Миграция сервисов управления вычислительными нодами на кластере организации Ингеосервис

Как правило, кластерные системы применяются при решении сложных научных задач. Это могут быть задачи физики, математики, механики и т. д. Активное применение кластерные системы находят в решении задач моделирования и Data Mining, в связи с чем данная задача является актуальной [7]. Анализ больших объемов данных требует высокой скорости их обработки. В связи с этим задачи анализа данных могут также решаться при помощи вычислительных кластеров. Кластеризация приложений - это метод превращения нескольких компьютерных серверов в кластер (группу серверов, которая действует как единая система) [8].

---

Решение задач по физике на заказ сохранит вам уйму времени, которое вы можете потратить на более интересные вещи. Доверьте решение задач Work5!

---

. Программное обеспечение кластера установлено на каждом из серверов в группе. Каждый из серверов поддерживает одну и ту же информацию, и вместе они выполняют административные задачи, такие как балансировка нагрузки, обнаружение сбоев узлов и обязанности по восстановлению после сбоев [10]. При кластеризации приложений или программного обеспечения понимают некоторые протоколы и административные функции, которые выполнялись бы на каждом отдельном компьютере, выполняются совместной программой. Другими словами, программное приложение является блоком управления кластером [26]. Это контрастирует с системой, называемой аппаратной кластеризацией, где один отдельный компьютер управляет кластером через свою операционную систему. Одним из преимуществ кластеризации приложений является масштабируемость систем такого типа. С помощью доступного специализированного программного обеспечения компании могут легко настроить несколько единиц оборудования, которые подчиняются одним и тем же инструкциям и ссылаются на одни и те же наборы информации. ИТ-специалисты называют кластерно-ориентированное приложение приложением, которое может оценивать системы, назначать функции восстановления после сбоев или обрабатывать делегирование для обработки транзакций. Это принципы, которые поддерживаются кластеризацией приложений [9]. Кластер в контексте серверов - это группа компьютеров, которые подключены друг к другу и работают как единый компьютер. Быстрые локальные сети расширяют возможности компьютеров для работы в исключительно быстром темпе. Кластеризация дает два основных преимущества, особенно в средах с большими объемами баз данных: Отказоустойчивость: Поскольку существует несколько серверов или экземпляров, к которым пользователи могут подключаться, кластеризация предлагает альтернативу в случае сбоя одного сервера. Балансировка нагрузки. Функция кластеризации обычно настраивается таким образом, чтобы пользователи автоматически размещались на сервере с наименьшей нагрузкой. Для обеспечения высокой производительности и эффективности работы вычислительных кластеров требуются самые производительные и современные компоненты [14]. В силу специфики предметной области изготовление такого оборудования требует повышенного внимания к таким показателям, как высокая производительность и надежность. Наиболее известные производители аппаратного обеспечения имеют специализированные линейки оборудования, включающие в себя исключительно аппаратное обеспечение для вычислительных кластеров (графические карты NVidia Tesla, AMD FirePro, кластерные системы HP, IBM, Fujitsu) [1]. В сфере производства высокопроизводительных решений для суперкомпьютерных кластеров присутствуют компании, специализирующиеся на поставках оборудования для суперкомпьютеров (Т-платформы, Ниагара). Предметом исследования в работе является моделирование миграции сервисов управления нодами. Объектом изучения в данной работе являются деятельность управления вычислительными нодами на кластере ООО «Ингеосервис». Концептуальные вопросы, касающиеся исследуемой в работе проблемы рассматривались такими зарубежными учеными как Хонекамп Д., Вилькен П. Буч Г., Чаудхури С., Дайал У., Ганти В. и другими. Однако созданная ими научная база, в силу специфических условий, не всегда может быть использована на современных отечественных предприятиях. В нашей стране данная проблематика получила свое развитие в трудах таких ученых как П.А. Гудков, А.А. Сахаров, А.С. Рыков, Пархоменко А. В., Кузовенкова Н. А., Шинкарук О. В. и других. Многочисленные исследования упомянутых авторов, безусловно, существенно упрощают поиск решений проблем в сфере разработки информационных систем, а также не только не уменьшают актуальности проделанного исследования, а наоборот, доказывают значимость решения проблемных вопросов, которые свойственны современной прикладной информатике. Целью данной работы является миграция сервисов управления вычислительными нодами на кластере ООО «Ингеосервис». Поставленная цель определяет наличие следующих задач:  изучить компоненты кластера Ингеосервис;  описать архитектуру вычислительного кластера Ингеосервис;  провести анализ используемого программного обеспечения управления кластеров в организации Ингеосервис;  провести анализ программного обеспечения для миграции средств управления кластером;  осуществить развертывание xcat;  осуществить подготовку вычислительной сети к миграции;  осуществить подготовку образа операционной системы для загрузки вычислительных нод;  провести тестирование загрузки вычислительных нод кластера в настроенной среде xcat. Для решения поставленных в работе задач были использованы диалектический и общенаучные методы исследования: комплексного анализа и синтеза, формальной и диалектической логики, обобщения, сравнительно-экономического, факторного и индексного анализа. Практическая значимость данной работы заключается в возможности применения данной системы в работе ООО «Ингеосервис». Структурно работа состоит из введения, заключения, трех глав и списка использованных источников.

Разумеется, миграция — это не самый простой процесс, особенно для проектов, где ранее не использовались ни оркестраторы, ни контейнеры. Подобный переход требует серьезной переработки архитектуры и текущего технологического стека, а также изменений на уровне корпоративной культуры. Но даже в самых сложных случаях миграция осуществима, если придерживаться простых рекомендаций. Как бы компания ни относилась к миграции, избежать ее в сегодняшних бизнес-условиях вряд ли получится. Рано или поздно неизбежны переезд в другое офисное здание или дата-центр (смена места дислокации ИТ-инфраструктуры), обновление или перенос на другую платформу критичных для компании информационных систем. И здесь возникает целый пул сложнейших вопросов: как обеспечить миграцию без простоя ИС или потери данных, что нужно учитывать при оценке стоимости подобного проекта и т.д. Необходимо тщательно планировать все этапы переезда, чтобы не потерпеть фиаско. В данной работе рассмотрены разновидности миграции, нюансы и «рецепты» ее проведения, выверенные нами за годы работы. Отметим, что переезжать могут как бизнес, так и инфраструктурные системы. Первые представляют собой набор программного обеспечения и аппаратных средств, реализующих бизнес-функции компании (CRM, ERP, биллинг и т.п.). Вторые входят в зону ответственности ИТ-подразделения и отвечают за реализацию бизнес-процессов лишь опосредованно. Наше исследование показывает, что существует три типа миграции. Первый условно называем «грузовиком»: это физическое перемещение существующего ИТ-комплекса в другой ЦОД «как есть». Второй вариант подразумевает смену программной и (или) аппаратной платформы. Последний тип наиболее сложный, это переезд с минимальным простоем прикладных систем, так сказать, «со скоростью ракеты» – в режиме онлайн. В крупных компаниях чаще всего встречаются комбинации названных вариантов, предполагающие практически ювелирную работу со стороны интегратора. Ему необходимо спланировать и провести миграцию таким образом, чтобы для потребителей ИТ-сервисов «картина мира» осталась неизменной – переезд системы прошел незамеченным. Изучив опыт десятков подобных проектов, в рамках данной работы была разработана своя методика переноса систем. Первый шаг – это установление целей миграции. Необходимо понять, чего именно хочет добиться компания: провести стандартизацию, вывести устаревшее оборудование из эксплуатации, повысить уровень поддержки, решить проблемы с нехваткой электропитания. Затем определяем вид и принципы миграции. Отсюда возникает главный вопрос: как именно «поедет» инфраструктура? Каково количество исходных и целевых площадок, число и степень критичности прикладных систем, которые планируется перенести, в чем заключаются текущие схемы резервирования, допустима ли для части ИТ-сервисов «грубая перевозка» в режиме «выключить–перевезти–включить», для каких систем время простоя должно быть минимальным и т.д. Понятно, что можно пойти разными путями: создать новый центр обработки данных и переключиться на него, параллельно «погасив свет» в прежнем, или «закрыть на ключ» старый ЦОД, перевезти все ИТ-хозяйство в новый и провести его монтаж. Опыт показывает, что наиболее распространен промежуточный вариант: системы второго приоритета перевозят «грубо», с отключением, а критичные сервисы – в онлайн-режиме. Первостепенно на стадии предварительного обследования определить схему взаимодействия прикладных систем и порядок их переезда. Это позволяет дать примерную оценку стоимости «миграционного» проекта (в том числе заложить расходы на формирование фонда подменного оборудования на случай выхода их строя имеющегося, на обеспечение дополнительных каналов связи между площадками и т.д.). Нужно также тщательно проработать вопрос рисков. Например, если уже на этапе экспресс-обследования понимаем, что вероятность возникновения бюджетных ограничений на закупку необходимого для переезда оборудования высока, то дополнительно рассматриваем и альтернативные варианты миграции. То же самое происходит и в случае риска нехватки места в серверных помещениях – ищем обходные пути решения проблемы. В планирование работ по самой миграции входит определение ее основных этапов и желаемых результатов. Остановимся на нюансах составления плана миграции. Он может быть как высокоуровневым, так и детализированным, это зависит от степени критичности, сложности переезжающих систем, их связанности между собой. Типовые системы (чаще всего инфраструктурные) не требуют досконально проработанного плана, в отличие от своих «сложносочиненных» собратьев. Последним необходима предельная детализация, то есть мы фиксируем все инженерные операции: какие данные ИТ-систем и куда именно нужно скопировать, по каким протоколам мы будем их передавать и т.п. Кроме того, заблаговременно определяем хронометраж шагов миграции (эта информация имеет первостепенное значение при онлайн-переезде). При необходимости проводиться дополнительное обследование. Например, если в миграции будет задействован подменный фонд, разработаем сценарий его инсталляции и настройки в новой серверной для успешного переноса приложений и данных. Вдобавок в крупных компаниях в «переезде» принимают участие сразу несколько подразделений, и порой им сложно прийти к консенсусу. Приведем пример: если задачу миграции поставить перед владельцами систем – администраторами, каждый из них с высокой долей вероятности попросит новое «железо» и постарается осуществить перенос с минимальным простоем, что далеко не всегда является целесообразным в общей перспективе. Интегратор здесь выступает в роли связующего звена, является точкой управления миграционным проектом. Мы ставим своей задачей обеспечение сплоченной работы всей команды, способствуем выстраиванию процесса с учетом поставленных целей, сроков и бюджета.

1. Абражевич, С. Н. Самоучитель. Зоопарк операционных систем на одном компьютере (+ DVD-ROM) / С.Н. Абражевич. - М.: Лучшие книги, 2020. - 320 c. 2. Адельштайн, Т. Системное администрирование в Linux / Т. Адельштайн. - М.: Питер, 2019. - 182 c. 3. Береснев, А.Л. Администрирование GNU/Linux с нуля / А.Л. Береснев. - М.: БХВ-Петербург, 2021. - 622 c. 4. Вард, Брайан Работаем в Linux / Брайан Вард. - М.: НТ Пресс, 2022. - 400 c. 5. Голобродский, К.В. Знакомьтесь: ubuntu / К.В. Голобродский. - М.: Феникс, 2019. - 182 c. 6. Гордеев, А.В. Операционные системы: Учебник для вузов. 2-е изд. СПб.: Питер, 2017. 7. Дейтел, Х. М. Операционные системы. Том 1. Основы и принципы / Х.М. Дейтел, П.Дж. Дейтел, Д.Р. Чофнес. - М.: Бином, 2019. - 397 c. 8. Ермошкин, Г.Н. Анализ существующих моделей оценки рисков ИБ для частных облачных сред // Методы и системы защиты информации, информационная безопасность. Сер.: Естественные и технические науки. -2022. - № 6/7. - С. 22-30. 9. Кенин, Александр Самоучитель системного администратора / Александр Кенин. - М.: БХВ-Петербург, 2022. - 512 c. 10. Колисниченко, Д. Ubuntu Linux 7.04. Руководство пользователя (+ DVD-ROM) / Д. Колисниченко. - М.: Питер, 2021. - 192 c. 11. Колисниченко, Д.Н. Командная строка Linux и автоматизация рутинных задач / Д.Н. Колисниченко. - М.: БХВ-Петербург, 2022. - 913 c. 12. Колисниченко, Д.Н. Серверное применение Linux / Д.Н. Колисниченко. - М.: БХВ-Петербург, 2020. - 828 c. 13. Колисниченко, Денис Linux на ноутбуке (+ DVD-ROM): моногр. / Денис Колисниченко. - М.: БХВ-Петербург, 2021. - 704 c. 14. Колисниченко, Денис Linux. От новичка к профессионалу / Денис Колисниченко. - М.: БХВ-Петербург, 2021. - 656 c. 15. Колисниченко, Денис Mandriva Linux 2008. Руководство пользователя / Денис Колисниченко. - М.: Питер, 2019. - 131 c. 16. Командная строка Linux. Полное руководство. - М.: Питер, 2022. - 205 c. 17. Кофлер, Михаэль Весь Linux. Установка, конфигурирование, использование / Михаэль Кофлер. - М.: Бином-Пресс, 2020. - 880 c. 18. Курячий, Георгий Операционная система Linux. Курс лекций. Учебное пособие / Георгий Курячий , Кирилл Маслинский. - М.: ДМК Пресс, 2022. - 348 c. 19. Манн, Скотт Linux. Администрирование сетей ТСР/IP / Скотт Манн, Митчел Крелл. - М.: Бином-Пресс, 2020. - 672 c. 20. Маттиас, Калле Далхаймер Запускаем Linux / Маттиас Калле Далхаймер, Мэтт Уэлш. - М.: Символ-плюс, 2021. - 992 c. 21. Нигас, Кристофер Linux Live CD.Создание и настройка загрузочных дисков (+ DVD-ROM) / Кристофер Нигас. - М.: Триумф, 2021. - 448 c. 22. Никсон, Робин Ubuntu для всех (+ DVD-ROM) / Робин Никсон. - М.: БХВ-Петербург, Русская Редакция, 2022. - 464 c. 23. Поляк-Брагинский, А.В. Локальная сеть под Linux / А.В. Поляк-Брагинский. - М.: БХВ-Петербург, 2020. - 876 c. 24. Разумников, С. В. Оценка эффективности и рисков применения облачных ИТ-сервисов // Научные труды Вольного экономического общества России. - 2019 - Т. 184. - C. 294-304. 25. Разумников, С.В. Оценка эффективности и рисков от внедрения облачных ИТ-сервисов // Фундаментальные исследования. - 2014. - Вып. № 11-1. - C. 33-38. 26. Разумников, С.В., Курманбай, А.К. Разработка моделей оценки эффективности и рисков внедрения облачных ИТ-сервисов: системный подход // SCIENCE TIME № 9 (21). - 2019. - с. 221-227. 27. Разумников, С.В., Лунегов, В.Ю. Информационная система расчета и оценки пригодности корпоративных ИТ-приложений для миграции в облако // Системный анализ в проектировании и управлении: сб. науч. тр. XIX междунар. науч.-практ. конф. 1-3 июля 2015 года. Ч. 2. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. - С. 37-45. 28. Резников, Ф. А. Операционная система Ubuntu Linux 11.04 (+ DVD-ROM) / Ф.А. Резников, В.Б. Комягин. - М.: Триумф, 2020. - 208 c. 29. Резников, Ф. А. Ubuntu Server 2012-2015 + настольные ПК с Ubuntu в офисе (+ DVD-ROM) / Ф.А. Резников. - М.: Триумф, 2022. - 256 c. 30. Романенко, В. И. Windows + Linux + MacOS X на одном компьютере (+ DVD-ROM) / В.И. Романенко, А.В. Любимов, Р.Г. Прокди. - М.: Наука и техника, 2022. - 256 c. 31. Силаков, Денис Разработка и использование интерфейсных стандартов ОС Linux / Денис Силаков. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2019. - 156 c. 32. Старовойтов, Алексей Настройка аппаратных средств в Linux / Алексей Старовойтов. - М.: БХВ-Петербург, 2020. - 163 c. 33. Linux Format, №4, апрель 2011 (+ DVD-ROM). - М.: Linuxcenter.ru, 2020. - 112 c. 34. Linux Format, №5 (209), май 2016 (+ DVD-ROM). - М.: Linuxcenter.ru, 2021. - 112 c. 35. LINUX Format, №6, июнь 2014 (+ DVD-ROM). - М.: Мезон.Ру, 2022. - 112 c. 36. Red Hat Enterprise Linux/Scientific Linux. Полное руководство пользователя (+ DVD-ROM). - М.: БХВ-Петербург, 2020. - 480 c.