В рубрику "Системы" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Михаил Сенаторов
Олег Курпатов
Существенное влияние на эффективность деятельности многих компаний оказывают характеристики их IТ-инфраструктуры: ее устойчивость, доступность, безопасность, масштабируемость. IТ-инфраструк-туру предприятия обычно представляют как набор взаимосвязанных программных и аппаратных компонентов, мест расположения и персонала, средств и технологий обеспечения сбора, хранения, обработки и передачи информации, в том числе комплексов обработки данных, связи, управления, инженерных систем.
Ядром IТ-инфраструктуры является аппаратно-программный комплекс обработки информации (информационно-вычислительный комплекс). Независимо от архитектуры информационно-телекоммуникационных систем предприятия, модели организации вычислительного процесса (централизованной или распределенной), как правило, информационно-вычислительный комплекс реализуется в виде центров обработки данных (ЦОД).
ЦОД можно определить как комплексное организационно-техническое решение для создания, обеспечения функционирования и развития IТ-инфраструктуры компании на основе:
По типу построения ЦОД обычно делятся на следующие виды.
Классический ЦОД – реализуется в специально подготовленных помещениях со стационарным централизованным размещением компьютерного и телекоммуникационного оборудования.
Мобильный ЦОД – создается на базе перевозимых контейнеров, готовых к эксплуатации практически сразу после доставки на место использования.
Модульный ЦОД – как и классический, размещается в специально выделенном здании, но в отличие от стационарных классических ЦОД внутри помещений разворачиваются модули, обеспечивающие работу вычислительных средств, необходимое инженерное обеспечение, при этом к зданию не предъявляются особые требования.
По признаку собственности ЦОД обычно подразделяются на коммерческие и корпоративные. Коммерческие ЦОД приобретают все большую популярность. Если до настоящего времени основным видом услуг ЦОД была сдача в аренду площадей либо вычислительных ресурсов – место в стойке или сервер (co-location, dedicated), то с приходом "облачных вычислений" появились услуги предоставления мощности по требованию с оплатой по факту (SaaS – программное обеспечение как услуга, PaaS – платформа как услуга и IaaS – инфраструктура как услуга).
Однако не все компании имеют возможность использовать коммерческие ЦОД. При наличии специальных требований по информационной безопасности, устойчивости информационно-телекоммуникационной системы и доступности ее сервисов, а также других обстоятельств, делающих риски, связанные с переходом на использование коммерческого ЦОД, неприемлемыми, компания создает и использует корпоративные ЦОД.
Организации, эксплуатирующие ЦОД, все чаще сталкиваются с различными проблемами. Как правило, они связаны с вопросами энергопотребления, охлаждения, размещения оборудования и планирования внутреннего пространства, снижения стоимости владения ЦОД, обеспечения персоналом.
Основные направления деятельности по построению, развитию и эффективному использованию IТ-инфра-структуры организации определяются ее целями, задачами, бизнес-стратегией. В соответствии с Федеральным законом о Центральном банке Российской Федерации (Банке России) № 86-ФЗ от 10 июля 2002 г. целями деятельности Банка России являются: защита и обеспечение устойчивости рубля; развитие и укрепление банковской системы Российской Федерации; обеспечение эффективного и бесперебойного функционирования платежной системы.
В соответствии с этими целями при создании ЦОД как основы инфраструктуры платежной системы Банк России руководствуется требованиями по отказоустойчивости и катастрофоустойчивости, информационной безопасности платежной системы, доступности ее сервисов, минимизации стоимости владения системой.
Центры обработки данных Банка России в первую очередь используются для решения задач основной деятельности банка: обеспечения эффективного и бесперебойного функционирования платежной системы.
Приведем некоторые характеристики платежной системы: около 62 тыс. открытых счетов, количество обрабатываемых документов в платежной системе Банка России – около 10 млн в день. Банк имеет ежегодный прирост транзакций от 15 до 30%. По оценкам экспертов, простой платежной системы в течение суток равносилен потерям, равным 1–2% ВВП страны.
Платежная система Банка России до 2004 г. работала в распределенном варианте, а именно: банк имел 78 обрабатывающих комплексов в субъектах Федерации, которые обеспечивали внутрирегиональные электронные расчеты. Межрегиональные электронные расчеты проводились путем организации взаимодействия между обрабатывающими комплексами, расположенными в территориальных учреждениях. Эффективность использования инфраструктуры и вычислительных мощностей была невысока, при этом поддержка 78 вычислительных центров требовала все больших финансовых затрат. Несмотря на высокий уровень устойчивости распределенной системы, ее оказалось сложно сопровождать и защищать. Жизнь ставила новые задачи, необходимо было реализовать систему электронных срочных платежей, повысить оперативность проведения как внутрирегиональных, так и межрегиональных электронных расчетов.
С 2005 г. Банк России перешел на использование центров обработки данных. По сравнению с распределенной централизованную систему легче защищать, но гораздо сложнее достичь требуемого уровня устойчивости. При централизации обработки информации в первую очередь необходимо было обеспечить надежную работу системы при выполнении требований по информационной безопасности, необходимую оперативность выполнения транзакций, а также реализовать заданные функциональные требования. При этом требовалось обеспечить максимальную доступность системы при минимизации стоимости сервисов и стоимости владения системой.
В связи со спецификой решаемых задач и требованиями информационной безопасности Банк России использует корпоративные центры обработки данных. При их эксплуатации решаются не только задачи организации вычислений, но и обеспечивается инженерная поддержка, информационная безопасность, управление вычислительными ресурсами, эксплуатация и техническое обслуживание, обучение эксплуатирующего персонала и т.п.
Централизованная система обработки данных платежной системы включает в себя два центра обработки данных (они называются коллективными центрами обработки информации). Управление этими центрами координируется из одной точки – из центра управления системой коллективной обработки информации. Доступ участников расчетов (учреждений и клиентов Банка России) к центрам обработки информации обеспечивается с помощью транспортной системы электронных расчетов, реализованной на базе единой телекоммуникационной банковской сети Банка России.
Высокие требования по доступности системы диктуют необходимость обеспечения отказо- и катастрофо-устойчивости технической инфраструктуры и построения централизованной системы управления и эксплуатации системы обработки информации. При организации технической инфраструктуры основное внимание уделяется таким вопросам, как построение высоконадежной и масштабируемой аппаратно-программной платформы, резервирование вычислительных комплексов для обеспечения надежной работы платежной системы Банка России, а также реализация телекоммуникационной сети на основе современных сетевых технологий и отказо- и катастрофоу-стойчивой системы доставки электронных платежных сообщений. В качестве основы аппаратно-программной базы центров обработки информации используются серверы, которые обеспечивают необходимую вычислительную мощность, отказоустойчивость ЦОД и делают возможной масштабируемость системы в соответствии с требованиями Банка России.
Отказоустойчивость ЦОД обеспечивается за счет резервирования его узлов: каждый из ЦОД выполняется в качестве комплекса, состоящего из двух узлов, работающих в режиме "горячего" резервирования. Ката-строфоустойчивость системы коллективной обработки информации Банка России достигается за счет взаимного резервирования ЦОД. Узел каждого из центров обработки данных является узлом "холодного" резерва для другого ЦОД. Таким образом, работоспособность хотя бы одного узла в одном из двух центров обработки данных фактически обеспечивает работоспособность всей платежной системы Банка России.
Для достижения отказо- и катастро-фоустойчивости системы коллективной обработки информации в целом недостаточно решить проблему надежности только ЦОД. Крайне важным является обеспечение высокой доступности средств связи, телекоммуникаций, систем доставки информации к центрам обработки данных.
Банк России должен предоставить доступ к центрам обработки данных всем участникам расчетов, которых в настоящий момент около 18 тысяч. Учреждения Банка России, так же как и коммерческие банки и их филиалы, являющиеся клиентами Банка России, расположены по всей территории страны, поэтому доступность системы зависит не только от характеристик центров обработки данных, но и от возможностей транспортной системы, осуществляющей доставку информации от клиентов к ЦОД. В банке реализована транспортная система электронных расчетов, которая обеспечивает гарантированную оперативную доставку сообщений от клиента до центра обработки данных. Транспортная система имеет иерархическую архитектуру с центральным узлом и узлами в каждом территориальном учреждении Банка России. Центральный транспортный узел реализован в виде трех территориально разнесенных отказоустойчивых серверов. Два из них работают под нагрузкой, потоки информации распределяются между ними, одновременно обеспечивается их взаимная синхронизация и тем самым возможность "горячего" резервирования одного другим, третий сервер является "холодным" резервом. Такая архитектура позволяет обеспечить катаст-рофоустойчивость, при этом параметры надежности транспортной системы соответствуют требованиям Банка России к доступности сервисов в платежной системе.
Для обеспечения устойчивости и требуемого качества услуг системы коллективной обработки информации важным является вопрос организации эксплуатации и управления. Система управления решает задачи оперативного контроля параметров функционирования систем, технических и программных средств доставки и обработки информации, а также оперативного управления системой коллективной обработки информации (управление инцидентами, работами, конфигурациями и изменениями в системе). Банком России созданы специальные оперативно-технические службы, координацию работы которых на центральном уровне осуществляют центры управления, центры технического обеспечения и технической поддержки, на уровне центров обработки данных и на региональном уровне – соответствующие пункты управления. Общую координацию деятельности центров управления и центров эксплуатации, а также системы управления и системы эксплуатации в целом выполняет центр управления информационно-телекоммуникационной системой Банка России.
В результате внедрения системы коллективной обработки информации в Банке России создана расширяемая и масштабируемая техническая инфраструктура, позволяющая наращивать вычислительные и телекоммуникационные мощности без остановки платежной системы, снять проблемы, вызываемые различием поясного времени в стране при сохранении существующих операционных дней в территориальных учреждениях Банка России за счет обеспечения непрерывной работы центров обработки информации. Внедрение системы ускорило построение системы срочных, приоритетных платежей, выполняемых в реальном масштабе времени. Увеличился коэффициент полезного использования основного оборудования ориентировочно с 15 до 80%, при этом существенно сократилось количество крупных вычислительных центров (в платежной системе от 78 вычислительных центров Банк России перешел на эксплуатацию двух центров обработки данных). Время проведения платежа сокращено с более чем 2 часов до нескольких минут. Благодаря внедрению описанных выше технологий существенно снизилась себестоимость проведения платежа. Внедрение системы коллективной обработки информации позволило повысить эффективность работы и роль национальной платежной системы и создало предпосылки ее интеграции в дальнейшем в международные платежные системы.Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #5, 2010
Посещений: 30336
Автор
| |||
Автор
| |||
В рубрику "Системы" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
