CC BY
25
Key words, overhead fiber optic transmission lines, self-supporting dielectric optical cable, fiberglass, aramid yarn, sag installation graphs.
В работе проводится исследование и разработка графиков монтажной стрелы провисания модульных конструкций диэлектрических самонесущих оптических кабелей марок ОКЛ-Д2А14-3х4Е, ОКЛ-Д3А14-3 х4Е и ОКЛ-Д4А14-3х4Е с центральным силовым элементом из стеклопластика и периферийным силовым элементом из разного числа арамидных нитей типа «Т'М'агоп Б 1052 8050» в пределах допустимых растягивающих усилий при подвеске на воздушных волоконно-оптических линиях передачи.
Ключевые слова: воздушная волоконно-оптическая линия передачи, диэлектрический самонесущий оптический кабель, стеклопластико-вый стержень, арамидные нити, монтажная стрела провисания.
У робот! проводиться дослцдкення та роз-робка графМв монтажно! стрши провисання мо-дульних конструкцiй дiелектричних самоутримних оптичних кабелiв марок ОКЛ-Д2А14-3х4Е, ОКЛ-Д3А14-3х4Е i ОКЛ-Д4А14-3х4Е з центральним силовим елементом iз склопластику i периферш-ним силовим елементом з рпно! кiлькостi арамщ-них ниток типу «Т^'агоп Б 1052 8050» в межах допустимих розтягувальних навантажень при тд-вiшуваннi на повiтряних волоконно-оптичних лг-нiях передачi.
Ключовi слова: повггряна волоконно-оптична лiнiя передач!, дiелектричний самоутрим-ний оптичний кабель, склопластиковий стержень,
арамiднi нитки, монтажна стрiла провисания.
УДК 621.391
ЯРЕМКО 1.М., к.т.н. (ДонНТУ).
Моделювання дата-центру телекомушкацшно*! мереж1
Актуальн1сть питания
Розвиток !нформац!йних технолог!й призв!в до формування 1 вт!лення концеп-ц!1 шформацшно-телекомушкацшних систем - великих розпод!лених систем, в яких на як!сно новому р!вн! реалiзуються !де!, пов'язан! з удосконаленням !нформа-цiйно-обчислювальних процес!в. Одним !з напрямкiв пiдвищення ефективност! робо-ти дата-центрiв вважаеться оптим!зац!я серверного комплексу, що водночас з! зменшенням к!лькост! використовуваних серверiв та п!двищенням ефективностi ви-користання обчислювальних ресурс!в до-зволяе скоротити витрати на адм!н!стру-вання, а також оптим!зувати енергоспо-живання завдяки тимчасовому в!дклю-ченню незадiяних ф!зичних сервер!в та в!дпов!дному зниженню витрат на систе-
ми енергопостачання та кондиц!ювання [1]. Тобто один з! шлях!в зменшення витрат на утримання дата-центру - оптим!-зацiя серверного комплексу, що е основною складовою дата-центру телекомушкацшно! мереж!.
Мета статт1
Аналiз структури серверного комплексу дата-центру телекомушкацшно! мереж!, виявлення особливостей структури i побудова моделей для досл!джень си-стеми.
Основна частина
Сучасний дата-центр включае серве-рний комплекс, систему збер!гання даних, систему експлуатац!! й систему !нформа-ц!йно1 безпеки, як! !нтегрован! м!ж собою
й об'еднат високопродуктивною локальною обчислювальною мережею. Найбшьш поширеною i перспективною моделлю серверного комплексу е модель i3 багато-рiвневою архiтектурою, у якiй видшяеться кiлька груп серверiв (рис.1):
— сервери представлення ш-формаци здшснюють iнтерфейс мiж кори-стувачами й серверами застосувань; на-приклад, web-сервери;
— сервери додаткiв виконують обробку даних вiдповiдно до бiзнес-лопкою системи; наприклад, сервери, що виконують модулi SAP R/3;
— ресурсш сервери, або сервери шформацшних ресурсiв, вiдповiдають за збереження й надання даних серверам застосувань; наприклад, файл-сервери;
— службовi сервери забезпе-чують роботу шших пiдсистем дата-центру телекомушкацшно1 мережi; наприклад, сервери керування системою резервного котювання.
До серверiв рiзних груп пред'явля-ються рiзнi вимоги залежно вщ умов ix експлуатаци. Зокрема, для серверiв представлення шформаци характерний великий потш коротких запипв вiд користува-чiв, тому вони повинш добре горизонтально масштабуватися (збiльшення кшько-стi серверiв) для забезпечення розподiлу навантаження.
Для серверiв застосувань вимога горизонтально'!' масштабованост залишаеть-ся, але вона не е критичною. Для них обо-в'язкова достатня вертикальна масштабо-ванiсть (можливiсть нарощування кшько-ст процесорiв, обсягiв оперативно1 пам'я-т й каналiв введення-виведення).
Клiент-сервернi технологи побудови i оргашзаци доступу до прикладного про -грамного забезпечення (ПЗ) призначенi для ефективно1 реалiзацii необхщно1 фун-кцiональностi програмних систем, ство-рення умов для ефективно1 пiдтримки дiя-льностi компани. До цих технологий бага-то в чому близью Web-технологи побудо-
ви i оргашзацп доступу до прикладного ПЗ, оскшьки 1х поява була реакщею на тi ж проблеми. Процеси обробки шформаци в них також розподшяють мiж кiлькома типами взаемодшчих програмних компо-нентiв - Web-сервером, сервером застосувань, сервером БД [50].
Рис. 1. Структура серверного комплексу дата-центру
Таким чином, дата-центр, як телеко-мушкацшна система - об'ект високо! складносп. Для дослщження таких систем зазвичай використовують моделi системи обслуговування з роздшенням процесора (EPS), яю е основними моделями функщ-онування web-вузлiв комп'ютерних мереж, фактично замiнивши собою класичну модель M/G/1 з обслуговуванням в порядку надходження (FCFS) [2]. Системи EPS виступають моделями багатьох шформа-цшно-обчислювальних i телекомушкацш-них систем, запити до загальних ресурав яких надходять одночасно.
На сьогоднi iнтерес до них вирю за-вдяки 1х багаточисельним застосуванням
до анал!зу вузл!в комп ютерних мереж. Розглядаючи серверний комплекс дата-центру телекомушкацшно! мереж!, що мае багатоланкову арх!тектуру, де кож-ною ланкою е кластер сервер!в можливе застосування ц!е! модел! [3].
В модел! серверного комплексу (рис.2) обслуговуючим приладом е кластер сервер!в, а заявкою - запити користу-
Ръ:.
вач!в. Запити надходять на обслуговуван-ня на першу ланку web-сервер!в з !нтенсивн!стю 1.
Будь-який пот!к запит!в до ресурс!в складаеться !з сес!й, що визначаються по-сл!довн!стю запит!в користувача протягом одного в!дв!дування ресурсу.
Р.,,-1
1
СМ*)
Рхъ
-Рц
Рис. 2. Модель серверного комплексу дата-центру, телекомунГкацГйно! мереж!, як
системи масового обслуговування.
П!сля обробки запиту ланкою web-сервера заявка переходить з !мов!рн!стю Р12 до друго! ланки кластера сервер!в за-стосувань або з !мов!рн!стю (1 — Р12 ) запит виходить !з системи - користувачев! надсилаеться в!дпов!дь. Зг!дно модел!, запит користувача може пройти через ус! ланки системи, нав!ть деяк! може в!дв!дати к!лька раз!в. Знаючи ймов!рност! переход!в заявки м!ж вузлами, можна ви-значити !нтенсивност! надходжень запит!в
1 . ... на кожну ланку 1 г середнш час вгдповгдг
на запит - час, що пройшов з моменту на-
дходження запиту в систему до моменту
його виходу !з системи, тобто сумарний
час проходження запиту через ус! ланки
системи:
п 1 ( - Л
=£ 1
г=11
ср
V
/
N —Р1
де - час обробки запиту одним
сервером кластеру г;
рг - номГнальне завантаження кластеру;
N - к!льк!сть серверГв у кластер! г. В модел! серверного комплексу з урахуванням класГв запитГв (рис.3) для
моделювання процесу обм!рковування вводиться в!ртуальний сервер з неск!нче-ною к!льк!стю паралельних незалежних канал!в обслуговування, що характеризуе час обмГрковування користувача. Це до-зволяе в!дбити в модел! незалежн!сть часу обм!рковування в!д часу обробки запиту.
Нехай також е к=1,...К класГв запитГв, О рГзних тип!в сес!й, ! ресурсГв g = . Кожний тип сесГ! в!дпов!дае
одному ресурсу. Так само, як ! в модел! серверного комплексу без урахування класГв запитГв, припустимо, що користу-вацьк! сесГ! типу g надходять у систему з
К ,
!нтенсивн!стю й починаються !з запиту класу к,де g = 1,...,О.
ПГсля виконання запиту класу к ко-ристувач! з типом сесг! g витрачають на
обмГрковування випадковий час ^. ПГсля цього вони або вертаються в систему !з
запитом класу к' з ГмовГрнГстю Ркк', або виходять !з системи, завершуючи сес!ю, з
К
ГмовГрнГстю 1 — ^ р^кк' .
к '=1
Рис. 3. Урахування клаав запипв в моделi серверного комплексу дата-центру телекомушкащйно!' мережi.
Припустимо, що матриця po3MipHic-
тю
K х K Pg =
Pkk '
t
е матрицею ймо-
вiрностей переходiв користувачiв по ресурсах дата-центра. Ця матриця визначае послщовшсть надходжень запитiв у СеМО (мережу масового обслуговування) в межах користувацько'1 сеси g i вщбивае зв'язок мiж надходженнями запипв класу k i k' вщ того самого користувача.
Ag
Нехай k означае iнтенсивнiсть надходжень запипв класу k i3 сесп g, яка бу-де дорiвнювати:
к _
Ш'pg + 'g. g =
k '=1
Сумарна iнтенсивнiсть надходжень запитiв класу к iз уах сесiй буде дорiвню-вати:
Як = £ Ак.
я=1
Запити класу к в багатоланковш сис-темi за одне вщвщування можуть мати рiзний маршрут i кiлька раз вiдвiдувати рiзнi кластери. Знаючи ймовiрностi пере-ходiв запиту класу к мiж кластерами, мо-жна визначити iнтенсивностi надходжень запипв класу к в кожний кластер.
Час вщповщ на запит класу к - ^р -
час, що пройшов з моменту надходження запиту в систему до моменту його виходу iз системи, е сумарним часом проходжен-ня запиту через ус ланки:
1 П I
tk = Y^ï__i_
CP ^ ik N P ' i=11 Ni - Pi
де n-кiлькiсть кластерiв серверного комплексу;
Ni - кiлькiсть серверiв у кластерi i;
pi - номшальне завантаження кластеру i;
Л ...
tt - середнiй час вiдповiдi на запит
класу k сервером кластеру.
Отримаш моделi е основою для постановки задач оптимiзацiï серверного комплексу дата-центру телекомушкацш-ноï мережi.
Висновки
Розроблено математичш моделi серверного комплексу дата-центру теле-комунiкацiйноï мережi як системи масового обслуговування, що вщбивають осо-бливостi багаторiвневоï кластерноï струк-тури i функцiонування дата-центру, яю е основою для постановки задач оптимiзацiï серверного комплексу дата-центру теле-комунiкацiйноï мережi
Список лггератури
Теленик С.Ф. Управлiння наванта-женням i ресурсами центрiв оброблення даних при видшених серверах / Ролш О.1., Букасов М.М., Римар Р.В., Ролк К О. // Автоматика. Автоматизащя. Електротех-нiчнi комплекси та системи. - 2009. -
№2 (24). - С. 122-136.
Яшков С.Ф. О методе анализа системы М/ОЛ-ЕРБ и моментах времени пребывания [електроний документ]/ С.Ф. Яшков. Информационные процессы, т.9. №4. - 2009. - С.368-375. - режим доступу: http://www.jip.ru/2009/368-375-2009.pdf
Яремко 1.М., Турупалов В.В. Модел! масового обслуговування в ЦОД // 1нфор-мац!йно-керуюч! системи на зал!зничному транспорт!. - 2011. - №6. - С. 23-26.
Анотацн:
У статт анал1зуються модел! серверного комплексу дата-центру телекомушкацшно1 мереж як системи масового обслуговування, що вщобра-жають особливосп структури i функцюнування дата-центру.
В статье анализируются модели серверного комплекса дата-центра телекоммуникационной сети как системы массового обслуживания, отражающие особенности структуры и функционирования дата-центра.
Analyzes the model server complex data center telecommunications network as a queuing system, which is representative of the operation of the data center.
