Архитектура специализированных вычислительных комплексов

Концепция Вычислительного Комплекса

Структура Вычислительного Комплекса
Современный вычислительный комплекс (ВК) имеет многоуровневую архитектуру, которая включает следующие компоненты:

• Серверный комплекс
  Серверный комплекс состоит из:
• Серверов информационных ресурсов, которые отвечают за сохранение и предоставление данных серверам приложений;
• Серверов приложений, которые выполняют обработку данных в соответствии с бизнес-логикой системы;
• Фронтальных серверов, которые осуществляют интерфейс между пользователями и серверами приложений.
• Систему хранения данных, которая предназначена для организации надежного хранения информации и предоставления доступа к ней ресурсных серверов
  Система хранения данных включает:
• Дисковые массивы;
• Инфраструктуру доступа серверов к дисковым массивам, которая может строиться на основе сетей хранения данных (Storage Area Network - SAN). Также дисковые массивы могут подключаться к серверу напрямую (Direct Attached Storage - DAS), или по TCP/IP (Network Attached Storage - NAS);
• Систему управления хранением данных.
• Систему резервного копирования и архивирования данных, которая предназначена для автоматического создания резервных копий, что позволяет защитить данные от разрушения не только в случае сбоев аппаратуры и программных средств, но и в результате ошибок пользователей
• Систему управления, которая предназначена для организации эффективного управления ресурсами и компонентами инфраструктуры ВК в целях повышения надежности, обеспечения заданной производительности и необходимых технико-эксплуатационных параметров
• Систему защиты информационных ресурсов и компонентов ВК
• Систему сетевой коммуникации между компонентами ВК
• Систему обеспечения жизнедеятельности ВК

Методы построения Вычислительного Комплекса
При построении или модернизации ВК ставятся следующие цели:

• Обеспечить доступность информационных сервисов (возможность за определенное время получить требуемую информационную услугу);
• Обеспечить целостность (актуальность, непротиворечивость, защищенность от разрушения и несанкционированного изменения) информационных ресурсов;
• Обеспечить конфиденциальность (защиту от несанкционированного использования) информационных ресурсов;
• Минимизировать стоимость владения системой.

Для обеспечения доступности необходимо определить критичные компоненты ВК, отвечающие за работоспособность информационных сервисов, и повысить их следующие показатели:

• надежность (предупреждение отказов), которая может быть увеличена с помощью ликвидации единых точек отказа за счет применения высоконадежных устройств с полным дублированием узлов;
• готовность (возможность выявления и нейтрализации отказов), которая может быть достигнута путем создания кластерных комплексов, организации RAID для хранения данных или создания Резервного Центра;
• обслуживаемость (устранение последствий отказов), одним из путей повышения которой является защита данных с помощью резервного копирования;
• масштабируемость (вертикальная - наращивание мощности отдельных устройств; горизонтальная - увеличение количества устройств для выполнения одной задачи), которая может быть увеличена с применением серверов с возможностью динамической реконфигурации и программных систем перераспределения нагрузок.

Для минимизации стоимости владения необходимо:

• разработать или оптимизировать процедуры эксплуатации ВК;
• повысить эффективность использования имеющихся ресурсов, например, путем их консолидации и централизованного управления;
• применять технологию "тонких клиентов"

Для обеспечения конфиденциальности информационных ресурсов необходимо создать единую систему защиты и контроля доступа к ресурсам ВК.

Архитектура комплексов, ориентированных на программное обеспечение