Создание отказоустойчивого кластера

Резервирование фронтендов

Сбои и неполадки на линии серверов, которые обеспечивают получение клиентских запросов и ответы на них, грозят недоступностью веб-приложения целиком.
Чтобы избежать этого проводят резервирование фронтендов при участии виртуальных IP-адресов UCARP. Вследствие процедуры один из серверов получает виртуальный АйПи с привязанным к нему доменом. При неполадках на основном сервере дублирующий АйПи-адрес привязывается к резервной машине.

Автоматизация отслеживания состояний и переключения IP-адреса позволит ежесекундно опрашивать основной ресурс и выявлять степень корректности его действий (так называемый heartbeat). При отсутствии корректной реакции, IP-адрес делегируется фронтенду.

Упрощенный мониторинг доступности и отказоустойчивости сервера UCARP обеспечивает самостоятельно.

Что такое SRE

Все в команде: программисты, админы, тестировщики и системные инженеры, работают над одной системной целью — создавать продукт, который приносит пользу клиентам. Есть множество инструментов, подходов и принципов для достижения этой цели: Agile в управлении проектами, DevOps в построении инфраструктуры и взаимодействии и т.п.

Одним из таких подходов является SRE — Site Reliability Engineering. Его суть в том, что вся инфраструктура должна быть построена по определенным стандартам, которые обеспечивают ее максимальную надежность и доступность. При этом над инфраструктурой должна работать вся команда вместе, так что это история не только про технологии, но и про коммуникации внутри комманды.

SRE — тема не очень новая, впервые об этом подходе заговорили в 2016 году. Но сейчас в индустрии нет четкого определения этого понятия, поэтому я буду говорить о своем опыте, который я вынес из практики и чтения книг и материалов на эту тему.

Кому это нужно?

Несмотря на кажущуюся элитность кластерных систем, на сегодняшний день они востребованы в целом ряде областей. В первую очередь, разумеется, там, где речь идет о финансовых операциях. Коммерческая деятельность, в том числе электронная, банковские структуры, розничная торговля и другие направления уже давно столкнулись с необходимостью обеспечения непрерывного доступа к данным в любых условиях. К тому же сфера распространения информационных услуг и сервисов непрерывно увеличивается, появляются новые их виды, требующие не меньшего внимания к хранимым данным: телекоммуникации, биллинговые системы, транспорт, – и все они так или иначе используют в своей деятельности последние достижения IT-индустрии. Кроме того, очень многие крупные корпоративные структуры переходят на системы коллективной работы, безбумажный документооборот и системы управления предприятием на основе специализированных программных комплексов. Следовательно, высоконадежные системы, обеспечивающие бесперебойный доступ к информации, востребованы в любом месте, где необходимы постоянное накопление, обработка и управление данными. А таким требованиям удовлетворяют только кластерные структуры.

Недостатки

Преимущества отказоустойчивой конструкции очевидны, в то время как многие из ее недостатков — нет:

Помехи при обнаружении неисправностей в том же компоненте. Продолжить описанный выше пассажирский автомобиль Например, при использовании любой из отказоустойчивых систем водителю может быть не очевидно, что шина была проколота. Обычно это выполняется с помощью отдельной «автоматизированной системы обнаружения неисправностей». В случае с шиной монитор давления воздуха обнаруживает потерю давления и уведомляет водителя. Альтернативой является «ручная система обнаружения неисправностей», такая как ручной осмотр всех шин при каждой остановке.
Помехи с обнаружением неисправности в другом компоненте. Другой вариант этой проблемы — когда отказоустойчивость в одном компоненте предотвращает неисправность обнаружение в другом компоненте. Например, если компонент B выполняет некоторую операцию на основе выходных данных компонента A, то отказоустойчивость в B может скрыть проблему с A. Если компонент B позже будет изменен (на менее отказоустойчивую конструкцию), система может внезапно выйти из строя, создавая впечатление, что проблема заключается в новом компоненте B. Только после тщательного изучения системы станет ясно, что основная проблема на самом деле связана с компонентом A.
Снижение приоритета исправления неисправностей

Даже если оператор знает о неисправности, наличие отказоустойчивого система, вероятно, снизит важность устранения неисправности. Если сбои не устранены, это в конечном итоге приведет к отказу системы, когда отказоустойчивый компонент выйдет из строя полностью или когда все резервные компоненты также вышли из строя.
Сложность теста

Для некоторых критических отказоустойчивых систем, таких как как ядерный реактор, нет простого способа проверить работоспособность резервных компонентов. Самый печально известный пример этого — Чернобыль, где операторы протестировали аварийное резервное охлаждение, отключив первичное и вторичное охлаждение. Не удалось выполнить резервное копирование, что привело к расплавлению активной зоны и массовому выбросу радиации.
Стоимость. Как отказоустойчивые компоненты, так и резервные компоненты имеют тенденцию к увеличению стоимости. Это может быть чисто экономическая стоимость или может включать другие меры, например вес. Пилотируемые космические корабли, например, имеют так много избыточных и отказоустойчивых компонентов, что их вес значительно увеличивается по сравнению с беспилотными системами, которые не требуют такого же уровня безопасности.
Низкие компоненты. Отказоустойчивая конструкция может допускать использование компонентов более низкого качества, которые в противном случае сделали бы систему неработоспособной. Хотя такая практика может снизить рост стоимости, использование нескольких низкокачественных компонентов может снизить надежность системы до уровня, равного или даже хуже, чем у сопоставимой безотказной системы.

Факторы, влияющие на функционирование ИТ-системы

Ключевой фактор — отсутствие единой точки отказа — это узел или объект системы, выход из строя которого приведет к сбою всей системы. Сложность современных приложений растет, становится все больше элементов системы, следовательно потенциальных точек отказа. К тому же, они могут находиться на разных уровнях архитектуры. Потенциально любая часть ИТ-инфраструктуры может стать точкой отказа, например, сервер, СХД, брандмауэр, источник питания или сетевой кабель.

К другим возможным сбоям относятся:

отключение питания;
скачок напряжения;
несанкционированный доступ;
вирусы и киберугрозы;
перегрузка сети.

Инженерные системы ЦОД

Обеспечить бесперебойную работу поможет провайдер, для чего поставщик услуг проводит резервирование сетевых каналов, средств БП и обслуживание дата-центра. В зону ответственности провайдера входит постоянный мониторинг системы, плановое обслуживание, контроль доступа к ЦОД. На случай кризисной ситуации существует прописанная модель действий.

Схема избыточности переносится в масштаб дата-центра, когда на двух разных площадках строятся аналогичные инфраструктуры, связанные в единую сеть. Важный фактор отказоустойчивости ЦОД — географическая распределенность. Независимые друг от друга дата-центры ITGLOBAL.COM находятся в России, Казахстане и Нидерландах.

Аппаратная часть

Главный метод для построения аппаратной части отказоустойчивой архитектуры — резервирование, которое происходит на уровне логических модулей или оборудования. Например, СХД состоит из дублирующих элементов: контроллеры, сетевые адаптеры, БД. Если один выходит из строя, нагрузка перенаправляется на второй. Для корректной работы оборудование должно быть с аналогичными характеристиками.

Отказоустойчивые системы автоматически обнаруживают сбой процессора, материнской платы, носителя данных, подсистемы ввода-вывода или сетевого железа. Система немедленно выявляет точку отказа, ее заменяет резервный компонент.

При реализации отказоустойчивости организации используют избыточный массив независимых дисков (RAID). Технология RAID обеспечивает запись данных на несколько жестких дисков, что позволяет сбалансировать операции ввода-вывода и повысить общую производительность системы.

Программная часть

Отказоустойчивый кластер состоит из нескольких физических систем, которые совместно используют одну копию ОС. Программы выполняются на обоих системах.

Балансировщик нагрузки помогает распределять нагрузку таким образом, чтобы не было единой точки отказа. Также он обеспечивает репликацию — данные записываются на несколько машин, если сервер выходит из строя, система переключается на резервный. Кластер в режиме реального времени определяет, где находятся данные, и продолжает их использовать.

Другое необходимое для отказоустойчивой системы ПО — брокер сообщений — диспетчер, выступающий посредником между протоколами. Брокер преобразует сообщение одного протокола от приложения-источника (продюсера) в сообщение протокола принимающего приложения (консьюмера) и обеспечивает репликацию данных.

ОС для управления СХД ONTAP от вендора NetAPP обладает встроенной функциональностью для реализации резервной ИТ-площадки. Входящий в ONTAP инструмент SnapMirror — это средство асинхронной репликации данных между двумя физическими системами хранения. ПО позволяет реплицировать на резервную площадку все данные и настройки СХД.

Также NetAPP разработал продукт MetroCluster, который полностью резервирует все компоненты ЦОД на удаленной площадке. Даже если полностью отключится один из дата-центров, второй полностью восстановится в течение нескольких секунд.

Средства безопасности

Безопасность должна быть частью проектирования отказоустойчивой системы для предотвращения несанкционированного доступа и кибератак. Для этого применяются антивирусные инструменты, проверка обновлений, системы контроля и управления доступом — для построения отказоустойчивой системы необходимы все известные средства безопасности.

Наличие катастрофоустойчивого решения

Катастрофоустойчивый тип резервирования осуществляется только для критически важных систем, так как связан с большими финансовыми затратами.

Катастрофоустойчивость позволяет продолжать работу ЦОД после природных катаклизмов, аварий или любых других чрезвычайных ситуаций. Для этого строится географически распределенный дата-центр, объединенный в одну сеть. В случае ЧС данные будут сохранены, а система сохранит работоспособность.

Опережающий темп — рост

Опережающие темпы роста этих видов продукции предусмотрены и в планах развития народного хозяйства на ближайшие годы.

Опережающие темпы роста добычи и потребления природного газа обосновываются наличием выявленных промышленных запасов и возможностью эффективного решения проблемы охраны внешней среды. Разумеется, при современном размещении разведанных запасов газа сохранится необходимость крупных капиталовложений в сооружение магистральных газопроводов.

Опережающие темпы роста реализуемой продукции должны быть обеспечены за счет улучшения качества сдаваемой нефти и получения соответствующих надбавок к цене, а прибыли — за счет снижения себестоимости тонны нефти, что является крайне напряженным заданием.

Опережающие темпы роста материальных затрат по сравнению с ростом объема производства объясняются увеличением доли окисленных битумов ( с 60 6 в 1965 до 80 % в 1973 г.) и улучшением качества вырабатываемой продукции.

Опережающие темпы роста потребления дешевой нефти явились одной из важнейших предпосылок ускоренного экономического развития ведущих капиталистических государств. Например, потребление основных нефтепродуктов в шести ведущих странах капиталистического мира ( США, Франции, ФРГ, Великобритании, Италии, Японии) в 1950 — 1970 гг. возросло в 3 2 раза, а в пяти странах ( без США) — в 20 8 раза.

Прирост численности автомобильного парка России и протяженности сети дорог общего пользования.

Опережающие темпы роста численности автомобильного парка по сравнению с темпами роста протяженности дорог общего пользования, усугубляемые неравномерным распределением транспортных потоков на сети, способствовали в последние годы росту негативного воздействия транспорта на проживающее вблизи автомагистралей население и придорожные экосистемы.

Обеспечены опережающие темпы роста прибыли по сравнению с ростом объема производства.

Предусматриваются опережающие темпы роста производства зерна, мяса, молока, овощей, плодов и ягод по сравнению с ростом народонаселения страны.

Тенденция опережающих темпов роста продукции машиностроения и металлообработки по сравнению с темпами роста всей промышленной продукции является общей для всех пяти стран. С некоторым приближением она характеризует определенную закономерность развития этой отрасли в промышленно развитых странах.

При опережающих темпах роста объема производства синтетических смол и пластмасс по сравнению с темпами роста в целом по народному хозяйству мы еще не полностью удовлетворяем потребности народного хозяйства в полимерных материалах как по качеству, так и по ассортименту.

В Программе КПСС предусматриваются опережающие темпы роста производства электроэнергии, чтобы на этой основе осуществить в ближайшее десятилетие электрификацию транспорта, сельского хозяйства, быта городского и сельского населения, а затем завершить в основном электрификацию всей страны.

При этом должны обеспечиваться опережающие темпы роста производства машин, оборудования, приборов, соответствующих современному техническому уровню, с высокими технико-экономическими параметрами для ускоренного перевооружения всех производственных и непроизводственных отраслей. Темпы роста производства должны способствовать повышению единичной мощности машин, оборудования и агрегатов; расширению производства машин и оборудования для комплексной механизации трудоемких производственных процессов, вспомогательных работ, подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных и складских операций; повышению качества, точности, надежности, долговечности и других технико-экономических характеристик.

Протяженность магистралей газопроводов в мире, тыс. км.| Прогноз на 2020 г. общего мирового производства электроэнергии, в том числе на возобновляемых источниках энергии.

Характерными для всех прогнозов являются опережающие темпы роста производства и потребления электроэнергии, т.е. сохранение тенденции, которая имела место в течение многих десятилетий в прошлом.

Установка средства отказоустойчивости кластеров

Средство отказоустойчивости кластеров необходимо установить на всех серверах, которые будут добавлены как узлы отказоустойчивого кластера.

Установка средства отказоустойчивости кластеров

Запустите диспетчер серверов.
В меню Управление выберите команду Добавить роли и компоненты.
На странице перед началом выполнения нажмите кнопку Далее.
На странице Выбор типа установки выберите Установка на основе ролей или компонентов, а затем нажмите кнопку Далее.
На странице Выбор целевого сервера выберите сервер, на котором требуется установить компонент, и нажмите кнопку Далее.
На странице Выбор ролей сервера щелкните Далее.
На странице Выбор компонентов установите флажок Отказоустойчивая кластеризация.
Чтобы установить средства управления отказоустойчивыми кластерами, выберите Добавить компоненты, а затем нажмите кнопку Далее.
На странице Подтверждение выбранных вариантов установки нажмите кнопку установить.
После установки средства отказоустойчивости кластеров не нужно перезапускать сервер.
После завершения установки нажмите кнопку Закрыть.
Повторите эту процедуру на каждом сервере, который необходимо добавить как узел отказоустойчивого кластера.

Примечание

После установки средства отказоустойчивости кластеров рекомендуется применить последние обновления из Центра обновления Windows. кроме того, для отказоустойчивого кластера на основе Windows Server 2012 ознакомьтесь с рекомендуемыми исправлениями и обновлениями для отказоустойчивых кластеров на основе Windows Server 2012 служба поддержки Майкрософт статье и установите все применимые обновления.

Цели и задачи повышения квалификации

Целью повышения квалификации является обновление теоретических и практических знаний специалистов в связи с ростом требований к уровню квалификации и необходимостью освоения современных методов решения профессиональных задач.

Побудительными причинами повышения квалификации могут быть: стремление сохранить работу, занимаемую должность, желание получить повышение или занять новую должность, заинтересованность в повышении заработной платы, интерес к новым знаниям, к овладению новыми навыками, желание расширить деловые контакты.

Значение повышения квалификации персонала для организации:

повышение способности персонала адаптироваться к изменяющимся социально-экономическим условиям и требованиями рынка. Таким образом, повышается ценность человеческих ресурсов находящихся в ее распоряжении;
позволяет организации более успешно поддерживать необходимый уровень конкурентоспособности вследствие повышения качества и производительности труда, снижение травматизма, сокращение издержек и снижение себестоимости, а также успешно справляться с введением новых направлений деятельности организации;
повышение приверженности персонала к организации, снижение текучести кадров.

Значение повышения квалификации для работника:

рост квалификации, компетентности;
более высокая удовлетворенность своей работой;
расширение карьерных перспектив как внутри, так и вне компании;
рост самооценки.

Задачи работы в сфере обучения персонала должны соотноситься с целями организации.

Среди основных задач повышения квалификации можно выделить следующие:

Достижение более высокого уровня производительности и качества труда персонала.
Приобретение слушателями знаний и навыков, способствующих повышению уровня их профессиональной квалификации.
Повышение уровня трудовой мотивации персонала.
Повышение приверженности работников к своей организации и развитие взаимопонимания между персоналом и руководством.
Формирование у обучающихся ценностей и установок, поддерживающих стратегию, цели организации и сложившуюся в компании культуру труда.

Задачи обучения могут существенно варьироваться в зависимости от таких переменных, как:

интересы организации;
выбранная организацией бизнес-стратегия;
содержание профессиональной деятельности слушателей;
демографические или квалификационные характеристики персонала;
финансовое обеспечение работы в сфере обучения персонала.

Примеры

Отказоустойчивость оборудования иногда требует, чтобы сломанные части были удалены и заменены новыми частями, пока система все еще находится в рабочем состоянии (в вычислительной технике, известной как горячая замена ). Такая система, реализованная с одним резервным копированием, известна как одноточечная устойчивость и представляет собой подавляющее большинство отказоустойчивых систем. В таких системах среднее время наработки на отказ должно быть достаточно большим, чтобы операторы успели починить неисправные устройства (среднее время ремонта ) до того, как резервное копирование также выйдет из строя. Это помогает, если время наработки на отказ как можно больше, но это не требуется специально для отказоустойчивой системы.

Отказоустойчивость особенно успешна в компьютерных приложениях. Tandem Computers построили весь свой бизнес на таких машинах, которые использовали одноточечный допуск для создания своих систем NonStop с временем безотказной работы, измеряемым годами.

Отказоустойчивые архитектуры могут включать в себя также компьютерное программное обеспечение, например, с помощью процесса репликации.

Форматы данных также могут быть разработаны для постепенного ухудшения качества. HTML, например, разработан с учетом прямой совместимости, что позволяет игнорировать новые HTML-объекты веб-браузерами, которые их не понимают, не вызывая при этом документ непригодный для использования.

Каким образом можно ускорить или снизить темпы экономического роста

Чтобы добиться увеличения темпов экономического роста, необходимо в первую очередь, инвестировать средства в развитие собственных производств, новые отрасли экономики и развивать человеческие ресурсы страны. Показательными примерами увеличения темпов экономического роста являются экономики Японии и Китая.

В истории Японии встречается понятие японского экономического чуда. Это период в истории Японии с конца 1950-х годов до нефтяного кризиса 1973 года. Данный период характеризуется беспрецедентными темпами роста японской экономики — 10% ежегодно. Причиной такого бурного подъема японской экономики является совокупность факторов экономического роста. После окончания Второй мировой войны экономика Японии была разрушена, а сама страна была оккупирована США. Для того, чтобы встроиться в новую мировую систему Японии пришлось кардинально перестроить свою милитаризованную экономику и поставить ее на новые рельсы. В течение двух десятилетий в Японии были развиты такие отрасли, как металлургия, нефтехимия и судостроение. Далее к этим отраслям добавились автомобилестроение и бытовая техника. Отрасли развивались и в качественном отношении, благодаря чему весь мир узнал о таких брендах как Toyota, Mazda, Sony и т.д.

Китайская экономика также прошла этап экономического чуда, однако в более поздние сроки. После неудачной политики «Большого скачка вперед», которая привела к голоду в стране, был выбран другой путь для достижения экономического роста. Пришедший к власти в КНР Дэн Сяопин провел реформы, которые изменили экономику Китая. Были привлечены американские инвестиции в экономику и началось создание собственных производств. В то время Китай переживал экстенсивный рост экономики, где качеству труда и произведенных товаров отдавалась второстепенная роль. Главным было количество товаров, которые можно продать за рубеж. Так продолжалось до середины нулевых годов, после чего Китай, уже вступивший в ВТО и считавшийся мировым центром производства любых товаров, стал инвестировать средства в качественный рост экономики. Благодаря этому в стране развились отрасли автомобилестроения, производство микроэлектроники и бытовой техники, развивались информационных технологии. Ежегодные темпы роста экономики какое-то время достигали более 10%. Все это привело к тому, что Китай сегодня является прямым экономическим конкурентом США как в традиционных, так и в новых отраслях экономики.

Эти примеры показывают, что стимулировать экономический рост можно путем развития собственного производства товаров и услуг, создания новых отраслей экономики, привлечения инвестиций в страну. Важную роль играет качественная составляющая в производстве, благодаря развитию которой можно конкурировать с другими странами по части экономики.
Замедление темпов экономического роста едва ли можно назвать осознанным шагом для страны. Более того, умышленное замедление темпов роста экономики не может быть полезным ни в каком случае. Однако неумышленное замедление роста экономики имело место в мировой истории.

Эпоху правления Леонида Брежнева неофициально называют «застоем». Такое название используется из-за практической остановки роста экономики и сельского хозяйства. В период холодной войны большая часть средств направлялась на развитие военной промышленности. В то же время остальные сферы экономики, в том числе агропромышленность, нуждались в реформах, на которые не оставалось средств. Попытки преобразований в отраслях не увенчивались успехом, а сельское хозяйство страдало от так называемых студенческих «поездок на картошку». Из-за этого колхозы фактически лишались работы, а количество испорченного урожая продолжало расти. Наблюдалась и миграция сельского населения в города, что также не способствовало росту сельского хозяйства. Однако эти проблемы не были так заметны, поскольку страна хорошо жила за счет больших доходов от продажи энергоносителей. Ввиду всех этих условий рост экономики СССР значительно замедлился.

Ещё по теме:

Вопрос-ответ

27 апреля 2022

Рыночная капитализация компаний: зачем инвестору ее знать и как посчитать

11 минут

Отказоустойчивость на уровне инфраструктуры

Как было показано выше, основным способом повышения отказоустойчивости является дублирование узлов. Рассмотрим этот процесс на нескольких примерах. Для начала возьмём простую (и довольно часто встречающуюся) топологию инфраструктуры небольшой компании:

В конфигурации на этом рисунке мы защищены от потери данных на СХД (т.к. СХД имеет два контроллера), но не защищены от простоя в случае, если выйдет из строя коммутатор. Поэтому для повышения отказоустойчивости нам нужно добавить второй коммутатор, и подключить к нему остальное оборудование:

Теперь мы защищены от неполадок как со стороны СХД, так и со стороны коммутатора. Но что будет, если выйдет из строя сетевой адаптер сервера? Этот сервер потеряет доступ к сети и СХД. Поэтому нужно задублировать также и сетевые адаптеры:

Кажется, теперь мы задублировали всё, что можно. Остаются только сами серверы. Их можно объединить в отказоустойчивый кластер, как было описано ранее:

Принципы развития персонала

Фундаментальными принципами системы развития персонала в организации выступают:

целостный характер системы развития персонала, обеспечивающий системность использования и преемственность конкретных видов и форм развития персонала;
проективный характер развития персонала на основе прогноза будущих условий развития организации и ее потребностей в навыках персонала;
гибкость применяемых форм и методов развития персонала, возможность их поэлементного применения, разделения на этапы;
профессиональное, социальное и материальное стимулирование развитие человеческих ресурсов;
конкретизация возможностей и потребностей организации в развитии персонала исходя из социально-экономических особенностей ее деятельности.