Информационные системы в экономике
Ивлиев М.К.
Техническое обеспечение аис предприятий
1.1. Состав технического обеспечения аис
В автоматизированных информационных системах (АИС) предприятий, организаций используются четыре основные группы технических средств, обеспечивающих автоматизацию сбора, передачи, обработки, выдачи информации. Соответствующие технические и программные средства позволяют внедрить на предприятиях современные информационные системы и технологии, обеспечивающие высокий уровень автоматизации планирования, учета, анализа, контроля, других функций и задач управления.
Средства автоматизации сбора, регистрации, ввода данных в ЭВМ: сканеры, контрольно-кассовые машины (POS-терминалы), сканеры штрих-кодов, считыватели платежных (магнитных) карточек, терминалы сбора данных, терминалы (устройства) идентификации, в т.ч. сканеры отпечатков пальцев.
Средства передачи данных: модемы, факс-модемы, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы, мосты, мобильные устройства, точки доступа беспроводных сетей.. В корпоративных, локальных вычислительных сетях (ЛВС) концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы, мосты называют коммуникационным (активным сетевым) оборудованием. К средствам передачи данных относят также сетевые адаптеры (их называют сетевыми платами, картами), используемые для подключения компьютеров к ЛВС.
Средства обработки данных включают различные классы компьютеров: настольные персональные компьютеры (ПК), рабочие (графические) станции, серверы, мэйнфреймы, переносные (портативные) компьютеры, бездисковые рабочие станции.
Средства выдачи данных (вывода, отображения): мониторы, принтеры матричные, лазерные, струйные, специализированные принтеры сервис-печати (в кассах для печати чеков, билетов, для подкладной печати на карточках, сберкнижках и др.), принтеры этикеток, плоттеры (графопостроители) – печать чертежей, карт.
Примеры автоматизируемых задач, работ и используемых технических средств, систем.
Аналитические расчеты и печать таблиц – ЭВМ + принтер
Ввод в компьютер данных с платежных поручений – сканер
Проведение оперативной инвентаризации ТМЦ – ручной терминал сбора данных + ЭВМ
Учет продажи товаров в магазинах – POS-терминал со сканером штрих-кодов
Приобретение товаров в Интернет-магазинах – ЭВМ + модем + глобальная сеть
Требования к техническим средствам АИС предприятий: надежность, аппаратная и программная совместимость, соответствие стандартам безопасности, минимум расходов на приобретение и эксплуатацию, обеспечение высокого уровня автоматизации решения задач и обработки информации в установленные сроки, возможность использования в компьютерных сетях.
1.2. Характеристики, выбор средств обработки данных
Для автоматизации обработки информации используются различные по назначению классы компьютеров.
Настольные ПК – автономные и сетевые автоматизированные рабочие места (АРМ) экономистов, бухгалтеров, финансистов, менеджеров и других специалистов. Настольные ПК, используемые в ЛВС, называют сетевыми рабочими станциями, клиентскими компьютерами. В зависимости от модели процессора, емкости оперативной памяти (ОП), жесткого магнитного диска (ЖМД) различают офисные ПК, высокопроизводительные ПК и ПК-серверы.
Рабочие (графические) станции – системы автоматизированного проектирования, издательские системы, системы для моделирования, анимации. Мощные компьютеры с большой емкостью внешней, оперативной и видеопамяти. Графические станции имеют высококачественные мониторы с размером экрана 19 и более дюймов.
Серверы – мощные, надежные компьютеры, используемые в качестве файловых серверов, серверов баз данных, приложений в ЛВС, Web-серверов и др. В АИС используются серверы различной мощности – от однопроцессорных начального уровня для небольших рабочих групп (масштаба отдела, небольшого предприятия) до многопроцессорных, высоконадежных и высокопроизводительных уровня крупного предприятия. В зависимости от используемой сетевой (серверной) операционной системы (платформы) различают Windows-, Unux- Linux-серверы.
Мэйнфреймы (большие ЭВМ) – самые мощные компьютеры, применяемые в наиболее крупных банках, организациях, предприятиях (холдингах).
Переносные (портативные) компьютеры (ноутбуки, нетбуки, планшетные компьютеры) используются для выполнения различных работ руководителями, менеджерами и другими специалистами, в т.ч. в поездках, командировках, на совещаниях, а также для удаленного мобильного доступа к данным предприятия, Web-cерверам и передачи заказов, сообщений электронной почты.
Бездисковые рабочие станции – ПК без ГМД, ЖМД, устройств записи компакт-диски. Используются, в основном, для ввода данных в системах централизованной обработки данных (например, АРМ операционистов автоматизированных банковских систем).
Мультимедийные компьютеры – высокопроизводительные ПК с высококачественными аудио- и видеокартами, звуковыми колонками, мониторами с высоким разрешением. Мультимедийные характеристики ПК не столь важны для решения учетных, финансовых, экономических задач. Бухгалтеры, финансисты относительно редко работают с мультимедийными программами.
Для обработки экономической, финансовой информации в большинстве АИС организаций, предприятий используются в основном настольные ПК и серверы разной мощности.
Для обеспечения высокой надежности автоматизированных банковских, корпоративных и других круглосуточно работающих систем, применяются кластеры, например, из двух серверов. При аварийном сбое одного сервера кластер обеспечивает возврат приложения в рабочее состояние и его восстановление на момент сбоя на втором сервере. Серверы (узлы) кластера могут быть территориально разнесены, соединены оптическим кабелем. Например, в центральном офисе банка установлен основной сервер, а в одном из отделений – резервный.
ЭВМ различаются мощностью, производительностью. Мощность ЭВМ – это совокупность характеристик, определяющая возможность использования ЭВМ для выполнения тех или иных функций, задач. Мощность ЭВМ определяют модель, тактовая частота процессора, объем оперативной памяти, объем жесткого магнитного диска (ЖМД).
Производительность ЭВМ определяется по результатам тестирования с помощью соответствующих программ (времени выполнения расчетов, решения типичных задач обработки информации и т.п.). Производительность ЭВМ определяют модель, тактовая частота процессора, тип системной и локальных шин, объем, тип оперативной памяти, объем ЖМД, среднее время доступа, скорость обмена данными с оперативной памятью, объем кэш-памяти (cache) второго уровня.
Другие характеристики ЭВМ, в т.ч. объем видеопамяти, скорость работы привода компакт-дисков (CD-RW/DVD-ROM) в меньшей степени влияют на производительность ЭВМ при решении экономических задач.
Для хранения информации используются дисковые массивы RAID (сотни Гбайт – десятки Тбайт), накопители на магнитной ленте (МЛ) – ленточные накопители (ленточные библиотеки), магнитооптические (МО) устройства с перезаписываемыми МО-дисками, переносные накопители с магнитными дисками. Ленточные накопители называют стримерами. Они используются для резервного копирования данных, хранения больших массивов информации.
При выборе ПК для АИС предприятия учитываются: тип, тактовая частота (модель) процессора, объем ОП, ЖМД, срок, условия гарантии, соотношение цены и качества, фирма-сборщик (производитель), фирмы-производители комплектующих (системной платы, ЖМД и других устройств), требования к ресурсам системных (операционные системы), прикладных программ и другие факторы.
Партия персональных компьютеров для АИС наряду с другими техническими, программными средствами обычно приобретается на основе проводимого предприятием тендера. В тендерной документации отражаются начальная (максимальная) цена контракта, требования к ПК.
Пример требований к офисным ПК (без указания конкретных моделей устройств, фирм-производителей).
Процессор Intel Pentium 4 с тактовой частотой не менее 3 ГГц , кэш-памятью 2-го уровня не менее 2 Mb, частотой шины 800 МГц. Процессор должен быть оснащен радиатором и вентилятором на подшипнике качения.
Системная плата: поддержка частоты системной шины не менее 800 MГц; поддержка двухканальной DDR2 PC-4200 (DDR533), DDR2 PC-5300 (DDR667), памяти максимальным объемом не менее 2 Гб (не менее 4-х слотов); один слот PCI -E x 16, не менее 2 x PCI-E x 1; не менее 2-х слотов PCI 2.2; интерфейс IDE не ниже UltraATA/133; интерфейс Serial-ATA II; интегрированная звуковая подсистема; не менее 4-х портов USB 2.0, наличие COM и LPT портов и портов PS/2 для подключения клавиатуры и мыши.
Оперативная память: два модуля. DDR2 PC-5300 (DDR667) объемом не менее 512Mb (для активизации 2х канального режима работы памяти модули устанавливаются парами). Общий объем памяти 1 Gb.
Видеоадаптер: объем видеопамяти 64 Мб; интерфейс PCI-E; обеспечение разрешения монитора не менее 1024x768 точек при частоте вертикальной развертки не менее 85 Гц; шина памяти 128-бит; коннектор D-Sub, DVI-I (не допускается использование видеоадаптера, интегрированного в системную плату).
Подсистема дисковой памяти: жесткий диск объемом не менее 120 Гб, средним временем доступа не более 9 мс, буфером не менее 8 Мб, скоростью вращения шпинделя не менее 7200 об/мин, интерфейсом Serial ATA II; один дисковод FDD 3,5” 1,44 Мб; дисковод Combo DVD+CD-RW.
Контроллеры: сетевой адаптер PCI Ethernet 10/100/1000 Мб/с с автоматическим определением скорости передачи (порт RJ-45). Допускается использование сетевого адаптера, интегрированного в системную плату.
Корпус с блоком питания: блок питания ATX мощностью не менее 400 Вт; внутренних отсеков 3,5” – не менее 5, внешних отсеков 5,25” – не менее 4-х, внешних отсеков 3,5”– не менее 2-х, не менее 2-х портов USB на передней панели. Вентилятор 90х90 мм на задней стенке корпуса и место для вентилятора 80х80 мм на передней, воздуховод в боковой стенке над процессорным разъемом.
Клавиатура: должна иметь не менее 104 клавиш с контрастным отображением букв русского алфавита и интерфейс PS/2. Мышь должна быть оптической, иметь не менее 2-х кнопок и 1-го колеса прокрутки, кабель длиной не менее 1,5 м и интерфейс USB или PS\2.
Программное обеспечение: Microsoft Windows XP Pro (рус).
Характеристики ПК быстро изменяются для соответствия возрастающим требованиям новых системных и прикладных программ. Для работы на ПК с операционной системой MS Windows ХР требуется 512 Мбайт, с ОС MS Windows Vista - минимум 1 Гбайт, с ОС Microsoft Windows 7 - 2 Гбайта оперативной памяти.
Выбор ПК, серверов производится с учетом ресурсов, необходимых для достаточно быстрой работы системных и прикладных программ, используемых в АИС предприятия. Например, фирма «1С» для обеспечения приемлемой скорости работы сетевой версии системы программ «1С:Предприятие 7.7» рекомендовала ПК с процессором Intel Celeron с тактовой частотой 500 MГц и выше, 64 Мб оперативной памяти, сервер ЛВС с одним или двумя процессорами Intel Pentium III, оперативной памятью 128 Мб для серверной операционной системы (ОС) MS Windows NT 4.0 Server, плюс по 16–32 Мб на клиента (ПК пользователя).
Для системы программ «1С:Предприятие 8.0» требуются более мощные серверы и офисные ПК на рабочих местах специалистов. Рекомендуется офисный ПК с процессором Intel Pentium III 866 МГц, оперативной памятью 256 Мбайт, операционной системой Microsoft Windows XP. Сервер с процессором Intel Pentium IV/Xeon 2,4 ГГц, оперативной памятью 1 Гбайт, операционной системой Microsoft Windows 2000/XP/Server 2003/Vista или один из дистрибутивов ОС Linux. Рекомендуется использование многопроцессорного сервера, особенно при интенсивной одновременной работе нескольких пользователей.
Двухпроцессорные (и более) серверы перенаправляют большое число сетевых запросов ввода/вывода на наименее загруженный процессор, что повышает скорость обработки данных, масштабирование системы. При создании с помощью промышленных (профессиональных) СУБД, например, MS SQL Server относительно больших баз данных (более 500 Мбайт) с интенсивным чтением/записью информации на ЖМД рекомендуется использование высокоскоростных SCSI дисков.
На небольших, средних предприятиях используются серверы различной мощности в основном на базе процессоров Intel и сетевой (серверной) операционной системой, например, MS Windows 2003 Server.
В АИС крупных организаций и предприятий применяются также мощные компьютеры (серверы) на базе других процессоров и ОС, например, Unix-серверы, Linux-серверы.
Крупные организации и предприятия, в т.ч. торговые сети, создают собственные центры обработки данных (ЦОД) для обслуживания корпоративных информационных систем (КИС). ЦОД оснащается высокопроизводительными серверами, дисковыми массивами, ленточными библиотеками, коммутаторами и другим оборудованием.
Например, основу корпоративного ЦОД сети магазинов электроники и бытовой техники "Мир" составляют два Unix-сервера среднего класса HP Integrity rx8640, объединенные с помощью пакета HP ServiceGuard в кластер высокой доступности и работающие под управлением операционной системы HP-UX 11i. (см. рис. ). В каждом сервере установлено по три системные платы на основе чипсета HP sx2000 с двенадцатью двухъядерными процессорами Intel Itanium 2. Конфигурация обоих серверов включает по 64 Гб оперативной памяти (с возможностью расширения до 256 Гб), две двухпортовые сетевые карты Gigabit Ethernet и два двухпортовых адаптера Fibre Channel 4 Гбит/с. Обеспечивается одновременное обслуживание запросов (решение задач) нескольких сот пользователей корпоративной информационной системы.
Рис. Техническое обеспечение ЦОД торговой сети «МИР»
С помощью разработанного для HP-UX 11i механизма виртуализации Virtual Server Enviroment (VSE) оба сервера разбиты на две логические партиции (два раздела), между которыми поровну распределены ресурсы машины, но при необходимости эту конфигурацию можно изменить средствами VSE без выключения сервера. Раздел первого сервера (vParl) используется для обслуживания "продуктивной" версии модуля управления розничной торговли корпоративной информационной системы (КИС), второго (vPar2) – для "продуктивной" версии модуля хранилища данных КИС. На втором сервере те же разделы служат для разработки и тестирования обновлений соответствующих модулей, а при сбое первого сервера на них практически мгновенно можно перевести сами "продуктивные" модули с помощью HP ServiceGuard. Это расширение осуществляет постоянный мониторинг состояния приложений КИС и при обнаружении сбоя или превышении установленного порогового значения выполняет переключение между узлами кластера.
С помощью двух коммутаторов HP StorageWorks SAN Switch B-Series в ЦОДе построена резервированная сеть хранения данных SAN на базе технологии Fibre Channel. Кроме кластера серверов к этой сети подключены отказоустойчивый дисковый массив старшего класса HP StorageWorks ХР10000 емкостью около 10 Тб (68 дисков по 146 Гб), используемый в качестве основной системы хранения, и модульная ленточная библиотека, оборудованная четырьмя высокоскоростными приводами Ultrium 960 и шестьюдесятью слотами для картриджей суммарной емкостью около 24 Тб. Резервное копирование данных с дискового массива на ленточную библиотеку выполняется ежечасно в горячем режиме без прерывания работы приложений посредством ПО HP Open View DataProtector 6.0 и дополнительных модулей этого пакета.
При выборе технических средств АИС предприятий учитываются объем обрабатываемой и передаваемой информации, удаленность источников от потребителей информации, состав, сроки решения автоматизируемых задач, количество одновременно решаемых задач, состав системных и прикладных программ.