лекция Управление конфигурацией ИС, выявление и контроль сбойных и ошибочных ситуаций

Управление конфигурацией – один из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла ПО, прежде всего процессы разработки и сопровождения ПО ИС.

При создании проектов сложных ИС, состоящих из многих компонентов, каждый из которых может иметь разновидности или версии, возникает проблема учета их связей и функций, создания унифицированной структуры и обеспечения развития всей системы. Управление конфигурацией позволяет организовывать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ПО на всех стадиях ЖЦ. Общие принципы и рекомендации конфигурационного учета, планирования и управления конфигурациями ПО отражены в проекте стандарта ISO/IEC 12207.

Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами. Результатами анализа, в частности, являются функциональные и информационные модели и соответствующие им диаграммы. ЖЦ ПО носит итерационный характер: результаты очередного этапа часто вызывают изменения в проектных решениях, выработанных на ранних этапах.

К управлению конфигурацией следует отнести функции анализа производительности и оптимизации системы.

Большинство систем имеют оптимальные настройки по умолчанию и не требуют особого вмешательства. Однако производители сетевых операционных систем включают в них наборы эмпирических правил, помогающих администратору вносить изменения в настройки с минимальным риском ухудшить другие показатели или сделать систему неработоспособной. Администратору следует их изучить и знать перечень параметров, которые необходимо контролировать. Многих проблем можно избежать еще на стадии планирования сети.

Сюда же можно отнести задачу, связанную с учетом системных ресурсов. Учет ресурсов позволяет заметить тенденции к появлению узких мест до появления проблем с производительностью и провести соответствующую модернизацию. Кроме того, система учета необходима при платном использовании ресурсов, например, контроле использования дискового пространства, печати, учете трафика.

Управляемость сети подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети. В идеале средства управления сетями представляют систему, осуществляющую наблюдение, контроль и управление каждым элементом сети (от простейших до самых сложных устройств). При этом такая система рассматривает сеть как единое целое, а не как разрозненный набор отдельных устройств.

Хорошая система управления наблюдает за сетью и, обнаружив проблему, активизирует определенное действие, исправляет ситуацию и уведомляет администратора о том, что произошло и какие шаги предприняты. Одновременно с этим система управления должна накапливать данные, на основании которых можно планировать развитие сети.

Система управления должна быть независимой от производителя и обладать удобным интерфейсом, позволяющим выполнять все действия с одной консоли.

Полезность системы управления особенно ярко проявляется в больших сетях: корпоративных или публичных глобальных. Без нее в таких сетях нужно присутствие квалифицированных специалистов по эксплуатации в каждом здании каждого города, где установлено оборудование сети, что в итоге приводит к необходимости содержания огромного штата обслуживающего персонала.

Большинство существующих средств не управляют сетью, а осуществляют наблюдение за ее работой. Они следят за сетью, но не выполняют активных действий, если с ней что-то произошло или может произойти. Масштабируемых систем, способных обслуживать как сети масштаба отдела, так и сети масштаба предприятия очень мало. Большинство систем управляют отдельными элементами сети и не анализируют способность сети выполнять качественную передачу данных между конечными ее пользователями.

Совместимость, или интегрируемость, означает, что сеть способна включать в себя самое разнообразное программное и аппаратное обеспечение, т.е. в ней могут сосуществовать различные операционные системы, поддерживающие разные стеки коммуникационных протоколов, и работать аппаратные средства и приложения от разных производителей.

Сеть, состоящая из разнотипных элементов, называется неоднородной, или гетерогенной, а если гетерогенная сеть работает без проблем, то она является интегрированной. Основной путь построения интегрированных сетей – использование модулей, выполненных в соответствии с открытыми стандартами и спецификациями.

Сеть состоит из огромного числа различных модулей: компьютеров, сетевых адаптеров, мостов, маршрутизаторов, модемов, операционных систем и модулей приложений. Не существует компании, которая смогла бы обеспечить производство полного набора всех типов и подтипов оборудования и программного обеспечения, требуемого для построения сети.

Модульность – одно из неотъемлемых и естественных свойств вычислительных сетей. Важная и принципиальная особенность сетевой архитектуры состоит в том, что она отражается не только в многоуровневом представлении коммуникационных протоколов в конечных узлах сети.

Все компоненты сети должны работать согласованно. Для этого необходимо принять много стандартов, которые гарантировали бы совместимость оборудования и программ различных фирм-изготовителей. Таким образом, понятия модульности и стандартизации в сетях неразрывно связаны, и модульный подход дает преимущества только тогда, когда он сопровождается следованием стандартам.

Расширяемость и масштабируемость. Термины «расширяемость» и «масштабируемость» иногда используют как синонимы, но это неверно. Каждый из них имеет четко определенное самостоятельное значение. Обычно расширяемость характеризует степень сложности изменения конфигурации сети (СПД, добавление нового узла и т.п.), а масштабируемость – способность сети плавно увеличивать вычислительную мощность без деградации производительности сети в целом.

Расширяемость (extensibility) означает возможность сравнительно легкого добавления отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, служб), наращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной. При этом принципиально важно, что легкость расширения системы иногда может обеспечиваться в некоторых весьма ограниченных пределах. Например, локальная сеть Ethernet, построенная на основе одного сегмента толстого коаксиального кабеля, обладает хорошей расширяемостью, так как позволяет легко подключать новые станции. Однако данная сеть имеет ограничение на число станций (их число не должно превышать 30-40). Сеть допускает физическое подключение к сегменту и большего числа станций (до 100), но это приводит к резкому снижению производительности сети. Наличие такого ограничения и является признаком плохой масштабируемости системы при хорошей расширяемости.

Масштабируемость (scalability) предполагает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается. Для обеспечения масштабируемости сети приходится применять дополнительное коммуникационное оборудование и специальным образом структурировать сеть. Например, хорошей масштабируемостью обладает многосегментная сеть, построенная с использованием коммутаторов и маршрутизаторов и имеющая иерархическую структуру связей. Такая сеть может включать несколько тысяч компьютеров и при этом обеспечивать каждому пользователю сети нужное качество обслуживания.

Решая тактические задачи, администраторы и технический персонал сталкиваются с ежедневными проблемами обеспечения работоспособности сети. При этом становятся заметны общие проблемы производительности, конфигурирования сети, обработки сбоев и безопасности данных, требующие стратегического подхода, т.е. планирования сети. Планирование включает также прогноз изменений требований пользователей к сети, вопросы применения новых приложений, сетевых технологий и т.п.

Одним из важных способов распределения данных является тиражирование.

Тиражирование (репликация) практически означает создание дубликатов данных.

Множество различных физических копий объекта базы данных (обычно таблицы), для которых в соответствии с определенными правилами поддерживается синхронизация (идентичность) с некоторой «главной» копией, называют репликатами.