Разработка рабочей программы учебной дисциплины «Специальные дисциплины Системной архитектуры» для модуля 5 «Технология обработки данных» (стр. 2 )

Требования к ЦОД участников информационного обмена. Классификация ЦОД. Состав подсистем ЦОД

Развиваемые компетенции:

Иметь представление:

·  О месте и роли ЦОД в рамках информационной системы предприятия;

Знать:

·  Типы используемых приложений функционирование которых должен обеспечивать ЦОД в зависимости от требований

·  Представление ЦОД в терминологии различных категорий пользователей;

·  Типы классификации ЦОД;

·  Свойства, которыми должен обладать ЦОД;

·  Перечень и состав подсистем ЦОД с точки зрения IT-специалиста;

·  Функциональную роль компонент подсистем;

·  Типы резервирования подсистем ЦОД;

Уметь:

·  Правильно определять потребность в инфраструктурном обеспечении, исходя из бизнес-требований.

Тема 2. Стадии создания ЦОД

Стандарты и их роль. Стадии и этапы создания. Функциональные роли и обязанности

Развиваемые компетенции:

Иметь представление:

·  О ходе процесса по созданию ЦОД;

Знать:

·  Стандарты, применяемые в ходе создания ЦОД.

·  Стадии и этапы реализации проекта ЦОД.

·  Риски, возникающие при несоблюдении стадийности.

·  Роли персонала и функциональные обязанности в рамках проекта.

Уметь:

·  Составлять план-график проекта создания ЦОД

Тема 3. Здания и система размещения

Критерии выбора подсистемы. Здания и помещения. Размещение оборудования. Кабельные системы.

Развиваемые компетенции:

Иметь представление:

·  Об основах размещения оборудования в ЦОД

Знать:

·  Критерии выбора здания для создания ЦОД;

·  Критерии выбора помещения для размещения ЦОД внутри здания;

·  Зонирование помещения ЦОД;

·  Функциональные роли зон ЦОД.

·  Типы кабельных соединений и область их применения;

·  Правила маркировки кабельных соединений и монтажного оборудования

·  Типы используемых монтажных шкафов

·  Компоненты монтажных шкафов.

Уметь:

·  Формировать требования к строительной подготовке помещений ЦОД.

·  Определять потребность в монтажных шкафах;

·  Аргументировать необходимость использования определенных типов кабельных систем.

Задание №1 (см. п. 2.5)

Тема 4. Энергоснабжение и механические системы

Источники бесперебойного питания и гарантированное энергоснабжение. Системы кондиционирования воздуха. Система газового пожаротушения и контроля доступа. Критерии эффективности ЦОД.

Развиваемые компетенции:

Иметь представление:

·  Об архитектуре механических систем и энергоснабжения ЦОД

Знать:

·  Одно и трехфазное энергоснабжение. Особенности применения;

·  Переменный и постоянный ток в ЦОД;

·  Состав системы энергоснабжения ЦОД;

·  Расположение компонент системы энергоснабжения в помещении ЦОД;

·  Типы ИБП и ДГУ;

·  Производителей оборудования и линейки оборудования системы энергоснабжения.

·  Тепловыделение ЦОД;

·  Температурный режим функционирования оборудования;

·  Влажность и ее значение;

·  Организация воздушных потоков. Холодный и горячий коридор;

·  Риски неправильной организации воздушных потоков;

·  Типы оборудования климатических систем;

·  Производителей оборудования климатических систем;

·  Типы систем пожаротушения.

·  Компоненты системы пожаротушения;

·  Компоненты системы управления доступом.

Уметь:

·  Рассчитывать мощность подсистем кондиционирования и энергоснабжения;

·  Аргументировать потребность в компонентах в зависимости от требований инфраструктурных компонент;

·  Рассчитывать критерии энергоэффективности ЦОД.

Задание №2 (см. п. 2.5)

Тема 5. Телекоммуникации в ЦОД.

Компоненты ЛВС ЦОД. Архитектура ЛВС ЦОД. Проектирование ЛВС серверных ферм. Принципы масштабирования ЛВС ЦОД и обеспечение высокой доступности.

Развиваемые компетенции:

Иметь представление:

·  Об основных архитектурных особенностях построения телекоммуникационной инфраструктуры ЦОД

Знать:

·  Типы подключаемых устройств;

·  Сетевые устройства, используемые в процессе создания ЦОД;

·  Способы подключения устройств;

·  Трех уровневый дизайн ЛВС ЦОД;

·  Распределенная структура приложений;

·  Сервисные устройства

·  Влияние структуры приложений и сервисов на проектирование

·  Основные типы агрегации серверов

·  Масштабирование полосы пропускания

·  Масштабирование сервисов

·  Отказоустойчивость серверов

·  Отказоустойчивость сетевых сервисов

·  Время восстановления (сходимость протоколов разных уровней)

Уметь:

·  Определять потребность в необходимости использования компонент телекоммуникационной инфраструктуры в зависимости от предъявляемых требований;

Тема 6. Базовые ОС и сервисы

Серверы и их роль. Хранение данных. Сервисы вычислительной инфраструктуры

Развиваемые компетенции:

Иметь представление:

·  О существующих серверных технологиях

·  О сервисах вычислительной инфраструктуры

·  О способах хранения данных.

Знать:

·  Типы серверных платформ;

·  Операционные системы и область их применения;

·  Сервисы вычислительной инфраструктуры;

·  Архитектурные особенности реализации сервисов;

·  Компоненты системы хранения данных;

·  Основы резервирования данных;

Уметь:

·  Определять потребность в компонентах вычислительной инфраструктуры в зависимости от требований информационных систем и инфраструктурных требований

Тема 7. Катастрофоустойчивость и безопасность

Надежность и доступность. Резервный ЦОД. Физическая и логическая безопасность.

Развиваемые компетенции:

Иметь представление:

·  О обеспечении надежного функционирования сервисов

·  О компонентах обеспечивающих безопасность ЦОД

Знать:

·  Уровни ЦОД в соответствии с принятой классификацией

·  Риски и способы их снижения

·  Резервный ЦОД. Необходимость создания

·  Технологии применяемы при создании резервного ЦОДа;

·  Физическая безопасность ЦОД;

·  Технические средства обеспечения информационной безопасности ЦОД;

Уметь:

·  Определять требуемый уровень резервирования компонент ЦОД

Задание №3 (см. п. 2.5)

Тема 8 Управление и новые направления

Управление инфраструктурой. Оптимизация инфраструктуры и современные технологии.

Развиваемые компетенции:

Иметь представление:

·  О роли системы управления в ЦОД

·  О современных направлениях в развитии инфраструктуры ЦОД

Знать:

·  Элементы подсистемы мониторинга и управления

·  Функциональные роли персонала

·  Зеленые технологии ЦОД;

·  Облачные вычисления;

Уметь:

·  Определять состав подсистемы управления в зависимости от требований, предъявляемых к подсистеме.

3.4  Понедельный план проведения аудиторных занятий

4 неделя – Тема 1 (лекции – 2 часа семинары – 2 часа)

5 неделя – Тема 2 (лекции – 2 часа семинары – 2 часа)

6 неделя – Тема 3 (лекции – 2 часа семинары – 2 часа)

7 неделя – Тема 4 (лекции – 2 часа семинары – 2 часа)

11 неделя – Тема 5 (лекции – 2 часа семинары – 2 часа)

12 неделя – Тема 6 (лекции – 2 часа семинары – 2 часа)

13 неделя – Тема 7 (лекции – 2 часа семинары – 2 часа)

14 неделя – Тема 8 (лекции – 2 часа семинары – 2 часа)

3.5  Задания для индивидуальной работы

Задание №1. Изучение архитектурных особенностей инженерных систем

Содержание задания: Изучение информационных материалов на сайте http://www. /. Доступ к информации требует бесплатной регистрации.

Темы для изучения и подготовки докладов:

Тема 1: Analyzing Reliability in the Data Center

Тема 2: Calculating Total Cooling Requirements

Тема 3: Calculating Total Power Requirements

Тема 4: Data Center Efficiency: Reducing Electrical Power Consumption

Тема 5: Determining Data Center User-Requirements

Тема 6: Establishing Benchmarks for Data Center Efficiency Measurements

Тема 7: Examining Fire Protection Methods for your Data Center

Тема 8: High Density, Part 1 - Blade Server Integration in Existing Data Centers

Тема 9: Power Redundancy in the Data Center

Тема 10: Specifications of Data Power Density

Форма отчетности: Аналитический доклад в виде презентации защита содержания.

Задание №2. Изучение подходов SUN к созданию инфраструктуры ЦОД

Содержание задания: Изучение литературы:

Sun Microsystems Data Center Site Planning Giude; Enterprise Data Center Design and Methodology. Rob Snevely

Темы для изучения и подготовки докладов:

Тема 1: Особенности расположения оборудования кондиционирования воздуха

Тема 2: Операции по обслуживанию помещений датацентров

Тема 3: Контроль температуры и поддержание влажности.

Тема 4: Фальшполы. Конструктивные особенности

Тема 5: Ключевые вопросы дизайна системы энергоснабжения

Тема 6: Ключевые вопросы дизайна системы кондиционирования воздуха

Тема 7: Холодный и горячий коридор

Тема 8: Кабельные инфраструктуры

Тема 9: Подготовительные работы перед монтажом и пусконаладкой оборудования

Тема 10. Ключевые факторы и критерии, влияющие на формирование бюджета

Форма отчетности: Аналитический доклад в виде презентации, защита содержания

Задание №3. Поиск информации о компонентах ЦОД в соответствии с заданием руководителя

Содержание задания: Поиск в интернете информации о технологиях ЦОД.

Темы для изучения и подготовки докладов:

Тема 1: Инфраструктура хранения данных

Тема 2: Критерии создания резервного ЦОД

Тема 3: Системы эксплуатации ЦОД

Тема 4: Технологии архивации и резервного копирования

Тема 5: Применение технологий виртуализации в ЦОД

Тема 6: Системы управления ЦОД

Тема 7: Системы мониторинга ЦОД

Тема 8: Геораспределенный кластер

Тема 9: Кластерные вычисления

Тема 10: Системы удаленного управления оборудованием

Форма отчетности: Обзорный доклад в виде презентации

4.  Содержание модуля «Системы хранения данных»

4.1  Объем модуля и виды учебной деятельности

Модуль «Инфраструктура центра обработки данных» включает в себя лекционные, семинарские и лабораторные работы и самостоятельные занятия, и состоит из 64 академических часов.

Виды учебной деятельности	Всего часов	Семестры
N
Лекции	18	10
Семинарские занятия	0	10
Лабораторные работы	18	10
Самостоятельные занятия	36	10
Всего (ак. часов)	72	10

4.2  Тематический план модуля

№ п/п	Наименова ние разделов и тем модуля	Аудиторные часы	Индивид. работа	Всего часов	Формы текущего контроля
Лекции	Семинарские	Практические занятия	Лабораторные работы	Всего	Самостоятельные занятия	Курсовые, уч. Проекты
1	СХД: основные понятия.	2				2	2		4
1	СХД: Понятие, требования, задачи.	1				1			1
2	Особенности походов к организации СХД	1				1			1
3	Компоненты СХД		1			1	2		3
2	Носители данных в современных СХД	2				2	4		6
1	Архитектура HDD и особенности их применения в корпоративных СХД	1				1	1		2
2	Накопители на стримерной ленте. Робототизированные библиотеки.	1				1	1		2
3	Обзор продукции основных производителей носителей данных						2		2	Защита аналитических обзоров
3	Архитектуры интеллектуальных подсистем хранения данных. RAID.	4			4	8	8		16
1	Обобщенная архитектура ИПХД. Примеры.	1				1	1		2
2	Задачи решаемые ИПХД.	1				1	1		2
3	RAID. Принципы организации.	1				1	1		2
4	RAID. Оценка надежности, производительности, эффективности	1				1	1		2
5	Обзор современных ИПХД основных вендоров				1	1	2		3	Защита аналитических обзоров
6	Применение ИПХД. Основы конфигурирования				4	4	2		6
4	Сети хранения данных (SAN)	3			4	7	8		15
1	Принципы организации	1				1	2		3
2	Протоколы SAN. Fibre Channel	1				1	1		2
3	Протоколы SAN для IP-сетей.	1				1	1		2
3	Оборудование SAN				1	1	2		3	Защита аналитических обзоров
4	Изучение оборудования для SAN. Основы конфигурирования коммуникационного оборудования				4	4	2		6
5	Проектирование SAN	4			8	12	10		22
1	Выбор топологии	1				1	1		2
2	Вопросы масштабируемости						2		2
3	Вопросы производительности	1				1	1		2
4	Территориальная распределенность SAN						2		2
5	Применение iSCSI в SAN.	1				1	1		2
6	Маршрутизация в SAN. MetaSAN.	1				1	1		2
7	Построение сети хранения данных				4	4	2		6
6	NAS и CAS системы.	1				1	2		3
1	Основные подходы к организации сетевых хранилищ данных. Примеры архитектур.	1				1	2		3
7	Кластерные архитектуры и СХД. Перспективные подходы к построению СХД.	2				2	2		4
1	Кластерные системы. Особенности применения СХД в кластерных системах.	1				1	1		2
2	Виртуализация в СХД. Data GRID. UC.	1				1	1		2
	ИТОГО:	18			18	36	36		72

4.3  Содержание тем модуля.

Тема 1 СХД: Основные понятия.