Тема 2. Профилактика объектов сетевой инфраструктуры
2.1 КЛАССИФИКАЦИЯ РЕГЛАМЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ОСМОТРОВ
Согласно нормативно-технической документации техническое обслуживание — это комплекс технических и организационных мероприятий, осуществляемых в процессе эксплуатации технических объектов в целях обеспечения требуемой эффективности выполнения ими заданных функций. Правила организации ТО и ремонта оборудования, ОСИС установлены рядом нормативных документов (СО 34.04.181—2003 и др)
В настоящее время в практике эксплуатации сетей используются три основных метода ТО: профилактический, статистический и восстановительный.
Выбор системы ТО обусловлен многими объективными факторами. Так, для уходящих в прошлое машинной и декадношаговых систем автоматических телефонных станций (АТС) был широко распространен профилактический метод ТО оборудования. Технологический процесс обслуживания оборудования при этом методе складывается из следующих основных видов работ:
а) профилактические проверки и измерения оборудования станции;
б) текущее обслуживание;
в) планово-предупредительный ремонт оборудования;
г) статистический учет технического состояния оборудования;
д) контроль за качеством работы.
Каждый из указанных видов работ имеет решающее значение для поддержания оборудования в нормальном рабочем режиме. Так, текущее обслуживание заключается в круглосуточном наблюдении технического персонала за работой оборудования иустройств электросвязи; выявлении и устранении повреждений, возникающих в процессе эксплуатации, а также в наблюдении за содержанием и состоянием оборудования и помещения.
Профилактические проверки проводятся для того, чтобы обнаружить неисправные детали и отдельные элементы оборудования и сооружений (осмотр линий связи), а также предупредить возникновение нарушений связи. Профилактические проверки складываются:
а) из электрической проверки действия устройств;
б) внешнего осмотра прибора и оборудования;
в) чистки, регулировки и замены изношенных деталей и т. д.
Профилактические проверки проводятся по плану с определенной периодичностью в часы наименьшей нагрузки, т. е. после 24.00 до 6.00. Планово-предупредительный ремонт включает в себя плановый ремонт аппаратуры, приборов, механизмов, аппаратов, линий и т. д. При этом при необходимости приборы снимают с рабочих мест, разбирают их, чистят, складывают, регулируют. Опыт применения профилактического метода проверок показал, что они:
фактически не улучшают состояние оборудования, а лишь выявляют часть имеющихся в данный момент повреждений, причем отсутствует дифференцированный подход к состоянию оборудования;
при удовлетворительном состоянии оборудования обнаруживают очень мало повреждений несмотря на большие эксплуатационные расходы;
не обоснованно применяются ко всему оборудованию, независимо от его состояния приводят к новым дополнительным повреждениям со стороны самого технического персонала;
снижают качество обслуживания абонентов из-за недостатка каналов, возникающих при выключении части оборудования вовремя проверок;
В настоящее время надежность элементной базы сетевых объектов выросла на один-два порядка и на смену профилактическому методу ТО пришли более прогрессивные методы, поддерживающие допустимый уровень качества обслуживания при меньших эксплуатационных расходах.
Одним из таких методов является статистический метод ТО сетевых объектов, известный еще под названием «контрольно-корректирующий метод» (ККМ). Сущность этого метода заключается в сборе статистических данных о работе сетевых объектов с последующем анализом собранных данных и сопоставлении показателей качества с предельно допустимыми нормативными величинами. На основании проведенного анализа принимаются решения о проведении работ по обеспечению уровня качества, определенного нормативными величинами.
Метод ККМ не исключает полностью профилактических проверок и измерений, но ограничивает иx объем. Для сбора и обработки данных о состоянии оборудования применяются методы математической статистики, что приводит к уменьшению объема необходимых статистических данных и сокращению затрат рабочего времени на их сбор и обработку.
Для анализа массовых сбоев и отказов оборудования и (или) кабельной системы сети метод ККМ использует выборочный метод наблюдений, при котором обследованию подвергается только некоторая часть оборудования.
Это дает возможность:
а) характеризовать изучаемое явление на основе обследования части входящих в него единиц;
б) провести статистическое изучение с меньшими затратами сил и средств;
в) сократить сроки наблюдения и организовать его более тщательно;
Основными характеристиками служат средний размер признака и его удельный вес в изучаемом явлении. Структура контрольно-корректирующего метода ТО представлена на рис 2.1.
Другим прогрессивным методом ТО, обеспечивающим допустимый уровень качества при меньших эксплуатационных расходах, является восстановительный метод, при котором профилактические проверки не проводятся, а исправляются лишь повреждения, обнаруженные и выявленные согласно заявкам абонентов и (или) с помощью сигнализации.
Восстановительный метод требует значительно меньших затрат по сравнению с профилактическим и статистическим методами ТО. Этот метод предназначен для оборудования, которое работает безотказно, с заранее заданными потерями в течение определенного времени, до предусмотренной планом его замены, что свойственно современной цифровой технике.
При наличии аппаратуры автоматического контроля сетевое оборудование находится под постоянным, непрерывным наблюдением, а выявленные повреждения автоматически фиксируются и выдаются на монитор оператора. Это позволяет своевременно восстанавливать работоспособность устройств и (или) корректировать их характеристики. Простой связи при данном методе сведен до минимума, а качество связи улучшается при сокращении расходов на техническую эксплуатацию. Кроме того, применение автоматизированного программированного контроля оборудования средств телекоммуникации способствует повышению дисциплины обслуживания.
2.2 ПРОВЕРКА И ПРОФИЛАКТИКА СЕТЕВЫХ ОБЪЕКТОВ
2.2.1 ПРОВЕДЕНИЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ СЕТЕЙ
Резервирование в технике связи в общем случае применяется в целях увеличения надежности функционирования сети. Наличие резервных трактов передачи информации дополнительно увеличивает гибкость кабельной системы. Резервирование всего комплекса технических средств структурированной проводки предусмотрено на уровне основных нормативных документов (стандарт ISO/IEC 11801:2002).
Способы и системы переключения на резерв. Разработаны различные системы переключения на резерв для кабельных, волноводных и радиорелейных линий связи, отличающиеся функциональными особенностями, скоростью переключения и т. п. Системы переключения по способу резервирования подразделяются:
а) на системы переключения на резервный тракт;
б) системы переключения на обходные пути.
При создании сетей в ряде случаев применяют оба способа одновременно. Использование особенностей обеих систем переключения, взаимно дополняющих друг друга, способствует повышению надежности сетей передачи. Переключение на обходные пути применяется в том случае, когда возникает необходимость устранения повреждений нескольких линейных трактов, возникающих, например, из-за плного повреждения всех пар кабеля.
При этом функции поврежденных ветвей сети и линейных трактов принимают на себя другие ветви сети и другие линейные тракты.
Если применять переключение на обходные пути, то после завершения создания разветвленных сетей можно, пользуясь переключением на обходные пути, осуществлять управление загрузкой сети для усреднения трафика по обходным путям и по видам загрузки.
На практике применяют три вида переключений:
автоматическое — вышедший из строя рабочий тракт автоматически переключается на резервный;
ручное — выполняется с пульта управления при выполнении технических проверок;
экспериментальное — выполняется при проверке резервных трактов;
По результатам проведения исследований и проверок резервных трактов могут быть сделаны следующие выводы:
переключения на резерв следует выполнять в следующем порядке: автоматическое, ручное, экспериментальное ;
целесообразно производить переключение на резерв одновременно трактов прямого и обратного направления, даже еслиповреждение обнаружено только в одном из них;
в целях уменьшения времени переключения собственно переключение необходимо начинать с параллельной передачи информации по рабочему и резервному трактам на передающемконце;
Сигналы о необходимости автоматического переключения на резерв дублируются по нескольким рабочим трактам, что повышает их достоверность. Одновременно с принятием решения о переключении на резерв отказавшего тракта приостанавливается функционирование переключающих элементов передающей станции, что предотвращает явление распространения неисправности на последующие участки переключения.
Время переключения трактов Tпер в случаях, когда в результате выхода из строя регенератора или повреждения кабеля резко возрастает вероятность ошибок, определяется по следующей формуле:
Tпер = tо. н + tф. с.п + 2(tзап + tсч + tпер) + tпрд + tпрм,
где tо. н — время обнаружения неисправности (несколько десятков микросекунд); tф. с.п — время формирования сигнала о необходимости переключения (около 2 мс); tзап, tсч, tпер — время записи, считывания и передачи (около 1 мс на 280 км) сигналов о необходимости переключения; tпрд, tпрм — время срабатывания переключающих элементов соответственно на передающем и приемном концах участка переключения.
В тех случаях когда в результате старения или по каким-либо другим причинам вероятность ошибок возрастает постепенно, время переключения Tпер ≈ tпрм. Последний результат важен с точки зрения организации высокоскоростных систем передачи данных по широкополосным цифровым трактам, когда недопустима потеря (при переключениях) какого-либо одного информационного символа или массива данных.
Резервирование кабельных систем. Стандарт ISO/IEC 11801 : 2002 в явном виде допускает прокладку резервных кабелей в области магистральных подсистем только между техническими помещениями одного уровня. Какие-либо запреты на подключение к техническим помещениям более высокого уровня в этом и других нормативных документах отсутствуют, поэтому задача увеличения надежности кабельной системы и сети в целом может быть решена двумя способами, каждый из которых может иметь два основных варианта, показанных на рис 2.2.
Первый способ не предполагает прохождения линейных кабелей через другие технические помещения (ТП). Это может быть как прямое увеличение емкости кабелей, соединяющих два различных технических помещения, так и прокладка резервных кабелей по пространственно удаленным трассам, как показано на рис 2.2, а, б.
Характерным отличительным признаком второго способа является ввод линейных кабелей, образующих тракт передачи сигнала, в одно или несколько дополнительных технических помещений. Варианты реализации в этом случае появляются из-за того, что резервный тракт может организовываться через техническое помещение того же уровня, что и один из связываемых узлов, или не заходить в него (рис. 2.2, в, г).
Резервирование систем оптической связи [61]. Высокий уровень надежности современных сетей оптической связи обеспечивается реализацией комплекса различных мер, среди которых ключевыми являются средства полного или частичного восстановления связи в аварийных ситуациях. Этим целям эффективно служит резервирование — целенаправленное введение в систему определенной избыточности в целях увеличения степени связности отдельных ее узлов, т. е. количества независимых путей передачи информации.
Волоконная оптика и оптоэлектроника находят широкое применение при построении всех уровней сетей электросвязи: магистральных линий междугородной и городской связи, сетей доступа и структурированных кабельных систем. В связи с важностью задач, решаемых с их помощью, к надежности предъявляются очень высокие требования. При этом под надежностью понимается способность поддерживать передачу информации с заданной скоростью и заданной достоверностью в течение требуемого промежутка времени. Варианты повышения надежности сети с привлечением резервирования неизбежно связаны с дополнительными материальными затратами. Поэтому выбор наиболее эффективного варианта резервирования имеет важное прикладное значение как с технической, так и с экономической точек зрения.
Линейное резервирование. Аварийные ситуации в линейной части сети в большинстве случаев возникают из-за механических повреждений (обрывов) оптического волокна, поэтому очевидным решением этой проблемы является увеличение количества доступных физических трактов передачи, на которые будет осуществляться переключение при возникновении неисправности. Технически это достигается наращиванием числа световодов свыше минимально необходимого значения. Данный прием получил название линейного резервирования.
В простейшем случае резервные волокна выделяются в том же кабеле, что и основные. Общая надежность сети существенно возрастает, если волокна основного и дополнительного трактов находятся в разных кабелях, проложенных, кроме того, по разным маршрутам для минимизации риска одновременного выхода из строя. Ясно, что данный вид резервирования сети ведет к увеличению затрат на его реализацию.
Линейное резервирование может быть организовано по схемам «1+1» и «1:1». При использовании схемы «1+1» информация передается одновременно по основному и резервному трактам. На принимающей стороне выбирается сигнал с наилучшими качественными показателями. Обычно таковым считается тот из них, который имеет более высокий уровень, так как выбор между двумя сигналами с различной мощностью не представляет каких-либотехнических проблем.
Использование схемы «1 : 1» показано на рис. 2.3. Резервная линия здесь при нормальном режиме работы не передает трафик, но всегда готова взять на себя его передачу, т. е. находится в режиме горячего резерва. Переключение на резерв осуществляется по аварийному сигналу, который система управления подает при полной потере связи или превышении предопределенного предела частоты появления битовых ошибок. Длительность переключения имеет порядок десятков миллисекунд и определяется стандартом для конкретного вида сети.
После завершения ремонта поврежденного участка обычно восстанавливается первоначальная конфигурация сети. Кроме применения схемы «1 : 1» (100%-ное резервирование) допустима организация резервирования по схеме «m:N», когда на N основных цепей передачи приходится m резервных. В случае m < N резервирование уже не является 100%-ным. В данной ситуации резервируются только те оптические тракты, по которым осуществляется передача сигналов наиболее значимых информационных сервисов.
Системное резервирование. Организация системного резервирования в оптической сети предполагает одновременное введение дополнительных волокон в линейную часть и блоков в активное приемопередающее оборудование на узлах сети. Если на основном направлении передачи повреждаются световоды или происходит отказ узловой сетевой аппаратуры, то выполняется переключение на резервное направление. Системное резервирование может быть организовано по схемам «1+1», «1 : 1» или «m:N» («1 : N» — как частный случай).
При прочих равных условиях наиболее предпочтительной является схема «1+1», поскольку она обеспечивает практически непрерывную передачу сигнала даже в момент отказа. Схема работы участка сети с системным резервированием по схеме «1 : 1» в нормальном режиме и при выходе из строя основного тракта передачи показана на рис. 2.4. Участок сети «приемопередатчики А и В + Основной тракт», передающий в нормальном режиме трафик между точками S и R сети, резервируется трактом «приемо-передатчики А1 + В1 + Резервный тракт», находящимся в состоянии «горячий резерв» (рис. 2.4, а). При отказе любого объекта основного тракта система практически мгновенно переходит в режим использования резерва, показанного на рис. 2.4, б, — передачу трафика между точками S и R сети берет на себя резервный участок сети, образованный приемопередатчиками А1 и В1 и световодом «Резервный тракт».
Системное резервирование обеспечивает высокую надежность связи, однако этот вариант требует значительных материальных затрат. В то же время возможность увеличения пропускной способности сети за счет использования резервных ресурсов при отсутствии отказов может оправдать необходимые вложения.
Каждый из описанных ранее вариантов резервирования обладает определенными преимуществами и недостатками, от которых зависит его применение на различных участках сети связи. Как правило, наибольшей эффективности резервирования позволяет добиться использования различных комбинаций рассмотренных ранее способов.
Наиболее критичными по надежности связи являются транспортные сети — нарушение их работоспособности приводит к отсутствию или недопустимо низкому качеству связи для большого количества абонентов. Поэтому резервирование должно быть организовано с максимально возможной эффективностью. Обычно резервируются как линии связи, так и приемопередающее оборудование, т. е. используется системное резервирование.
В оптических кабельных подсистемах, как правило, используется линейное резервирование. В простейшем случае увеличивают количество волокон рабочих кабелей, предназначенных для организации резервных каналов. Более эффективным, но и более дорогим способом является прокладка нескольких пространственно разнесенных кабелей. На уровне подсистемы внутренних магистралей они проходят по различным стоякам.
Системное резервирование требует обращения к нескольким уровням информационной системы. Его практическая реализация облегчается за счет того, что современное сетевое оборудование обычно имеет два или более магистральных порта (up-link), а также поддерживает автоматическое восстановление связи с привлечением стандартного протокола Spanning Tree и его быстродействующего варианта Rapid Spanning Tree. При необходимости в сетях Ethernet организуются кольцевые структуры с аппаратным восстановлением нормальной связи в течение не более чем 20…50 мс.
Кроме того, в кабельных сетях в случае трактов длиной не более 90 м, предназначенных для поддержки функционирования сетевого оборудования, может применяться так называемое неоднородное резервирование. Фактически это означает, что основные линии оптической связи резервируются линиями из витых пар. Большинство видов современных коммутаторов ЛВС поддерживают автоматический переход с одного типа среды передачи на другой за счет привлечения протоколов Spanning Tree и Rapid SpanningTree. Именно поэтому данный вариант резервирования встречается довольно часто.
Обслуживание технических компонентов ЛВС. Обслуживание технических компонентов ЛВС предполагает проведение мероприятий:
а) по организации технического обслуживания компонентов ЛВС;
б) обеспечению надежности магистральных трактов передачи информации в сетях.
Комплекс мероприятий по организации технического обслуживания компонентов ЛВС можно разделить на три вида: индивидуальное ТО; групповое ТО; централизованное ТО.
При индивидуальном ТО обеспечивается обслуживание одного технического ОСИС (например, сервера) силами и средствами персонала отдела. При этом виде обслуживания предполагаются проведение регламентных работ, контроль технического состояния, проведение ремонтно-восстановительных работ с помощью аппаратуры и оборудования вычислительного центра (ВЦ)
Групповое ТО служит для проведения технического обслуживания нескольких ОСИС (серверов, кабельной системы и др), сосредоточенных в едином вычислительном центре, силами и средствами персонала ВЦ. Как при индивидуальном, так и при групповом обслуживании используется следующий набор оборудования:
аппаратура контроля элементной базы и электропитания;
контрольно-наладочная аппаратура для автономной проверки ОСИС;
комплект радиоизмерительной аппаратуры;
комплект программ с тестами;
вспомогательное оборудование, инструмент;
Централизованное ТО представляется сетью региональных центров обслуживания и их филиалов — пунктов технического обслуживания. Эти организации осуществляют:
наладочные работы и ввод в эксплуатацию сетевых объектов;
устранение сложных отказов в процессе эксплуатации (например, централизованное восстановление элементов и узлов сервера;
оказание технической помощи и обучение персонала ВЦ;
выполнение профилактических работ;
При централизованном обслуживании сокращаются расходы на технический персонал, но увеличивается время на восстановление работоспособности. В настоящее время чаще всего применяют сочетание всех трех типов обслуживания.
В процессе эксплуатации сетевое оборудование подвергается следующим операциям ТО:
хранение, установка, наладка, ввод в эксплуатацию;
обслуживание при нормальной работе;
планово-профилактические работы и устранение неисправностей;
обслуживание информационных баз и ПО;
Все мероприятия по ТО, включая перечисленные операции можно разделить на следующие группы:
1) контроль технического состояния;
2) профилактическое ТО;
3) текущее ТО.
Контроль технического состояния служит для оперативной диагностики процессора, каналов связи и осуществляется сервером сети при пуске и в процессе функционирования при возникновении сбоя.
Профилактическое ТО— это мероприятия, направленные на поддержание исправного технического состояния машины в течение определенного промежутка времени и продление ее технического ресурса. С точки зрения организации ТО наибольшее распространение получило так называемое планово-предупредительное обслуживание, основанное на календарном принципе. При этом составляется график проведения регламентных работ, в котором указываются сроки и объемы профилактических мероприятий. Во многих современных системах этот принцип заложен во вспомогательном ПО системы.
Текущее ТО— это комплекс настроечных и ремонтных работ, направленных на устранение возникающих неполадок и восстановление работы сетевого оборудования.
Рациональная организация системы ТО является одним из главных средств обеспечения эффективного использования сетевого оборудования.
Рассмотрим ТО существующей ЛВС. Эта задача является актуальной, если при переезде в новый офис старый арендатор оставил после себя кабельную систему, которую новый владелец собирается использовать в собственных целях без значительных капиталовложений. Технический осмотр в этом случае должен включать в себя следующие этапы:
технический осмотр телекоммуникационного оборудования;
восстановление схемы существующей ЛВС;
проверка всех элементов на пригодность к эксплуатации;
проведение комплексной проверки и тестирования оборудования и кабельной системы ЛВС;
Невыполнение работ хотя бы по одному из перечисленных пунктов приведет к тому, что смонтированная сеть будет неработоспособна частично или полностью; дефекты монтажа могут проявиться во время эксплуатации и нарушить нормальную работу организации, причем затраты на исправление дефектов могут достигнуть стоимости монтажа новой системы.
Перед тем как начать использовать ЛВС в таком офисе, необходимо провести полный аудит компьютерной сети, чтобы избежать возможных проблем при ее наладке и дальнейшей эксплуатации.
Генеральным подрядчикам аудит ЛВС необходим для того, чтобы была возможность убедиться в качестве работ субподрядчика и было основание для приемки таких работ.
Полный перечень работ по аудиту ЛВС включает в себя следующие этапы:
проведение комплексного технического осмотра ЛВС;
осмотр и тестирование кабельных линий;
маркировка компонентов ЛВС;
составление технической документации;
составление и выдача технического заключения;
устранение неисправностей и модернизация.
Перечень работ по техническому обслуживанию ЛВС
проверка работоспособности приборов и аппаратуры ЛВС;
оценка деградации волокон в волоконно-оптическом сегменте ЛВС;
проверка состояния гибких соединений (переходов);
аудит основных и резервных источников питания;
проверка общей работоспособности ЛВС и комплекса в целом;
выявление, сокращение числа и устранение неисправностей в сети;
ликвидация последствий воздействий на сеть внешних воздействий.
Обеспечение надежности кабельных систем ЛВС. Основой любой ЛВС, обеспечивающей передачу сигналов всех типов, является ее структурированная кабельная система (СКС), под которой понимается физическая основа инфраструктуры здания, объединяющая следующие информационные сервисы ЛВС:
электросиловая сеть и освещение;
компьютерная сеть и IP-телефония;
система контроля и управления доступом;
система пожарной сигнализации и пожаротушения;
системы охранных датчиков и видео наблюдения;
аудиосистема (системы оповещения и радио;
ЛВС объединяет телефоны, компьютеры и другое оборудование. Каждая точка подключения обеспечивает доступ ко всем ресурсам сети, поэтому на каждом рабочем месте достаточно двух линий: компьютерной и телефонной, которые могут быть взаимозаменяемы.
В основе построения СКС лежат принципы структуризации, универсальности, избыточности, надежности, гибкости, экономичности и долговечности.
Структуризация. Кабельная проводка и ее составляющие разбиваются на отдельные подсистемы. Каждая подсистема выполняет определенные функции и имеет связь с другими подсистемами и другими ОСИС. Каждая подсистема должна иметь средства переключения, позволяющие легко изменять конфигурацию системы. При построении системы могут использоваться различные виды кабеля и коммутационного оборудования, в зависимости от условий конкретного проекта.
Универсальность. Кабельная система строится по принципам открытой архитектуры с техническими характеристиками, определенными в стандартах. Параметры электрических и оптических кабельных трасс подсистем и их интерфейсов указываются в нормативной документации. Таким образом, кабельная система может использоваться для передачи сигналов различных приложений по средством кабелей всего двух типов: витая пара и оптоволокно. Коммутация подсистем СКС друг с другом и с активным сетевым оборудованием осуществляется определенным набором шнуров с универсальными разъемами, что облегчает администрирование кабельной системы и адаптацию ее к различным приложениям.
Избыточность. СКС предусматривает возможность расширения — ее топология и оборудование обеспечивают возможность увеличить количество подключаемого оборудования и объем трафика. Все оборудование СКС выбирается с резервом по производительности, по возможности установки дополнительных модулей и по расширению функциональности.
Надежность. Производители СКС гарантируют работоспособность и соответствие кабельной системы стандартам на протяжении всего срока службы. В случае аварии в СКС быстро локализуется неисправный участок, выполняется переход на резервную линию и проводятся ремонтные работы. Восстановление работы СКС осуществляется без остановки работы сети только силами ее администратора.
Гибкость. Функционирующая СКС без изменения кабельной системы и без дополнительных затрат предоставляет следующие возможности:
модификация программно-аппаратного комплекса;
управление перемещением пользователей в здании;
изменение количества пользователей;
разделение пользователей на группы по различным признакам;
Экономичность. Крупные первичные вложения в СКС обычно быстро окупаются за счет меньших затрат на модификацию и поддержку телекоммуникационной инфраструктуры. Срок эксплуатации СКС значительно больше времени жизни других компонентов информационной системы (активное сетевое оборудование, серверы и персональные компьютеры, ПС, телефонные станции и коммуникационное оборудование и т. д).
Долговечность. СКС обеспечит постепенный переход к высокоскоростным протоколам, которые будут работать на перспективу, простой заменой активного оборудования; при этом не потребуется реконструкция кабельной системы. Технологический запас характеристик и стандарты СКС гарантируют, что моральное устаревание кабельной проводки случится не раньше срока, когда закончится ее системная гарантия (у большинства производителей он составляет 20 лет).
В структурном плане СКС представляет собой кабельную систему здания (группы зданий) иерархического типа, которая состоит из структурных подсистем, показанных на рис. 2.5. Структура СКС включает в себя: этажный (ЭРП), главный (ГРП) и промежуточный (ПРП) распределительные планы, каждый из которых имеет определенную топологию и состав компонентов. Для каждого типа подсистем в стандартах определены требования, огра
ничения и правила:
СКС включает в себя следующие подсистемы:
магистральная подсистема 1-го уровня (МП-1);
магистральная подсистема 2-го уровня (МП-2);
горизонтальная подсистема (ГП);
Магистральная подсистема 1-го уровня располагается между главным и промежуточным распределительными пунктами, а также между главным распределительным пунктом и этажным распределительным пунктом. Данная подсистема включает в себя:
а) магистральные кабели 1-го уровня;
б) распределительные устройства, используемые для магистрального кабеля 1-го уровня;
в) коммутационные перемычки и шнуры, которые используются для коммутации в главном распределительном пункте.
Магистральная подсистема 2-го уровня, отделяемая от магистральной подсистемы 1-го уровня промежуточным распределительным пунктом, включает в себя:
а) магистральные кабели 2-го уровня;
б) распределительные устройства, используемые для магистрального кабеля 2-го уровня;
в) коммутационные перемычки и шнуры, которые используются для коммутации в промежуточной распределительной точке.
Горизонтальная подсистема, находящаяся между распределительными устройствами этажного распределительного пункта и телекоммуникационными розетками, включает в себя:
а) горизонтальные кабели;
б) распределительные устройства, используемые для горизонтальных кабелей;
в) коммутационные перемычки и шнуры, используемые для коммутации с этажным распределительным пунктом;
г) телекоммуникационные розетки и консолидационные точки.
СКС включает в себя следующее оборудование: телекоммуникационные и серверные шкафы, кабели и проволочные лотки патч-панели и кросс-панели, электрощетки, конвекторы, компьютерные и телефонные розетки.
Структурированная кабельная система создается во время строительства здания или переоборудования помещений; гарантированный срок эксплуатации составляет не менее 10 лет.
2.2.2. ОРГАНИЗАЦИЯ УДАЛЕННОГО ОПОВЕЩЕНИЯ
Любая сложная вычислительная сеть требует дополнительных специальных средств контроля состояния аппаратного обеспечения помимо тех, которые имеются в стандартных сетевых ОС. Это связано с большим количеством разнообразного коммуникационного оборудования зачастую различных производителей, работа которого критична для выполнения сетью своих основных функ ций. Распределенный характер крупной корпоративной сети делает невозможным поддержание ее работы без централизованной системы контроля и управления, которая в автоматическом режиме собирает информацию о состоянии каждого концентратора коммутатора, мультиплексора и маршрутизатора и предоставляет эту информацию оператору сети.
Обычно система контроля состояния аппаратного обеспечения работает в автоматизированном режиме, выполняя наиболее простые действия по сбору данных о сетевом оборудовании автоматически. Сложные решения принимает администратор сети на основе подготовленной системой информации. Обычно система управления является интегрированной, в которой функции управления разнородными устройствами служат общей цели обслуживания конечных пользователей сети с заданным качеством.
Для целей контроля обычно используется набор сетевых программных модулей (утилит), каждая из которых «следит» за состоянием отдельного устройства и (или) группы однотипных устройств. Например, анализ технического состояния дисковых устройств можно производить с помощью утилит, обращающихся к устройствам, используя технологию SMART (Self Monitoring Analyzing and Reporting Technology). Данная технология позволяет пользователю своевременно выявлять проблемы блока магнитных головок, а также проблемы повреждения дисков. После инсталляции пакет работает как фоновая задача, которая периодически проводит тесты оборудования и высылает на почтовый ящик администратора уведомления о состоянии дисковых устройств.
Отечественные разработки в области анализа программного и аппаратного обеспечения сетевого оборудования известны как сетевые сканеры. Рассмотрим функциональные возможности одной из таких систем — «Ревизор Сети» версии 2.0 [59]. Объектами ее исследования являются компьютеры, серверы, коммутационное оборудование, межсетевые экраны и другие узлы сети, имеющие IP-адреса. «Ревизор Сети» предназначен для использования администраторами и службами информационной безопасности вычислительных сетей в целях поиска уязвимостей установленного сетевого программного и аппаратного обеспечения, использующего протоколы стека TCP/IP.
В системе реализованы различные категории проверок, функционально относящиеся к одному из двух основных режимов работы ревизора: сбор информации о тестируемой сети и анализ уязвимостей сети. Наборы проверок позволяют проводить тестирование наиболее распространенных сервисов (Web, Mail, FTP, NMP, RPC и пр.), определение типов ОС, проверки типа «отказ в обслуживании», проверки учетных записей и системного реестра Windows и др.
Наряду с необходимостью оперативного управления сетевым оборудованием часто возникают задачи мониторинга и управления другими интеллектуальными системами — системами электроснабжения, контроля доступа, пожаротушения, которые не имеют собственных систем удаленного мониторинга и управления и требуют использования выделенных линий.
Выходом из такой ситуации может служить применение системы удаленного управления наподобие трехуровневой системы HP OPENVIEW компании Hewlett-Packard, использующей стандартные сетевые каналы и протоколы для управления указанными интеллектуальными системами.
Более эффективным (и более дорогостоящим) способом организации контроля и удаленного оповещения о состояния аппаратного обеспечения ОСИС является использование автоматизированной системы диспетчеризации и управления в центрах обработки данных (ЦОД), подобных [69], имеющих централизованное управление и применяющихся в крупных организациях.
Системы ЦОД отличаются очень высокой надежностью, управляемостью и безопасностью. Круглосуточный мониторинг, комплексный анализ параметров ИТ-оборудования, предупреждение отказов и минимальное время реакции — важнейшие требования к диспетчерским службам, контролирующим инженерные подсистемы ЦОД. Для повседневного контроля инженерных подсистем в ЦОД обычно задействованы специалисты в разных областях: электрика, вентиляция и кондиционирование, обслуживание специального оборудования.
В структурном плане автоматизированная система диспетчеризации и управления представляет собой целостную платформу для управления всеми инженерными подсистемами и создается как многоуровневая автоматическая система, обеспечивающая контроль состояния и управление технологическим оборудованием ЦОД с выводом данных на экраны автоматизированных рабочих мест операторов. Система ведет непрерывный мониторинг инженерных систем с регистрацией основных параметров и обеспечивает контроль и управление инженерным комплексом из единого диспетчерского центра.
Современная система имеет трехуровневую архитектуру, показанную на рис. 2.6. Первый уровень образуют: инженерное оборудование (ИО), контроллеры нижнего уровня (КНУ) и групповые датчики (ГД), формирующие первичные данные; второй уровень — сетевые контроллеры (СК), принимающие и обрабатывающие информацию, и сеть передачи данных (СПД); третий (верхний) уровень — это аналитическое программное обеспечение (АПО), предоставляющее средства визуализации, архивации и публикации поступающих данных.
На автоматизированные рабочие места диспетчеров (АРМ-Д) поступает структурированная информация о рабочих параметрах системы. Аналитический модуль постоянно отслеживает рабочие параметры систем на предмет отклонения от нормы и способен автоматически запускать процедуры согласно заложенным инструкциям, например подать сигнал тревоги или запустить аварийный источник питания. Задача аналитического модуля — заблаговременные предупреждения о грядущих отказах.
Собранные данные можно:
а) передать операторам и представить их в легко читаемом виде;
б) сохранить в базе данных (БД);
в) проанализировать и представить в виде статистических отчетов;
г) использовать как управляющий сигнал при реакции на определенные события для запуска систем в автоматическом режиме.
Инженерные системы центра обработки данных состоят из множества взаимоувязанного оборудования, поэтому при наступлении какого-либо тревожного события (например, проблема в контуре питания, между распределительным щитом и активным сетевым оборудованием) система автоматически локализует проблему, определяет уровень возможных последствий и отображает информацию о конкретной системе в окне тревог. На поиск и устранение подобных проблем «вручную» может потребоваться несколько рабочих смен высококвалифицированного персонала.
В автоматизированной же системе экранная форма со схемой системы моментально показывает отношения между взаимосвязанным оборудованием и возможными последствиями неполадок в отдельных компонентах.
Выделение в системах управления типовых групп функций и разбиение этих функций на уровни еще не дает ответов на вопросы, каким же образом устроены системы управления, из каких элементов они состоят и какие архитектуры связей этих элементов используются на практике. Данный круг вопросов рассматривается в гл. 3.
