Особенности задач выбора платформ

Особенности задач выбора платформ

Постановка задачи. В состав ИС входят различные компонен­ты: вычислительные, периферийные, программные, информаци­онные, коммуникационные и технологические. Имеется масса возможных вариантов каждой составляющей, что дает множество исходов проектирования системы в целом и ее развития. В связи с этим в качестве основы ИС обычно рассматриваются некото­рые сложившиеся комплексы базовых средств, называемые в на­стоящее время платформами. Основу любой платформы состав­ляют вычислительные и базовые программные средства. От вы­бора этих составляющих зависят в значительной мере все осталь­ные решения в системе.

В разных частях сложной системы могут использоваться раз­личные платформы: одни - в качестве серверов разных уровней, другие - на рабочих местах пользователей и сотрудников инфор­мационных подразделений в качестве рабочих станций. Выбор вариантов платформ является ключевым решением при проекти­ровании информационной системы.

По существу, это всегда важная и сложная проблема, кото­рую нужно решать при построении любых ИС самого различно­го назначения. Если же ставится задача более строго - обосно­вать оптимальность избираемых вариантов платформы, то ее постановка и решение требуют проведения достаточно объемных и наукоемких исследований (формирование моделей, определе­ние критериев оптимальности, а также проведение моделирова­ния, в ряде случаев достаточно трудоемкого). Единых рекомендаций по решению этих проблем не существует. Одни фирмы используют эффективные варианты систем, в которых за счёт переноса основных операций с центральной машины на рабочие места повышается степень распараллеливания вычислительного процесса. Другие, напротив, отдают предпочтение консолидированным центральным системам, обеспечивающим распараллеливание процессов за счёт лучшего управления и при этом высокую степень информационной защищённости.

Варианты структур. Кроме многообразия возможных комбинаций средств, которые могут быть положены в основу ИС, нужно учесть множество вариантов организации системы, технологических процессов, которые в системе могут быть реализованы, и соответствующих им стандартов, а также разнообразие кадровых и управленческих стратегий решений.

Естественными критериями в задачах выбора решений по развитию системы служат экономические показатели. В них основными переменными могут быть затраты. Затраты на приобретение и установку комплекса технических, программных и других средств не исчерпывают все расходы. На обучение персонала, подготовку и содержание помещений, разработку при­кладных программ, поддержку техники и другие цели тоже тре­буются средства, поэтому выбранный простой вариант может ока­заться неоптимальным с учетом всех сопутствующих затрат, т.е. по ТСО.

В этих условиях сведение проблемы к выбору между просто центральной и распределенной системой также не отражает си­туации во всей ее полноте. Так, по данным аналитической компании ITG, центральная система на базе мейнфрейма IBM ES/9000 с сетью из 50 и более IBM PC имеет явные преимущества перед распределенной: сред­няя полная стоимость одного рабочего места пользователя ПК в этой системе ниже примерно в 2 раза, а средняя полная стоимость транзакции примерно в 7-10 раз ниже, чем в сети.

Сплошное разукрупнение осталось позади, и идет уже обрат­ный процесс. Признано, что централизованное обслуживание компьютерных ресурсов при большом числе пользователей эко­номически выгоднее распределенного. По данным компании ITG, для финансовых систем расходы на одного пользователя в год при децентрализованной системе на базе UNIX-серверов состав­ляют 11,6 тыс. долл., при использовании одного UNIX-сервера -4,9 тыс. долл., а мейнфрейма IBM S/390 - 3,4 тыс. долл. (это отно­сится к уровню в 500 пользователей; при 1000 пользователей пре­имущество S/390 еще больше возрастает).

По данным отдела больших систем компании «IBM Восточ­ная Европа», при росте числа пользователей в распределенной системе стоимость одного рабочего места возрастает, а в центра­лизованной, напротив, падает. К тому же выпуск новых процес­соров приводит к снижению стоимости 1 MIPS: в начале 1999 г. эта цена в разных системах составляла уже 5-6 тыс. долл. и все более снижается. Это приводит к соответствующему снижению порогового числа рабочих мест, при котором содержание одно­го рабочего места в системах на базе мейнфрейма S/390 оказыва­ется меньше, чем в распределенной системе, и применение мейн­фрейма становится выгоднее. Эта граница в начале 1999 г. про­ходила на уровне 100 рабочих мест.

Стоимость электронной почты в год на одного человека при числе пользователей от 1 до 5 тыс. составляет в децентрализо­ванных системах на базе Windows NT 287 долл., в централизо­ванных системах на базе NT - 149 долл., на базе ОС UNIX -116 долл. и на базе S/390 - 88 долл. Общая стоимость владения (ТСО) за год в расчете на одного пользователя, работающего с прило­жениями оперативной обработки транзакций при централизован­ном обслуживании UNIX-серверами, составляет почти 5,5 тыс. долл., а для мейнфреймов - около 3,1 тыс. долл. Распределенные системы на базе Windows NT менее экономичны.

Рекомендуемые материалы

Правда, пытаясь применить эту статистику к российским ус­ловиям, нужно вспомнить об отечественной специфике. Здесь в первую очередь следует учесть относительно более низкий уро­вень оплаты труда в нашей стране, в то время как стоимость тру­да в «американской» оценке вносит определяющий вклад в об­щие затраты при большом числе пользователей. Многие другие статьи затрат тоже связаны с уровнем оплаты труда в отрасли. И все же стремление к централизации налицо. Так, в марте 2000 г. установлен суперсервер SUN Enterprise 10 000 в управлении Ми­нистерства по налогам и сборам по Москве. Он включает:

– 16 процессоров Ultra SPARC 400 МГц;

– 8 Гбайт оперативной памяти;

– основной дисковый массив StorEdge A 5200 объемом 127 Гбайт;

– операционную систему Solaris 7;

– СУБД Oracle 8.1.

К подсистеме «Единый государственный реестр налогопла­тельщиков» подключаются около 4 тыс. пользователей.

Семинар, прошедший в 2000 г. в Красноярске, показал, что в этом крае заказчики проявляют интерес к системам даже более стар­шим, чем RISC-серверы, например к платформам AS/400 и S/390.

В то же время явно сохраняется и тенденция разукрупнения систем. Однако потребность высшего руководства системы в ее высокой защищенности и управляемости из центра не может быть удовлетворена дешевыми и доступными системами на основе ПК и приводит к выбору систем на основе UNIX- или более мощных архитектур, характерных для средних машин (например, IBM AS/ 400), или даже мейнфреймов (например, IBM ES/9000).

Разработка стратегии «клиент-сервер» представляет собой стремление совместить достоинства обоих подходов: при нали­чии мощных средств на рабочих местах иметь управляемую и защищенную систему в целом. На этом пути также имеются не­которые особенности.

Так, при переходе от двухзвенной архитектуры вычислений, включающей сервер и клиентское рабочее место, к трехзвенной, включающей еще и промежуточный сервер приложений, как сто­имость разработки систем, так и суммарная цена лицензий на СУБД если и уменьшаются, то не очень сильно. Стоимость же сопровождения приложений снижается существенно: вместо того чтобы устанавливать и настраивать ПО на каждой рабочей стан­ции (пусть и дистанционно, как это происходит в двухзвенном варианте), системный администратор трехзвенной системы бу­дет ставить и настраивать приложение только на серверах. Заг­рузка клиентских интерфейсов на рабочие станции произойдет автоматически; следовательно, число штатных администраторов можно уменьшить.

В этих условиях на предприятии, которое собирается приоб­рести новое «клиент-серверное» приложение, возникает вопрос:

что выгоднее - купить двухзвенную систему и взять на работу еще двух системных администраторов для ее обслуживания или приобрести трехзвенную систему, купив заодно еще один компь­ютер для установки сервера приложений, и принять в штат толь­ко одного нового системного администратора? Ответ во многом зависит от того, что обходится дешевле - сервер или работник.

Другим важным фактором в этих условиях является необхо­димость учета перспективы развития системы. По мере постанов­ки задач пользователями возрастают потребности в ресурсах и система нагружается выше ее номинальных параметров, снижая качество работы. На практике многие требования могут эффек­тивно удовлетворяться как мощными моделями ЭВМ низшего класса, так и маломощными моделями высшего ряда ЭВМ: на­пример, мощным PC или UNIX-машиной, UNIX-машиной или AS/400; AS/400 или ES/9000. Как правило, все семейства машин допускают существенное наращивание ресурсов (производитель­ность. емкость памяти, число процессоров) внутри себя, называ­емое масштабированием, что всегда дешевле смены платформы. Это позволяет системе существовать достаточно продолжитель­ное время в пределах одной платформы.

Переход же с одной платформы на другую для любой сис­темы не является безболезненным и требует усилий, времени и средств, в ряде случаев весьма значительных. Предприятие те­ряет в доходах, при этом иногда вся система претерпевает зна­чительные трансформации. На этом основании выбор старших моделей семейства ЭВМ представляется рискованным из-за перспективы быстрого использования возможностей их расши­рения.

В течение многих лет ИС в нашей стране развивались на ос­нове единых типовых решений. В 90-х гг. уже появились различ­ные варианты платформ, и выбор платформы для системы пред­ставляется задачей многокритериальной оптимизации с учетом конкретных условий.

Завершая этот раздел, можно еще раз выделить следующие основные особенности текущего периода и, скорее всего, доста­точно продолжительной перспективы производства этих средств:

– создание единого мирового рынка информатизации;

– исчезновение границ в деятельности компаний;

Обратите внимание на лекцию "14.6 Россия в Первой мировой войне (1914-1918)".

– постоянное развитие технологической базы всех составляю­щих системы, взаимное проникновение различных техноло­гий;

– отсутствие резких границ между секторами производства:

– используются одни и те же базовые элементы, програм­мные и информационные средства соответственно совмес­тимы и т.д.;

– стирание границ между фирмами (многочисленные корпора­тивные проекты, совместные предприятия, слияние и взаим­ное прорастание фирм, частичное участие в капиталах);

– «отрицание отрицания»: создание и введение новых продук­тов с лучшими характеристиками в значительной мере под­рывают интерес к тем, которые еще продаются. Таким образом, основные составляющие ИТ - операционные среды, системы работы с данными, средства создания приклад­ных программ и комплексных прикладных систем, а также вы­числительные средства - обеспечивают создание живучих структур, допускающих всестороннее развитие.

Особо следует отметить рост мощности и совершенствование эксплуатационных характеристик мощных ЭВМ, с одной стороны, и существенно выросшие мощности средних, мини- и микро­ЭВМ - с другой стороны. Как следствие, на основе последних стало возможным построение и развитие таких информационных систем и технологий, для которых ранее использовались мощные и сверхмощные универсальные ЭВМ.