
і дискової пам’яті, і нових вузлів у системі може виконуватися в
будь-який час, коли це дійсно потрібно.

Рівнобіжні бази даних знаходять широке застосування в системах
опрацювання трансакцій у режимі on-line, системах підтримки прийняття
рішень і часто використовуються при роботі з критично важливими для
роботи підприємств і організацій додатками, що експлуатуються по 24
годин в добу.

Одним із найбільше поширених класів прикладних систем для серверів, що
випускаються більшістю компаній-виробників комп’ютерної техніки, є
системи керування базами даних (СУБД). Сервери СУБД значно більш
складні, ніж сервери мережних файлових систем NFS. Стандартна мова
реляційних СУБД (SQL) набагато багачі, чим набір операцій NFS. Більш
того, є декілька популярних комерційних реалізацій СУБД, доступних на
серверах різноманітних компаній, кожна з який має цілком різноманітні
характеристики. Внаслідок цього наступний матеріал буде носити достатньо
загальний характер.

Справа в тому, що майже неможливо коректно відповісти на запитання:
«Скільки користувачів даного типу буде підтримувати дана система? «У
загальному випадку скоріше можна вирішити, що визначена конфігурація
системи не може виконати дану задачу, чим вирішити, що дана конфігурація
зможе з ній справитися. Наприклад, достатньо просто визначити, що
система з одним дисковим накопичувачем не зможе досягти пропускної
спроможності в 130 обертань у секунду при виконанні операцій довільного
доступу до диска, оскільки один диск за одну секунду зможе опрацювати
тільки 65 таких обертань. Проте система з двома такими дисками або
зможе, або не зможе справитися з таким навантаженням, оскільки може
трапитися, що в системі є яке інше вузьке місце, зовсім не пов’язане з
дисковою підсистемою.

Як додатки, орієнтовані на використання баз даних, так і самі СУБД
сильно різняться по своїй організації. Якщо системи на базі файлових
серверів порівняно просто розділити по типі робочого навантаження на два
принципово різноманітних класи (з інтенсивним опрацюванням атрибутів
файлів і з інтенсивним опрацюванням самих даних), те провести подібну
класифікацію серед додатків баз даних і СУБД просто неможливо.

Хоча на сьогодні є цілий ряд різноманітних архітектур баз даних, ринок
UNIX-систем, здається, зупинився головним чином на реляційній моделі.
Абсолютна більшість інсталювання сьогодні систем реляційні, оскільки ця
архітектура обрана такими виробниками як Oracle, Sybase, Ingresss,
Informix, Progress, Empress і dBase. ADABAS компанії Software AG —
ієрархічна система, хоча може опрацьовувати стандартний SQL.

Але навіть з урахуванням того, що переважна більшість систем працює по
однієї і тієї ж концептуально загальної схемі, між різноманітними
продуктами є великі архітектурні розходження. Можливо найбільше істотним
є реалізація самої СУБД.

Рис. 1. Архітектура СУБД

Таблиця 1. Архітектура СУБД по постачальниках і версіям

Серед відомих компаній виробників серверів корпоративних мереж на основі
RISC -процесорів можна перерахувати такі:

• Сервери компанії DEC — це сервери на базі Alpha;

• Сервери компанії Hewlett-Packard;

• Сервери компанії IBM;

• Сервери компанії Silicon Graphics;

• Сервери компанії Sun Microsystems.

Всі сервери DEC, HP, IBM, SG компаній використовують операційні системи
таких відомих фірм виробників програмного забезпечення:

• Операційна система — Microsoft Windows/Nt;

• Операційна система — UNIX-систем.

Сучасні сервери корпоративних мереж на основі RISC — процесорів
використовуються для потужних баз даних, з використанням системи SQL.

Існують три різноманітних типи архітектури, що підтримують рівнобіжні
бази даних:

Симетрична багатопроцесорна архітектура з загальною пам’яттю (Shared
Memory SMP Architecture); Архітектура з загальними дисками (Shared Disk
Architecture); Архітектура без поділу ресурсів (Shared Nothing
Architecture).

А також: Додатки робочих груп (календар, розклад, потік робіт, керування
документами); Засоби організації спільних робіт (Lotus notes, електронні
конференції);

Прикладні сервіси для додатків клієнт / сервер; Комунікаційні сервери
(віддалений доступ і маршрутизація); Internet; Доступ до розподіленої
інформації / даним; Традиційні сервіси локальних мереж — поділ файлів /
принтерів; Керування системою / дистанційне керування; Електронна пошта.

Список літератури:

1. Інтернет сайт http://www.citforum.ru/database/skbd/contents.shtml

2. В.З. Шнитман, С.Д. Кузнецов, информационно-аналитические материалы

3. Журнал «Компьютерное обозрение» –май 2001,

PAGE

PAGE 7

Похожие записи