CC BY
4УДК 658.011.56:002:004.9
Лисовой А.А.
Lisovoy A.A.
ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ПРОЦЕССЕ АДМИНИСТРИРОВАНИЯ
ASSESSMENT OF INFORMATION SYSTEMS RELIABILITY DURING ADMINISTRATION PROCESS
В статье рассматривается связь между стоимостью владения информационной системой и ее показателями надежности. Представлены теоретические основы исследования надежности информационных систем. Освещен подход к получению статистических данных в процессе администрирования в системах SAP HANA.
Работа направлена на дальнейшее исследование показателей надежности системы SAP HANA в ОАО «Сургутнефтегаз».
The article discusses the relationship between the cost of ownership of information system and its reliability indicators. The article considers the theoretical basis of the research of information systems reliability. The approach to the preparation of statistical data in the administration process in SAP HAN A systems is presented.
The work is aimed at further study of SAP HANA in "Surgutneftrgas".
Ключевые слова: информационная система, показатели надежности, система SAP HANA, совокупная стоимость владения информационной системой.
Key words: information system, reliability indicators, SAP HANA system, Total cost of ownership.
Современные эффективные методы управления предприятием требуют сбора и анализа информации о всех фактах хозяйственной деятельности предприятия и изменениях внешней среды, так или иначе влияющих на организацию и ведение бизнеса. Только при наличии полной, достоверной, своевременной и объективной информации можно говорить о возможности принятия обоснованных решений по управлению производственно-хозяйственной и финансовой деятельностью предприятия и при установлении договорных и инвестиционных отношений с партнерами. При значительных объемах управленческой информации, циркулирующей в любом хозяйствующем субъекте, достичь этого можно, лишь используя преимущества автоматизированных информационных технологий, основанных на применении компьютеров и средств телекоммуникаций. Вследствие этого на предприятиях создаются автоматизированные информационные системы (АИС).
В настоящее время проблема надежности является ключевой по отношению к современным информационным системам. По существу, от нее во многом зависят темпы их развития. Отказ в работе (в том числе и неправильное функционирование) информационных систем может привести даже к катастрофическим последствиям глобального масштаба.
Рассмотрим, как надежность информационной системы влияет на финансово-экономическую составляющую предприятия. Возьмем, например, такой показатель, как совокупная стоимость владения (ТСО - Total Cost of Ownership) информационной системой - сравнительно новое понятие, которому в последнее время уделяется самое пристальное внимание в литературе. Под совокупной стоимостью владения понимается
сумма прямых и косвенных затрат, которые несет владелец системы за период жизненного цикла последней.
При анализе ТСО рассматривают жизненный цикл, включающий в себя время жизни существующей на предприятии системы, время, необходимое для проектирования нового альтернативного решения, срок эксплуатации альтернативной системы с учетом амортизации ее элементов и ориентировочного срока ожидания.
При выборе новой информационной системы между альтернативными существующему решению вариантами необходимо оценить совокупную стоимость владения для каждого предлагаемого варианта. При этом жизненный цикл, на котором оцениваются прямые и косвенные затраты, должен включать:
- время жизни существующей на предприятии системы;
- время проектирования новой системы;
- время на закупку и внедрение элементов новой системы;
- время эксплуатации новой системы, которое необходимо ограничить сроком возврата 90 % вложенных инвестиций за счет прибыли от эксплуатации этой системы.
Прямые и косвенные затраты могут включать следующие составляющие. Прямые затраты.
1. Основные затраты:
- создание информационной системы;
- оборудование - серверы, клиентские места, периферия, сетевые компоненты;
- программное обеспечение (далее - ПО);
- приложения, утилиты, управляющее ПО;
- обновление (модернизация).
2. Эксплуатационные затраты:
- управление задачами (сетью, системой, массивами памяти);
- поддержка работоспособности системы - персонал, функционирование справочной службы, обучение, закупки, подготовка контрактов на поддержку системы;
- разработка инфраструктуры, бизнес-приложений.
3. Прочие затраты:
- создание коммуникаций - глобальные сети, взаимодействие с поставщиками сервиса, удаленный доступ, Internet, доступ клиента;
- управление и поддержка - аутсорсинг, сопровождение, справочная система.
Затраты на оборудование могут включать и такие разовые расходы, как
сопутствующая мебель для периферийных устройств. Оценки подготовительных работ должны основываться на масштабах реноваций и включать в себя изменение расположения при перемещении, добавлении или удалении оборудования. Кроме того эти затраты необходимо учитывать при изменении в электропитании, освещении и кондиционировании воздуха.
Кроме трех основных составляющих отдельно можно рассмотреть скрытые затраты. Именно скрытые затраты вызывают наибольший интерес с точки зрения оценки комплексной эффективности информационных технологий или сервисов. Подобно скрытым эффектам, скрытые затраты часто не учитываются и сложно поддаются измерению в численном виде. К таким затратам в том числе относят и потери, связанные со сбоями и простоями систем. Они становятся все заметнее в бизнесе многих компаний. Прямых издержек в случае простоев систем может не быть, в основном речь идет о недополученной прибыли, т.е. о потере потенциального дохода от оперативной деятельности. Наличие таких издержек можно ожидать при наличии каких-либо критичных для бизнеса систем. Например, в случае корпоративной информационной системы она должна поддерживать основные бизнес-процессы: заказ, оформление клиентов, продажа, производство, выписка документов и т.д. Логика расчета издержек следующая: нужно оценить возможные убытки в результате простоя системы (количество
продукции, сумма продаж, потерянных за время простоя) и суммировать их за отчетный период (например, месяц).
Следует рассмотреть два примера. 18 мая 2012 г. Резкий всплеск спроса на акции социальной сети Facebook привел к техническому сбою в информационной системе биржи NASDAQ. Начало торгов акциями Facebook задержалось примерно на 30 мин. По словам пользователей системы, наблюдались задержки в обработке заявок их клиентов-инвесторов. По данным информационного агентства «Рейтер», убытки компании UBS составили около 30 млн долл. Knight Capital Group оценила свои убытки в 30-35 млн долл., Citadel Securities - в 30 млн долл., а Citigroup - в 20 млн долл. [4].
Январь 2015 г. Внедрение новой информационной системы в Федеральной налоговой службе обернулось задержками в регистрации предпринимателей и компаний по всей стране. Потери бюджета оценить очень сложно.
Из этих примеров можно сделать вывод, что даже небольшой простой системы может вызвать существенные финансовые потери. А в некоторых системах привести к техногенным катастрофам или человеческим жертвам.
Показатели надежности
Функциональные качества технических устройств (далее - ТУ), в том числе и информационных систем (далее - ИС), в значительной степени зависят от их надежности.
ИС - это сложная программно-аппаратная система, включающая в свой состав эргатические (человеко-машинные) звенья, технические или аппаратные средства и программное обеспечение [1].
Говоря о надежности ИС, необходимо учитывать две ее составляющие: надежность аппаратных средств и надежность программного обеспечения. Если методы исследования и обеспечения надежности технической (аппаратной) составляющей ИС аналогичны соответствующим мероприятиям других ТУ, то программное обеспечение отличается от подобной методологии. Так, при исследовании этих структур имеется в виду достоверность информации, ее корректность, правильность интерпретации.
Теория надежности опирается на совокупность различных понятий, определений, терминов и показателей, которые строго регламентируются в государственных стандартах (ГОСТ). В основу положен ГОСТ 27.002-89 «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения» [1], формулирующий применяемые в науке и технике термины и определения в области надежности.
Так, различают такие состояния объектов, как исправность, неисправность, работоспособность, неработоспособность.
Исправность - состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией (далее - НТД);
Неисправность - состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований, установленных НТД;
Работоспособность - состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения основных параметров в пределах, установленных НТД;
Неработоспособность - состояние объекта, при котором значение хотя бы одного заданного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, установленным НТД.
Переход объекта в различные состояния:
- повреждение - событие, заключающееся в нарушении исправности объекта при сохранении его работоспособности;
- отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта;
- критерий отказа - отличительный признак или совокупность признаков, согласно которым устанавливается факт отказа. Признаки (критерии) отказов устанавливаются НТД на данный объект.
- восстановление - процесс обнаружения и устранения отказа (повреждения) с целью восстановления его работоспособности (исправности).
- восстанавливаемый объект - объект, работоспособность которого в случае возникновения отказа подлежит восстановлению в рассматриваемых условиях.
- невосстанавливаемый объект - объект, работоспособность которого в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению в рассматриваемых условиях.
Временные характеристики объекта
Наработка - продолжительность или объем работы объекта. Объект может работать непрерывно или с перерывами. Во втором случае учитывается суммарная наработка. Наработка может измеряться в единицах времени, циклах, единицах выработки и других единицах.
В процессе эксплуатации различают суточную, месячную наработку, наработку до первого отказа, наработку между отказами, заданную наработку и т.д. Если объект эксплуатируется в различных режимах нагрузки, то, например, наработка в облегченном режиме может быть выделена и учитываться отдельно от наработки при номинальной нагрузке.
Технический ресурс - наработка объекта от начала его эксплуатации до достижения предельного состояния. Обычно указывается, какой именно технический ресурс имеется в виду: до среднего, капитального, от капитального до ближайшего среднего и т.п. Если конкретного указания не содержится, то имеется в виду ресурс от начала эксплуатации до достижения предельного состояния после всех (средних и капитальных) ремонтов, т.е. до списания по техническому состоянию.
Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации объекта от ее начала или возобновления после капитального или среднего ремонта до наступления предельного состояния.
Эксплуатация объекта - это стадия его существования в распоряжении потребителя при условии применения объекта по назначению, что может чередоваться с хранением, транспортированием, техническим обслуживанием и ремонтом, если это осуществляется потребителем.
Срок сохраняемости - календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования объекта в заданных условиях, в течение и после которой сохраняются значения установленных показателей (в том числе и показателей надежности) в заданных пределах.
В соответствии с ГОСТ 27.002-89 под надежностью понимают свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.
Администрирование и сбор статистики
Стандарт ГОСТ-34.601-90 предусматривает следующие стадии и этапы создания автоматизированной системы:
1. Формирование требований к АС.
1.1 Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС.
1.2 Формирование требований пользователя к АС.
1.3 Оформление отчета о выполнении работ и заявки на разработку АС.
2. Разработка концепции АС.
2.1 Изучение объекта.
2.2 Проведение необходимых научно-исследовательских работ.
2.3 Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователей.
2.4 Оформление отчета о проделанной работе.
3. Техническое задание.
3.1 Разработка и утверждение технического задания на создание АС.
4. Эскизный проект.
4.1 Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям.
4.2 Разработка документации на АС и ее части.
5. Технический проект.
5.1 Разработка проектных решений по системе и ее частям.
5.2 Разработка документации на АС и ее части.
5.3 Разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий.
5.4 Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта.
6. Рабочая документация.
6.1 Разработка рабочей документации на АС и ее части.
6.2 Разработка и адаптация программ.
7. Ввод в действие.
7.1 Подготовка объекта автоматизации.
7.2 Подготовка персонала.
7.3 Комплектация АС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями).
7.4 Строительно-монтажные работы.
7.5 Пусконаладочные работы.
7.6 Проведение предварительных испытаний.
7.7 Проведение опытной эксплуатации.
7.8 Проведение приемочных испытаний.
8. Сопровождение АС.
8.1 Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами.
8.2 Послегарантийное обслуживание.
На этапе сопровождения ИС можно выделить задачи сопровождения и администрирования ИС [4]:
- мониторинг;
- проверка дампов;
- проверка свободного места;
- работа с ошибками ПО;
- выполнение технических работ на оборудовании/ПО;
- установка/удаление/настройка ПО;
- резервирование и восстановление ИС;
- и т.д.
При сопровождении ИС ведется постоянный сбор показателей работы программного обеспечения и оборудования. Собирается информация о доступности ИС. Проактивный мониторинг показателей ИС позволяет заранее предупредить сбои. Собранные показатели также могут быть использованы в качестве статистики для расчета показателей надежности.
В информационную инфраструктуру ОАО «Сургутнефтегаз» с 2011 г. внедряются системы SAP HANA. SAP HANA - это программно-аппаратный комплекс, состоящий из программного обеспечения SAP и аппаратной части, поставляемой партнерами фирмы SAP. В основе системы SAP HANA технология in-memory. Использование системы SAP HANA дает преимущество при использовании последних достижений в области вычислительных мощностей, таких, как более доступные блейд-серверы с многоядерными процессорами, способные обрабатывать огромные массивы данных для крупных корпораций. Благодаря оптимальному использованию возможностей оперативной памяти,
технологии процессорной обработки данных и инновационных приложений система SAP HANA повышает скорость обработки данных in-memory и предоставляет уникальные возможности для аналитики.
Для систем SAP HANA в ОАО «Сургутнефтегаз» настроен сбор статистики по работоспособности ИС. Статистика собирается на 8 серверах. Статистические данные представляют собой периоды неработоспособности системы SAP HANA. На этих серверах размещены 3 системы SAP HANA: две из них многонодовые (работающие на нескольких серверах), одна - однонодовая (работающая на одном сервере). Системы различаются по типу использования. Так, одна система SAP HANA используется в качестве системы для разработки ПО, в которой основные пользователи - это программисты, другая - для отладки и контроля качества ПО, в которой тестируются и отлаживаются разработки. Выделяется также продуктивная система, к которой подключаются конечные пользователи.
Собираемая статистика позволит получить такие показатели надежности, как наработка до отказа и среднее время безотказной работы. Очевидно, что, повышая уровень надежности, снижаются риски возникновения сбоев и отказов ИС. Тем самым снижается совокупная стоимость владения ИС.
Далее планируется выявить факторы, влияющие на эти показатели. Исходя из этих данных, можно формировать рекомендации по возможным вариантам улучшения показателей надежности. Повышение уровня надежности позволяет также минимизировать простой систем, тем самым снизить риски бизнеса, уменьшить издержки и затраты на обслуживание ИС. Все это напрямую влияет на совокупную стоимость владения системой, что в результате приносит существенный экономический эффект.
Литература
1. Громов Ю. Ю., Иванова О. Г., Мосягина Н. Г., Набатов К. А. Надежность информационных систем. Тамбов : ТГТУ, 2010. 88 с.
2. Ермаков А. А. Основы надежности информационных систем : учеб. пособие. Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2006. 151 с.
3. Петраков А. М., Клейменов С. А., Мельников В. П. Администрирование в информационных системах. М. : Академия, 2008. 272 с.
4. Убытки брокеров из-за сбоя на IPO Facebook оцениваются в $115 млн. URL : http://kommersant.ru/doc/1944433 (дата обращения: 01.05.2015).
