52
3.2. Проект внедрения сетевых информационных технологий в ФГУП
«НПЦАП»
Главное требование, которое должно применяться к вычислительной
сети, является ее высокая производительность.
При этом существует несколько главных характеристик
производительности сети, а именно:
– пропускная способность;
– время реакции;
– задержка передачи или вариация задержки.
Стоит отметить, что время реакции определяется в качестве интервала
времени между моментом возникновения запроса пользователя к какой-то
сетевой службе, а также получением ответа на указанный запрос.
Пропускная способность использует объем данных, который
переданный сетью или же ее частью за единицу времени.
Стоит отметить, что тут измеряется пропускная способность сети при
получении данных и при их отправке. [24, с.55]
Задержка распространения сигнала в ЛВС характеризуется параметром
Ping, а также определяется при помощи одноименной утилиты.
Стоит отметить, что в ФГУП «НПЦАП» не все отделы используют
высокоскоростной доступ к ресурсам сети.
К примеру, поскольку ФГУП «НПЦАП» занимает несколько корпусов,
которые соединены между собой в ЛВС с помощью технологии Ethernet, то с
отдаленностью рабочих станций от серверной комнаты сигнал передачи
информации значительно затухает, что и предоставляет некоторые проблемы
при передаче и обработке данных.
Стоит отметить, что для реализации более качественной связи между
корпусами ФГУП «НПЦАП» необходимо применить информационную
технологию передачи данных по сети под названием WiMax.
Стандарт WiMAX – это информационная технология применения
53
широкополосной беспроводной связи (с помощью протокола IEEE 802.16),
что в отличие от иных технологий радиодоступа, дает возможность
обеспечения высокоскоростного соединения на огромных расстояниях даже
без прямой видимости объекта.
Технология WiMAX дает возможность работать практически в любых
условиях, в том числе в условиях плотной городской застройки, обеспечивая
высокое качество связи и скорость передачи данных.
WiMAX можно использовать для создания широкополосных
соединений "последней мили", развертывания точек беспроводного доступа,
организации сети между филиалами компаний и решения других задач,
которые ранее были ограничены традиционными технологиями. [16, с.77]
Также необходимо различить разные стандарты связи протокола IEEE
802.16 (рисунок 21).
Рисунок 21 – Форум WiMAX со стандартами серии IEEE 802.16
54
Стандарты IEEE 802.16 считается множество стандартов, что
определяют разные беспроводные сети уровня городских масштабов.
Рассматриваемые стандарты разработаны для обеспечения широкополосного
беспроводного доступа мобильных или стационарных пользователей.
Форум WiMAX – это некоммерческая организация по продвижению
или сертификации устройств для выполнения беспроводного
широкополосного доступа, которые основаны на согласованном стандарте
под названием HiperMAN.
Базовая станция (БС) размещается в зданиях или на вышке, а также
осуществляет связь с разными абонентскими станциями (АС) по схеме типа
«точка – мультиточка» (PMP). [12, с.101]
Возможен также сеточный режим связи, когда любые клиенты могут
осуществлять связи между собой непосредственно. При этом антенные
системы являются, как правило, ненаправленными.
БС предоставляют соединение с главной сетью и радиоканалы к иным
станциям. Радиус действия любой БС может достигать в районе 30 км (при
прямой видимости), а при типовом радиусе сети – до 8 км.
АС также может быть специальным радиотерминалом или же
повторителем, который применяется для организации локального трафика.
Он может проходить через повторители, прежде чем будет достигать клиента.
Антенны в данном случае являются направленными.
Также канал связи предполагает присутствие двух направлений
передачи:
– восходящий канал (АС – БС);
– нисходящий (БС – АС). [8, с.60]
Такие два канала применяют разные частотные неперекрывающиеся
диапазоны при дуплексе и разные интервалы времени по временном
дуплексе.
55
Самый простой способ описания архитектуры WiMAX заключается в
их представлении как совокупности БС, что располагаются на многих
крышах высотных зданий, и клиентских передатчиков (рисунок 22):
Рисунок 22 – Схема сети WiMAX
Радиосеть обмена данными с БС и АС может работать в СВЧ-диапазоне
с 2 до 12 ГГц. Эта сеть в идеальных условиях обеспечивает техническую
скорость передачи данных до 75 Мбит/с, не требует того, чтоб БС находилась
на прямой видимости к пользователю. В настоящее время выданы
разрешения в РФ на полосы частот по таблице 1:
Таблица 1 – Основные режимы работы стандарта IEEE 802.16
56
Диапазон частот с 10 до 65 ГГц используется для установки соединения
между базовыми соседними станциями при условии, когда они
располагаются на прямой видимости. [4, с.55]
Поскольку в городской среде данное условие может оказаться
полностью невыполнимым, связи между базовыми станциями организуют
иногда посредством прокладки кабелей.
Базовая модель (БМ) для сети WiMAX – логическое представление
архитектуры сети WiMAX. [34, с.70]
Термин «логическое» значит в данном случае то, что модель
рассматривает как некий набор стандартных логических модулей и
пользовательских интерфейсов.
БМ включает в себя 3 основных компонента:
– множество абонентских станций (сокращенно АС);
– совокупность сетей подключения (сокращенно CSN);
– совокупность сетей для доступа (сокращенно ASN).
Сеть (или сети) ASN могут принадлежать провайдеру сети доступа
(NAP), то есть, организации, что предоставляет для себя доступ к некоторой
из радиосетей для одного или нескольких сервис-провайдеров технологии
WiMAX.
57
В свою очередь, провайдеры WiMAX – это являются организации,
предоставляющие качественное IP-соединения, а также другие услуги
WiMAX непосредственно для конечных абонентов.
Стоит отметить, что в рамках такой модели только провайдеры WiMAX
могут заключать все соглашения с разными интернет-провайдерами,
операторами других сетей и т. п. [40, с.100]
Кроме этого нужно заметить, в БМ входят и также так называемые
точки базы (R1…R8), при применении которых происходит сопряжение
разного рода функциональных модулей (рисунок 23).
Рисунок 23 – Базовая модель WiMAX
Сеть доступа ASN имеет возможность применять множество базовых
станций для беспроводного доступа стандарта IEEE 802.16, шлюзов для
связей при использовании транспортной IP-сети.
Стоит отметить, что внедрение рассматриваемой информационной
технологии является очень дорогостоящим, поскольку: [35, с.117]
– необходимо купить в государственных структурах права на
использования нужных радиочастот;
58
– приобрести дорогостоящее оборудование, которое способно
передавать информацию на большие расстояния;
– процесс настройки и внедрения займет много времени.
Рассмотрим сетевой график внедрения сетевых ИТ для
рассматриваемой организации:
Рисунок 24 – Сетевой график внедрения сетевых ИТ
3.3. Проект внедрения облачных информационных технологий в ФГУП
«НПЦАП»
Одной с самых перспективных информационных технологий
последних годов являются облачные технологии.
Облачные технологии – это удобная среда для непосредственной
реализации хранения, а также обработки данных, объединяющая в себе самые
разные аппаратные средства, современное лицензионное программное
обеспечение.
Использование облаков направлено непосредственно на снижение
расходов, значительное повышение эффективности функционирования
разного рода предприятий.
Особенностью таких облачных технологий считается не столько
присутствует привязанность к технической платформе, а также
территориальной сфере, возможности масштабируемости программных
средств. [30, с.91]
Каждый клиент может работать с самыми разными облачными
сервисами практически с любого места Земли или с любого устройства, что
имеет доступ Интернет, а также оперативно реагировать на изменяющиеся
задачи предприятия.
Разработка плана
на внедрение
технологии WiMax
Исследования
технических
возможностей
Проведение
тендера
Разработка ТЗ
Тестирование и
Внеlрение
технологии WiMax
Покупка
выделенного
радиоканала
Подготовительные
работы
59
Структура облачных технологий показана на рисунке 25:
Рисунок 25 – Структура облачных технологий
Исходя из определения облачных вычислений, сервисы можно
представлять в качестве специальной многослойной модели, которая
представлена на рисунке 26:
Рисунок 26 – Многослойная модель
Рассмотрим первый слой современных облачных вычислений, а именно
IaaS (от «инфраструктура как сервис»). [25, с.119]
IaaS имеет целью предоставление пользователю компьютерной
(сетевой) инфраструктуры, а также их обслуживание как услуги в формах
виртуализации (рисунок 27).
60
Имеющийся прогресс с реализации распределенных по временному
или территориальному признаку приведенных вычислений связывается
также и с стремительным возникновением так называемых Grid–технологий.
Все такие сервисы представляют специальный тип распределённых
технологий, при котором один с «виртуальных суперкомпьютеров» имеет
возможность быть представленным в виде определенного кластера, который
соединяется при использовании сетевой поддержки с разными
слабосвязанными ПК гетерогенного типа, работающих совместно
посредством разных операций
Рисунок 27 – Составные части IaaS
То есть, на базе физической инфраструктуры современных дата-
центров провайдер создает виртуальную инфраструктуру, которую может
предоставлять пользователям как сервис.
61
Средства виртуализации дают возможность преобразовывать
физическую инфраструктуру в виртуальную, но при этом создавать первый
слой рассматриваемых облачных вычислений. [20, с.145]
Сервис PaaS дает возможность использовать некоторую программную
платформу, ее обслуживание в таком составе компонентов:
– сетевая ОС (Unix-системы, Solaris/SunOS, Ubuntu Server и т.п. или
Windows Server);
– база данных или система управления БД (Microsoft SQL,
PostgreSQL и другие);
– Middleware – это ПО для среднего слоя, что связывает
(промежуточное) ПО, что предназначается для непосредственного
обеспечения уровня взаимодействия между другими приложениями; [15,
с.111]
– Software development tools – это инструментальное ПО для
выполнения разработки web-приложений, их непосредственного
тестирования (библиотеки для создания приложений на языках PHP, Java,
Python, Ruby, программные фреймворки и т.п.),
– App server – сервер приложений для выполнения
непосредственной разработки и отладки приложений.
Расширенный состав указанной модели показан на рисунке 28: