Визначення переліку використовуваного програмного забезпечення та апаратної платформи

 

Вибір тієї чи іншої продукції визначається рядом загальних вимог, які пред'являються до характеристик сучасних обчислювальних систем. До них відносяться:

- відношення вартість / продуктивність;

- надійність і відмовостійкість;

- масштабованість;

- сумісність і мобільність програмного забезпечення.

 

Відношення вартість/продуктивність. Мейнфрейм або суперкомп'ютер коштують дорого. Для досягнення поставлених цілей при проектуванні високо-продуктивних конструкцій доводиться ігнорувати вартісні характеристики. Іншим крайнім прикладом може служити низьковартісні конструкція, де продуктивність принесена в жертву для досягнення низької вартості. Між цими двома крайніми напрямками знаходяться конструкції, засновані на відношенні вартість/продуктивність, в яких розробники знаходять баланс між вартісними параметрами і продуктивністю. Типовими прикладами такого роду комп'ютерів є мінікомп'ютери та робочі станції.

Надійність і відмовостійкість. Підвищення надійності грунтується на принципі запобігання несправностей шляхом зниження інтенсивності відмов і збоїв за рахунок застосування електронних схем і компонентів з високим і надвисоким ступенем інтеграції, зниження рівня перешкод, полегшених режимів роботи схем, забезпечення теплових режимів їх роботи, а також за рахунок вдосконалення методів складання апаратури . Відмовостійкість - це така властивість обчислювальної системи, яке забезпечує їй, як логічній машині, можливість продовження дій, заданих програмою, після виникнення несправностей. Введення відмовостійкості вимагає надлишкового апаратного та програмного забезпечення. Концепції паралельності надійності і відмово-стійкості обчислювальних систем пов'язані між собою, оскільки в обох випадках потрібні додаткові функціональні компоненти. Тому на паралельних обчислювальних системах досягається як найвища продуктивність, так і, в багатьох випадках, дуже висока надійність. Наявні ресурси надмірності в паралельних системах можуть гнучко використовуватися як для підвищення продуктивності, так і для підвищення надійності. Структура багатопроцесорних і багатомашинних систем пристосована до автоматичної реконфігурації і забезпечує можливість продовження роботи системи після виникнення несправностей.

Слід пам'ятати, що поняття надійності включає не тільки апаратні засоби, але і програмне забезпечення. Головною метою підвищення надійності систем є цілісність збережених у них даних.

Масштабованість являє собою можливість нарощування числа і потужності процесорів, обсягів оперативної і зовнішньої пам'яті та інших ресурсів обчислювальної системи. Масштабованість повинна забезпечуватися архітектурою і конструкцією комп'ютера, а також відповідними засобами програмного забезпечення.

Сумісність і мобільність програмного забезпечення. В даний час одним з найбільш важливих факторів, що визначають сучасні тенденції у розвитку інформаційних технологій, є орієнтація компаній-постачальників комп'ютер-ного обладнання на ринок прикладних програмних засобів. Це пояснюється насамперед тим, що для кінцевого користувача зрештою важливе програмне забезпечення, що дозволяє вирішити його завдання, а не вибір тієї чи іншої апаратної платформи. Тому обчислювальне середовище повинне дозволяти:

а) гнучко змінювати кількість і склад апаратних засобів і програмного забезпечення відповідно до змінних вимог вирішуваних завдань;

б) можливість запуску одних і тих же програмних систем на різних апаратних платформах, тобто забезпечувати мобільність програмного забезпечення;

в) застосування одних і тих же програмно-апаратних інтерфейсів між людиною і ЕОМ на всіх комп'ютерах, що входять в неоднорідну мережу.

 

Вибір апаратної платформи і конфігурації системи залежить від характеру прикладних систем, які значною мірою визначають робоче навантаження обчислювального комплексу в цілому.

 

Послідовність визначення апаратно-програмної платформи:

1) Визначення технічних вимог до програмного забезпечення (ПЗ), з яким працюють користувачі ПК(груп ПК) чи серверів. При цьому необхідно зважати на апаратні вимоги (тактова частота, оперативна пам’ять, дисковий простір, тощо), підтримку операційних систем (ОС) та необхідність додаткового ПЗ, яке у свою чергу має певні вимоги.

2) Вибір ОС для ПК/сервера проводиться на основі а) першого пункту даної послідовності, б) додаткових даних з завдання, в) економічної доцільності. А також визначення апаратних вимог до вибраної ОС.

Windows ситеми платні, але технічна підтримка ні, тоді як серед UNIX систем в більшості самі ОС є безкоштовними, а технічна підримка або платна або ж відсутня чи не якісна, за винятком комерційної продукції компаній Apple, Google, Cisco і т. д.

3) Вибір ПЗ для виконання решти мрежевих задач, які не були враховані в першому пункті на основі сумісності з вибраною ОС та ПЗ, мінімальних апаратних затрат.

4) Апаратні вимоги (тактова частота, кількість процесорів, оперативна пам’ять, дисковий простір, додаткові вимоги) до ПК(груп ПК) визначаються з рекомендованих технічних характеристик всього встановленого ПЗ та ОС. Для визначення апаратного забезпечення необхідно підсумувати технічні вимоги до усіх програм, які будуть одночасно запущені (найбільше навантаження) та самої ОС.

Наприклад програма на ПК одночасно працюють дві програми “Х” та “У” під ОС “В”. Апаратні вимоги програми “Х”: 1,3 Гц і більше, 512 МБ ОЗП, 1,5 ГБ дискового простору; “У” 1,6 Гц і більше, 512 МБ ОЗП, 200 МБ дискового простору; “В” 1 Гц і більше, 256 МБ ОЗП, 5 Г дискового простору.

Значення оперативної пам’яті (RAM) буде наступним:

 

RAM=RAMX+RAMУ+RAMВ=512МБ+512МБ+256МБ=1,25ГБ.

 

У зв’язку з тим що з часом незадіяна RAM має тенденцію використовуватись (наприклад через якісь оновлення) то отриманий результат варто збільшити на 20%. Отже RAM= 1,5 ГБ

Для підрахунку тактової частоти (Fт) та кількості процесорів(ядер) достатньо взяти за основу значення найбільш вимогливого ПЗ. Якщо таких програм кілька, то Fт= Fт*q , де q в діапазоні від ~1,1 до ~2,0.

 

Fт= 1,8*1,2=2,2 Гц

 

При визначенні мінімального розміру жорсткого диску (HDD) потрібно просумувати необхідний дисковий простір усіх встановлюваних програм (HDDп) та ОС (HDDо) : Σ HDDпо, а також врахувати потрібний об’єм пам’яті під дані(корисну інформацію). Під даними розуміємо файли з якими безпосередньо працюють користувачі та програми. Для програмних даних (плагіни, додаткові бібліотеки і т. д.) відводиться 20% ~ 60% від попередньо обчисленого дискового простору: HDDд= (20% ~ 60%)Σ HDDпо. Тоді як під дані користувачів (HDDк) виділяться потрібний об’єм пам’яті залежо від типу файлів — для документів ~50-100ГБ, а мультимедійних даних ~100-200 (з врахуванням резервного простору) та побажання користувачів (керівництва). Отже орієнтовний розмір жорсткого диску: HDD= Σ HDDпо+HDDд+ HDDк

Додатковими вимогами до апаратного забезпечення можуть бути наприклад вимоги ПЗ до розширення монітора, параметрів відео карти, характеристик ручного маніпулятора і т. д. Тому апаратні параметри вибираються на основі вимог ПЗ до апаратних характеристик з найбільшими якісними показниками.

Якщо розрахунок здійснюється для сервера, що виконує нескладні мережеві завдання - шлюз для доступу до мережі інтернет, сервер віртуальної приватної мережі (VPN), автоматична роздача IP-адрес і т. д. - приведений розрахунок не зміниться за винятком збільшення RAM на ~1ГБ. Якщо ж основними завданнями сервера будуть файловий сервер і сервер баз даних, то вибрати сервер потрібно з розрахунку на кількість майбутніх користувачів.

При кількості користувачів менше 100 - підійде будь-який сервер початкового рівня для якого розрахунок RAM збільшиться на ~3-4 ГБ, об’єм HDD в діапазоні 250-500 ГБ. Якщо ж користувачів буде більше 100, то необхідно один або декілька багатоядерних процесорів: 8-16 ГБ оперативної пам'яті, бажана наявність апаратного RAID-контролера. Ємність вінчестерів при цьому вибирається виходячи з кількості баз даних і частоти резервного копіювання інформації.

Для сервера, що виконує мультимедійні функції - WEB-сервер, сервер он-лайн мультимедіа, FTP-сервер і т. д. - апаратна частина вибирається виходячи з розрахунку 1,5 — 2 ГБ RAM на кожну тисячу одночасно підключених користувачів, процесорна платформа вибирається так само залежно від кількості користувачів ( ~ 1 Гц на 1 тис. підключень). Обов'язково наявність апаратного RAID-контролера, а також обов'язково велика кількість слотів розширення для установки додаткових вінчестерів та ОЗП .

Конфігурація термінального сервера (кластера серверів) визначається виходячи із списку і числа виконуваних додатків, однак, для первинної оцінки можна використовувати такі оціночні величини:

Мінімальна конфігурація - передбачає можливість роботи користувача з одним невимогливим додатком, це сама нижня оцінка, система з меншою конфігурацією не зможе обслужити потрібне число користувачів

Базова конфігурація - увазі використання відносно легких додатків, приблизно відповідає робочому місцю офісного співробітника (менеджер, бухгалтер) з використанням Internet Explorer 6, 1C V7.7, Microsoft Office 2003.

Розширена конфігурація - увазі використання важких додатків - 1С V8 (8.1), Microsoft Office 2007, Internet Explorer 7 (8), додаткових додатків.

 

Таблиця 2.5- Конфігурації термінального сервера(кластера серверів)

Кільк. Користувачів Мінімальна конфігурація Базова конфігурація Розширена конфігурація
Кільк. Серверів RAM, ГБ CPU, ГГц HDD, ГБ Кільк. Серверів RAM, ГБ CPU, ГГц HDD, ГБ Кільк. Серверів RAM, ГБ CPU, ГГц HDD, ГБ
0,5 2х1,6 2х1,6 2х2,4
2х2,4 4х2,8 4х2,8
4х2,8 8х2,5 8х3
8х2,5 8х2,8 2, кожен 8х3
8х2,8 2, кожен 8х2,8 4, кожен 8х3
2, кожен 8х3 4, кожен 8х3 10,кожен 8х3

 

5) Вибір обладнання зведено у вигляді таблиці аналогічно до підрозділу 2.4 таблиці 2.4

 

Перелік посилань

 

1 Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. -

1 СПб: Издательство «Питер», 2000. - 672 с.

2 Структурированные кабельные системы. Стандарты, компоненты, проектирование,

2 монтаж и техническая эксплуатация / Семенов А.Б., Стрижаков С.К., Сунчелей И.Р. - М.: КомпьютерПресс, 1999. - 488 с.

3 Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия - СПб: Издательство

3 «Питер», 2000. - 576 с.

4 Матеріали сайта www.intuit.ru .

5 Матеріали сайта www.xnets.ru .