Примеры информационных систем на платформе zSeries

Области применения мэйнфреймов zSeries

Мэйнфреймы пригодны для решения практически любых задач, требующих больших вычислительных мощностей, - от научных и инженерных до коммерческих. Необходимость больших вычислительных мощностей может быть обусловлена двумя обстоятельствами:

Тенденция перехода к интегрированным системам управления проявляется в стремлении к использованию единой базы данных предприятия, объединению на информационном и технологическом уровнях всех ключевых аспектов производственной и коммерческой деятельности предприятия, таких как производство, планирование, финансы и бухгалтерия, материально-техническое снабжение, управление кадрами, сбыт, управление запасами, ведение заказов на поставку продукции и предоставление услуг (см. рис. 7.1). Появились особые классы информационных систем - ERP-системы (Enterprise Resource Planning, планирование ресурсов предприятия), информационно-аналитические системы (ИАС), системы поддержки принятия решений (СППР), требующие значительных вычислительных мощностей.

Существуют различные архитектурные решения, предназначенные для получения высокой производительности системы обработки данных, если необходимая производительность превосходит возможности одного сервера. Рассмотрим некоторые из них:

Последняя возможность реализуется с помощью мэйнфреймов (в частности, с помощью серверов zSeries, см. раздел 5.2).

Проблема выбора аппаратной платформы и архитектуры проектируемой системы обычно решается следующим путем:

К важнейшим критериям выбора аппаратно-программной платформы информационных систем относятся:

Рассмотрим с точки зрения перечисленных критериев решения, использующие в качестве аппаратной платформы мэйнфреймы zSeries.

Централизация обработки данных приводит, как правило, к существенному уменьшению эксплуатационных затрат. Мэйнфреймы zSeries позволяют объединять в рамках одного физического сервера множество серверов, работающих под управлением различных операционных систем. Это обеспечивает возможность построения централизованных систем, превосходящих по эксплуатационным затратам решения других платформ. Высокая производительность мэйнфреймов позволяет обслуживать большое число пользователей (или осуществлять обработку в единицу времени большого числа транзакций). При этом удельные затраты на одного пользователя (или на одну транзакцию) оказываются для крупномасштабных систем меньшими, чем при других решениях.

Анализ экономических последствий от слияния серверов, проведенный в ряде исследований [7.3, 7.4], показывает, что эффект при этом достигается, в значительной степени, за счет сокращения численности технического персонала, а также вследствие отсутствия необходимости приобретения нескольких лицензий на программное обеспечение, снижения затрат на установку программного обеспечения, резервное копирование и восстановление данных в выделенных серверах.

Масштабируемость при использовании мэйнфреймов обеспечивается благодаря наличию ряда совместимых серверов с различными характеристиками (производительностью, объемом памяти, числом подключаемых внешних устройств и т.д.), возможности разбиения аппаратных ресурсов на логические разделы (технология LPAR) и создания при необходимости дополнительных виртуальных машин в среде z/VM, использованию технологии Parallel Sysplex.

Высокая надежность аппаратно-программных средств мэйнфреймов обеспечивается за счет дублирования аппаратных элементов, кластерной архитектуры Parallel Sysplex (см. главу 4).

Считается, что именно в системах на базе мэйнфреймов обеспечивается высочайший уровень надежности и масштабируемости [7.2].

Наконец, безопасность данных (см.гл. 4) при использовании мэйнфреймов zSeries обеспечивается используемой технологией многоуровневой защиты информации [7.2].

Подводя итог, можно сделать следующий вывод: платформа zSeries является наилучшим выбором для систем, требующих высокой производительности, надежности аппаратных средств, безопасности и целостности данных. Такие требования обычно предъявляются к верхнему уровню информационных систем крупных корпораций, компаний, предприятий, а также к системам, работающим в области финансов и обороны.

Примеры практического использования серверов zSeries

Реализация проекта внедрения SAP R/3 на базе серверов IBM в компании "Сургутнефтегаз"

Компания "Сургутнефтегаз" входит в тройку лидеров нефтяного рынка России и занимает 11 место в списке крупнейших нефтяных корпораций мира. В компании работает более 86 тыс. сотрудников. Начиная с 1961 года, когда в Западной Сибири были открыты запасы нефти, объем добычи на месторождениях компании "Сургутнефтегаз" постоянно рос и в настоящее время превысил один миллиард тонн. Сейчас на долю компании приходится одна восьмая добываемой в России нефти и треть натурального газа, а также четверть общего объема поисково-разведочного и эксплуатационного бурения в стране. Объем нефти, добываемой компанией "Сургутнефтегаз", каждый год увеличивается на 8-12%.

Компания "Сургутнефтегаз" первой среди российских нефтяных компаний внедрила решения SAP R/3, реализовав техническую поддержку корпоративных процессов внутри компании.

Система SAP R/3 в компании "Сургутнефтегаз" используется в восьми подразделениях корпорации. Все потоки финансовых данных, как внешние, так и внутренние, обрабатываются системой R/3, которая также внедрена в центральной бухгалтерии компании "Сургутнефтегаз". С использованием программного обеспечения SAP производятся операции закупок, поставок и выставления счетов, в результате чего значительно уменьшились запасы материально-технических ресурсов. Первоначально целями внедрения R/3 были совершенствование структуры и повышение прозрачности бухгалтерского учета и отчетности в компании "Сургутнефтегаз", но теперь эта система охватывает все аспекты деятельности компании.

Новая редакция российского налогового законодательства потребовала от компании "Сургутнефтегаз" построить интегрированную систему бухгалтерского учета в масштабах всей компании. Необходимо было учитывать миллионы операций перемещения денег внутри организации, представить результаты деятельности компании в виде единой налоговой декларации. С помощью SAP R/3 компания "Сургутнефтегаз" смогла реализовать проект формирования налоговой декларации за шесть месяцев и теперь использует эффективную автоматизированную систему, полностью соответствующую новому налоговому законодательству.

Для управления данными компания "Сургутнефтегаз" использует два корпоративных сервера IBM еServer zSeries, которые связаны с помощью кластерного решения Parallel Sysplex. Технология Parallel Sysplex - это разработанный в IBM способ соединения в кластер серверов, разделяющих между собой рабочую нагрузку, который позволяет ликвидировать в системе все точки единичного отказа. В случае отказа какого-либо компонента процессора нагрузка автоматически перераспределяется между остальными процессорами. Созданная кластерная система защищает бизнес компании от простоев и реализует непрерывную доступность, гибкий рост и динамическую балансировку нагрузки.

В дальнейшем внимание компании было сосредоточено на создании резервного центра обработки данных. В качестве основного варианта инфраструктуры рассматривается система IBM Geographically Dispersed Parallel Sysplex (GDPS - географически распределенный Parallel Sysplex), обеспечивающая защиту от катастроф. Как ожидается, внедрение GDPS еще больше увеличит доступность данных и поможет автоматизировать обработку данных на нескольких географически распределенных площадках.

Система аварийного восстановления данных для компании Principal Financial Group (США)

Компания Principal Financial Group является лидером рынка накопительного пенсионного страхования США и крупнейшим поставщиком льготных финансовых услуг для сотрудников компаний.

Компания Principal завершила создание современной инфраструктуры, позволяющей в случае природной или техногенной катастрофы восстановить работу мощных вычислительных систем Principal не более чем за 24 часа. Новая ультрасовременная инфраструктура станет основной для одного из наиболее эффективных в отрасли финансовых услуг решений аварийного восстановления, призванного защитить информацию и счета 15,6 миллиона клиентов Principal Financial Group во всем мире.

В сотрудничестве с IBM компания Principal развернула программные решения IBM Geographically Dispersed Parallel Sysplex (GDPS) и Extended Remote Copy (XRC) на мэйнфреймах IBM eServer zSeries и системах хранения данных IBM TotalStorage Enterprise Storage Server. Решение автоматически копирует критически важные данные и приложения и в случае катастрофы перенесет рабочие нагрузки из основного центра обработки данных Principal на резервную площадку.

По сравнению с предыдущей системой новое решение сокращает время восстановления более чем на четыре дня и обеспечивает полную связь со всеми удаленными подразделениями, в то время как в предыдущем решении такая связь была возможна только с ограниченным числом территорий.

Интегрированная ИТ-среда Principal построена на базе серверов, дисковых и ленточных систем хранения и корпоративного программного обеспечения IBM. В вычислительных центрах компании установлены мэйнфреймы IBM eServer zSeries и системы хранения IBM TotalStorage Enterprise Storage Server (ESS). Новые усовершенствования инфраструктуры призваны существенно уменьшить вероятность потери данных, сократив при этом объем ресурсов, которые потребуются для восстановления функционирования бизнеса в случае катастрофы. Численность персонала, необходимого для восстановления, уменьшилась на 55%. В результате снизились риски, связанные с возможным недостатком человеческих ресурсов после катастрофы.

Principal также использует систему Parallel Sysplex с функциями совместного доступа к данным СУБД IBM DB2 Universal Database и функцию Capacity Backup для повышения готовности. Все эти возможности имеют для компании исключительное значение, поскольку ей приходится обрабатывать в среднем 8,5 миллиона транзакций в день.

Территориально распределенный катастрофоустойчивый вычислительный комплекс Банка России

Актуальность данного проекта обусловлена той ролью, которую в банковском секторе играют информация и требования к ее обработке - бесперебойной, в огромных объемах и с высокой степенью централизации.

Системно-техническую основу комплекса составили мэйнфреймы IBM eServer zSeries 900, дисковые подсистемы IBM ESS 800 (кодовое название Shark) с технологией асинхронного удаленного копирования, позволяющие создавать практически неуязвимые в случае катастроф и террористических атак системы за счет распределения элементов многомашинного вычислительного комплекса на практически любые расстояния (десятки тысяч километров).

Эти решения успешно применены во введенном в эксплуатацию территориально-распределенном комплексе обработки информации Банка России по Санкт-Петербургу.

Вычислительные комплексы информационно-вычислительных центров Российских железных дорог

Продукция железнодорожного транспорта - услуги по перемещению грузов и пассажиров. Эту продукцию нельзя производить в запас и складировать для хранения. Для управления железнодорожным транспортом необходимо как можно более точно прогнозировать и планировать предстоящие перевозки, а также материальные и трудовые ресурсы для их осуществления. На транспорте приходится управлять постоянно перемещающимися единицами. Перевозки отличаются массовыми повторяющимися процессами, сопровождаемыми огромными потоками информации. Многочисленные производственные подразделения транспорта разбросаны по всей стране, но тесно взаимосвязаны и взаимозависимы в работе, что требует централизации руководства перевозочным процессом и соблюдения принципа единства административного и технологического управления на всех уровнях.

Решение этих задач невозможно без применения современных информационных технологий.

Вычислительный потенциал Российских железных дорог сосредоточен в 18 информационно-вычислительных центрах (17 ИВЦ дорожного уровня и Главный вычислительный центр - ГВЦ) [7.5].

С помощью мэйнфреймов решаются такие задачи как:

Центральные вычислительные комплексы (ЦВК) ГВЦ и ИВЦ дорог, обеспечивающие функционирование АСУ грузовыми и пассажирскими перевозками, построены на базе мэйнфреймов IBM.

ЦВК представляют собой центральную системно-аппаратную часть программно-технических комплексов (ПТК) информационно-вычислительных центров железных дорог России и являются узлами распределенной вычислительной сети отрасли, предназначенными для приема, регистрации, обработки, длительного хранения и выдачи пользователям блоков информации.

В ЦВК используются серверы Системы 390 (IBM 9672) и zSeries. К концу 2003 года в ГВЦ и ИВЦ дорог эксплуатировалось 78 мэйнфреймов IBM с суммарной производительностью около 18000 Mips.

В 2003 году в связи с образованием ОАО "РЖД" возникла необходимость создания автоматизированной системы формирования налоговой отчетности новой компании. Проект создания системы налоговой отчетности стал развитием Единого Комплекса Автоматизированных Систем Управления Финансами и Ресурсами (ЕК АСУ ФР), разработка которого стратегически ориентирована на использование продукта SAP R/3. В основу прикладного решения были положены функциональные возможности модуля аналитического хранилища SAP BW (SAP Business Information Warehouse) - комплексного решения компании SAP по организации хранилищ данных больших объемов.

Прикладное решение определило архитектуру вычислительного комплекса новой системы - мощный сервер, развернутый на площадке ГВЦ, и удаленные рабочие места пользователей в структурных подразделениях ОАО "РЖД", осуществляющие доступ к серверным ресурсам по каналам корпоративной сети передачи данных.

Выбранные по результатам предварительно проведенного анализа и тестовых испытаний программно-технические компоненты комплекса налоговой отчетности (сервер IBM z900-2C5, система резервного копирования IBM3494 Magstar, операционная система z/OS, прикладной модуль SAP BW), в короткие сроки были приобретены и введены в эксплуатацию.