УДК 004.7
В. Ю. ШАПОВАЛОВ, А. Г. КИСЕЛЕВ
V. U. SHAPOVALOV, A. G. KISELEV
ПЕРЕВОД ТРАДИЦИОННЫХ ERP - И MES-СЕРВЕРОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ТЕХНОЛОГИЮ ВИРТУАЛИЗАЦИИ
TRANSFER OF TRADITIONAL ERP - AND MES-SERVERS OF INDUSTRIAL ENTERPRISE TO THE VIRTUALIZATION TECHNOLOGY
В связи с возросшей сложностью внедряемых ИТ - систем и требованием обеспечения их надежного функционирования, существует необходимость внедрения новых технологий построения серверных структур, таких как виртуализация серверов. Имеется потребность в разработке эффективных средств и схем перевода традиционных промышленных серверов на технологию виртуализации, вследствие отсутствия аналогов в области транзакционных систем (ERP) и систем управления производством (MES) на реальных промышленных предприятиях.
Виртуализация, сервер, ERP, MES, миграция, резервирование, Hyper-V, внешнее хранилище.
Due to the increased complexity of the implemented IT systems and the requirement to ensure their safe operation, there is a need to introduce new technologies for construction of server structures, such as server virtualization. There is a need to develop effective tools and schemes of transfer of traditional industrial servers to the virtualization technology, due to the lack of analogues in the field of transactional systems (ERP) and manufacturing execution systems (MES) in real industrial enterprises.
Virtualization, server, ERP, MES, migration, backup, Hyper-V, external storage.
Целью работы является разработка решений, методик и количественных оценок перевода традиционных ERP - и MES - серверов промышленного предприятия на технологию виртуализации, таких как:
· технология двойной миграции серверов в случае аварии резервного до починки основного;
· все режимы / технологии копирования / восстановления серверов;
· резервирование / переключение «внешних хранилищ»;
· минимизация времени восстановления серверов (не более 30 минут, при объемах баз до 100Гб);
· работа с SQL при программной поддержке 12 кластеров 1С:8;
· обмен между соседними контейнерами виртуальных машин [1C] и [SQL] – на одном аппаратном обеспечении;
· все режимы работы ERP(1С8) – по технологии виртуализации: толстый клиент, тонкий клиент, терминальный режим, Web-клиент;
· восстановление репликаций SCADA и MES[SQL] при падении виртуального контейнера.
. Для достижения этой цели в ходе работы предполагается решить следующие задачи:
1. Анализ существующих подходов и технологий виртуализации серверов предприятий различного масштаба.
2. Исследование IT-инфраструктуры, внедренной на предприятии непрерывного типа, и формулировка дополнительных требований для реализации виртуализации серверов.
3. Выбор и обоснование инструментальных средств, технологий, решений, а также соответствующих формализованных методов реализации проекта.
4. Разработка схемы перевода существующего оборудования на технологию виртуальных серверов, обеспечивающей эффективную организацию и использование соответствующего программного обеспечения.
5. Апробация разработанных схем и методик перевода традиционных серверов на виртуальные на конкретном предприятии.
6. Количественная оценка преимуществ разработанного решения виртуализации серверных ресурсов предприятия над традиционными серверами.
Предполагаемые результаты работы и их новизна:
1. Внедренное решение для полного перевода серверной структуры, обеспечивающей задачи ERP и MES промышленного предприятия, на технологию виртуализации, включая все вопросы резервного копирования и восстановления серверов в аварийных ситуациях. Внедрение результатов работы на и др.
2. Методики по переводу традиционных серверов предприятий на технологию виртуализации, с учетом специфики промышленных предприятий и задач ERP/ MES.
3. Схемы восстановления и мигрирования серверов при авариях, схемы расширения серверной структуры.
4. Заключение об эффективности внедренного решения.
В настоящий момент проведен анализ существующих подходов и технологий виртуализации, исследована инфраструктура предприятия, для реализации перевода серверов была выбрана платформа виртуализации Microsoft Hyper V. Разрабатываются схемы перевода существующих MES - и ERP-серверов на технологию виртуализации (см. рисунки 1, 2).
Рисунок 1 - Разделение задач физического сервера Zeus - на 2 виртуальных сервера «MES» и «Zeus» (функционирующих на одном физическом сервере Apolon).
Рисунок 2 - Замена двух реальных физических ERP-серверов (GERMES, ODISSEY) - на виртуальные на базе одного физического сервера (Host - GEFEST).
Взаимодействие 1С со своей базой (SQL) - в пределах одного физического сервера (повышение быстродействия); в Host - остались еще потенциально свободные 2 «контейнера» (в них, например, можно разместить: (1) терминальный сервер, (2) резервный контроллер домена).
Также разрабатываются схемы резервирования и восстановления серверов при аварии, схема приведена на рисунке 3. При этом общий технологический процесс, представленный шагами 1, …, 6 на рисунке 3, выглядит следующим образом:
à VMM à начальное создание вирт. серверов на Apolon {MES, Zeus}à {работа} à
à DPM à копии вирт. серверов в «Хранилище (1)» à
à {авария аппаратной части сервера Apolon} à
à DPM à восстановление из «Хранилища» вирт. серв. на bApolon {MES, Zeus} à
à VMM à запуск восстановлен. вирт. серв. на bApolon {MES, Zeus} à {работа} à
à DPM à копии вирт. серверов в «Хранилище (2)» à
à {ремонт аппаратной части сервера Apolon} à
à VMM à миграция вирт. серверов с bApolon - на Apolon {MES, Zeus} --à
Рисунок 3 - Схема резервирования/ восстановления виртуальных серверов.
На 1-м этапе разработки - данные хранятся на серверах, а в качестве архивного «Хранилища» (Хр) используется 1 Тбайтный диск в bApolon, либо простейшее внешнее хранилище, запись на «Хр» архивов 1 раз в сутки, восстановление с потерей данных ≤ 1 сутки. При переходе к «классической» технологии виртуализации (см. рис. 4) предусматривается хранение данных на внешних аппаратных ресурсах - внешнем «Хранилище» (восстановление без потери данных, т. к. резервный сервер просто подключается к внешнему хранилищу).
 |
Рисунок 4 - Вариант перехода к «классической» технологии виртуализации, предусматривающей хранение данных на внешних аппаратных ресурсах.
Следующим этапом станет апробация разработки и расчет количественной оценки преимуществ разработанного решения над традиционными серверами. Общий критерий: максимальная устойчивость, «живучесть» и масштабируемость комплекса при минимальных затратах ресурсов/сроков на его реализацию и последующее обслуживание. Частный критерий: максимальная пропускная способность (Рс) при минимальном цикле обслуживания (Тц) задач и отдельных транзакций/ запросов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Виртуализация: новый подход к построению IT-инфраструктуры // - сайт. Дата обновления 17.04.2007. [Электронный ресурс] URL: http://www. /cm/virtualization. shtml (дата обращения 22.01.2013).
2. Зачем же нужна виртуализация? // Виртуализация - Хабрахабр – сайт. Дата обновления 20.04.2010. [Электронный ресурс]. URL: http://*****/blogs/virtualization/91503/ (дата обращения 22.01.2013).
3. Общие сведения о виртуализации серверов // Microsoft TechNet – сайт. [Электронный ресурс]. URL: http://technet. /ru-ru/gg715018 (дата обращения 22.01.2013).
4. Технологии аппаратной виртуализации // - сайт. Дата обновления 22.05.2007. [Электронный ресурс]. URL: http://www. /cm/virtualization-h. shtml (дата обращения 22.01.2013).
5. Общие сведения об архитектуре Hyper-V // Microsoft TechNet – сайт [Электронный ресурс]. URL: http://technet. /ru-ru/gg715022 (дата обращения 22.01.2013)
6. Архитектура Hyper-V: Глубокое погружение // Виртуализация - Хабрахабр – сайт. Дата обновления 08.07.2010. [электронный ресурс] URL: http://*****/blogs/virtualization/98580/ (дата обращения 22.04.2013).
7. Hypercall Overview // Библиотека MSDN - сайт. Дата обновления 26.10.2012. [Электронный ресурс]. URL: http://msdn. /ru-ru/library/ff541416.aspx (дата обращения 13.02.2013).
8. Диттнер Роджер Виртуализация и Microsoft Virtual Server 2005: Полн. и исчерпывающее рук. по Virtual Server 2005 / Роджер Диттнер; пер. с англ. под ред. . – М. : Бином, 2008. – 423с. : ил.
9. Работа с Hyper-V // Microsoft TechNet – сайт. [Электронный ресурс]. URL: http://technet. /ru-ru/gg715303 (дата обращения 22.01.2013).
10. Диспетчер сервера Windows Server 2008: технический обзор // Microsoft TechNet – сайт. [Электронный ресурс]. URL: http://technet. /ru-ru/library/cc753319(WS.10).aspx (дата обращения 22.01.2013).
11. Расширенные возможности горячей миграции (Live Migration) в Microsoft Windows Server 2008 R2 и Hyper-V // ***** - Виртуализация vSphere, Hyper-V, XenServer и Red Hat – сайт. Дата обновления 16.05.2009. [Электронный ресурс]. URL: http://www. *****/articles/hyper-v-extented-migration (дата обращения 22.01.2013).
12. Платформа виртуализации Hyper-V. Ресурсы Windows Server 2008 : пер. с англ. / Р. Ларсон, Ж. Карбон. – М. : Русская Редакция ; Спб. : БХВ-Петербург, 2010. – 781 с. : ил.
13. Киселев серверы на промышленном предприятии. Технология виртуализации: отчет №1 (методич. пособие).- 19с.// Персональный сайт . Доступ по запросу автору. 2011. [электронный ресурс] URL: http://*****/arhiv/t_virtual_1.zip (дата обращения - 22.01.2013)
14. Киселев серверы предприятия для ERP - системы. Технология виртуализации: отчет №2 (метод. пособие).- 21с. // Персональный сайт . Доступ по запросу автору. 2012. [электронный ресурс] URL: http://*****/arhiv/t_virtual_2.zip (дата обращения - 22.01.2013)
15. Киселев . Теория и прикладные решения. // Персональный сайт . Доступ по запросу автору. 2010. [электронный ресурс] URL: http://*****/arhiv/virtual. zip (дата обращения - 22.01.2013)
;
Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск,
магистрант,
тел. +,
e-mail: v. shapovalov. *****@***com
;
Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск
к. т.н., с. н.с.; ИТ-директор «Искитимцемент», доцент каф. ВТ НГТУ,
e-mail: *****@***ru
