Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ Котов Николай Алексеевич

Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ
<
Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Котов Николай Алексеевич. Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.15 : Москва, 2004 143 c. РГБ ОД, 61:04-5/3124

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. Состояние проблемы и постановка задачи 9

1.1. Современная концепция автоматизированных систем управления производством 9

1.2. Основные принципы построения вычислительных комплексов для автоматизированных систем управления на примере СМ ЭВМ 20

1.3. Постановка задачи работы 24

ГЛАВА II. Некоторые теоретические вопросы анализа вычислительных систем 30

2.1. Методика прогнозирования оптимального состава компонентной базы вычислительных систем 30

2.1.1. Предварительные замечания 30

2.1.2. Общее описание методики 36

2.2. К выбору вычислительных алгоритмов централизованного контроля вводимой измерительной информации в АСУ ТП

2.2.1. Предварительные замечания

2.2.2. Вычислительные алгоритмы для централизованного контроля 46

ГЛАВА III. Разработка новых моделей см эвм для верхних уровней АСУ 56

3.1. Модели компьютеров СМ ЭВМ для рабочих станций операторов-технологов и административно-хозяйственных подразделений 57

3.2. Серверные системы СМ ЭВМ 69

3.3. Соображения по выбору вычислительной техники зарубежных фирм, применяемой в многоуровневых АСУ совместно с СМ ЭВМ 85

3.4. Вопросы оценки качества производства модельного ряда СМ ЭВМ 90

ГЛАВА IV. Практические применения моделей СМ ЭВМ в АСУ 100

4.1. Автоматизированная система контроля энергоресурсов 100

4.2. Автоматизированная информационная система для медицины 104

4.3. Области применения разработанных моделей СМ ЭВМ 112

Заключение 118

Библиографический список 120

Список основных сокращений 127

Введение к работе

Одной из важнейших проблем сегодняшнего дня и ближайшего будущего России является срочная необходимость возрождения производства на основе улучшения качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции. Этого можно достичь только путем высокоэффективной автоматизации промышленного производства.

Основной технической базой для построения автоматизированных систем управления (АСУ) в 70 - 80-х годах в нашей стране были вычислительные комплексы СМ ЭВМ. Это ряд машин СМ 4, СМ 1420, СМ 1700, СМ 1800 и др., различающихся быстродействием, объемом оперативной и внешней памяти, набором устройств связи с объектом и другими характеристиками, что позволяло использовать управляющую вычислительную технику с максимальным эффектом в конкретном системном применении. Эти вычислительные комплексы к настоящему времени устарели морально и физически, хотя они и сегодня еще эксплуатируются на некоторых электростанциях и предприятиях тяжелого машиностроения.

Вследствие объективных процессов, происходящих в экономике России, в течение длительного времени подобного рода разработки практически не производились или не внедрялись в массовое производство. Массовым в это время стало применение импортной компьютерной техники. Зарубежные фирмы поставляют узлы и ЭВМ, необходимые для создания автоматизированных систем управления.

В тоже время, поскольку в некоторых областях хозяйственной деятельности существуют объективные ограничения, требующие применения отечественной вычислительной техники, а потребность в управляющей вычислительной технике постоянно растет с развитием производства, растет и акту альность создания отечественной управляющей вычислительной техники. Постепенный переход к использованию отечественных разработок, является, по нашему мнению, стратегической задачей.

В этой связи воссоздание ряда машин СМ ЭВМ на новой элементной базе и с современным программным обеспечением является актуальной и важной проблемой.

Современные автоматизированные системы управления позволяют, во многих случаях, благодаря локальным промышленным сетям, выполнять функции контроля и управления исполнительным оборудованием удаленно, вне производственных помещений. Это побудило многих пользователей к применению в качестве базовых средств АСУ широко доступных и недорогих персональных компьютеров (ПК). Однако далеко не всегда удается создать на базе обычного ПК надежную систему управления, действующую непрерывно и в реальном времени. Проблема здесь в балансе между офисными и промышленными технологиями. В этой связи актуальным представляется разработка компьютеров общего назначения в соответствии с принципами СМ ЭВМ для использования на верхних уровнях АСУ в качестве серверов, а также рабочих станций операторов-технологов и диспетчеров. Такие компьютеры дополнят разработанные в последние годы управляющие промышленные комплексы CM 1820М и ряд программируемых контроллеров СМ 9107, СМ 1820М.ПК, СМ 9166. Это позволит на единой базе средств СМ ЭВМ синтезировать сложные иерархические системы автоматики с распределенной обработкой данных на нижнем уровне и многотерминальным доступом на средних и верхних уровнях.

Целью диссертационной работы является разработка нового ряда машин общего назначения в соответствии с принципами СМ ЭВМ, отвечающих требованиям применения на верхних уровнях автоматизированных систем управления производством.

В связи с поставленной целью работа предполагает решение следующих основных задач:

- Анализ современных подходов к построению автоматизированных систем управления производством и выбор принципов построения вычислительных средств для верхних уровней АСУ.

- Анализ и выбор схемотехнических и конструкторско-технологических решений при создании нового поколения СМ ЭВМ.

- Разработка ряда машин СМ ЭВМ общего назначения на новой элементной базе и с современным программным обеспечением для верхних уровней АСУ предприятия.

- Анализ экономических вопросов производства и вопросов сертификации разработанных моделей СМ ЭВМ.

- Практическое использование разработанных моделей СМ ЭВМ при построении различных многоуровневых интегрированных АСУ.

Методы исследований. В основе исследований, выполненных в диссертационной работе, лежит теория систем, методы эвристического прогнозирования, аппарат теории вероятностей, вычислительные методы, основанные на конечных разностях, методы проектирования средств вычислительной техники.

Научная новизна заключается в решении ряда новых вопросов, связанных с проектированием вычислительной техники для автоматизированных систем:

- Установлены принципы и предложены новые технические решения, принятые при создании модельного ряда СМ ЭВМ общего назначения для многоуровневых АСУ.

- Развиты принципы автоматизированного контроля параметров объектов различного класса, ориентированного на аппроксимирующие алгоритмы. Предложен оригинальный вычислительный алгоритм контроля и регулирования параметров технологического процесса.

- Разработана методика прогнозирования экономической конъюнктуры при производстве компьютеров общего назначения заданной конфигурации. Разработан и реализован новый подход к формированию конфигурации СМ ЭВМ на этой основе.

Практическая реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы получены в Институте электронных управляющих машин в рамках Федеральной целевой программы «Реструктуризация и конверсия оборонной промышленности».

Базовый комплект ЭВМ серии «СМ» имеет сертификат соответствия № РОСС RU.ME 61. ВО 1030 со сроком действия по 08.06.2004 г., выданный органом по сертификации телевизионной, радиоэлектронной, электротехнической и медицинской аппаратуры. Выпускается серийно, ТУ 4013-001-46493083-01, изготовитель «Велес-дата. Компьютерный центр».

Разработанный модельный ряд СМ ЭВМ, совместно с существующими промышленными контроллерами и управляющими вычислительными комплексами марки СМ, образует функционально полный набор оборудования для широкой сферы применения - от управления промышленными объектами, до создания корпоративных информационных систем.

Практическая реализация результатов работы подтверждается прилагаемыми к диссертации документами.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- научных семинарах и технических совещаниях Института электронных управляющих машин в период 2001 - 2004 гг.;

- третьей научно-практической конференции «Современные информационные технологии в управлении и образовании», Москва, Фе деральное государственное унитарное предприятие НИИ «Восход», ноябрь 2002 г.;

- научной сессии Московского инженерно-физического института (государственного университета) МИФИ - 2003 на секции «Компьютерные системы и технологии», январь 2003 г.

Разработки демонстрировались на:

- 13-й Международной выставке КОМТЕК 2002, 23 - 26 апреля 2002 г. в Москве;

- Международной специализированной выставке современных информационных технологий автоматизации «ИНТЕРТЕХ САЛОН -2002» 5-8 июня 2002 г. в Москве;

- выставке информационных технологий SOFTOOL 2002 в сентябре 2002 г. в Москве;

- Международной выставке КОМТЕК 2003, в апреле 2003 г. в Москве;

- выставке информационных технологий SOFTOOL 2003 в октябре 2003 г. в Москве.

Разработки отмечены Дипломами за достижения в области информационных технологий: разработку, организацию производства и внедрение СМ ЭВМ.

Основные принципы построения вычислительных комплексов для автоматизированных систем управления на примере СМ ЭВМ

Как отмечалось выше, основной технической базой для построения автоматизированных систем управления в 70-80 годах в нашей стране была Международная система малых электронно-вычислительных машин (СМ ЭВМ), созданная в начале 70-х годов в ИНЭУМ [14-16].

СМ ЭВМ была разработана как агрегатная система технических и программных средств вычислительной техники, совместимых с точки зрения системных, архитектурных и конструктивных решений, что давало максимальный эффект в конкретном системном применении.

Система малых ЭВМ была построена по модульному принципу [17]. Модуль является функционально и конструктивно законченным изделием, которое является единицей компоновки СМ ЭВМ. Каждая ЭВМ представляет собой комплекс, скомпонованный из отдельных модулей.

СМ ЭВМ включала: набор базовых моделей микро- и мини-ЭВМ; ряд процессоров различной производительности и устройств оперативной памяти; широкую номенклатуру устройств внешней памяти, периферийных, отображения информации, телекоммуникационных, внутримашинной и межмашинной связи, а также, что являлось отличительной особенностью СМ ЭВМ, промышленные контроллеры и устройства связи с объектом.

СМ ЭВМ предназначены для построения управляющих вычислительных комплексов, широко используемых в различных отраслях народного хозяйства, в первую очередь, в системах управления технологическими процессами, научных исследованиях и управлении производством. Комплекс СМ ЭВМ - это совокупность технических и программных средств, которые объединены набором принятых в СМ ЭВМ интерфейсов и обеспечивают эффективное функционированием в некотором классе применения. СМ ЭВМ характеризовались невысокой стоимостью, небольшой массой и габаритами, малым энергопотреблением, развитым программным обеспечением. Эти свойства позволяли создавать на базе СМ ЭВМ различные системы управления для таких отраслей промышленности как энергетика, машиностроение, химия и нефтехимия, металлургия и аграрно-промышленный комплекс, а также в непромышленной сфере.

СМ ЭВМ как вариантные изделия могли комплексироваться в виде универсальных ЭВМ, управляющих вычислительных комплексов, рабочих станций, многопользовательских информационно-вычислительных комплексов, серверных узлов и др. Расширение комплекса выполнялось путем добавления: - процессоров и сопроцессоров, модулей оперативной и постоянной памяти для наращивания вычислительных мощностей; - накопителей на магнитных дисках и лентах для увеличения емкости внешних ЗУ; - видеотерминалов при необходимости увеличения числа пользователей; - контроллеров, мультиплексоров и адаптеров для подключения к различным сетевым структурам. Программное обеспечение (ПО) СМ ЭВМ имело: 1) развитое базовое системное ПО, включающее операционные системы (ОС) разделения времени и реального времени, тестовые и диагностические ОС; 2) инструментальные средства для создания и отлаживания ПО для проблемно-ориентированных комплексов; 3) функциональное системное ПО: систем управления базами данных (СУБД); средств машинной графики; распределенной обработки данных, включая многомашинные комплексы и вычислительные сети. СМ ЭВМ имели технические и программные средства, обеспечивающие выход как в локальные, так и в региональные вычислительные сети. При комплексировании применялись открытые архитектуры магистральных вычислительных сетей Ethernet (ISO 8802.3), Bitbus, ИЛПС-2 и Profibus (EIA RS-486). Был разработан ряд необходимых сетевых устройств: приемопередатчики, повторители сегментов, контроллеры и др. Сетевое ПО обеспечивало все основные функции сетевых пакетов. В 70-е и 80-е годы СМ ЭВМ становятся массовыми средствами вычислительной техники, было выпущено около 80 тысяч вычислительных комплексов СМ ЭВМ, а также измерительно-вычислительных комплексов (ИВК) и автоматизированных рабочих мест (АРМ) широкого назначения на их основе. Номенклатура устройств СМ ЭВМ включала свыше 1000 наименований. СМ ЭВМ стали технической базой для систем автоматизации научных исследований, проектирования и управления технологическими процессами и автоматизации непромышленной сферы. Работы по СМ ЭВМ проводились в ИНЭУМ по двум основным архитектурным линиям. Первая включала управляющие вычислительный комплексы семейства CM 18ХХ, построенные по магистрально-модульному принципу с внутренним интерфейсом И41 (Multibus). Принцип магистрально-модульной архитектуры позволяет практически непрерывно осуществлять процесс эволюционного развития всех модулей семейства в направлениях повышения производительности и удовлетворения функциональным требованиям области применения. Вторая архитектурная линия СМ ЭВМ была представлена рядом совместимых моделей мини-ЭВМ разной производительности: СМЗ, СМ4, СМ 13 00, СМ 1420, СМ 1700, построенных на базе системного интерфейса «Общая шина», которые отличались по мощности вычислительных ресурсов (тип процессора, объем оперативной памяти и др.) Таким образом, в основу создания технических и программных средств СМ ЭВМ были положены следующие [14], актуальные и сегодня, принципы: - принцип требуемой надежности для соответствующего класса системы (АСУТП, АСУП, САПР, АСНИ и др.); - принцип достаточной производительности для соответствующего класса системы; - принцип функциональной полноты для соответствующего класса системы; - принцип коммуникативности (сопряжения) с сетями ЭВМ различных конфигураций; - принцип полноты системной программной поддержки; - принцип программной и технической преемственности вновь разрабатываемых средств по отношению к ранее созданным техническим и программным средствам; - принцип открытости и развиваемости технических и программных средств; - принцип простой и эффективной диагностируемости работоспособности технических средств; - принцип оперативного и качественного сервиса технических средств; - принцип доступности по цене. СМ ЭВМ удовлетворяли следующим функциональным применениям: - управляющие вычислительные комплексы, для распределенной обработки данных, повышенной надежности; - рабочие станции для создания автоматизированных рабочих мест (АРМ) в различных областях применения с оптимальным отношением производительность/стоимость;

К выбору вычислительных алгоритмов централизованного контроля вводимой измерительной информации в АСУ ТП

Формируется индексированный набор возможных конфигураций ПК с техническими параметрами используемых комплектующих. Изначально набор конфигураций формируются комбинаторно (по схеме "каждый с каждым"). Далее из него удаляются конфигурации, состоящие из несовместимых между собой комплектующих. Удаление производится силами оператора системы на основе априорно известных данных о взаимной совместимости компонент. Таким образом на входе системы образуется набор конфигураций с максимальной энтропией параметров.

Далее производится расчет производительности полученного набора конфигураций для различных классов задач. Расчет производится посредством нейросети. Обучающей и контрольной последовательностями для нее являются тестовые данные полученные из [24 - 26]. В данном случае используется набор показателей, указанных в разделе "Входные данные".

Требуемая нейронная сеть для рассматриваемого примера должна иметь 13 входов (в п.1. Входных данных из числа технических параметров не учитывается класс торговой марки и форм-фактор, как к вопросам производительности не относящиеся) и 8 выходов (в соответствии с набором тестов производительности). Это является достаточно сложной нейросетевой структурой.

Данные подвергаются препроцессированию. Все цифровые параметры нормируются в диапазон (0;1), что соответствует диапазону передаточной функции нейронов сети: Переменные, лежащие в номинальной шкале (названия ядер процессоров и наборов микросхем), подвергается кодированию в том же диапазоне в зависимости от априорно заданного уровня данной микросхемы в своем классе.

Процесс постпроцессирования, т. е. обратного преобразования из принятого диапазона значений не производится, т. к. полученные промежуточные данные поступят на вход следующего сетевого блока - выходной нейросети, имеющего сходную структуру. (В обоих случаях используется нелинейный персептрон с алгоритмом обучения обратным распространением ошибки). Параллельно с процессом расчета производительности конфигураций происходит выборка ценовой информации из базы данных комплектующих и производится расчет ценового прогноза для требуемого периода времени.

Спрогнозированные показатели производительности с выхода нейросе-ти, остальные данные из БД компонент (форм-фактор и класс торговой марки) и полученные прогнозные цены для конфигураций составляются в наборы входных кортежей. Таким образом, каждый кортеж содержит: кодовое название конфигурации, набор нормированных данных о производительности для различных задач, данные о популярности торговых марок используемых компонент, прогнозированной цене конечной системы. Переменные последних двух типов препроцессируются, аналогичным вышеописанному образом.

Данный набор переменных в кортежах сокращается в зависимости от требуемого сегмента рынка. (Для различных сегментов наиболее важными параметрами при выборе ПК являются, естественно, различные факторы). С другой стороны, анализ всех имеющихся в системе данных крайне усложнит систему, увеличит время ее отклика, и, учитывая нелинейность выходной функции, может непрогнозируемым образом повлиять на погрешность результата.

Отсев параметров производится с помощью генетического алгоритма. На вход блока генетики подается база данных, содержащая данные о продаже компьютеров для рассматриваемого сегмента рынка за предшествующий период. Данные содержат кортежи, аналогичные вышеописанным с учетом изменения цен на них, а в качестве выходной переменной используются, опять же, нормированные данные об относительных объемах продаж данных конфигураций в разные периоды времени. На основании результатов данного анализа число переменных во входных кортежах сокращается.

Обработанная описанным образом информация из базы данных об объемах продаж используется в качестве обучающей последовательности для генерации и обучения выходной нейросети. В качестве контрольной после-довательности для отбора оптимальной нейросетевой структуры используется близлежащая по времени часть данного набора кортежей.

Нейросеть имеет выбранное посредством генетического алгоритма количество входов и один выход. После этапа обучения на вход выходной нейросети подается весь объем сокращенных кортежей. Нейросеть для каждого кортежа формирует параметр, отражающий перспективность производства компьютера данной конфигурации для данного сегмента в указанный временной период. В зависимости от требуемой широты набора результирующей последовательности отбирается набор конфигураций обладающих максимальным значением данного параметра. Результаты Результатом изложенной разработки стало создание универсального алгоритма и набора методов для прогнозирования модельного ряда ПК общего применения. Система устойчива к большой размерности данных и допускает ее наращиваемость, т. е. без изменения основного алгоритма может быть использовано большее число переменных, входящих в комплекс рыночных характеристик продукта. Экспериментальные данные, полученные в результате первых опытов работы с системой, позволяют говорить об оправданности применения методики. В качестве входных данных, иллюстрирующих реализацию методики, используются реальные сведения по составу компонентной базы, рыночным ценам и уровню продаж компьютеров в Москве на период 2002-2003 гг. [20 -23].

Модели компьютеров СМ ЭВМ для рабочих станций операторов-технологов и административно-хозяйственных подразделений

Вследствие объективных процессов, происходящих в экономике России, в последние десять лет массовым стало применение импортной компьютерной техники. Отечественные разработки не велись, или не внедрялись в производство. Необходимость возрождения отечественной вычислительной техники является, по нашему мнению, важнейшей задачей.

В 2001г. Институт электронных управляющих машин при непосредственном участии автора приступил к реализации проекта по производству нового ряда компьютеров марки СМ [33, 34], история которой насчитывает около 30 лет.

Изначально компьютеры СМ ЭВМ разрабатывались для решения задач автоматизации производственных процессов. В результате реализации проекта семейство компьютеров СМ ЭВМ пополнилось рядом моделей универсального, офисного назначения - серией персональных компьютеров СМ 193х, а также серверных систем CM lxxx. При этом тот опыт, который коллектив ИНЭУМа приобрел при проектировании сложнейших систем управления в энергетике, производственными процессами в различных отраслях промышленности, включая оборонную, не мог не отразиться на качестве этих компьютеров.

В данной главе рассматриваются модели нового ряда компьютеров се рии СМ, предназначенных для построения интегрированных автоматизированных систем управления. Конфигурация новых моделей СМ ЭВМ с учетом решаемых задач формировалась на основе эвристических методов и с использованием нейронных сетей (см. гл. 2). Как отмечалось в п. 1.3, в многоуровневой АСУ на нижнем уровне автоматизации, в случаях, когда производственная среда вызывает необходимость применения устройств, соответствующих промышленным стандартам по климатическим условиям, электромагнитной совместимости, механическим воздействиям и сейсмостойкости применяются специализированные устройства, например, управляющие вычислительные комплексы CM 1820М в промышленном исполнении на базе интерфейса Compact PCI разработанные в последние годы в ИНЭУМ [13, 56]. Требованиям применения на верхних уровнях АСУ вполне отвечают современные персональные компьютеры со стандартным набором периферийных устройств. ПК обеспечивают построение операторских пультов, пультов технологов и диспетчеров. В настоящей работе для верхних уровней АСУ разработаны универсальные серверы и системы хранения CM lxxx (как в защищенном, так и в обычном исполнении), а также ПК общего применения, входящие в серию СМ 193х [37-г40]. Расчетные станции, АРМ операторов и серверы БД выполняются на базе ПК СМ 193х [39]. В качестве ОС, в зависимости от критичности действий оператора могут применяться либо Windows GUI-интерфейсы, либо программные комплексы на базе ОСРВ или STD16. Серия компьютеров СМ 1931 ВУ (рис. 3.1) предназначена для использования на верхних уровнях автоматизированных систем в качестве рабочих станций операторов-технологов и диспетчеров. Их характеризует: - Гибкое изменение производительности. Уровень производительности комплекса позволяет решать задачи в реальном времени и может варьироваться в значительном диапазоне, что позволяет, с одной стороны, использовать самое современное программное обеспечение с большими требованиями к аппаратным ресурсам, а с другой стороны, в случае, когда такая необходимость отсутствует, снизить затраты, используя более дешевые комплектующие. Конструктивные особенности позволяют быстро проводить upgrade системы. Специальная программная утилита позволяет программно варьировать рабочую частоту центрального процессора. - Широкие возможности расширения. Компьютер имеет 9 слотов расширения: 2 - ISA, 5 - PCI, 1 - AGP, 1- AMR. Наличие ISA - слотов чрезвычайно важно: появляется возможность использовать унаследованные контроллеры для ПК, большинство которых выполнено именно в этом стандарте. Наличие AGP 4Х позволяет установить высокоскоростные графические платы, это дает возможность обработки качественных видеоданных о производственных процессах. - Высокая надежность. Компьютеры СМ ЭВМ производятся из комплектующих высочайшего качества. Материнская плата снабжена набором дополнительных средств контроля работы за центральными узлами комплекса и оповещения о системных сбоях..

Автоматизированная информационная система для медицины

Серверные системы являются одним из наиболее важных технических средств верхних уровней АСУ. В ИНЭУМ и компании «Велес-Дата» под руководством автора разработан широкий ряд моделей, включающий многопроцессорные серверы для рабочих групп, электронной коммерции, интернет/интранет серверы, системы среднего уровня, серверы масштаба предприятия и др.

Под серверами мы понимаем мощные двухпроцессорные (многопроцессорные) масштабируемые вычислительные системы со специализированным сетевым программным обеспечением, способные обслуживать большое количество пользователей и поддерживать работу приложений общего пользования.

Серверы должны отличаться высокой степенью надежности, обеспечивать масштабируемость и снижение общей стоимости владения, требующиеся бизнесу. Так серверы рабочих групп разработаны для обслуживания самостоятельных рабочих групп или отделов предприятий. Для поддержания нормальной работы таких машин не требуется специально обученного персонала. Количество пользователей одновременно работающих с сервером может достигать 60-90. Наиболее эффективно использовать эти серверы в качестве файл-сервера, принт-сервера, сервера голосовой, факсимильной и электронной почты, коммуникационного сервера, сервера удаленного офиса.

Серверы предприятия (корпоративной среды) разработаны для использования в качестве высокопроизводительных серверов, обслуживающих критически важные приложения корпоративного уровня. Серверы такого уровня могут использоваться для управления другими серверами, а также могут поддерживать одновременную работу до 2000 клиентов. Наиболее эффективно использовать эти серверы в качестве серверов приложений, серверов транзакций или коммуникационных серверов. На верхних уровнях автоматизации промышленного предприятия их основной задачей является обеспечение бесперебойной работы БД реального времени. Также на них возлагаются, в частности, расчетно-аналитические функции по преобразованию данных из формата применяемой БДРВ в стандартное представление SQL-сервера. Также серверы (или стоечные ПК СМ, в зависимости от нагрузки и применяемых сетевых стандартов) выполняют функции шлюзования промышленных сетевых протоколов в TCP/IP, IPX/SPX и т.п. на верхних уровнях сетевой модели OSI.

Далее производственные данные, представленные в форме реляционных таблиц, скажем, MS SQL Server или Oracle могут быть интегрированы в хранилище данных предприятия и использованы для поддержки принятия управленческих решений.

Такие серверы могут использоваться, например, в составе средств автоматизации проектирования информационных систем уровня предприятия [42]. В серверах предприятия СМ 1000 используются новейшие технологии корпоративного уровня: для критически важных приложений - самые мощные процессоры Intel, для непрерывной работы - резервные компоненты и возможность замены неисправных блоков без выключения сервера, для дальнейшего наращивания мощности - масштабируемая архитектура.

Серверы СМ разрабатывались с учетом максимальной сбалансированности системы, представляющей собой совокупность важнейших требований и функциональных возможностей: совместимость, надежность, производительность и наращиваемость.

Преимуществом серверов СМ является сборка систем по заказу и поставка напрямую заказчику. При использовании такого подхода имеется возможность заказать именно ту конфигурацию, которая необходима. Заказчик получает собранный, протестированный сервер с установленной операционной системой полностью готовым к эксплуатации.

В сетевых машинах СМ используются серверные платформы Intel, что гарантирует максимальную надежность и производительность системы. Серверы на базе процессоров Intel заслужили большую популярность у заказчиков благодаря своей стандартизованной архитектуре, легкости обслуживания и настройки, а также большому количеству программного обеспечения, разработанного для Intel-серверов.

Широкий спектр моделей серверов Intel архитектуры включает как однопроцессорные серверы начального уровня на базе Intel Pentium III и Intel Pentium 4 для решения простых задач, так и однопроцессорные и многопроцессорные серверы на базе Intel Хеоп и Intel Itanium 2 для сложных вычислений.

По конструктиву исполнения серверы Intel архитектуры делятся на настольные/напольные (tower) и для монтажа в шкаф (rack-mount). При необходимости установки в стойку серверов с максимальной расширяемостью используют универсальные Intel серверы — модели, спроектированные как для напольного, так и для стоечного размещения в зависимости от требований заказчика.

Преимуществом серверов СМ является их совместимость с программным обеспечением компании Microsoft Windows. Все серверы семейства СМ удовлетворяют требованиям новой ОС Windows Server 2003 и сертифицированы для работы под ее управлением. Благодаря тесному сотрудничеству компаний все текущие модели серверов СМ и ОС Microsoft разрабатывались с учетом наиболее эффективного взаимодействия друг с другом. Серверы СМ 1000 под управлением Microsoft Windows Server 2003 подходят для выполнения распределенных приложений в ИТ-инфраструктурах, для требовательных к ресурсам сетевых архитектур и Web-сервисов. Сервер, обший вид которого представлен на рис. 3.5, собран на базе материнской платы Intel SE7501CW2 в корпусе Intel SC2300 KSW480.

СМ 1200 - это серверы среднего уровня и используются преимущественно в качестве файловых серверов, серверов печати, удаленного доступа, приложений и баз данных, серверов и шлюзов Интернет в отделах и филиалах крупных предприятий, а также для фронтальных приложений (веб- и терминальные службы) центров обработки данных. Серверы модели СМ 1200 оснащаются процессорами Intel Хеоп, что обеспечивает им вычислительную мощность и высокую степень готовности, необходимые для выполнения критически важных бизнес-приложений, связанных, например, с планированием ресурсов предприятий.

Отвечая потребностям небольших рабочих групп и малых (или средних) предприятий, эта система ориентирована на заказчиков, желающих получить хорошее корпоративное решение при минимальных затратах.

Удобный в обслуживании (не требующий никаких инструментов), легко расширяемый и настраиваемый сервер подходит для растущих компаний, которые к тому же могут развертывать его для самых различных целей и задач. Что же касается цены СМ 1200, то здесь никакой другой сервер с сопоставимыми функциональными характеристиками не может сравниться с ним. Система предусматривает развитые средства управления, удобна в обслуживании, обладает повышенной отказоустойчивостью. В сервере СМ 1200 применяются процессоры Intel Хеоп, поддерживаются 64-разрядные платы PCI, так что этот сервер отвечает высоким требованиям к производительности. Принимая во внимание что система базируется на платформе Intel, то ее можно рассматривать как стандарт надежности и управляемости.

Похожие диссертации на Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ