Введение
Современной актуальной проблемой является эффективное информационное обеспечение производственных процессов предприятий, организаций и т.п. Применение облачных технологий при этом является продуктивным направлением [4] как один из эффективныхпутей решения данной проблемы [3,5]. Это обусловлено тем, что облачные технологии, сервисы коммуникаций и совместной работы на их основе, облачные приложения способны повысить производительность труда сотрудников предприятия, при одновременном снижении расходов на техническую поддержку ИТ инфраструктуры и её развитие. При этом в мире быстро возникают все новые и новые облачные разработки, а востребованность существующих возрастает.
При этом более эффективно используется имеющаяся вычислительная техника [2,5] и уменьшаются капиталовложения в модификацию ИТ-инфраструктуры [1].
Цель данного исследования – анализ производительности ПО для обеспечения коллективной работы пользователей с использованием облачных технологий, оценка его функционирования и разработка алгоритма идентификации и обработки отказа при записи файла.
Материал и методы исследования
Рассматриваемый программный комплекс обеспечивает сетевой доступ по запросу к системе настраиваемых вычислительных ресурсов и информации, располагающейся в «облачном» хранилище. При этом осуществляется гарантированный доступ вне зависимости от точки сети и вида конечного устройства (тонкий клиент, смартфон, настольный компьютер, ноутбук). Созданное программное обеспечение может применяться в коммерческих, государственных и т.п. организациях, а также на малых и средних предприятиях, для которых характерен ограниченный бюджет, и имеющих не используемые полностью ресурсы информационной системы, предприятиях, осуществляющих внедрение технологий сокращения стоимости использования ИТ комплекса, на основе применения облачных технологий и оптимизации информационной инфраструктуры организации на трёх ступенях сервиса, а именно – программное обеспечение, инфраструктура, платформа. При этом пользователи разработанного программного обеспечения имеют ограниченный доступ к функциям системы с целью обеспечения ее безопасности.
Выбор и передача файла из облака выполняется в несколько этапов. При этом после авторизации у Пользователя открывается страница «Файлы»; веб-сервер обращается к серверу распределённого хранилища и запрашивает структуру каталогов и файлов; сервер хранилища возвращает структуру каталогов и файлов; веб-сервер формирует HTML-страницу, отображающую структуру (рис. 1), и возвращает её клиенту; пользователь может перемещаться по структуре каталогов, выбирая гиперссылки с их именами; пользователь выбирает необходимый ему файл; веб-сервер транслирует запрос Пользователя в распределённое хранилище; сервер хранилища формирует файл из «облака» и передаёт его веб-серверу; веб-сервер возвращает файл Пользователю, и при этом ему предлагается сохранить или открыть файл в соответствующем приложении.
На рис. 1 приведен соответствующий алгоритм идентификации и обработки отказа при записи файла.
Рис. 1. Алгоритм идентификации и обработки отказа при записи файла
Система, производящая обслуживание поступающих требований, была смоделирована с целью анализа ее функционирования. Проведение расчетов и имитационного моделирования процесса распределенного хранения файлов выполнено при условии, что решения, направленные на автоматизацию деятельности предприятий в облаке, должны обеспечивать распределенное хранение данных. Для этого рассмотрено в качестве хранилища данных высокопроизводительное нереляционное распределённое хранилище данных типа «ключ-значение» Redis.
Использование кэширующего хранилища данных Redis позволяет обеспечить доступ к оперативным данным со скоростью обращения к ОЗУ машин, участвующих в хранении данных [2], которое наряду с аналогичными решениями типа NetFS использует ресурсы хранения на жестких диска и имеет, соответственно, скорость доступа к непосредственному носителю информации в сотни раз больше при чтении и в тысячи раз больше при записи.
Использование кэширующей распределенной системы хранения данных обеспечивает прирост производительности документооборота предприятий за счет обеспечения высокоскоростного доступа к оперативным документам. С целью проверки данного решения, разработана имитационная модель – моделирующая обмен данными при использовании сетевой системы хранения и сетевой системы хранения, выполненной с использованием Redis.
Проведен эксперимент по сравнению производительности ПО с аналогом. В настоящее время есть немало программного обеспечения для совместной работы («Collaborativesoftware»), отличающегося как типом (классическая клиент – серверная архитектура или облачные решения), так и видами лицензии (свободное/проприетарное ПО). Из наиболее востребованных функцией подобного ПО следует отметить обмен файлами, что обуславливает наличие данного функционала в подавляющем большинстве программных продуктов. Но в то же время мало распространённой является возможность обмена файлами через облачный локальный сервис и одновременно через интернет. Подобное гибридное решение во многом повышает эффективность использования информационной инфраструктуры. Облачное решение характеризуется высокой динамичностью, поэтому мощности могут использоваться более эффективно. Использование локальной сети в качестве посредника уменьшает стоимость траффика через сеть интернет и в среднем увеличивает скорость обмена данными. Все вышеперечисленные параметры будут испытаны в ходе приведённого ниже эксперимента.
Для проведения эксперимента эталонный аналог был выбран из наиболее распространённых программных продуктов, предназначенных для обеспечения совместной работы. В ходе анализа рынка ПО выбрано программное решение, в наибольшей степени базирующееся на облачных технологиях и разрабатываемое мировым лидером в области виртуализации и облачных технологий -ZimbraDesktop7.2.2, которая является серверной системой более общей программной надсистемы Zimbra, выполняющей автоматизацию совместной работы, и представляет собой программный комплекс для создания системы обеспечения документооборота и совместной работы над документами в облаке.
В ходе выполнения эксперимента было проведено сравнение показателей выполнения основной функции рассматриваемого программного комплекса в сравнении с эталонным ПО.
Эффективность работы подсистемы обмена данными была проверена измерением показателей, полученных при проведении эксперимента, заключающегося в копировании данных в ходе совместной работы с файлами («Collaborativesoftware»).
Так как выполнение эксперимента предполагает сравнение производительности эталонного публичного облачного сервиса и испытуемого опытного образца, выполненного на технологии гибридного облака, обе системы разворачиваются на одном и том же клиентском аппаратном комплексе. Работа облачного сервиса со стороны сервера эмулируется таким образом, что ни загруженность сервера, ни конфигурация оборудования не оказывала существенного влияния на ход эксперимента.
Результаты исследования и их обсуждение
Загруженность процессора в ходе проведения эксперимента показана на рис. 1
Рис. 2. Загруженность процессора в ходе проведения эксперимента
Оценка производительности подсистемы обмена файлами эталонного образца была проведена следующим образом:
- Выполнена операция копирования с запущенного сервиса Zimbra.
- При помощи клиентской программы NETCORP выполнено измерение скорости копирования.
- 10 раз выполнены измерения производительности копирования файла.
- Результаты эксперимента обработаны и проанализированы.
Оценка производительности подсистемы обмена данными экспериментального образца программного обеспечения для автоматизации деятельности субъектов малого и среднего предпринимательства в облаке, позволяющего обмениваться хранимыми данными между субъектами и использовать свободные ресурсы хранения данных рабочих станций (ЭО ПО ОТР), была проведена следующим образом: запущен процесс копирования непосредственно с работающего опытного ЭО ПО ОТР; при помощи клиентской программы NETCORP произведены замеры показателей загрузки файла; замеры были проведены при копировании 10 раз; произведен анализ и обработка результатов эксперимента.
На рис. 2 показаны результаты эксперимента
Рис. 3. Эффективность работы подсистемы передачи данных
На рис. 3 показано, что, в сравнении с эталонным образцом ЭО ПО ОТР, по результатам эксперимента, имеет схожие показатели эффективности подсистемы передачи данных.
Заключение
В ходе приведённых исследований было установлено, что операции копирования по скорости вполне сопоставимы для исследованных объектов. При этом, поскольку ЭО ПО ОТР является частным облаком, то безопасность информации, хранящейся в нем, выше, и нет ежегодной оплаты как в сравниваемом образце, поэтому ЭО ПО ОТР представляется более предпочтительным техническим решением для использования на малых, средних предприятиях и т.п. организациях.
В статье использованы материалы, полученные в ходе НИР, выполняемой при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2013 годы» (госконтракт №14.514.11.4003).
Рецензенты:
Марсов Вадим Израилевич, д.т.н., профессор Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ), кафедра «Автоматизация производственных процессов», г. Москва.
Суминов Игорь Вячеславович, д.т.н., профессор, проректор по научной работе, ФГБОУ ВПО «МАТИ-РГТУ» им. К. Э. Циолковского, г. Москва.
Библиографическая ссылка
Анашкин Р.В., Кирьянов А.А., Сироткин В.Ю. ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА ОСНОВЕ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 3. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=9344 (дата обращения: 24.04.2024).