Кластерные архитектуры

Основными проблемами построения вычислительных систем для критически важных приложений, связанных с обработкой транзакций, управлением базами данных и обслуживанием телекоммуникаций, являются обеспечение высокой производительности и продолжительного функционирования систем.

Задача обеспечения продолжительного функционирования системы имеет следующие составляющие: надежность, готовность и удобство обслуживания. Эти составляющие предполагают, в первую очередь, борьбу с неисправностями системы, вызванными сбоями в ее работе. Эта борьба ведется по всем трем направлениям, которые взаимосвязаны и применяются совместно.

Кластер представляет собой два или более компьютеров (часто называемых узлами), объединяемые при помощи сетевых технологий на базе шинной архитектуры или коммутатора и предстающие перед пользователями в качестве единого информационно-вычислительного ресурса. В качестве узлов кластера могут быть выбраны серверы, рабочие станции и даже обычные персональные компьютеры. Узел характеризуется тем, что на нем работает единственная копия операционной системы. Возможности масштабируемости кластеров позволяют многократно увеличивать производительность приложений для большего числа пользователей технологий. Кластеризация может осуществляться на разных уровнях компьютерной системы, включая аппаратное обеспечение, операционные системы, программы-утилиты, системы управления и приложения. Чем больше уровней системы объединены кластерной технологией, тем выше надежность, масштабируемость и управляемость кластера.

Компьютеры, объединенные в кластер, могут при отказе одного процессора перераспределить работу на другие процессоры внутри кластера. Это, возможно, наиболее важная задача многих поставщиков систем высокой готовности. Еще одним назначением кластеров является балансирование нагрузки между компьютерами, при интенсивном доступе пользователей к дисковым ресурсам кластера.

Первой концепцию кластерной системы анонсировала компания DEC, определив ее как группу объединенных между собой вычислительных машин, представляющих собой единый узел обработки информации. В настоящее время кластеры строятся и на базе серверов с процессорами Intel.

3. Программное обеспечение персональных компьютеров

В отсутствии программного обеспечения компьютер - не более чем простое объединение бесполезных электронных схем. Несмотря на небольшой, по меркам компьютерного мира, возраст персональных компьютеров, их программное обеспечение на данный момент составляет самое большое количество программ, которые предназначены для обработки самой разнообразной информации с самыми различными целями. Объяснение этому состоит в доступности персональных компьютеров и большом их количестве.

В состав программного обеспечения (ПО) ПК входят следующие основные компоненты:

• - системное (базовое) ПО, к которому относят операционные системы (ОС), программы вспомогательного назначения (утилиты);

• - специальное (прикладное) ПО – программы предназначенные для решения задач пользователей;

• -инструментальные системы - системы программирования, обеспечивающие создание новых программ для компьютера.

Мир прикладных программ огромен и разнообразен. Это и системы управления базами данных и знаний, и системы автоматизированного проектирования, и системы деловой и научной графики, и офисные системы, и системы поддержки принятия решений, и системы имитационного моделирования, и многие другие. Остановимся на системах для бизнеса.

В 90-х годах прошлого столетия оформилось понятие ERP-систем (Enterprise Resource Planning), которые полностью обеспечивали внутренние потребности предприятия с точки зрения автоматизации ее бизнес-процессов. Однако в связи с развитием сети Internet и появлением электронного бизнеса это понятие постепенно трансформировалось. В итоге были сформулированы основные требования к ERP-системам второго поколения.

Общий вектор развития был задан - срочно сместить традиционный фокус ERP-систем с "оптимизации управления ресурсами предприятий" на "корпоративную систему предприятия, открытую для всех участников, действующих в поле общих интересов бизнеса" (ERP II). В концепции ERP II речь идет не столько о системе для одного предприятия, сколько о системе для целой отрасли. А это предопределяет очень высокие требования к архитектуре подобных систем. Системы второго поколения должны быть многоплатформенными в самом широком смысле этого слова - работать на разном "железе" (компьютерах Compaq, Hewlett Packard, IBM, Intel), с разными операционными системами (Unix, Windows и пр.) и уметь хранить данные в разных СУБД (Oracle, DB2, MS SQL Server и др.). Само собой, системы ERP II должны поддерживать распределенную модель вычислений, то есть хранить данные децентрализованно и запускать приложения на любом компьютере, входящем в инсталляцию ERP II-системы. Открытая модель ERP II предполагает, что системы должны легко интегрироваться с другими приложениями. Для этого они должны понимать многочисленные стандарты и протоколы межплатформенного взаимодействия - Java, XML, ASP, Corba, COM, EDI и т.д.

Старые и проверенные временем ERP-системы должны из "интровертов" (направленных внутрь компании) превратиться в "экстравертов" (обращенных к внешнему миру). Для этого в состав ERP-систем, соответственно, должны войти новые типы приложений, отвечающие за связь предприятия с внешним миром (программы категорий CRM, SCM, HRM).

CRM (Customer Relationship Management) - это программы для управления взаимоотношениями компании с ее клиентами (заказчиками), партнерами, дилерами и внешним миром вообще. Фактически, это средство для автоматизации работы отделов маркетинга, продаж и обслуживания клиентов. Плюс набор дополнительных сервисов в виде корпоративных порталов, call-центров, он-лайновых справочных бюро для клиентов, корпоративные базы знаний и пр.

SCM (Supply Chain Management) - системы для управления так называемыми логистическими цепочками. При производстве сложных изделий, в состав которых входят комплектующие от разных поставщиков, для компаний важно весьма оперативно "программировать" поставку нужных деталей в нужном объеме и к нужному сроку. Причем товары желательно покупать по лучшей цене, качеству, чтобы транспортные издержки были бы минимальными, а в процессе движения товаров хорошо бы наблюдать за их статусом, с тем, чтобы срочно вмешаться в процесс, если произойдет какой-то сбой. Иными словами, это планирование и координация снабжения, транспортировки и складирования товаров или услуг.

HRM (Human Resources Management) - это управление человеческим фактором, персоналом. В отличие от первобытных программ типа "Кадры", это высоко интеллектуальные приложения, задачи которых - рекрутинг, управление и эффективное использование потенциала всех сотрудников предприятия. Здесь и назначение заданий, и планирование карьеры и обучения, и оценка персональных достижений и сведения по квалификации.

KM (Knowledge Management) - управление знаниями. Исторически эти системы создавались для накопления корпоративных знаний и использовались для внутреннего потребления. С развитием CRM-систем оказалось, что KM-системы идеально подходят для создания автоматизированных справочных бюро (Help Desks) и решения задач интеллектуального анализа информации по клиентам (выявление потребительских пристрастий, профилирование и пр.)