Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Компания «Норман-Консалтинг» принимает участие в тендерах на разработку и установку сетей терминального обслуживания, серверного оборудования, абонентских пунктов и оборудования передачи данных. Так же компания осуществляет технические консультации и поддержку установленных сетей и поставленного оборудования.

В работе разобраны причины неточного и неэффективного проектирования терминальных сетей, а так же состава оборудования терминальных серверов и выявлена необходимость автоматизировать процесс оптимального планирования.

Успешная автоматизация задачи «Оптимизация параметров оборудования проектов терминальных сетей» приведёт к снижению затрат на разработку проектов, уменьшению времени разработки, снижению затрат, позволит выдвинуть более выгодные условия для клиентов, существенно снизить вероятность различного рода ошибок планирования, накладок и прочих ошибок, ведёт к принятию комплексного решения задач автоматизации всего производства с помощью ЭВМ, увеличению прибыли, упрочнению позиции, занимаемой компанией на рынке.

1. Характеристика предприятия

1.1 Организационная структура ООО «Норман-Консалтинг»

Компания пришла на рынок в 1995 году, представив несколько первых типовых конфигураций терминальный сетей и тренингов для персонала и системных инженеров. В дальнейшем компания увеличивала ассортимент предлагаемых решений и начала предлагать услуги по поддержке и модификации установленных систем. Сегодня одной из наиболее актуальных задач, стоящих перед компанией является разработка максимально эффективных технологий создания и поддержки терминальных сетей, серверного оборудования.

Компания специализируется на проектировании, установке и настройке терминальных сетей для российских и иностранных компаний, а также организует и проводит корпоративные тренинги, семинары и мастер-классы с привлечением опытных и известных тренеров.

Сфера деятельность компании:

- Разработка проектов терминальных сетей

- Технический консалтинг

- Внедрение и установка терминальных сетей

- Техническое сопровождение

- Семинары и бизнес мастер-классы

- Региональные и спец. проекты

- Языковые тренинги

Компании специализируются на следующих рынках:

- Промышленность / Инжиниринг / Производство / Строительство

- Финансы / Бухгалтерия / Банковское дело

- Телекоммуникации / Медиа / Информационные технологии

- Фармацевтика / Здравоохранение

- PR/Реклама / Маркетинг

- Юриспруденция

- Энергетика

- HR/Администрация

«Норман-Консалтинг» является средним по величине предприятием с иерархической трехуровневой структурой управления.

Генеральный директор - руководит всеми аспектами деятельности предприятия. Обладает полномочиями принимать наиболее ответственные решения.

Главный бухгалтер - контролирует движение средств на счетах компании, обеспечивает погашение счетов, выставленных компании; отчитывается в финансовых результатах компании компетентным органам, ведёт учет материальных и нематериальных активов компании.

Топ менеджер - осуществляет непосредственное руководство отделами маркетинга и менеджмента; производит распределение поставленных задач между сотрудниками отделов, управляет системой поощрений и взысканий для сотрудников.

Исполнительный директор - в задачи исполнительного директора входит руководство отделами так называемого «back office» - группы отделов, предназначенных для обеспечения без проблемной работы отделов работающих с клиентами; координация работы бухгалтерии, оперативное руководство работой МТО.

Отдел менеджмента - осуществляет поиск, подбор и учет кандидатов на открытые вакансии, проведением тренингов, формированием договоров с клиентами.

Отдел логистики - отдел занимается доставкой сотрудников компании и клиентов.

Отдел маркетинга - проводит исследования рынка подбора персонала, производит поиск необходимых вакансий, занимается вопросами ценообразования.

Отдел информационных технологий - занимается разработкой проектов терминальных сетей (ТС) и кабельных сетей (КС), составлением смет, установкой и сопровождением установленных ТС и КС, отвечает за программное обеспечением серверов, а так же за разрешение вопросов, касающихся ИТ в других отделах. Отдел информационных технологий включает в себя следующих специалистов: разработчик ТС и КС, сметчик, монтажник, системный инженер.

Отдел управления делами - организует обеспечение офиса всем необходимым для повседневной работы, управляет работой секретариата, производит учет работы и формирование оперативного плана использования конференц-помещений.

Секретариат - в обязанности входит приём-распределение звонков, корреспонденции, приём-отправка факсимильных сообщений.

Таким образом, существует разветвленная функциональная структура, многие из элементов которой потребуют создания собственных АСУ, которые, в свою очередь, послужат основой для построения функциональной структуры АСУ «Норман-Консалтинг».

1.2 Функциональная структура АСУ «Норман-Консалтинг»

Схема функциональной структуры АСУ «Норман-Консалтинг» приведена на рисунке 2 и включает в себя следующие подсистемы:

1. Бухучет

2. Маркетинг

3. Управление проектами

4. МТО (Материально-техническое обеспечение)

Задачи, решаемые в подсистемах:

Бухучёт:

- Учет движения финансовых средств компании. В рамках этой задачи бухгалтерия ведет учет прихода-ухода средств на безналичные счета компании, ведет учет состоянию безналичных счетов, а так же учитывает подобным образом наличные деньги компании.

- Расчет заработной платы, премий и отпусков сотрудников. Эта задача состоит из расчета и выдачи зарплат, премий, пособий сотрудникам, а так же расчета и планирования отпусков сотрудников.

- Инвентаризация. В задаче осуществляется инвентаризация и учет всей собственности компании.

- Ведение баланса. Бухгалтерия ведет баланс прихода-расхода средств компании для отчета перед ведомством по налогам и сборам.

Маркетинг:

- Анализ продаж компании: в задаче ведется анализ продаж компании, собирается статистика выполненных проектов и строятся прогнозы продаж на будущее.

- Изучение рынка спроса. Эта задача включает в себя изучение рынка спроса компании: проведение социологических исследований, опросов общественного мнения, продаж компаний-конкурентов.

- Планирование рекламной деятельности. В этой задаче осуществляется планирование рекламной деятельности компании: размер финансирования рекламной кампании, рекламные акции, расположение рекламных площадок.

Управление проектами:

- Оптимальное планирование проектных работ. Данная задача координирует работу всех остальных задач в подсистеме.

- Анализ показателей проектных работ. В этой задаче осуществляется анализ показателей проектных работ, таких как сроки исполнения проекта в зависимости от сложности и т.д.

- Контроль выполнения этапов проектных работ. В данной задаче происходит контроль своевременного выполнения этапов проектных работ и корректировка сроков выполнения остальных этапов проектных работ.

- Формирование договоров проектных работ. Цель этой задачи - предоставить необходимую информацию при заключении договора проектных работ.

- Формирование календарных планов проектных работ.

- Оптимизация параметров оборудования проектов терминальных сетей.

МТО:

- Учет гарантийных случаев возврата оборудования. В этой задаче ведется учет возвращаемому по гарантийным случаям оборудованию.

- Планирование закупок техники и расходных материалов. Целью задачи является составление плана закупки оргтехники, компьютерного оборудования, расходных канцелярских материалов.

- Планирование работы отдела логистики. В результате решения задачи составляется оптимальный план задействования ресурсов, имеющихся в распоряжении отдела для доставки максимального количества клиентов и(или) грузов до места назначения за минимальное время.

1.3 Информационное обеспечение подсистемы «Управление проектами» АСУ «Норман-Консалтинг»

Подсистема «Управление проектами» - одна из наиболее важных в АСУ ООО «Норман-Консалтинг». Эта подсистема включает в себя задачи «Оптимальное планирование проектных работ», «Анализ показателей проектных работ», «Контроль выполнения этапов проектных работ», «Формирование договоров проектных работ», «Формирование календарных планов проектных работ», «Оптимизация параметров оборудования проектов терминальных сетей», и включает в себя весь проектно-производственный цикл от заключения договора с клиентом до подписания акта сдачи-приемки о выполненных обязательствах по договору перед клиентом. Более подробное описание подсистемы будет рассмотрено далее.

Информационное обеспечение подсистемы «Управление проектами» представляет собой совокупность данных и методов их обработки, которая обеспечивает организацию и хранение данных, а так же - доступ к информационным массивам. Так же информационное обеспечение предусматривает наличие единой системы классификации и кодирования данных.

Информационное обеспечение подсистемы «Управление проектами» представляет собой базу данных, с использованием которой решается часть задач, находящихся в рассматриваемой подсистеме; она включает входную информацию, предоставленную в виде таблиц с поступающими данными и в выходную информацию, представленную в виде определенной формы с данными.

1.4 Информационный обмен подсистемы «Управление проектами» АСУ «Норман-Консалтинг»

Задача «Определение оптимального состава оборудования для внедрения и эксплуатации терминальной сети ООО «Норман-Консалтинг»» находится в подсистеме управления проектами. Задачи этой подсистемы тесно взаимодействуют, используя следующие информационные потоки:

I₁ - Заявка на составление оптимального плана терминальной сети с указанными клиентом параметрами. В заявке поступают данные о проектируемой сети: количестве абонентских пунктов, необходимом программном обеспечении, предполагаемых распределениях использования ресурсов.

I₂ - Ответ на заявку по составлению оптимального плана терминальной сети. В ответе содержится основная информация для заключения договора, количество и состав оборудования и смета.

I₃ - Заявка на формирование календарного плана проекта, который будет представлен клиенту и определит сроки проекта в договоре проектных работ.

I₄ - Таблица - календарный план проектных работ

I₅ - Информация о календарном плане проектных работ и о сроке работ, указанной в договоре. По ней будет осуществляться контроль этапов выполнения договора.

I₆ - В случает каких-либо отклонений от запланированных сроков в ходе выполнения договора, информация передаётся повторно задачу оптимального планирования проектных работ для выбора наилучшей стратегии, позволяющей уложиться в сроки, указанные в договоре.

I₇ - Передача календарного плана проектных работ в задачу оптимального планирования проектных работ

I₈ - Запрос на оптимизацию параметров оборудования проекта терминальной сети. В запросе присутствуют данные о проектируемой сети: количестве абонентских пунктов, необходимом программном обеспечении, предполагаемых распределениях использования ресурсов.

I₉ - Ответ на запрос оптимизации параметров оборудования проекта терминальной сети. Представляет собой таблицу с перечнем оборудования и ценами.

Перечень потоков обобщен в виде табл. 1

Таблица 1

Обозначение	Содержание	Периодичность
I1	Заявка на составление оптимального плана терминальной сети	По необходимости
I2	Перечень состава оборудования проекта	С частотой I1
I3	Заявка на формирование календарного плана проекта	По необходимости
I4	Таблица - календарный план проектных работ	С частотой I3
I5	Таблица - календарный план проектных работ	С частотой I3
I6	Заявка на коррекцию оптимального плана терминальной сети	По необходимости
I7	Таблица - календарный план проектных работ	С частотой I3 или I6
I8	Запрос оптимальных параметров оборудования проекта	По необходимости
I9	Таблица с перечнем оборудования и ценами	С частотой I8

1.5 Техническое обеспечение подсистемы «Управление проектами»

Техническое обеспечение подсистемы «Управление проектами» состоит из терминального сервера (или нескольких серверов), компьютера управления и 6 абонентских станций или «тонких клиентов» - персональных компьютеров с низкими требованиями по скорости работы. В роли «тонких клиентов» могут выступать устаревшие компьютеры, с недостаточной для современных приложений вычислительной мощностью и объемом памяти, разнообразные мобильные устройства от смартфонов и КПК до ноутбуков и планшетных компьютеров. В данном случае это один компьютер на базе системного блока Intel Pentium 100 МГц, 16 Мб оперативной памяти и 5 Windows-терминалов K-Systems Termin следующей конфигурации.

Таблица 2

Процессор	VIA Eden ESP5000
Память	ОЗУ 64 MB SDRAM Flash 32 MB DiskOnChip
Видео	Интегрировано, до 85 Hz на 1024 x 768 (разрешение до 1600x1200)
Аудио	16 бит стерео, AC97
Сеть	VT3065 Fast Ethernet 10/100 Мбит
Порты	параллельный; последовательный (RS232); USB 1.1
Порты под клавиатуру, мышь	PS/2 совместимые или USB
Встроенная ОС	Microsoft Windows CE.NET 4.1 с Microsoft Internet Explorer 5.5
Поддерживаемые протоколы	Microsoft RDP 5.2 Client; Citrix ICA Client Version 6.30
Питание	БП встроенный, 100-240 VAC 50/60 Гц; мощность - 35 Ватт
Габариты	283х224х52 мм

Таблица 3

Процессор	Dual Intel XEON 2.4 ГГц, 512 Кб кэша, с частотой шины 533 Мгц и технологией HT
Память	4 Гб RAM (4x1 DDR-RAM 1 Gb 266 Mhz Kingston ECC Reg LP)
Материнская плата	Intel Server Board SE7501BR2 на чипсете Intel E7501
Дисковая подсистема	SATA RAID Intel SRC S14L 64 Mb 4 channel 4xHDD SCSI 36,7 Gb Maxtor 10000RPM 80 pin в RAID5; HDD 4x36 Gb WD360GD SATA 8 MB 10000RPM в RAID5
Сеть	Intel PRO/100+ и Intel PRO/1000
Корпус	Intel Server Chassiss SC5200 с двумя блоками питания по 450W с «горячей заменой»;
Поддерживаемые протоколы	Microsoft RDP 5.2 Client; Citrix ICA Client Version 6.30
Питание	Блоки питания -2x Intel FHD3BRPS450W 450W P.S

Таблица 4

Процессор	Intel Pentium 4 2.8C GHz (Northwood, 800 MHz FSB, Hyper-Threading)
Память	2x512 МБ PC3200 (DDR400) DDR SDRAM DIMM
Материнская плата	Gigabyte GA-8IPE1000 Pro2 (чипсет i865PE)
Дисковая подсистема	Samsung SP1614C (SATA), 7200 об/мин, 8 МБ кэш
Сеть	Intel PRO/100+
Корпус	ATX Inwin S506
Питание	Блок питания - Powerman ATX350W

1.6 Программное обеспечение подсистемы «Управление проектами»

Для решения задач, входящий в подсистему «Управление проектами» в настоящее время используются программные пакеты MS Access («Оптимальное планирование проектных работ»), MS Excel («Анализ показателей проектных работ», «Контроль выполнения этапов проектных работ», «Формирование договоров проектных работ», «Формирование календарных планов проектных работ»), Delphi 6 («Оптимальное планирование проектных работ»). С учетом используемых пакетов программ, было решено использовать пакет MS Access для решения задачи «Определение оптимального состава оборудования для внедрения и эксплуатации терминальной сети ООО «Норман-Консалтинг»»

MS Access - это программный пакет, позволяющий создавать и удобно оперировать моделью исследуемой предметной области. MS Access представляет собой однофайловую СУБД; он позволяет создавать таблицы, формы, запросы, отчеты и имеет встроенный язык программирования VBA, еще более расширяющий функциональность пакета.

Таблицы

В реляционных базах данных вся информация хранится в таблицах. Каждая строка таблицы представляет собой запись, а столбец - поле. Запись содержит набор данных об одном объекте, а поле - однородные данные о всех её объектах.

Запросы

Запросы - это механизм выбора из базы необходимой информации. В первую очередь они предназначены для отбора данных а основании некоторых критериев. Благодаря запросам можно в любой момент выбрать из базы данных необходимую информацию.

Формы

Формы представляют собой бланки, подлежащие заполнению, или маску, накладываемую на набор данных. Форма может позволить упростить процесс заполнения базы, что даёт возможность поручить ввод информации относительно неквалифицированному персоналу. С помощью форм можно ограничить объем информации, доступной пользователю, обращающемуся к базе.

VBA

В состав MS Access включен язык программирования VBA (Visual Basic for Applications), что позволяет получить доступ к дополнительным средствам обработки событий или выполнения вычислений, недоступных с помощью стандартных команд MS Access. VBA - объектно-ориентированный язык программирования, специально разработанный для записи макросов в приложениях. Макрос - это часто используемая последовательность команд, которую можно запустить с помощью одной инструкции. Средство записи макросов позволяет быстро создавать макросы с минимальными усилиями. При этом макрос записывается в виде последовательности инструкций.

В MS Access используется язык SQL (Structured Query Language - язык структурированных запросов) - язык, ориентированный на реляционные БД. С его помощью можно создавать, модифицировать, удалять таблицы как объекты; добавлять, изменять и удалять данные из таблиц, делать необходимые выборки.

Таким образом, выбранное программное обеспечение обладает достаточными возможностями для реализации с его помощью решения задачи «Определение оптимального состава оборудования для внедрения и эксплуатации терминальной сети ООО «Норман-Консалтинг»» подсистемы «Управление проектами».

1.7 Постановка задачи «Определение оптимального состава оборудования терминальных сетей ООО «Норман-Консалтинг»»

В настоящее время проектирование и поставка аппаратных и программно-аппаратных комплексов встречают оживлённую конкуренцию в условиях рыночных отношений. Для привлечения клиентов и обеспечения наилучшего уровня рентабельности необходимо как предлагать аппаратные комплексы по минимальной цене, так и иметь возможность обосновать выбор того или иного оборудования перед клиентом. Оказание услуг проектирования и поставки оборудования для терминальных сетей предоставляет клиентам альтернативу модернизации устаревшего парка компьютерной техники, что позволяет обеим сторонам сэкономить значительные средства, путём тщательного подбора оборудования для достижения необходимой производительности комплекса.

Суть задачи состоит в составлении такого перечня оборудования для внедрения и эксплуатации системы терминального доступа, при котором приобретение именно необходимого минимума оборудования достаточно для реализации условий комфортной работы абонентов, а как следствие - экономия бюджета проекта, разрабатываемого ООО «Норман-Консалтинг». Результаты предназначаются для начальника отдела управления проектами, который принимает решение о приобретении техники и поставке комплекса.

В основу решения данной задачи возможно положить теорию массового обслуживания, составить критерии приемлемых задержек в обслуживании и определить необходимый ресурс оборудования. Реализация потребует в первую очередь формализовать задачу, описать значимые параметры и определить целевую функцию; затем описать алгоритм решения задачи, после чего реализовать её в программном продукте, который позволит определять оптимальный состав оборудования для некоторого заданного круга используемого ПО и заданного количества абонентов.

2. Характеристика оборудования

2.1 Содержательная сущность задачи «Определение оптимального состава оборудования для терминальных сетей ООО «Норман-Консалтинг»»

Одной из наиболее важных сфер деятельности компании «ООО «Норман-Консалтинг» является поставка оборудования и установка и настройка серверов. При этом, на данный момент, компании не удалось успешно выйти на рынок высокопроизводительных и дорогих серверов, и основную часть заказов компания получает на сервера начального и среднего уровня. Спецификой рынка в данном сегменте является достаточно большое влияния стоимости сервера на принятие решения о его покупке, что, ровно как и активная конкуренция, заставляет изыскивать меры по удешевлению конечных решений для клиентов.

На данный момент для принятия решения о конфигурации сервера применяется метод экспертных оценок, при котором роль экспертов принимают наиболее опытные сотрудники отдела ИТ, которые при выборе недостаточно производительной конфигурации сервера серьёзно ухудшают репутацию компании и теряют клиентов, недовольных скоростью работы купленного сервера; при выборе конфигурации с избыточной производительностью так же существует риск потерять клиента, в случае, если какой-либо из конкурентов предложит лучшую цену за подобное решение с меньшей, но достаточной для решения задач клиента производительностью.

Ситуация ухудшается большей сложностью оценки в случае, если клиент желает получить примерную оценку стоимости работ незамедлительно. Сделать примерную оценку оптимального состава оборудования сервера и предоставить смету клиенту еще более сложно.

ИТ менеджер, при составлении конфигурации сервера, устно опрашивает клиента о предполагаемых функциях сервера и составляет конфигурацию, используя комплектующие, указанные в прайс-листе компании. Примеры прайс-листа указаны в таблицах 4 и 5.

Таблица 4. Цены на процессоры Intel Xeon

[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 0512k FSB533 2.4Ггц	227.90	219.20	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 0512k FSB533 2.4Ггц 1U	228.90	220.20	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 0512k FSB533 2.667Ггц	242.60	233.40	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 0512k FSB533 2.667Ггц 1U	242.60	233.40	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 0512k FSB533 2.8Ггц	288.80	277.80	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB533 2.4Ггц	286.70	275.80	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB533 2.4Ггц 1U	288.80	277.80	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB533 3.066Ггц	478.80	460.60	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB533 3.2Ггц	724.50	696.90	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB800 3.0Ггц (EA)	319.20	307.10	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB800 3.0Ггц (EP)	346.50	333.30	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB800 3.2Ггц (EA)	357.00	343.40	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB800 3.4Ггц (EA)	512.40	492.90	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB800 3.4Ггц (EP)	512.40	492.90	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB800 3.4Ггц (EU) 1U	512.40	492.90	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB800 3.6Ггц (EA)	726.60	699.00	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB800 3.6Ггц (EP)	726.60	699.00	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 1024k FSB800 3.6Ггц (EU) 1U	726.60	699.00	36 мес.
[BOX] Socket 604 Pentium IV Xeon 2048k FSB800 3.0Ггц (FA)	351.80	338.40	36 мес.

Таблица 5. Цены на серверные материнские платы Intel

S875WP1 'Winterpark' Socket 478, i875WP, FSB800, ATA100, 2SATA Raid, LAN1000	206.60	204.00	36 мес.
S875WP1LX 'Winterpark' Socket 478, i875WP, FSB800, ATA100, 4+2SATA Raid, LAN1000	240.80	237.80	36 мес.
SE7210TP1SCSI 'Torrey Pines' Socket 478, E7210, Ultra320, 2 integrated SATA ports, 2 PATA headers	315.70	311.80	36 мес.
SE7221BK1LX 'Buckner' Socket 775, E7221, 4xSATA with RAID, Video, 2xLAN1000	282.50	279.10	36 мес.
SE7320SP2 'Sun Prairie' 2xSocket 604 (NOCONA), E7320, FSB800, 2xSATA, Video, LAN1000	351.00	346.70	36 мес.
SE7320VP2 'Volcano Peak' 2xSocket 604 (NOCONA), E7320, FSB800, 2xSATA, Video, LAN1000	379.90	375.20	36 мес.
SE7500CW2 'Clear Water' 2xSocket 603, E7500, ATA100	271.10	268.10	36 мес.
SE7501BR2 'Bryson' 2xSocket 604, E7501	472.50	468.00	36 мес.
SE7501CW2 'Clear Water' 2xSocket 604, E7501, FSB533, ATA100	297.70	294.40	36 мес.
SE7501HG2 'Harlingen' 2xSocket 604, E7501, FSB533, Ultra320, 2xLAN1000	545.70	539.10	36 мес.
SE7501WV2ATA 'Westville' 2xSocket 604, E7501, FSB533, ATA100	545.70	539.10	36 мес.
SE7501WV2SCSI 'Westville' 2xSocket 604, E7501, FSB533, Ultra320	652.70	644.80	36 мес.
SE7520AF2 'Alief' 2xSocket 604, E7520, FSB800, 2xSATA, Ultra320, Video, 2xLAN1000	759.70	750.40	36 мес.
SE7520BD2 'Brandon' 2xSocket 604, E7520, FSB800, 2xSATA, Video, 2xLAN1000	481.50	475.70	36 мес.
SE7520BD2SCSI 'Brandon' 2xSocket 604, E7520, FSB800, 2xUltra320, Video, 2xLAN1000	668.80	660.60	36 мес.
SE7520BD2V 'Brandon-V' 2xSocket 604, E7520, FSB800, 2xSATA, Ultra320, Video, 2xLAN1000	540.40	533.80	36 мес.
SE7520JR2ATAD1 'Jarrell' 2xSocket 604, E7520, DDR333, FSB800, 2xSATA, SATA, Video, 2xLAN1000	626.00	618.30	36 мес.
SE7520JR2SCSID1 'Jarrell' 2xSocket 604, E7520, DDR333, FSB800, 2xSATA, SCSI, Video, 2xLAN1000	700.90	692.30	36 мес.
SE7520JR2SCSID2 'Jarrell' 2xSocket 604, E7520, DDR2-400, FSB800, 2xSATA, SCSI, Video, 2xLAN1000	695.50	687.00	36 мес.
SE7525GP2 'Grand Prairie' 2xSocket 604, E7525, SATA RAID, Video ATI, USB2.0, LAN1000	395.90	391.10	36 мес.

После подбора конфигурации клиенту объявляется смета и заключается договор о поставке оборудования.

Задача состоит в составлении перечня оборудования для внедрения и эксплуатации системы терминального доступа. При этом целью ставится приобретение именно необходимого минимума оборудования, достаточного для реализации условий комфортной работы абонентов, а как следствие - экономия бюджета проекта.

Возникает вопрос - как оценить ожидаемую нагрузку на сервер, какое количество ресурсов должен предоставлять сервер для работы клиента с задержками, не превышающими заданные. Для этого необходимо знать необходимое количество ресурсов для удовлетворения одной заявки и ожидаемый поток заявок на обслуживание от клиентов терминальной сети. На второй вопрос можно ответить с помощью теории массового обслуживания.

2.2 Математическая модель задачи «Определение оптимального состава оборудования для терминальных сетей ООО «Норман-Консалтинг»»

Проектируемая система имеет своей целью обеспечение сотрудников компании услугами доступа к вычислительным ресурсам терминальных серверов, т.о. имеем дело с массовостью и обслуживанием. Изучением таких ситуаций занимается теория массового обслуживания.

Основной задачей теории СМО является изучение режима функционирования обслуживающей системы и исследование явлений, возникающих в процессе обслуживания. Так, одной из характеристик обслуживающей системы является время пребывания требования в очереди. Очевидно, что это время можно сократить за счёт увеличения количества обслуживающих устройств. Однако каждое дополнительное устройство требует определённых материальных затрат, при этом увеличивается время бездействия обслуживающего устройства из-за отсутствия требований на обслуживание, что также является негативным явлением. Следовательно, в теории СМО возникают задачи оптимизации: каким образом достичь определённого уровня обслуживания (максимального сокращения очереди или потерь требований) при минимальных затратах на приобретение и обслуживание обслуживающих устройств.

По составу СМО могут быть одноканальными и многоканальными. Многоканальные системы могут состоять из обслуживающих устройств как одинаковой, так и разной производительности.

По времени пребывания требований в очереди до начала обслуживания системы делятся на три группы:

1) с неограниченным временем ожидания;

2) с отказами;

3) смешанного типа.

В СМО с неограниченным временем ожидания очередное требование, застав все устройства занятыми, становится в очередь и ожидает обслуживания до тех пор, пока одно из устройств не освободится.

В данном случае количество устройств будет равно количеству терминальных серверов, количество же каналов в каждом - количеству процессоров (логических или физических).

В качестве целевой функции выступит принцип минимизации затрат:

С min, (1)

где С- стоимость I-ого терминального сервера,

n - общее количество терминальных серверов.

При этом необходимо соблюдать определённый уровень сервиса, т.о. необходимо ограничение длительности ожидания обслуживания:

(2)

Для СМО с ожиданием количество обслуживаемых устройств n должно быть строго больше коэффициента загрузки (требование установившегося или стационарного режима работы СМО):

n > (3)

где, - коэффициент загрузки, определяется как отношение интенсивности требований к интенсивности обслуживания .

 = / , (4)

Также важным представляется анализ входящего потока требований. Входящий поток требований представляет собой совокупность требований, которые поступают в систему и нуждаются в обслуживании.

В большинстве случаев входящий поток неуправляем и зависит от ряда случайных факторов. Число требований, поступающих в единицу времени, случайная величина. Случайной величиной является также интервал времени между соседними поступающими требованиями.

Для многих реальных процессов поток требований достаточно хорошо описывается законом распределения Пуассона. Простейший поток обладает такими важными свойствами:

1) Свойством стационарности, которое выражает неизменность вероятностного режима потока по времени. Это значит, что число требований, поступающих в систему в равные промежутки времени, в среднем должно быть постоянным.

2) Отсутствия последействия, которое обуславливает взаимную независимость поступления того или иного числа требований на обслуживание в непересекающиеся промежутки времени. Это значит, что число требований, поступающих в данный отрезок времени, не зависит от числа требований, обслуженных в предыдущем промежутке времени.

3) Свойством ординарности, которое выражает практическую невозможность одновременного поступления двух или более требований (вероятность такого события неизмеримо мала по отношению к рассматриваемому промежутку времени).

При простейшем потоке требований распределение требований, поступающих в систему подчиняются закону распределения Пуассона:

Вероятность Р(t) того, что в обслуживающую систему за время t поступит именно k требований:

Р(t)=e()/k! (5)

Где - среднее число требований, поступивших на обслуживание в единицу времени.

Итак, для предсказания загрузки системы и количества запросов пользователей на обслуживание можно использовать теорию СМО. Убедиться в адекватности полученных результатов возможно с помощью проведения моделирования.

2.3 Метод решения задачи «Определение оптимального состава оборудования для терминальных сетей ООО «Норман-Консалтинг»»

Расчет полезной пропускной способности сети.

В настоящее время термин Ethernet используется для описания всех локальных сетей, использующих режим коллективного доступа к среде передачи данных с опознанием несущей и обнаружением коллизий. Этот метод используется в сетях, построенных по логической топологии с общей шиной. При такой топологии все компьютеры локальной сети имеют непосредственный доступ к физической среде передачи данных (общая шина), поэтому она может быть использована для обмена данными между двумя любыми узлами сети.

Одновременно (с учетом задержки распространения сигнала по физической среде) все компьютеры сети имеют возможность получать данные, которые любой из компьютеров начал передавать на общую шину. Кабель, к которому подключены все компьютеры, работает в режиме коллективного доступа. В конкретный момент времени передавать данные на общую шину может только один компьютер в сети. При этом все компьютеры сети обладают равными правами доступа к среде. Чтобы упорядочить доступ компьютеров к общей шине, используется метод коллективного доступа с опознанием несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD).

Метод состоит из двух частей:

Первая часть - CSMA определяет, каким образом компьютер получает доступ к среде. Для того чтобы передать данные на общую шину, компьютер сначала слушает сеть, чтобы определить, не передаются ли в данный момент какие-либо данные. В стандарте Ethernet признаком свободной линии является «тишина», то есть отсутствие несущей. Если рабочая станция обнаруживает несущий сигнал, то для нее это является признаком занятости шины и передача данных откладывается, то есть станция переходит в режим ожидания.

В стандартах Fast Ethernet и Gigabit Ethernet признаком свободного состояния среды является не отсутствие сигналов на шине, а передача по ней специального Idle-символа соответствующего избыточного кода.

Когда в сети наступает молчание, станция начинает передачу. Все данные, передаваемые по сети, формируются в кадрах определенной структуры. Каждый кадр снабжается уникальным адресом станции назначения и станции отправителя.

Кроме того, каждый кадр сопровождается 8-байтовой преамбулой - определенным сигналом, необходимым для синхронизации приемника и передатчика. Все станции, подключенные к общей шине, определяют факт передачи кадра, но только та станция, которая узнает свой адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, а затем посылает по кабелю кадр - ответ. Адрес станции-отправителя содержится в исходном кадре, поэтому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ.

По окончании передачи кадра все узлы сети обязаны выдержать паузу, называемую межкадровым интервалом (Inter Packet Gap, IPG). Эта пауза необходима для обеспечения равных прав всем станциям на передачу данных, то есть для предотвращения монопольного захвата одной станцией общей шины и для приведения сетевых адаптеров в исходное состояние. По окончании паузы станции сети определяют среду как свободную и могут начать передачу данных. Длительность межкадрового интервала для 10-мегабитного Ethernet составляет 9,6 мкс, для 100-мегабитного Fast Ethernet - в 10 раз меньше, то есть 0,96 мкс. Межкадровый интервал в точности равен времени, необходимому для передачи 12 байт или 96 бит. Если определить в качестве единицы измерения временного интервала время, необходимое для передачи одного бита - битовый интервал (bt), то межкадровый интервал равен 96 bt. Такой способ определения временных интервалов не зависит от скорости передачи данных и часто используется в стандарте Ethernet.

При описанном способе коллективного доступа к среде передачи данных возможна ситуация, когда несколько станций одновременно решат, что шина является свободной, и начнут передавать по ней свои данные. Такая ситуация называется коллизией (collision). При этом содержимое кадров сталкивается на общей шине и происходит искажение информации. В принципе, коллизия - это нормальная и неизбежная ситуация в сетях Ethernet.

Коллизия возникает не только в том случае, когда две или больше станций начинают абсолютно одновременно передавать кадр на общую шину, что практически нереально, но и когда одна станция начинает передачу кадра, а до другой станции этот кадр еще не успел распространиться, и, решив, что шина свободна, другая станция также начинает передачу.

Коллизия - это следствие распределенного характера сети. Чем больше диаметр сети, то есть расстояние между двумя наиболее удаленными друг от друга станциями, тем больше вероятность возникновения коллизии в такой сети.

Вторая часть метода CSMA/CD - collision detect служит для разрешения конфликтных ситуаций, возникающих при коллизиях. Все узлы сети должны быть способны распознать возникающую коллизию. Четкое распознавание коллизий всеми станциями сети является необходимым условием корректной работы сети Ethernet. Если какая-либо передающая станция не распознает коллизию и решит, что кадр данных передан ею верно, то этот кадр данных будет утерян.

Из-за наложения сигналов при коллизии информация кадра исказится и он будет отбракован принимающей станцией (возможно, из-за несовпадения контрольной суммы).

Скорее всего, искаженная информация будет повторно передана каким-либо протоколом верхнего уровня, например транспортным или прикладным, работающим с установлением соединения.

Но повторная передача сообщения протоколами верхних уровней произойдет через значительно более длительный интервал времени по сравнению с микросекундными интервалами, которыми оперирует протокол Ethernet. Поэтому если коллизии не будут надежно распознаваться узлами сети Ethernet, то это приведет к заметному снижению полезной пропускной способности данной сети.

Для того чтобы иметь возможность распознать коллизию, каждая станция прослушивает сеть во время и после передачи пакета. Обнаружение коллизии основано на сравнении посылаемого станцией сигнала и регистрируемого сигнала. Если регистрируемый сигнал отличается от передаваемого, то станция определяет эту ситуацию как коллизию.

При обнаружении коллизии передающей станцией она прерывает процесс передачи кадра и посылает в сеть специальный 32-битный сигнал, называемый jam-последовательностью. Назначение этой последовательности - сообщить всем узлам сети о наличии коллизии.

После возникновения коллизии станция, ее обнаружившая, делает паузу, после которой предпринимает следующую попытку передать кадр. Пауза после коллизии является случайной и выбирается по следующему правилу:

 где

t - интервал отсрочки равный 512bt, что при скорости 100 Мбит/с составит 5.12 мкс.

L - целое случайное число, выбранное из диапазона []

N - номер повторной попытки передачи данного кадра.

После первой попытки пауза может либо отсутствовать, либо составлять один или два интервала отсрочки. После второй попытки пауза может либо отсутствовать, либо быть равной одному, двум, трем или четырем интервалам отсрочки. После 10-й попытки интервал, из которого выбирается пауза, не увеличивается. Таким образом, после десятой попытки передачи кадра случайная пауза может принимать значения от 0 до 1024 512 bt = 524 288 bt.

Для стандарта Fast Ethernet это соответствует временному диапазону от 0 до 5.24 мс.

Передатчик предпринимает всего 16 последовательных попыток передачи кадра. Если все попытки завершились неудачно, вызвав коллизию, то передатчик прекращает попытки передать данный кадр. Для надежного распознания коллизий необходимо, чтобы коллизия была обнаружена в процессе передачи кадра. В худшем варианте в конфликт могут вступить две наиболее удаленные друг от друга станции.

Пусть первая станция, решив, что шина свободна, начинает передачу кадра. До самой удаленной от нее станции этот кадр дойдет не мгновенно, а через некоторый промежуток времени t. Если в этот момент времени удаленная станция, также решив, что шина свободна, начинает передачу своего кадра, то возникает коллизия. Искаженная информация дойдет до первой станции также через время t. Поэтому коллизия будет обнаружена первой станцией через время 2t после начала передачи ею кадра. К моменту обнаружения коллизии станция не должна закончить передачу кадра.

Отсюда получается простое соотношение между временем, необходимым для передачи кадра минимальной длины и задержкой сигнала при распространении в сети:

где

t - время распространения сигнала по сети Ethernet.

Удвоенное время распространения сигнала называют временем двойного оборота (Path Delay Value, PDV). Время двойного оборота в сети определяется максимальной длиной сети, а также устройствами (концентраторами, повторителями), вносящими задержку в распространение сигнала. Минимальное время, необходимое для передачи кадра Ethernet, зависит от скорости передачи и длины кадра. Все параметры протокола Ethernet подобраны таким образом, чтобы при нормальной работе узлов сети коллизии всегда четко распознавались.

Так, для сетей Fast Ethernet, построенных на витой паре и концентраторе, максимальное расстояние между станцией и концентратором не должно превосходить 100 м, а между любыми двумя станциями сети должно быть не более четырех концентраторов (правило четырех хабов).

Из описания метода коллективного доступа к общей шине и механизма реагирования на коллизии видно, что вероятность того, что станция может получить в свое распоряжение общую шину для передачи данных, зависит от загруженности сети, то есть от того, насколько часто возникает потребность у станций в передаче кадров. При значительной загруженности сети возрастает вероятность возникновения коллизий, и полезная пропускная способность сети Ethernet падает из-за повторных попыток передачи одних и тех же кадров. Следует отметить, что метод доступа CSMA/CD вообще не гарантирует станции, что она когда-либо сможет получить доступ к среде. Конечно, при небольшом сетевом трафике вероятность такого поворота событий невелика, но если сетевой трафик приближается к максимальной пропускной способности сети, подобное становится очень вероятным. Для характеристики загруженности сети вводят понятие коэффициента загруженности (использования) сети. Коэффициент загруженности сети определяется как отношение трафика, передаваемого по сети, к ее максимальной пропускной способности.

Для сетей Fast Ethernet максимальная пропускная способность равна 100 Мбит/с (200 Мбит/с в полнодуплексном режиме), а трафик, передаваемый по сети, равен сумме интенсивностей трафиков, генерируемых каждым клиентом сети.

Для сетей Gigabit Ethernet максимальная пропускная способность равна 1 Гбит/с (2 Гбит/с в полнодуплексном режиме.

Говоря о максимальной пропускной способности сети, следует различать полезную и полную пропускную способность. Под полезной пропускной способностью понимается скорость передачи полезной информации, объем которой всегда несколько меньше полной передаваемой информации, так как каждый передаваемый кадр содержит служебную информацию, гарантирующую его правильную доставку адресату.

Отличие полезной пропускной способности от полной пропускной способности зависит от длины кадра.

Так как доля служебной информации всегда одна и та же, то, чем меньше общий размер кадра, тем выше «накладные расходы». Служебная информация в кадрах Ethernet составляет 18 байт (без преамбулы), а размер поля данных кадра меняется от 46 до 1500 байт.

Сам размер кадра меняется: от 46 + 18 = 64 байт до 1500 + 18 = 1518 байт.

Поэтому для кадра минимальной длины полезная информация составляет всего лишь 46/64 = 0,72 от общей передаваемой информации, а для кадра максимальной длины 1500/1518 = 0,99 от общей информации.

Чтобы рассчитать полезную пропускную способность сети для кадров максимального и минимального размера, необходимо учесть различную частоту следования кадров. Естественно, что, чем меньше размер кадров, тем больше таких кадров будет проходить по сети за единицу времени, перенося с собой большее количество служебной информации.

Так, для передачи кадра минимального размера, который вместе с преамбулой имеет длину 72 байта, или 576 бит, потребуется время, равное 576 bt, а если учесть межкадровый интервал в 96 bt то получим, что период следования кадров составит 672 bt.

При скорости передачи в 100 Мбит/с это соответствует времени 6,72 мкс. Тогда частота следования кадров, то есть количество кадров, проходящих по сети за 1 секунду, составит 1/6,72 мкс = 148 809 кадр/с.

При передаче кадра максимального размера, который вместе с преамбулой имеет длину 1526 байт или 12208 бит, период следования составляет 12 208 bt + 96 bt = 12304 bt, а частота кадров при скорости передачи 100 Мбит/с составит 1/123,04 мкс = 8127 кадр/с.

Зная частоту следования кадров и размер полезной информации, переносимой каждым кадром, нетрудно рассчитать полезную пропускную способность сети.

Для кадра минимальной длины полезная пропускная способность равна 46 байт / кадр 148 809 кадр/с = 54,76 Мбит/с, что составляет лишь немногим больше половины от общей максимальной пропускной способности сети.

Для кадра максимального размера полезная пропускная способность сети равна 1500 байт / кадр 8127 кадр/с = 97,52 Мбит/с.

Таким образом, в сетях Ethernet полезная пропускная способность может меняться в зависимости от размера передаваемых кадров от 54,76 до 97,52 Мбит/с, а частота следования кадров изменяется в диапазоне от 8127 до 148 809 кадр/с.

Расчет степени использования канала.

Для проведения расчета степени использования канала необходимо определить, что, собственно, входит в состав этой системы и то, какие параметры подлежат оценке.

- стационарная вероятность пребывания n требований в системе

- интенсивность поступления требований (величина, обратная среднему интервалу времени между моментами поступления)

- скорость обслуживания (величина, обратная среднему времени обслуживания)

- среднее число требований в системе

- среднее число требований, ожидающих в очереди

- среднее время пребывания требований в системе

- среднее время, которое требование ожидает в очереди

Используя в нашем расчете минимальную (64 байта) и максимальную (1500 байт) длину кадра, также принимая для расчета скорости работы канала равные 10, 20, 30, 40, 100, 200, 300, 400 Мбит/с. и интенсивность поступления кадров от каждой персональной машины равной 30 кадрам в секунду определим:

Min длина кадра равна 64 байта=64*8=512 бит

Max длина кадра равна 1500 байт=1500*8=12000 бит

Тогда интенсивность поступления кадров будет:

Суммарная интенсивность будет равна 3000 пак/сек.

Переведем пакеты в биты и получим:

Для = 3000*512=1536000

Для = 3000*12000=36000000

Отсюда определим коэффициент использования:

Полученные данные сведены в таблицу 6:

Таблица 6

Мбит/с	от	от
10	0,15
100	0,015	0,36
200	0,008	0,18
300	0,005	0,12
400	0,004	0,09
1000	0,0015	0,036

Стационарная вероятность пребывания требований в системе будет:

Таблица 7

Мбит/с	от	от
10	0,75
100	0,975	0,64
200	0,988	0,72
300	0,995	0,78
400	0,994	0,91
1000	0,9985	0,964

Таким образом, возможно рассчитать необходимую пропускную способность канала и выбрать среди наиболее распространённых сегодня решений подходящее.

Определение конфигурации серверов

При определении конфигурации сервера, прежде всего, необходимо определить количество и частоту процессоров, выбрать материнскую плату, подобрать необходимые объем памяти и объем дисковой подсистемы.

При определении параметров процессоров нужно учитывать, что, как было уже показано, распределение заявок будет близко к показательному, и при этом вероятность того, что время обслуживания заяки будет не более t, равна:

P_{t_обс}(t) = 1 - e ^-v*t

где v - интенсивность обслуживания одного требования одним процессором, которая определяется из соотношения:

v = 1 / t_обс

где t_{обс -} среднее время обслуживания одного требования одним процессором

Если рассматривать многопроцессорный сервер или же несколько однопроцессорных серверов одинаковой мощности, то закон распределения времени обслуживания несколькими устройствами будет так же показательным:

P_{t_обс}(t) = 1 - e ^-n*v*t

Где n - количество обслуживающих процессоров

Объем оперативной памяти должен быть спланирован с обязательным запасом, так как ее нехватка, в отличие от недостатка процессорной мощности, может внезапно увеличить пользовательское время отклика в несколько раз при превышении некоторого уровня загрузки.

На размер требуемого объема памяти влияют как потребности используемых приложений, так и характер работы пользователя. Очевидно, что одно-два приложения, используемых постоянно, требуют меньше памяти, чем 8-10 приложений с частым переключением между ними.

К размеру памяти, рассчитанному исходя из потребностей пользователей, необходимо добавить минимум 128 мегабайт на операционную систему и разделяемые библиотеки.

Терминальный сервер умеет эффективно использовать память.

К примеру, общий объем загружаемых компонентов Microsoft Word в памяти около 9 Мбайт, но 8 Мбайт из данного блока приходится на словари, графику и помощника. Когда будет запущена следующая копия Word, эти 8 Мбайт не будут загружены или продублированы - они будут доступны обеим копиям. Если какая-нибудь из них попробует изменить эту восьми мегабайтную часть, то измененная часть будет отделена и потребует немного памяти. Использование данного механизма распределения памяти позволяет экономить память. Но степень данной экономии можно будет определить, только используя второго, подключенного к терминальному серверу клиенту.

Дисковая подсистема

На сегодняшний день в серверах используются жесткие диски трех интерфейсов: Parallel ATA (IDE), Serial ATA (SATA), SCSI.

Serial ATA является наследником интерфейса PATA. В новом стандарте была расширена пропускная способность до 150 Мб/с., для подключения дисков используются новые плоские кабели. Стандарт SATA допускает «горячее» подключение накопителей, в нем заложен механизм оптимизации очереди команд внутри контроллера, что значительно ускоряет ввод-вывод. В отличие от интерфейса PATA, в стандарте SATA к одному каналу подключается только одно устройство.

Интерфейс SCSI традиционно использовался в серверных системах. К его неоспоримым преимуществам следует отнести возможность подсоединения до 15 устройств на один канал, высокую пропускную способность (до 320 Мб/с.), технологии арбитража шины, снижающие нагрузку на процессор, оптимизация очереди команд. Данные особенности делают SCSI идеальным интерфейсом для задач, связанных с большим количеством операций ввода-вывода. Жесткие диски с интерфейсом SCSI, как правило, имеют большую скорость вращения шпинделя - 10000 или 15000 оборотов в минуту, что увеличивает скорость поиска и передачи данных. К минусам данного интерфейса можно отнести высокую стоимость хранения (жесткий диск SCSI в три-четыре раза дороже, чем накопители SATA или PATA той же емкости). Физический интерфейс SCSI дисков бывает двух видов: интерфейс SCA 80 контактов (поддерживается «горячая» замена) и 68-ми контактный интерфейс (без горячей замены).

RAID контроллеры

RAID контроллеры позволяют организовать из группы жестких дисков отказоустойчивый массив. Существуют различные уровни отказоустойчивости, но наибольшее распространение получили следующие: