|
|
  |
Главная страница / Архитектура отрасли БУДЬТЕ ЗДОРОВЫИспользуя моделирование при проектировании вычислительной системы (ВС), ее заказчики и разработчики могут: • оценить пропускную способность сети и ее компонентов; • определить узкие места в структуре ВС; • сравнить различные варианты организации ВС; • осуществить перспективный прогноз развития ВС; • предсказать будущие требования по пропускной способности сети, используя данные прогноза; • оценить требуемое количество и производительность серверов в сети, сетевых устройств хранения информации; • сравнить различные варианты модернизации ВС; • оценить влияние на ВС модернизации программного обеспечения, мощности рабочих станций или серверов, изменения сетевых протоколов. Моделирование эффективно начиная уже с 50 рабочих станций. А когда их 300 и более, общая экономия средств может достигать 40% от стоимости проекта. Обследование и моделирование ВС из 250 узлов может длиться одну-две недели, и затраты на него едва ли окажутся больше 5% от стоимости проекта. Специфика медицинских ВС и возможности систем моделирования Вычислительная система ЛПУ включает как традиционное компьютерное и сетевое оборудование (системы хранения данных, системное и прикладное программное обеспечение), так и специализированное медицинское оборудование (рентгеновские аппараты, томографы, ультразвуковые сканеры, гамма-камеры и т. д.). В настоящее время лидерами на рынке являются системы моделирования COMNET III (компания Compuware) и OPNET (компании OPNET Technologies). Системы предоставляют практически одинаковый перечень услуг и лежат в одном ценовом диапазоне. В зависимости от комплектации стоимость этих систем колеблется от 10 до 50 тыс. долл. Для своей работы мы выбрали систему COMNET III, поскольку она апробирована в ЦБ РФ и уже накоплен опыт ее практического использования. Построение модели и анализ результатов Перед нами стояла задача оптимизации характеристик ВС крупной многопрофильной больницы, которую предполагалось модернизировать. Верхний уровень иерархической модели этой ВС приведен на рис. 1. В модель включались параметры серверов отделений, баз данных, приложений, сетевых устройств хранения информации (NAS), магнитооптических архивов, коммутационного оборудования, транспортных протоколов, характеристики системного и прикладного программного обеспечения. Модель также включала характеристики потоков информации (трафик), характеризующих процессы профилактики, диагностики и лечения заболеваний пациентов в данной больнице. Общее число объектов в модели порядка 500. Число параметров моделируемых объектов – несколько тысяч. Из всех полученных результатов моделирования рассмотрим два. В первом случае проводилась разработка новой архитектуры ВС отдела лучевой диагностики и оптимизация ее параметров. Отдел лучевой диагностики включает большое количество «тяжелого» медицинского оборудования: рентгеновские аппараты, рентгеновские компьютерные потоки данных в сети. Например, объем данных одного исследования на рентгеновском компьютерном томографе может превышать 100 Мбайт. Все исследования должны быть сохранены в оперативном архиве (NAS) и в магнитооптической библиотеке (архив долговременного хранения). На серверах приложений и медицинских рабочих станциях работает специализированное программное обеспечение – PACS. По результатам моделирования была полностью спроектирована архитектура ВС отдела лучевой диагностики (количество, размещение, функциональное назначение компонентов) и выбраны конфигурации рабочих станций, серверов, активного сетевого оборудования, устройств хранения с таким расчетом, чтобы пиковая загрузка каналов была не более 5%, а максимальное время реакции серверов – не более 10 секунд. Реализация данной модели в дальнейшем полностью подтвердила правильность моделирования. Второй случай – оптимизация ВС в терапевтическом и хирургическом отделениях. Врачи этих отделений активно используют результаты обследований, проводимых в отделе лучевой диагностики, рассмотренном выше. При этом они отмечают, что, по их субъективным представлениям, ВС «работает медленно». Необходимо было найти узкие места в ВС и провести ее модернизацию. На рис. 2 приведена загрузка каналов ВС. По рекомендациям сетевых стандартов каналы с загрузкой 25–40% и более необходимо срочно модернизировать (поэтому сеть и работает медленно), каналы с загрузкой свыше 15% поставить в очередь на модернизацию. Наличие этих данных позволяет выработать рекомендации и по перераспределению загрузки серверов и даже перераспределению самих серверов и сетевых устройств хранения информации. *** При проведении моделирования ВС была также минимизирована суммарная стоимость владения. Оценки растущих потребностей ЛПУ показывают, что построенный вариант ВС не потребует модернизации по крайней мере в течение пяти лет. Применительно к исследуемой нами больнице при затратах на моделирование 1500-2000 долл. экономия на проект составила несколько десятков тысяч долларов, поскольку удалось избежать неоправданного приобретения дорогостоящего сетевого оборудования. Главная страница / Архитектура отрасли |