Нестандартные системные решения для корпоративных задач

Казаковцев И.


Источник: http://www.ci.ru/inform20_97/ramax.htm


Когда количество компьютеров в организации достигает определенной критической массы, проблемы, связанные с их использованием, переходят на качественно новый уровень. На первый план выходят вопросы, связанные не с характеристиками отдельных компьютеров (скорость процессора, объем памяти, разрешение монитора), а присущие компьютерной системе в целом:

    1) пропускная способность сети,
    2) надежность работы системы в целом и ключевых точек системы в частности,
    3) управляемость,
    4) затраты на администрирование,
    5) способность к наращиванию и переконфигурированию,
    6) безопасность работы с системой.

Пока компьютеров в системе немного, всегда остается крайний способ решения всех проблем объединить их в систему заново, с нуля. Но при прохождении определенного количественного барьера систему уже не разберешь на атомы, потому что она уже слишком вросла в производственный цикл предприятия. В этом случае с системой надо считаться. А это значит, что воздействовать на нее можно только посредством модернизации и оптимизации, без нарушения целостности. Другими словами, большие системы живут достаточно самостоятельной жизнью и для воздействия на них нужны особые методы и технологии.

И хотя эти методы и технологии зачастую применимы и в других областях компьютерного рынка (например, структурированные кабельные сети или учрежденческие телефонные станции широко распространены и в системах для малого бизнеса, а устройства резервного копирования активно используются домашними пользователями), существуют задачи и методы их решения, присущие, прежде всего, корпоративному рынку. Например, маршрутизация трафика при передаче данных между центральным офисом и многочисленными филиалами и выбор каналов связи и технологии передачи (Frame Relay, ISDN, xDSL, ATM), стратегия нулевого администрирования компьютерной сети, оптимизация междугородних телефонных переговоров организации или создание собственного Web-сервера предприятия.

Какие же задачи обычно встают перед администраторами при создании или модернизации больших систем масштаба корпораций.

Первый вопрос в первой группе задач, какова должна быть среда передачи данных внутри здания. Обычно это кабели: коаксиальный, медная витая пара или оптоволоконный. Но могут использоваться и беспроводные методы: радиочастотного или инфракрасного диапазона. Прокладка кабельных систем отдельная наука. В этой области принят целый ряд стандартов, продукт применения которых носит название - структурированная кабельная сеть. Структурированная кабельная сеть обладает следующими преимуществами:

  • высокой надежностью (гарантия до 15 лет и более);
  • удобством в обслуживании (а это снижает эксплуатационные расходы);
  • широким диапазоном скоростей передаваемых данных;
  • эстетичностью.

Выбор скорости передачи данных зависит от структуры передаваемой информации и от того, какие технологии будут применены на более высоких уровнях сетевой иерархии. Зачастую на этом этапе трудно однозначно определить потребности в скоростях в будущем, поэтому очень важно, чтобы передающая среда допускала как можно больший диапазон скоростей. Причем вложения в другие уровни сетевой иерархии (активное сетевое оборудование, ПО) могут быть минимизированы на первой стадии создания системы. Эти компоненты гораздо в большей степени подлежат обновлению и модификации, чем кабельная сеть, работы по созданию которой ближе к этапу капитального строительства здания.

Другая ситуация наблюдается при применении технологии беспроводных сетей. В этом случае минимизируются затраты на создание передающей среды, но при этом скорости передачи на большие расстояния не превышают 10Мб/с (а реально на текущий момент 2Мб/с). Поэтому требуется прямая видимость между связываемыми точками, и повышать пропускную способность такой сети можно в основном за счет ее интеграции с кабельной сетью. Ситуация с беспроводными сетями в нашем городе и обзор существующего оборудования будут приведены в последующих статьях данного цикла.

Второй вопрос при создании компьютерной сети масштаба одного здания система электропитания. К сожалению, очень часто компьютерные специалисты рассматривают этот вопрос как второстепенный. Хотя из-за его недооценки появляются скрытые болезни компьютерных систем, приводящие в лучшем случае к нестабильной работе компьютеров (вплоть до потери данных), в случаях средней тяжести к выходу из строя блоков питания (очень частая история), а в пределе может представлять угрозу здоровью человека (ну, до этого обычно не доходит). Вместе с тем методика создания системы гарантированного электропитания известна и включает в себя ряд компонентов.

    1) Источники бесперебойного питания (UPS). Групповые или одиночные - в зависимости от количества подключаемых компьютеров и требований по управляемости системой электропитания. Эта мера широко известная, мощная, но на ней нельзя останавливаться.
    2) Кабельная разводка. Она должна быть, как минимум, трехпроводной, провода должны быть медными (а не алюминиевыми, как еще часто бывает). Необходимо соблюдать принцип разделения сетей сеть питания компьютеров в общей иерархии сетей электроснабжения здания должна как можно раньше ответвляться от других электросетей (электроосвещения, бытовых приборов, электродвигателей и пр.).
    3) Защитное зануление. Именно для выполнения этого требования к каждой розетке питания компьютера должны подходить 3 провода (1 фаза, 1 рабочий нуль, 1 защитный нуль). А соединение рабочего нуля с защитным должно происходить как можно дальше от потребителя энергии (т.е.от розетки), в идеале на главном распределительном щите (ГРЩ).
    4) Вводные распределительные устройства. Дополнительная потребляемая мощность, возникающая в результате развертывания компьютерной системы, не должна привести к их перегрузке.

Третий вопрос, встающий на этапе создания кабельной инфраструктуры это вопрос о прочих слаботочных системах, а именно:

  • телефонии,
  • охранной сигнализации,
  • видеоконтрольной системы,
  • системы контроля доступа и др.

Дело в том, что эти системы в настоящее время все плотнее интегрируются с компьютерными сетями. Например, цифровая учрежденческая АТС может использоваться для организации канала передачи данных во внешний мир или для передачи данных внутри здания. Системы компьютерно-телефонной интеграции позволяют:

  • производить запись телефонных разговоров на компьютер;
  • организовывать автоматические информационно-справочные системы;
  • выполнять многие функции стандартных офисных АТС;
  • создавать системы оповещения множества телефонных абонентов о тех или иных событиях;
  • предоставлять услуги голосовой почты;
  • организовывать многоканальный факс-сервер;
  • вести междугородние и международные телефонные разговоры через Internet (что гораздо дешевле традиционной телефонной связи).

Другой пример. Система видеонаблюдения может передавать изображение из зон наблюдения не только на специализированный монитор, но и на экраны обычных ПК, объединенных в сеть, при этом запись событий может производиться на компьютерные носители информации.

Еще пример. Беспроводная система идентификации и поиска в пределах здания, интегрированная с компьютерной и телефонной сетями, позволяет:

  • наблюдать на экране компьютера руководителя или секретаря, где в настоящий момент находится сотрудник или ценный предмет;
  • послать телефонный вызов сотруднику, находящемуся где-то в пределах здания. При этом зазвонит ближайший к нему телефонный аппарат; - предохранить оборудование и другие ценные предметы от кражи;
  • организовать авторизованный доступ сотрудников в помещения.

Среду для передачи компьютерных данных, а также данных и сигналов других слаботочных систем разумнее всего создавать одновременно. Это дешевле с точки зрения технологии монтажа. К тому же в ряде случаев различные системы могут пользоваться одними и теми же каналами передачи.

Вторая группа задач при создании корпоративных систем наиболее обширная и включает в себя выбор активного оборудования и программного обеспечения. В понятие активное оборудование входит все то, что требует электропитания:

  • серверные комплексы,
  • ПК и рабочие станции, -
  • етевое оборудование, организующее передачу компьютерных данных (концентраторы, коммутаторы, мосты и маршрутизаторы),
  • всевозможная компьютерная периферия,
  • учрежденческие АТС, панели управления охранных систем, датчики, видеокамеры, карточные считыватели и т.д.

Собственно говоря, решению этих задач посвящена львиная доля материалов в компьютерной прессе и в печатных изданиях по связи, охране и безопасности. Каждая из этих задач требует отдельного цикла статей. Здесь же хочется отметить только новые тенденции, наметившиеся на рынке корпоративных систем.

Как бы хорошо компьютерная система не была спроектирована, все равно довольно быстро возникает необходимость менять местоположение рабочих мест, манипулировать пропускной способностью различных участков сети, обновлять ПО компьютеров. Причем действия эти в большинстве случаев надо совершать, не блокируя работу организации, т.е. не в рабочее время, но с возможным проникновением в закрытые охраняемые помещения. К похожим проблемам приводит выход из строя отдельных (не ключевых) компонент активного оборудования, что при большом количестве рабочих мест неминуемо случается независимо от известности производителя оборудования. Существует целый ряд стандартных методов, применяемых в ситуациях подобного рода:

  • метод насыщенной кабельной разводки (точки подключения делаются с запасом);
  • применение активного сетевого оборудования, переключаемого на различные скорости (возможность повышения пропускной способности);
  • резервные блоки питания в сетеобразующем оборудовании и в компьютерах (блоки питания чаще всего выходят из строя);
  • резервные каналы передачи данных;
  • содержание парка запасных частей (контроллеры, жесткие диски, сетевые адаптеры, блоки питания и т.д.).

И прочие многообразные меры. Все они требуют весьма существенных дополнительных материальных затрат. Поэтому в последнее время крупнейшие компьютерные производители разрабатывают и внедряют технологии минимизации эксплуатационных расходов компьютерных систем. В качестве характерных черт этих технологий можно отметить следующие:

  • встроенные в компьютерное оборудование средства самодиагностики, прогнозирующие возможный отказ того или иного компонента;
  • средства удаленного включения/выключения компьютеров;
  • удаленное конфигурирование и управление по сети;
  • автоматическое централизованное обновление ПО в нерабочие часы;
  • исключение возможности изменения пользователем аппаратных и программных компонент компьютера.

Существуют две конкурирующие концепции снижения стоимости обслуживания и облегчения администрирования. Одна из них, более умеренная, под названием NetPC, принадлежит корпорациям Intel и Microsoft. Другая концепция, носящая название Network Computer (Сетевой компьютер), развиваемая корпорациями Oracle и Sun Microsystems, идет куда дальше. В ней получил свое последовательное развитие основной принцип Oracle: все на сервере, все, что останется, - на клиенте. Сетевой компьютер (NC) это компьютер, по сложности сравнимый с телефоном, по цене с телевизором, а по функциональности, превосходящий стандартный ПК на процессоре Intel с ОС Microsoft. Такой подход естественно не по вкусу Microsoft. Разгорелась борьба гигантов за то, чья концепция лучше. Но это уже тема для отдельной статьи.

Третья группа задач возникает тогда, когда корпоративная система выходит за пределы одного здания. Обычно встают следующие задачи:

  • связь (по голосу и по данным) центральных площадок и филиалов,
  • подключения к информационным ресурсам различных бирж и торговых систем,
  • оптимизация затрат на междугородние и международные телефонные разговоры,
  • предоставление своей коммерческой и рекламной информации для всеобщего обозрения.

Этот класс задач демонстрирует, насколько тесно в современном мире переплелись две отрасли хозяйства: компьютерные сети и системы связи. В организационном плане подобные задачи решать несколько сложнее, поскольку внешние каналы связи обычно приходится арендовать у операторов сетей связи и соответственно попадать в определенную зависимость от них. С другой стороны, все вопросы, связанные с эксплуатацией каналов, решаются в этом случае специализированными структурами.

Рынок систем связи в нашем регионе в последнее время бурно развивается. Поэтому администратору создаваемой корпоративной системы есть из чего выбирать. Линии связи, используемые на нашем рынке, делятся на два типа: кабельные (медные и оптические) и беспроводные (радиочастотные и спутниковые). На базе этих линий связи можно организовать разнообразные каналы передачи информации. Тип канала и его скорость зависят от используемого каналообразующего оборудования. Операторы связи или поставщики услуг могут предоставлять в аренду либо канал, либо просто линию связи. В первом случае канальное оборудование остается в собственности оператора, и стоимость его включается в арендную плату. Во втором случае каналообразующее оборудование приобретается самим клиентом. Этот вариант обычно дешевле, но сложнее в эксплуатации.

Операторы связи передают информационные потоки клиентов через свои сети передачи данных, построенные на базе высокоскоростных технологий. В настоящее время в Петербурге и пригородах действуют несколько таких сетей, основанных на волоконно-оптической технологии SDH (синхронной цифровой иерархии). Пропускная способность сетей, построенных по этой технологии, может достигать нескольких Гб/с. Это позволяет удовлетворять фактически любые запросы клиентов по передаче информации.

В настоящий момент на Петербургском рынке телекоммуникаций используются следующие технологии передачи данных, представленные в таблице.

Необходимо отметить еще две технологии передачи данных, которые могут получить свое развитие в ближайшее время.

    1) Асимметричная цифровая абонентская линия (ADSL). Передача данных в пределах одной АТС в одну сторону со скоростью 16640 Кб/с, в обратную - со скоростью 1500 9000 Кб/с.

    2) Система DirectPC. Прием данных со скоростью 0,4-3,0 Мб/c по спутниковому каналу на небольшие терминалы, не содержащие передатчик, и потому дешевые. Передача данных производится по обычным коммутируемым линиям на низких скоростях.

Для этих двух технологий характерна невысокая цена при достаточно высокой скорости приема данных. Скорость отправки данных низкая. Такой расклад скоростей присущ задачам получения информации из всемирной сети Internet, ряду задач удаленного доступа к локальной вычислительной сети. В ближайшее время мы расскажем об этой технологии более подробно. В заключение, хочется отметить тот радостный факт, что заниматься интеграцией систем на Петербургском рынке становится все приятнее, что является прямым следствием вступления рынка компьютерных технологий и услуг связи в зрелый период.

Таблица

Технология Скорость Расстояние Организатор канала
1 Обыкновенные модемы на коммутируемых
аналоговых линиях (каналах ТЧ)
До 33,6 Кб/с Любое в сфере действия
телефонной сети
Сам клиент
2 Цифровые модемы на выделенных
физических линиях
От 19,2 Кб/с до 2 Мб/с Несколько км Сам клиент или
оператор связи
3 Цифровые модемы
на волоконно-оптическом кабеле
От 64 Кб/с до десятков Мб/с Любое по городу оператор связи
4 Канал X.25 на медной линии От 19,2 Кб/с до 2 Мб/с Любое по городу Оператор связи
5 Канал ISDN на медной линии
или волоконно-оптическом кабеле
До 128 Кб/с - ISDN BRI;
до 2Мб/с - ISDN PRI
Несколько км, не в любой точке города Оператор связи
6 Канал Frame Relay на медной линии
или волоконно-оптическом кабеле
От 64 Кб/с до 2 Мб/с Любое по городу Оператор связи
7 Канал Ethernet на радиомодемах 2.4 ГГц До 2 Мб/с Десяткикм, желательна прямая видимость Сам клиент или оператор
связи (сеть создается)