Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная страница / Архитектура отрасли

Перспективные подходы к развитию ИТ-инфраструктуры на предприятиях газовой промышленности

Выживает не самый сильный из видов, не самый разумный, а тот, который быстрее других приспосабливается к изменениям.

 С точки зрения ИТ, ОАО «Газпром» представляет собой огромную гетерогенную структуру, в которой основные информационные потоки поступают и обрабатываются на уровне Администрации ОАО «Газпром». При этом существует большое количество информационных потоков, обеспечивающих деятельность дочерних обществ (ДО), которые формируются на производственных объектах и замыкаются на уровне администрации ДО. Основными особенностями ИТ ДО ОАО «Газпром» являются:

многообразие решаемых задач, используемых технологий, продуктов, прикладных систем, архитектурных решений;

увеличение объема обрабатываемых и накапливаемых данных, сложность их обработки и высокие требования к быстродействию выполнения операций;

сложность управления, контроля и распределения информационных ресурсов в соответствии с требованиями производства и бизнеса;

высокая коммерческая и техническая ценность регистрируемых и обрабатываемых данных, необходимость гарантии их сохранности и обеспечения безопасности;

немалая стоимость незапланированного простоя ИТ-ресурсов;

динамичное развитие ИТ, определяемое непрерывным развитием предприятий.

Основной задачей руководителей ИТ-служб ДО является обеспечение подразделений ДО комплексом информационных ресурсов и услуг с требуемыми уровнями доступности и качества. Успешно выполнить такую задачу возможно только при наличии надежной и адаптивной ИТ-инфраструктуры, которая эксплуатируется квалифицированным персоналом.

Создание надлежащей защиты всех данных в территориально распределенной ИТ-инфраструктуре ДО – задача сложная и практически невыполнимая. По данным Ассоциации защиты информации США, потеря данных обычно происходит по следующим причинам:

сбой энергоснабжения – 46%;

стихийные бедствия, пожары, затопления – 26%;

программные и аппаратные сбои – 16%;

ошибка оператора – 3%;

прочие причины – 9%.

Решить проблему надежного хранения и обработки информации возможно только при консолидации данных ДО в одном или нескольких защищенных центрах обработки данных. Для этого необходимо выполнить:

централизацию – перенос серверов и систем хранения в один или несколько ЦОД;

агрегирование – замену множества небольших серверов несколькими, более производительными;

стандартизацию – создание однородной среды за счет стандартизации аппаратной и программной платформ;

консолидацию данных – агрегирование множества баз данных в несколько обслуживающих множество приложений;

интеграцию приложений – стандартизацию на базе нескольких мощных приложений, которые объединяют в себе функциональность множества существующих приложений.

При этом требования к надежности хранения консолидированных данных в одном месте значительно возрастают, так как их потеря или повреждение будет иметь серьезные последствия для предприятия. Однако большинство существующих в ДО ОАО «Газпром» серверных и аппаратных служб не могут обеспечить необходимый уровень надежности хранения данных и доступности ИТ-сервисов, что приводит к разного рода проблемам на предприятии.

Каким должен быть идеальный ЦОД? В первую очередь – надежность и функциональность центра должны в полной мере обеспечивать потребности предприятия в обозримом будущем. Поэтому главную цель создания ЦОД можно сформулировать следующим образом – поддержка непрерывности производственных и бизнес-процессов ДО. Другими словами, центр обработки данных должен гарантированно обеспечивать подразделения ДО комплексом информационных ресурсов и услуг:

в заданное время;

в заданном объеме;

с заданной производительностью.

При создании или реконструкции ЦОД на предприятиях ОАО «Газпром» необходимо предусмотреть и реализовать следующие функции:

адаптивность – возможность гибкого перераспределения ресурсов путем реконфигурации платформы в соответствии с изменениями прикладного программного обеспечения, вызванного изменениями загрузки, появлениями новых функций, изменениями законодательства;

отказоустойчивость – сохранение работоспособности платформы в случае выхода из строя отдельных аппаратных компонентов;

ремонтопригодность – возможность оперативной замены различных компонентов оборудования без прерывания рабочего процесса в целом;

апробированность – использование типовых решений, сертифицированных производителем и имеющих опыт эксплуатации в России и за рубежом;

катастрофоустойчивость – защиту от различных внешних воздействий негативного характера;

возможность поэтапной реализации в соответствии с условиями финансирования и приоритетами решаемых задач.

Современный ЦОД представляет собой комплекс программно-технических средств и организационных мероприятий, обеспечивающих обработку, хранение и предоставление информационных ресурсов предприятия с требуемым уровнем доступности, контролем использования и необходимым уровнем безопасности.

Условно ЦОД можно разделить на следующие основные компоненты:

телекоммуникационное оборудование;

серверное ядро:

серверы инфраструктуры;

серверы приложений;

серверы баз данных;

системы хранения данных;

система резервного копирования;

системы информационной безопасности;

обеспечивающие инженерные системы;

средства физической защиты;

система мониторинга.

Серверное ядро и система хранения данных (СХД) являются ключевыми элементами ЦОД. От того, насколько грамотно они будут сконструированы, зависит качество работы ИТ-инфраструктуры предприятия в целом. Именно к серверному ядру и СХД в большей степени предъявляются требования по адаптивности – способности при необходимости максимально гибко и при минимальных издержках масштабироваться и трансформироваться для решения возникающих задач. Адаптивные технологии в ближайшее время обеспечат комплексное решение задач повышения производительности, масштабируемости и непрерывной работы ИТ-инфраструктуры для ДО «Газпрома».

Создание адаптивной инфраструктуры серверного ядра и систем хранения данных подразделяется на три этапа:

консолидация и унификация:

стандартизация, упрощение ИТ-инфраструктуры;

консолидация ИТ-ресурсов;

создание системы мониторинга и управления;

виртуализация ресурсов:

модульная структура ИТ-ресурсов;

создание пула ИТ-ресурсов;

отделение ИТ-ресурсов от конкретной задачи;

выделение ресурсов «по требованию»:

динамическое перераспределение ИТ-ресурсов;

сервисно-ориентированное управление ИТ-ресурсами.

Доступность серверов и систем хранения достигается за счет:

отказоустойчивой архитектуры системы;

применяемых технологий;

решений высокой доступности: кластеры, резервные площадки, проактивное управление.

Для обеспечения доступности ИТ-сервисов большое значение имеет надежность работы инженерных систем ЦОД:

энергоснабжения;

кондиционирования;

структурированной кабельной системы;

технологических шкафов;

контроля доступа;

раннего обнаружения огня;

систем пожаротушения.

В отличие от вычислительного и коммуникационного оборудования ЦОД, жизненный цикл которых редко превышает пять – семь лет, жизненный цикл инженерных систем составляет 10 – 15 лет и более. Модернизация инженерных систем в период эксплуатации ЦОД практически невозможна, так как может повлечь остановку ИТ-сервисов на длительное время. Это необходимо учитывать при проектировании – путем обеспечения избыточности кабельных структур, систем кондиционирования и применения масштабируемых ИБП.

К системам энергоснабжения ЦОД предъявляются требования, применимые к потребителям 1-й категории особой группы, – необходимо наличие двух вводов от разных подстанций, резервного генератора и двух источников бесперебойного питания, по одному на каждую линию энергоснабжения центра. Желательно, чтобы каждый из ИБП обладал возможностью постепенного наращивания мощности путем установки дополнительных энергоблоков и аккумуляторных батарей.

Особое внимание необходимо уделять вопросам обеспечения требуемых параметров температуры и влажности в помещении ЦОД. Высокая плотность оборудования, применение blade-серверов увеличивают потребление электроэнергии в среднем на 6 кВт на 1 кв. м или до 18 кВт на стандартный 47U-шкаф. Такое тепловыделение требует безотказной работы системы кондиционирования, ибо в случае ее отказа температура в шкафах повысится до критической менее чем за 10 минут. Учитывая, что многие крупные предприятия ОАО «Газпром» находятся в районах Сибири и Крайнего Севера, где годовой диапазон температур воздуха колеблется от –50 до +30 °С, необходимо использовать системы кондиционирования с рабочим диапазоном температур наружных блоков от –60 до +40 °С.

Структурированная кабельная система должна обеспечивать возможность коммутации по принципу «каждый с каждым» через центральный кросс ЦОД, с использованием оптических или медных соединений.

Обычно центры обработки данных располагаются на территории административного здания. В результате эксплуатации зданий возможны различные, непредвиденные ситуации, такие как:

пожар;

затопление;

пыль;

вандализм;

электромагнитные излучения;

обрушение конструкций.

Для надежной защиты данных от повреждения оборудование ЦОД необходимо размещать в специально подготовленном помещении, что позволит минимизировать риски и обеспечит необходимые условия эксплуатации оборудования.

В настоящее время в ОАО «Газпром» нет отраслевого стандарта к требованиям уровня безопасности помещений ЦОД. Возможный вариант решения проблемы – применение мировых, в частности, европейских стандартов защиты оборудования и данных:

европейский стандарт по защите информации EN 1047-2 (Защищенные хранилища – Классификация и методы тестирования – Комнаты и контейнеры для хранения баз данных) с классом защиты R60D требований Европейской нормы EN 1047-2 (максимальная температура внутри помещения 70 0C для компонентов вычислительной техники, максимальная влажность 85%, включая 24-часовой период остывания после нагрева комнаты);

обеспечение защиты от проникновения дыма или газа по стандарту DIN 18095;

обеспечение защиты от проникновения воды по стандарту LGA BW 8995.01 (двойной класс защиты IP66/IP68 по ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) DIN EN 60529-2000);

обеспечение защиты от взлома класса ET2 по стандарту DIN V 18103 (WK III DIN V ENV 1627);

обеспечение уровня экранирования от электромагнитного излучения, измеренного согласно требованиям EN 50147 часть 1 в диапазоне частот от 10 kHz до 1 GHz – 40 dB.

Задача создания помещения физической защиты, которое позволит обеспечить высокий уровень защиты данных, может быть решена строительными методами или путем использования специализированных промышленных наработок. В последнем случае заказчик получает сертифицированное изделие, гарантии производителя, квалифицированное техническое обслуживание и страховку на случай форс-мажорных обстоятельств.

Современный центр обработки данных является сложным, высокотехнологичным решением, поэтому важнейшим элементом обеспечения доступности является профессионализм обслуживающего ЦОД персонала ИТ-службы:

все процессы эксплуатации центра должны быть регламентированы;

все инциденты – зарегистрированы и разобраны, а корневые проблемы – устранены;

все изменения в инфраструктуре ЦОД – быть согласованы и задокументированы.

Эффективная эксплуатация ЦОД с соблюдением требуемого качества ИТ-сервисов обеспечивается за счет внедрения на предприятии сервисного подхода к эксплуатации ИТ по методологии ITIL. Контроль над качеством работы ИТ-инфраструктуры центра и, как следствие, ИТ-сервисов, эксплуатирующий персонал осуществляет с помощью системы мониторинга.

В качестве примера организации катастрофоустойчивого центра обработки данных в ОАО «Газпром» можно привести ЦОД ООО «Сургутгазпром». В данном проекте использованы принципы и рекомендации, описанные в данной статье, а работа ИТ-службы организована по методологии ITIL.

Данные подходы могут быть применены не только для построения ЦОД уровня администрации ДО, но и для создания отказоустойчивой инфраструктуры на производственных объектах: газовых промыслах, компрессорных станциях, перерабатывающих комплексах и др. Помещение физической защиты

Логическая схема ЦОД

Главная страница / Архитектура отрасли