Модели и методы поддержки автоматизированного проектирования высоконадежных кластерных систем с использованием технологий виртуализации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат наук Алексанков Сергей Михайлович

• Алексанков Сергей Михайлович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Алексанков Сергей Михайлович

Введение

Обозначения и сокращения

Глава 1. Задачи автоматизации проектирования высоконадежных вычислительных систем кластерной архитектуры с использованием технологий виртуализации

1.1 Особенности проектирования высоконадежных кластерных систем с использованием технологий виртуализации

1.2 Анализ развития технологий виртуализации

1.3 Виды программного обеспечения, использующего технологии виртуализации

1.4 Построения высоконадежных кластерных систем с использованием программного обеспечения виртуализации

1.5 Существующие проблемы при проектировании высоконадежных вычислительных систем с использованием виртуализации

1.6 Постановка задачи исследования

1.7 Выводы

Глава 2. Разработка моделей поддержки автоматизированного проектирования высоконадежных кластерных систем с использованием технологий виртуализации

2.1 Постановка задачи

2.2 Варианты проектных решений, обеспечивающих высокую отказоустойчивость и доступность на базе технологий виртуализации

2.3 Требования к проектируемым высоконадежным кластерным системам с использованием виртуализации на базе определенных проектных решений

2.4 Определение критериев эффективности

2.5 Разработка аналитических моделей

2.6 Выбор проектных решений

2.7 Выводы

Глава 3. Инструментальные (стендовые) средства поддержки проектирования высоконадежных кластеров с использованием технологий виртуализации

3.1 Постановка задачи

3.2 Описание стенда

3.3 Методики стендовых экспериментов

3.4 Выводы

Глава 4. Методы поддержки автоматизированного проектирования высоконадежных кластеров с использованием технологий виртуализации

4.1 Постановка задачи

4.2 Структура САПР

4.3 Последовательность автоматизированного проектирования

4.4 Методы автоматизированного проектирования

4.5 Выводы

Заключение

Список используемой литературы

Приложение А. Акты о внедрении

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модели и методы поддержки автоматизированного проектирования высоконадежных кластерных систем с использованием технологий виртуализации»

Актуальность работы

Повышение надежности вычислительных систем с использованием технологий виртуализации кластерной архитектуры связано, в том числе, с совершенствованием процессов проектирования и управления качеством проектных работ при создании автоматизированных комплексов анализа и синтеза проектных решений на основе современных методов моделирования и инженерного анализа.

При проектировании высоконадежных вычислительных систем с использованием технологий виртуализации требуется достичь максимального уровня надежности системы при минимальной стоимости оборудования, или определить необходимое оборудование при минимальных затратах для обеспечения требуемого уровня отказоустойчивости и функциональной надежности.

Обеспечение указанных требований к высоконадежным вычислительным системам с использованием технологий виртуализации связано с разрешением ряда технических противоречий, и требует автоматизации процесса проектирования, ориентированного на синтез оптимальных проектных решений по построению кластерных систем, что обусловливает актуальность разработки моделей, методов, алгоритмов и средств поддержки анализа, выбора, оптимизации проектных решений и их стендовых испытаний.

Степень разработанности темы. Значительный вклад в теорию проектирования вычислительных систем, в том числе их надежностного проектирования, внесли Б. В. Гнеденко, А.М. Половко, И.А. Рябинин, И.А. Ушаков, С.А. Майоров, Г.И. Новиков, Т.И. Алиев, Г.Н. Черкесов, С.В. Гуров, Э. Таненбаум, Л.В. Уткин, И.В. Панфилов, И.Б. Шубинский, Л. Клейнрок.

Достижения этих ученых в значительной мере способствовали созданию научных основ и методологии автоматизированного проектирования высоконадежных отказоустойчивых вычислительных систем.

При создании САПР высоконадежных вычислительных систем кластерной архитектуры с использованием технологий виртуализации необходим комплекс моделей анализа и методов проектирования, позволяющий на основе целенаправленного формирования возможных проектных решений, оценки их эффективности по различным критериям, синтезировать эффективное проектное решение.

К эффективным проектным решениям отнесем решения, позволяющие достичь максимума по показателям надежности, отказоустойчивости и доступности при ограничениях на стоимость реализации и эксплуатации системы.

Объект исследования - проектные процедуры анализа и синтеза кластерных компьютерных систем на базе технологий виртуализации.

Предмет исследования - модели, методы и средства поддержки автоматизированного проектирования кластерных систем

высокой отказоустойчивости и доступности на базе технологий виртуализации.

Цель работы

Повышение эффективности автоматизированного проектирования высоконадежных кластерных систем с использованием технологий виртуализации на основе моделей и методов анализа и синтеза проектных решений, обеспечивающих их высокую отказоустойчивость и доступность на стадии проектирования и эксплуатации.

Задачи

Для достижения поставленной цели требуется разработка и исследование моделей и методов анализа и синтеза проектных решений, в том числе:

1. Определение вариантов проектных решений, критериев эффективности отказоустойчивых кластеров и кластеров высокой доступности на базе технологий виртуализации.

2. Определение вариантов проектных решений, критериев эффективности механизмов миграции виртуальных машин (далее - ВМ) для сервисов с различными характеристиками.

3. Разработка моделей надежности высоконадежных двухмашинных кластерных систем с использованием технологий виртуализации для поддержки высокой готовности (доступности) и непрерывности вычислительного процесса при возникновении отказов.

4. Разработка моделей анализа проектных решений механизмов по организации процесса перемещения ВМ между серверами для балансировки нагрузки, поддержки высокой готовности (доступности).

5. Разработка инструментальных (стендовых) средств поддержки проектирования отказоустойчивых кластеров на базе технологий виртуализации.

6. Проведение стендовых экспериментов по проверке эффективности проектных решений миграции ВМ.

7. Разработка методов проектирования высоконадежных вычислительных систем кластерной архитектуры с использованием технологий виртуализации на основе разработанных аналитических моделей.

Научная задача, решаемая в диссертации, направлена на повышение эффективности автоматизированного проектирования высоконадежных кластерных систем на основе моделей и методов анализа и синтеза проектных решений, обеспечивающих высокую отказоустойчивость и доступность систем при использовании технологий виртуализации.

Решение этой задачи имеет существенное значение для развития методологии создания и повышения эффективности систем автоматизированного проектирования, управления качеством проектных работ на основе использования современных методов моделирования и инженерного анализа, перехода к разработке математических моделей и методик поддержки автоматизированного проектирования высоконадежных кластерных систем на базе технологий виртуализации.

Методы исследования

Для решения сформулированных задач и достижения поставленной цели в диссертационной работе использованы математический аппарат и методология

теории надежности, теории вероятностей, теории случайных процессов, в частности, марковских процессов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Предложены модели и методики поддержки автоматизированного проектирования высоконадежных вычислительных систем кластерной архитектуры с использованием технологий виртуализации, при этом:

1. Сформулированы критерии эффективности и определены области эффективного использования кластеров высокой доступности и отказоустойчивости на базе технологий виртуализации с учетом влияния на эффективность решений различных вариантов организации восстановления после отказов и миграции ВМ в различных условиях эксплуатации.

2. Предложен комплекс аналитических моделей надежности двухмашинных кластеров с использованием технологий виртуализации, отличающихся учетом возможных срывов вычислительного процесса, и обеспечения его непрерывности вовремя восстановлении системы в зависимости от дисциплин обслуживания и организации миграции ВМ.

3. Предложены модели анализа проектных решений перемещения ВМ между серверами, отличающиеся возможностью оценить время переноса ВМ и время недоступности сервисов в зависимости от организации миграции ВМ и различных дисциплин обеспечения непрерывности вычислительного процесса при возникновении и накоплении отказов.

4. Предложены методы поддержки автоматизированного проектирования кластерных систем на базе виртуализации, направленные на анализ и обоснование выбора проектных решений, отличающиеся учетом вариантов организации миграции ВМ и различных дисциплин обеспечения непрерывности вычислительного процесса при возникновении и накоплении отказов.

Практическая значимость

1. Предложены модели анализа высоконадежных кластерных систем на базе технологий виртуализации, позволяющие оценить уровень надежности

системы при различных требованиях к оборудованию и условиям эксплуатации, и обосновать выбор проектных решений, необходимых для реализации оборудования и процедур техподдержки при эксплуатации разрабатываемой системы.

2. Предложены модели анализа процессов миграций ВМ, позволяющие оценить время переноса и время недоступности сервиса при проведении профилактических/аварийных работ и при обеспечении балансировки нагрузки серверов. Предложенные модели могут применяться при определении целесообразности и обоснования выбора организации миграции ВМ при проектировании системы кластерной архитектуры.

3. Предложены методы поддержки автоматизированного проектирования высоконадежных кластерных систем на базе виртуализации с различными характеристиками сервисов, реализуемых ВМ, с учетом различных требований к надежности, доступности и отказоустойчивости системы, а также требований к используемому оборудованию, условиям эксплуатации и к дисциплинам восстановления.

4. Предложены инструментальные (стендовые) средства поддержки проектирования отказоустойчивых кластеров на базе технологий виртуализации.

5. Предложены методики стендовых экспериментов по анализу возможностей и эффективности проектных решений построения кластеров с организацией миграции ВМ.

Достоверность результатов обусловлена корректностью используемого математического аппарата, проведенными стендовыми экспериментами, а также результатами внедрения.

Апробация результатов

Основные положения диссертационной работы обсуждались на конференциях:

XLШ научная учебно-методическая конференция университета ИТМО, г. Санкт-Петербург, 31.01.2014, III Всероссийский конгресс молодых ученых, 10.04.2014, Международная научно-практическая конференция «Теоретические и

прикладные вопросы науки и образования», г. Тамбов, 31.01.2015, Международная научно-практическая «Современное общество, образование и наука», г. Тамбов, 31.03.2015 г., ХКНУ научная и учебно-методическая конференция университета ИТМО, г. Санкт-Петербург, 06.02.2015, IV Всероссийский конгресс молодых ученых, г. Санкт-Петербург, 8 апреля 2015 г., Информационная безопасность регионов России (ИБРР-2015), г. Санкт-Петербург, 28-30 октября 2015 г.

Личный вклад. Все результаты, представленные в диссертационной работе, получены автором лично.

Основные результаты, выносимые на защиту

1. Модели поддержки автоматизированного проектирования высоконадежных кластерных систем высокой доступности и отказоустойчивости с использованием технологий виртуализации, в том числе:

- комплекс аналитических моделей надежности двухмашинных кластеров с использованием технологий виртуализации, отличающихся учетом возможных срывов вычислительного процесса и обеспечения его непрерывности во время восстановлении системы;

- модели динамической миграции ВМ с подходами копирования: до остановки, после остановки и с гибридным подходом, отличающиеся возможностью оценить время переноса ВМ и время недоступности сервисов, в зависимости от организации миграции ВМ и различных дисциплин обеспечения непрерывности вычислительного процесса при возникновении и накоплении отказов;

2. Методы и инструментальные средства поддержки автоматизированного проектирования отказоустойчивых кластерных систем на базе виртуализации, отличающиеся тем, что направлены на анализ и обоснование выбора проектных решений по обеспечению высокой готовности и непрерывности вычислительного процесса кластеров во время отказов и их накопления с учетом вариантов организации миграции ВМ при различных

требованиях к оборудованию, условиям эксплуатации, и необходимому уровню надежности.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 14 работ, включая шесть статей в изданиях из перечня ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых литературных источников. Общий объем диссертации: 179 страниц.

Реализация и внедрение результатов работы

Результаты исследований включены в исследования кафедры вычислительной техники университета ИТМО, в том числе в НИР № 610481 «Разработка методов и средств системотехнического проектирования информационных и управляющих систем с распределенной архитектурой», НИР № 414650 (№ госрегистрации 114050540015) «Методы и модели обеспечения интегрированной безопасности и устойчивости функционирования» и НИР № 615869 «Методы проектирования ключевых систем информационной инфраструктуры». Результаты, полученные в диссертации использованы при выполнении ОКР «Разработка и организация серийного производства элементов №У-решений на базе серверов общего назначения для операторов связи, ФОИВ и корпоративных клиентов» (договор № 16411.1930168580 от 17 октября 2016 года) в АО «НИИ «Масштаб».

Работа соответствует пункту 3 паспорта специальности: «Разработка научных основ построения средств САПР, разработка и исследование моделей, алгоритмов и методов для синтеза и анализа проектных решений, включая конструкторские и технологические решения в САПР и АСТПП».

Обозначения и сокращения

Сокращение Расшифровка

АПК аппаратно-программный комплекс

ВМ виртуальная машина

ОКР опытно-конструкторская работа

ОС операционная система

ПК персональный компьютер

ПО программное обеспечение

ПЭВМ персональная электронно-вычислительная система

РСХД распределенная система хранения данных

САПР система автоматизированного проектирования

СУБД система управления базами данных

СХД система хранения данных

ТЗ техническое задание

ЦОД центр обработки данных

CPU central processing unit

DRS distributed resource scheduler

FT fault tolerance

HA high availability

iSCSI internet small computer system interface

vCPU virtual central processing unit

VDI virtual desktop infrastructure

Глава 1. Задачи автоматизации проектирования высоконадежных вычислительных систем кластерной архитектуры с использованием технологий виртуализации

В данной главе должны быть рассмотрены основные требования к высоконадежным кластерным системам на базе технологий виртуализации, существующие механизмы повышения отказоустойчивости и доступности на базе технологий виртуализации, их преимущества и недостатки. Должны быть рассмотрены существующие проблемы проектирования высоконадежных кластерных систем на базе технологий виртуализации. Должна быть выполнена постановка задачи к диссертационной работе.

1.1 Особенности проектирования высоконадежных кластерных систем с использованием технологий виртуализации

Для повышения надежности вычислительных систем, в основном, применяют два способа:

- повышение надежности отдельных компонентов: например, жесткие диски, используемые в серверах, имеют намного больший срок наработки на отказ, чем те, что используются в домашних компьютерах;

- резервирование: все, или особо критичные компоненты дублируются, например - жесткие диски работают в RAID1 в «зеркальном режиме», и при отказе одного жесткого диска сервер может продолжать работать со вторым диском [1].

Оба этих пути повышения надежности являются взаимодополняющими.

Помимо резервирования отдельных компонентов серверов - жестких дисков, модулей памяти и т.д. - резервироваться могут и целые сервера. В этом случае два или несколько серверов могут работать в группе, объединенной для выполнения некоторой единой функции, называемый вычислительным кластером, на котором выполняются пользовательские приложения.

В общем, кластер - объединение некоторых элементов в общую сущность верхнего порядка, управляемую как самостоятельная единица [2]. В вычислительной системе на базе технологий виртуализации, как правило, могут создаваться сразу несколько кластеров, выполняющих разные функции, не только для резервирования. Например, централизованное управление серверами (кластер управления), кластер автоматической балансировки нагрузки (DRS-кластер[3,4]), кластер интеллектуального управления питанием и т.д.

Исследования функционирования и проектирования кластерных без учета технологий виртуализации освещены в следующих работах [5-13].

На базе технологий виртуализации, становится возможным создание кластерного программного обеспечения, повышающего надежность вычислительной системы, построенной на серверах общего назначения, за счет возможности гибкого размещения выполняющихся приложений и данных на каждом узле в составе кластера. В частности, такое программное обеспечение может обеспечивать:

- автоматический перезапуск виртуальных машин на работоспособных узлах кластера, при отказах серверов, на которых они были запущены («High Availability Cluster» [2]);

- перенос виртуальных машин без прерывания их выполнения между узлами кластера («Динамическая миграция», Live Migration) [14];

- продолжение выполнения виртуальных машин в случае отказа сервера в составе кластера, за счет синхронизации состояния виртуальных машин между двумя физическими серверами («Fault Tolerance Cluster» [15]);

- распределенные системы хранения данных, когда данные и их репликации хранятся в едином дисковом пространстве (логическом пуле) всех серверов кластера, что устраняет единую точку отказа в случае организации общего хранилища данных [16];

- различные механизмы для повышения отказоустойчивости сетевой связности виртуальных машин в кластере, в том числе распределенный

виртуальный коммутатор, синхронизация состояний 1:ср-сессий между узлами кластера [17].

Во-первых, данные средства и механизмы кластеризации, могут использоваться для повышения надежности виртуального пространства в целом, используемого в целях получения таких преимуществ технологий виртуализации как повышение эффективности использования физических ресурсов, изоляция приложений друг от друга, использование несовместимых приложений на одной аппаратной платформе и т.д. В данном случае в виртуальном пространстве могут быть запущены десятки виртуальных машин, что приведет к понижению общей надежности системы, из-за появления единой точки отказа в виде единственного физического сервера. То есть отказ этого сервера приведет к одновременному отказу всех виртуальных машин, на нем запущенных, и, соответственно - всех пользовательских сервисов, которые они предоставляли (рисунок 1.1). Для чего становится целесообразным при развертывании виртуального пространства использовать кластеры повышения надежности (рисунок 1.2).

Физический сервер 1 Физический сервер 1

Рисунок 1.1 - Отказ единственного сервера с развернутым на нем виртуальным

пространством

Физический сервер 1 Физический сервер 2 Физический сервер 1 Физический сервер 2

Рисунок 1.2 - Отказ сервера в составе кластера с развернутым на нем

виртуальным пространством

Во-вторых, указанные средства и механизмы могут использоваться и для повышения доступности пользовательского сервиса в отдельности, традиционно запущенного на выделенном физическом сервере общего назначения (рисунок 1.3). Тогда данные средства и механизмы могут обеспечить работу пользовательского приложения в кластере, что позволит оперативно восстанавливать его на другом сервере кластера, в случае неполадок сервера, на котором оно было запущено (рисунок 1.4).

Рисунок 1.3. Отказ выделенного сервера с запущенным на нем приложением

Рисунок 1.4 - Отказ сервера в составе кластера с запущенным на нем приложением в виртуальной машине

Кластерные системы, используемые в центрах обработки данных, как правило, состоят из двух и более серверов общего назначения, которые объединены между собой коммутатором (или несколькими коммутаторами) второго уровня модели OSI (рисунок 1.5) и локализованы в одном месте (локальный кластер) или находятся на малом расстоянии друг от друга, например, на разных этажах (территориальный кластер). В составе кластера может использоваться отдельный физический сервер или выделенный дисковый массив как общее хранилище данных. Также вместо отдельных физических серверов может использоваться корзина с блэйд-серверами, используемыми для уменьшения занимаемого пространства (рисунок 1.6). За счет возможности создания высокоскоростных сетевых соединений без задержек, при таком расположении возможна организация распределенной системы хранения данных с синхронным созданием резервных копий данных на других серверах. Каждая операция при синхронной репликации записи на диски не считается законченной, пока та же операция записи не будет передана и завершена на дисках другого сервера, поэтому реплика на резервном сервере всегда будет полностью идентична исходному состоянию [2].

В настоящее время также широко распространены схемы, в которых вычислительная инфраструктура на базе серверов общего назначения сосредоточена не в одном месте, а расположена в географически удаленных друг от друга филиалах или центрах обработки данных (рисунок 1.7). К такой организации можно метрокластер (кластер уровня города, например, аренда стоек в ЦОД на разных концах города) и геокластер (расположение оборудования в разных городах и странах). Объединено это оборудование может быть через виртуальные каналы на базе туннельных протоколов через сеть Интернет, либо через выделенные каналы второго или третьего уровня модели OSI. При этом, такая сетевая инфраструктура, объединяющая физическое оборудование, может не обладать надежными и высокоскоростными каналами связи, иметь задержки, а также быть не доступна для администрирования сотрудникам предприятия. Построение такой сильно связанной системы как локальный/территориальный

кластер на базе имеющегося оборудования может быть проблематичным, потому что, во-первых, нестабильные каналы связи затрудняют передачу необходимой синхронизирующей информации между оборудованием, в том числе между распределёнными системами хранения данных и увеличивают риск потери данных из-за сложно прогнозируемых случаев расщепления кластера, а, во-вторых, многократно увеличивается сложность администрирования кластера из-за того, что оборудование не локализовано в одном месте. Основное отличите географически распределенного расположения инфраструктуры от локального состоит, как правило, в использовании асинхронной репликации данных. При асинхронной репликации данных, на резервный сервер данные передаются через некоторые определенные интервалы времени. Таким образом, на исходном узле всегда будет хранится устаревшая реплика данных [24]

Рисунок 1.5 - Вычислительный кластер на базе серверов общего назначения

Рисунок 1.6 - Серверы общего назначения в блэйд-шасси

Сервер _*

цодз

Рисунок 1.7 - Вычислительная система на основе географически распределенного

кластера.

Обеспечение функций кластеров централизованного администрирования, мониторинга и повышения надежности виртуальных сервисов может обеспечиваться различными средствами и механизмами, выбор или реализация которых во многом зависит от характеристик аппаратного обеспечения и каналов передачи данных, расположения и доступности для администрирования оборудования. В связи с чем, при проектировании вычислительных систем, основанных на запуске виртуальных сервисов при локально расположенном или в географически распределенном оборудовании, возникают проблемы с выбором проектных решений, основанных на средствах и механизмов для обеспечения необходимого уровня надежности системы.

К областям, в которых наиболее востребованы модели и методы поддержки проектирования высокодоступных кластерных систем с использованием технологий виртуализации, можно отнести:

- интеграция технологий виртуализации на реальных объектах. Здесь в задачи системных-инженеров интеграторов входит подбор необходимого оборудования и программного обеспечения виртуализации широкого применения для построения систем, обладающих заданной надежностью и функциональностью;

- эксплуатация вычислительных систем в части автоматизированного выбора используемых механизмов переноса ВМ в автоматическом режиме;

Во всех случаях неверный выбор отдельных механизмов повышения надежности, может в итоге привести, помимо увеличения времени проектирования, к созданию решений или избыточных для проектируемой системы, что влечет за собой заметное удорожание построения/разработки и эксплуатации системы, или недостаточных, что влечет незапланированные перерывы в работе системы и/или потерю данных.

1.2 Анализ развития технологий виртуализации

1.2.1 Общие сведения

Виртуализация - это группа технологий, основанных на преобразовании формата или параметров программных или сетевых запросов к компьютерным ресурсам с целью обеспечения независимости процессов обработки информации от программной или аппаратной платформы информационной системы (Определение по ГОСТ Р 56938-2016) [13]. Технологии виртуализации активно и повсеместно применяются во множестве финансовых, производственных, медицинских и других учреждений. Активное внедрение в настоящее время технологий виртуализации обусловлено тем, что они позволяют уменьшить количество используемого оборудования, значительно снизить время, требуемое на внедрение новых услуг, а также обеспечивают возможность быстрой модернизации и масштабируемости сервисов.

Виртуализированные ресурсы, как правило, разделяют на вычислительные системы, системы хранения данных и вычислительные сети. Технологии виртуализации вычислительных систем дают пользователям возможность

запускать несколько изолированных экземпляров операционных систем на одной аппаратной платформе. Технологии виртуализации систем хранения данных позволяют изолировать хранилища данных, предоставляя единый интерфейс для пользователей систем хранения данных. Виртуализация сетей позволяет развивать взаимодействие конечных устройств, разбивая их на логические сегменты, которые физически принадлежат одной сетевой среде или наоборот соединяя множество физических сетей в одну виртуальную. Нужно отметить, что, когда упоминают о виртуализации, чаще всего подразумевают виртуализацию вычислительных систем, также называемой концепцией виртуальных машин.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Алексанков Сергей Михайлович, 2017 год

Список используемой литературы

1. Косивченко А. Повышение надежности систем на базе виртуализации. 2009. // technet.microsoft.com: проект компании Microsoft, предназначенный для технических специалистов по администрированию ПО. URL: http://technet.microsoft.com/ru-ru/library/ee922690.aspx. (дата обращения 30.02.2017).

2. Как «быть готовым» или DR на Nutanix: асинхронная репликация. 2015 // Блог компании Nutanix. URL: https://habrahabr.ru/company/nutanix/blog/250197/ (дата обращения: 17.02.2017).

3. Creating a DRS Cluster. 2010 // vmware.com. URL: https://pubs.vmware.com/vsphere-4-esx-

vcenter/topic/com.vmware.vsphere.resourcemanagement. doc_41 /creating_a_drs_cluster /c_creating_a_drs_cluster.html (дата обращения: 17.02.2017).

4. DRS cluster management with reservation and shares. 2017 // vmware.com

URL:

https: //www.vmware. com/content/dam/digitalmarketing/vmware/en/pdf/techpaper/perfo rmance/drs-cluster-mgmt-perf.pdf (дата обращения: 17.02.2017).

5. Богатырев В.А. Богатырев А.В. Модель резервированного обслуживания запросов реального времени в компьютерном кластере // Информационные технологии 2016. N5, Т 22, С. 348-355

6. Богатырев А.В., Богатырев В.А. Надежность функционирования кластерных систем реального времени с фрагментацией и резервированным обслуживанием запросов // Информационные технологии - 2016. - Т. 22. - № - С. 409-416

7. Богатырев В.А., Богатырев С.В. Надежность мультикластерных систем с перераспределением потоков запросов // Известия высших учебных заведений. Приборостроение - 2017. - Т. 60. - № 2. c. 171-177

8. Bogatyrev V.A. "Protocols for dynamic distribution of requests through a bus with variable logic ring for re-ception authority transfer", Automatic Control and Computer Sciences, vol. 33, No. 1, 1999, pp. 57-63

9. Bogatyrev, V.A. Fault Tolerance of Clusters Configurations with Direct Connection of Storage Devices // Automatic Control and Computer Sciences, 2011, Vol. 45, No. 6, pp. 330-337

10. Богатырев В.А. Комбинаторно-вероятностная оценка надежности и отказоустойчивости кластерных систем //Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2006. № 6. С. 21-26.

11. Богатырев В.А., Богатырев А.В., Голубев И.Ю., Богатырев С.В. Оптимизация распределения запросов между кластерами отказоустойчивой вычислительной системы// Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 3 (85). С. 77-82.

12. Беззубов В.Ф., Музелин Ю.Н., Алексанков С.М., Демидов Д.В. Организация обмена данными в дублированных вычислительных комплексах. // Наукоемкие технологии. 2015. Т. 16. № 7. С. 11-18.

13. Беззубов В.Ф., Музелин Ю.Н., Алексанков С.М., Демидов Д.В. Использование прямого доступа к памяти для организации информационного обмена // Известия Южного федерального университета. Технические науки. № 12 (161), 2014 С.6-16

14. Clark C., Fraser K., Hand S., Hansen J. G., Jul E., Limpach C., Pratt I., Warfield A. Live migration of virtual machines // NSDI'05 Proceedings of the 2nd conference on Symposium on Networked Systems Design & Implementation - Volume 2. 2005. P. 273-286

15. Самойленко А. Требования и ограничения VMware Fault Tolerance. 2010 // портал VM Guru. URL: http://www.vmgu.ru/articles/vmware-fault-tolerance-main. (дата обращения: 17.02.2017).

16. Sage Weil, Scott A. Brandt, Ethan L. Miller, Darrell D. E. Long, Carlos Maltzahn. Ceph: reliable, scalable, and high-performance distributed storage / Proceedings of the 7th Conference on Operating Systems Design and Implementation (OSDI '06) - 221 p.

17. VMware vSphere Distributed Switch Best Practices. Technical White Paper // vmware.com URL:

https: //www.vmware. com/content/dam/digitalmarketing/vmware/en/pdf/techpaper/vsph ere-distributed-switch-best-practices-white-paper.pdf (дата обращения: 17.02.2017).

18. ГОСТ Р 56938-2016 Защита информации. Защита информации при использовании технологий виртуализации. Общие положения. {Текст}. Дата введения: 2017-06-01.

19. Virtualization: A long brief history. 2013. // STH is the IT professional's guide to servers, storage, networking, and high-end workstation hardware, plus great open source projects. URL: https://www.servethehome.com/virtualization-long-history (дата обращения: 20.01.2017).

20. Rogier Dittner, David Rule. The Best Damn Server Virtualization Book Period. / Syngress, 2011 - 960 p.

21. Озеров С., Карабуто А. Технологии виртуализации: вчера, сегодня, завтра, 2006. // citforum.ru. URL: http://citforum.ru/operating_systems/virtualization(дата обращения: 21.01.2017).

22. Virtualization and Cloud Computing. Planning Guide. 2013 // intel.com.URL:

https://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/guides/cloud-computing-virtualization-building-private-iaas-guide.pdf (дата обращения: 20.05.2017).

23. Red Hat Enterprise Linux 5. Обзор Cluster Suite. 2009 // redhat.com. URL: https://access.redhat.com/documentation/ru-RU/Red_Hat_Enterprise_Linux/5/html/Cluster_Suite_Overview/index.html (дата обращения: 23.12.2016).

24. Общее представление о конфигурациях кворума в отказоустойчивом кластере. // technet.microsoft.com: проект компании Microsoft, предназначенный для технических специалистов по администрированию ПО. URL: https://technet.microsoft.com/ru-ru/library/cc731739(v=ws.11).aspx (дата обращения: 22.12.2016).

25. Высокая доступность (High availability) // rtcloud.ru: Облачная платформа от национального оператора. 2017. URL:

http://rtcloud.ru/technology/clo0ud-server/yysokaya-dostupnost-high-availability (дата обращения: 22.12.2016).

26. Джон Сэвилл. Что представляет собой кворум отказоустойчивого кластера WindowsServer 2008? 28.07.2008 // osp.ru: журнал Windows IT Pro/RE, №3, 2008. URL: https://www.osp.ru/winitpro/2008/03/5270403/ (дата обращения: 23.12.2016).

27. Рыбников Ю. Понятие кворумов. Что такое кворум в кластеризации. 08.03.2015 // xp-7.ru: Новости windows. URL: http://xp-7.ru/publ/4-1-0-1017(дата обращения: 22.12.2016).

28. Описание ПО управления IPMI в серверах DEPO // depo.ru: DEPO Computers, российский производитель ИТ-оборудования. URL: ftp: //ftp .depo .ru/pub/Drivers/Manuals/Server/IPMI/IPMI_servers_DEPO_2 .pdf (дата обращения: 22.12.2016).

29. Алексанков С.М. Модель процесса динамической миграции с копированием данных после остановки виртуальных машин // Изв. вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59. № 5. С. 173-178.

30. Технология Kemari // xguru.ru: портал обмена знаниями по UNIX/Linux-системам, системам с открытым исходным кодом, сетям и другим родственным вещам. URL: http://xgu.ru/wiki/Kemari (дата обращения: 04.05.2017).

31. Беляев А. Большой ликбез: распределённые системы хранения данных в практической привязке для администраторов среднего и крупного бизнеса. 2015 // habrahabr.ru: Блог компании КРОК. URL: https://habrahabr.ru/company/croc/blog/272795/ (дата обращения: 15.01.2017).

32. Жбанков А. Виртуальные сети в VMware vSphere. Standard vSwitch -часть 1. 2010 // портал IT Band. URL: http://itband.ru/2010/09/vmware-vswitch1/ (дата обращения: 08.05.2017).

33. Руденко А. Виртуальный распределенный коммутатор. 2013. // samag.ru: журнал Системный администратор, 2013. Выпуск №10 (131). URL: http://samag.ru/archive/article/2558/. (дата обращения: 21.01.2017).

34. Sanjay Ghemawat, Howard Gobioff, and Shun-Tak Leung. GoogleThe Google File System. // SOSP'03, October 19-22, 2003, Bolton Landing, New York, USA.

35. Chintureena Thingom // International Journal of Interdisciplinary and Multidisciplinary Studies (IJIMS), 2014, Vol 1, No.4, 82- 86.

36. Sahni S., Varma V. A Hybrid Approach to Live Migration of Virtual Machines // Cloud Computing in Emerging Markets (CCEM), 2012. IEEE International Conferenceon, 11-12. Oct. 2012. P. 1-5.

37. Бельков, В.Н. Автоматизированное проектирование технических систем: Учебное пособие / В.Н. Бельков, В.Л. Ланшаков. - М.: Издательство «Академия Естествознания», 2009. - 143 с.

38. Нестеров, А.Л. Проектирование АСУТП: Методическое пособие. Книга 2. / А.Л. Нестеров. - СПб.: Издательство ДЕАН, 2009. - 944 с.

39. Алиев Т.И. Основы проектирования систем. - СПб: Университет ИТМО, 2015. - 120 с.

40. Корячко, В.П. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов / В.П. Корячко, В.М. Курейчик, И.П. Норенков. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 400 с.

41. Вишневский, В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей / В.М. Вишневский. - М.: Техносфера, 2003. - 512 с.

42. Норенков, И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. / И.П. Норенков. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. - 430 с.

43. Jun Zhu, Zhefu Jiang, Zhen Xiao. Optimizing the Performance of Virtual Machine Synchronization for Fault Tolerance // IEEE Transactions on Computers. 2011. V. 60. N 12. P. 1718-1729.

44. Shweta Agrawal. Hardware Virtualization towards a Proficient Computing Environment // International Journal of Innovation and Applied Studies. 2013. V. 3. N 2. P. 528-534.

45. Алексанков С.М. Модели динамической миграции с итеративным подходом и сетевой миграции виртуальных машин // Научно-технический

вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Т. 15. № 6. С. 1098-1104.

46. Khaled Z. Ibrahim, Steven Hofmeyr, CostinIancu, Eric Roman. Optimized pre-copy live migration for memory intensive applications // Proceedings of 2011. International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis. Article No. 40 p.

47. Vikas Malik, C.R. Barde. Live Migration of Virtual Machines in Cloud Environment using Prediction of CPU Usage // International Journal of Computer Applications. 2015. V. 117. N 23. P. 1-5.

48. Алексанков С.М. Модель динамической миграции виртуальных машин с гибридным подходом // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017.

49. Jun Zhu, Zhefu Jiang, Zhen Xiao. Optimizing the Performance of Virtual Machine Synchronization for Fault Tolerance // IEEE Transactions on Computers. 2011. V. 60. N 12. P. 1718-1729.

50. Shweta Agrawal. Hardware Virtualization towards a Proficient Computing Environment // International Journal of Innovation and Applied Studies. 2013. V. 3. N 2. P. 528-534.

51. Khaled Z. Ibrahim, Steven Hofmeyr, CostinIancu, Eric Roman. Optimized pre-copy live migration for memory intensive applications // Proceedings of 2011. International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis. Article No. 40 p.

52. ГОСТ 27.002-2015. Надежность в технике. Термины и определения. {Текст}. Дата введения: 01.03.2017.

53. Половко, А.М. Основы теории надежности: учеб. пособие / А.М. Половко, С.В. Гуров. - СПб.: БВХ-Петербург, 2008. - 704 с.

54. Алиев, Т.И. Основы моделирования дискретных систем / Т.И. Алиев. - СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. - 363 с.

55. Черкесов, Г.Н. Функциональные методы обеспечения отказоустойчивости АСУ ТП / Г.Н. Черкесов // Приборы и системы управления. -1989. - №11. - С.10-12.

56. Барлоу, Р. Статистическая теория надёжности и испытания на безотказность / Р. Барлоу, Ф. Прошан. - М.: Наука, 1984. - 328 с.

57. Бусленко, В.Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем / В.Н. Бусленко. - М.: Наука, 1977. - 240 с.

58. Коваленко, И.Н. Методы расчёта высоконадёжных систем / И.Н. Коваленко, Н.Ю. Кузнецов. - М.: Радио и связь, 1988. - 176 с.

59. Богатырев В.А., Беззубов В.Ф. Алексанков С.М., Демидов Д.В. Надежность резервированного вычислительного комплекса при ограниченном восстановлении // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 3 (85). С. 67-72.

60. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. - М.: Наука, 1965. - 524 с.

61. Гнеденко Б. В., Коваленко И. Н. Введение в теорию массового обслуживания, 2-е изд., М.,1987. - 336 с.

62. Клейнрок Л., Вычислительные системы с очередями. Пер. с англ. под ред. Б. С. Цыбакова. - М.: Мир, 1979. - 600 с.

63. Панфилов И. В., Половко А. М. Вычислительные системы. - М.: Советское радио, 1980.

64. Теслер Г. С. Концепция создания вычислительных средств с высоким уровнем отказоустойчивости // Математические машины и системы. - 2002. - №. 2. - С. 176.

65. Уткин Л.В. Анализ риска и принятие решений при неполной информации. - СПб.: Наука, 2007. - 404 c.

66. Уткин Л. В., Шубинский И. Б. Нетрадиционные методы оценки надежности информационных систем. - СПб.: Любавич, 2000. - 173 с.

67. Новиков, А.М. Методология / А.М. Новиков, Д.А. Новиков. - М.: СИНТЕГ, 2007. - 668 с.

68. Елизаров Е. Dell Live Volume: виртуализуем дисковое пространство. // URL: http://blog.korphome.ru/2016/06/28/dell-live-volume-%D0%B2%D0%B8%D 1 %80%D 1 %82%D 1 %83 %D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0% B7%D 1 %83 %D0%B5%D0%BC-

%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B5-%D0%BF%D 1 %80%D0%BE%D 1 %81 %D 1 %82%D 1 %80%D0%B0%D0%BD%D 1 % 81%D1%82/. (дата обращения: 04.04.2017).

69. Таненбаум, Э. Распределённые системы. Принципы и парадигмы / Э. Таненбаум, М. ванСтеен. - СПб.: Питер, 2003. - 877 с.

70. Ушаков И. А. Задачи расчета надежности. - М.: Знание, 1981.

71. Ушаков И. А. Методы исследования эффективности функционирования технических систем. Вып.2. - М.: Знание, 1976. - 46 с.

72. Ушаков И. А. Методы расчета эффективности систем на этапе проектирования. - М.: Знание, 1983.

73. Черкесов Г. Н. О расчете надежности обслуживаемых систем при ограниченном ЗИП с периодическим пополнением запасов. // Надежность. - 2003. - №2(5) - С. 16-34.

74. Майоров, С.А. Основы теории вычислительных систем / С.А. Майоров, Г.И. Новиков, Т.И. Алиев, Э.И. Махарев, Б.Д. Тимченко. - М.: Высшая школа, 1978. - 408 с.

75. Ткаченко Н.И, Башняк С.Е. Надежность технических систем и техногенный риск: учебное пособие / пос. Персиановский: Донской ГАУ, 2015. -60 с.

76. Cisco 550X Series Stackable Managed Switches. Datasheet. 2016 // Cisco. URL: https://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/switches/550x-series-stackable-managed-switchesZdatasheet-c78-735874.pdf (дата обращения: 08.05.2017).

77. Cisco 300 Series Switches Cisco Small Business. Datasheet 2016 // Cisco. URL: URL: https://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/switches/small-business-smart-switches/data_sheet_c78-610061.pdf (дата обращения: 08.05.2017).

78. Huawei Server. 2012. // Huawei. URL: https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact =8&ved=0ahUKEwjcx67lsr_UAhXGQZoKHTG8CZcQFggjMAA&url=http°/o3A°/o2F %2Fenterprise.huawei.com%2Filink%2Fcnenterprise%2Fdownload%2FHW_124435& usg=AFQjCNHinJU-dcLl6AeSpc-

twll4WUByrw&sig2=Nt4NUp8SNg0exMmklomYiw (дата обращения: 08.05.2017).

79. 10G SFP+ Module Series. Datasheet. 2011 // D-link. ftp://ftp.dlink.de/dgs/dgs-3620-

28sc/documentation/SFP+Modules_10G_Datasheet_ver_0-1 _all_en_20111124.pdf (дата обращения: 08.05.2017).

80. Dual Port 10 Gigabit Ethernet PCI Express Server Adapter Intel® 82599ES Based. 2010 // silicom URL: http://www.silicom-usa.com/wp-content/uploads/2016/08/PE210G2SPI9-10G-Server-Adapter.pdf (дата обращения: 08.05.2017).

81. Сравнение кластера надежности и «обычного» сервера. 2014 // «Тим Компьютере» - производство и продажа компьютеров, серверов, рабочих станций, систем хранения данных и тонких клиентов на процессорах Intel. URL: http://www.team.ru/server/stbl_compare.shtml (дата обращения: 08.05.2017).July, 2011.

82. Рябинин И. А. Логико-вероятностное исчисление как аппарат исследования надежности и безопасности структурно-сложных систем. // АиТ, М.: Наука. - 2003. - № 7. - С. 178-186.

83. Рябинин И. А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. - СПб.: Политехника, 2000. - 248 с.

84. Tecal RH2288 V2 V100R002C00 Reliability. Prediction Report. 2014 // Huawei. URL: http://www.huawei.com/ucmf/groups/entpublic/documents/enterprise_en_webasset/hw_ 259503.pdf (дата обращения: 08.05.2017).

85. Andrei Bogdan, René Serrai Gracià, Jordi Domingo-Pascual , Virgil Dobrota. WAN Emulator Software Tool. // Tampere University of Technology (TUT), Finland, May 27 - 28. 2008.

86. Carey Williamson, Rob Simmonds, Martin Arlitt. A Case Study of Web Server Benchmarking Using Parallel WAN Emulation. // Performance Evaluation Volume 49, Issues 1-4. September 2002. Canada. pp. 111-127.

87. Akshay Chandak, Krishnakant Jaju, Akshay Kanfade.Dynamic Load Balancing of Virtual Machines using QEMU-KVM // International Journal of Computer Applications (0975 - 8887) Volume 46- No.6, May 2012. Pages 10-14.

88. Adamova K. Anomaly Detection with Virtual Service Migration in Cloud Infrastructures // Master Thesis 263-0800-00L October 2012 to March 2013. 94 p.

89. Liang Hu, Jia Zhao, Gaochao Xu, Yan Ding. HMDC: Live Virtual Machine Migration Based on Hybrid Memory Copy and Delta Compression // Appl. Math. Inf. Sci. 7, No. 2L, China. 2013 pp. 639-646.

90. Gulshan Soni, Mala Kalra. Comparative Study of Live Virtual Machine Migration Techniques in Cloud. // International Journal of Computer Applications (0975 - 8887) Volume 84 - No 14, December 2013. 19-25 pp.

91. Sushil Kumar Soni Assosiate prof. Ravi Kant Kapoor. A Survey on Pre-copy Based live Migration of Virtual Machine in Cloud Environment // International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering. Volume 3, Issue 10, October 2013. 709-712 pp.

92. Rakhi k Raj, Getzi Jeba. Improved Live Migration Using Compressed Log Files // International Journal of Engineering Trends and Technology- Volume4 Issue3 -2013. 373-375 pp.

93. Chee Shin Yeo Rajkumar Buyya Hossein Pourreza Rasit Eskicioglu // Cluster Computing: High-Performance, High-Availability, and High-Throughput Processing on a Network of Computers. Handbook of Nature-Inspired and Innovative Computing. 2003. pp 521-551

94. Seyyed Mansur Hosseini, Mostafa Ghobaei Arani. Fault-Tolerance Techniques in Cloud Storage: A Survey // International Journal of Database Theory and Application Vol.8, No.4 (2015), pp.183-190.

95. Morgan S. Stuart. Mitigating Interference During Virtual Machine Live Migration through Storage Offloading. // Theses and Dissertations. Virginia Commonwealth University. 2016. 61 p.

96. Wubin Li and Ali Kanso. Comparing Containers versus Virtual Machines for Achieving High Availability // Cloud Engineering (IC2E), 2015 IEEE International Conference on. 9-13 March. USA. 2015.

97. Avi Kivity, Yaniv Kamay, Dor Laor, Uri Lublin, Anthony Liguori. KVM: the Linux Virtual Machine Monitor // In Proceedings of the 2007 Ottawa Linux Symposium. 225-230 pp.

98. Sudha M., Harish G. M., Nandan A, Usha J. // Performance Analysis Of Kernel-Based Virtual Machine. // International Journal of Computer Science & Information Technology (IJCSIT) Vol 5, No 1, February 2013. 137-144 pp.

99. Clark, T. The New Data Center. New technologies are radically reshaping the data center / T. Clark. - Brocade Bookshelf: San Jose, 2010. - 156 p.

100. Райншке К., Ушаков И. А. Оценка надежности систем с использованием графов /Под ред. И.А.Ушакова. - М.: Радио и связь, 1988. -209 с.

101. Таненбаум, Э. Компьютерные сети. 5-е изд. / Э.Таненбаум. - СПб.: Питер, 2012. - 960 с.

102. Охорзин, В.А. Прикладная математика в системе MATHCAD: учебное пособие / В.А. Охорзин. - СПб.: Издательство «Лань», 2009. - 352 с.

103. Свечников, А.А. Прикладные методы теории марковских процессов: учебное пособие / А.А. Свечников. - СПб.: Издательство «Лань», 2009. - 192 с.

104. Нестуля, Р.В. Архитектура отказоустойчивой распределенной среды управления для АСУТП крупных технологических объектов / Р.В. Нестуля, О.В. Сердюков, А.Н. Скворцов // Труды Шестой Международной конференции

«Параллельные вычисления и задачи управления РАСО'2012». - Том I. - С. 178187.

105. Горюнов А., Ямалиев Р. Р., Ахмедзянов Д. А. Метод структурного и параметрического синтеза и анализа энергоустановок // Молодой ученый. - 2011. - №2. Т.1. - С. 16-19.

Приложение А. Акты о внедрении

масштаб

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ «МАСШТАБ» (АО «НИИ «МАСШТАБ») Кантемировская ул., д. 5, лит. А, г. Санкт-[ 1етербург, 194100 тел.: [phone], факс: [phone] e-mail: [e-mail] www.mashtab.org ОКПО 08613825, ОГРН 1127847056303, ИНН/КПП 7802777108/780201001

научно-

исследовательский институт

№

На №

от

УТВЕРЖДАЮ

ктора

A.B. Крупин

2017 г.

АКТ

об использовании научных и практических результатов кандидатской диссертации Алексанкова Сергея Михайловича на тему «Модели и методы поддержки автоматизированного проектирования высоконадежных кластерных систем с использованием технологий виртуализации»

Мы, нижеподписавшиеся, составили настоящий акт в том, что при выполнении ОКР (Договор № 16411.1930168580.11.008 от 17 октября 2016 года) «Разработка и организация серийного производства элементов ЫЕУ решений на базе серверов общего назначения для операторов связи, ФОИВ и корпоративных клиентов», выполняемой в АО «НИИ «Масштаб», использованы полученные аспирантом кафедры вычислительной техники Университета ИТМО Алексанковым С. М. результаты, включающие:

1. модели анализа проектных решений перемещения виртуальных машин между серверами, позволяющие оценить время переноса виртуальных машин и время недоступности сервисов.

2. комплекс аналитических моделей надежности двухмашинных кластеров с использованием технологий виртуализации, позволяющих учесть возможные срывы вычислительного процесса и перерывы в работе виртуального сервиса при различных дисциплинах восстановления.

Используемые решения позволяют получить оценка надежности и устойчивости функционирования компьютерных систем реального времени и обосновать выбор проектных решений по обеспечению надежности и устойчивости функционирования компьютерных систем кластерной архитектуры.

Директор по стратегическому развитию

Директор по НИОКР

Начальник НИО перспективных исследований и стратегического развития

Д.В. Маркелов

A.A. Филиппов

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по НР Университета ИТМО — профессор

ВТО. Никифоров

2017 г.

АКТ

об использовании научных и практических результатов кандидатской диссертации Алексанкова Сергея Михайловича на тему «Модели и методы поддержки автоматизированного проектирования высоконадежных кластерных систем с использованием технологий виртуализации»

Мы, нижеподписавшиеся, составили настоящий акт в том, что при выполнении НИР № 414650 (Регистрационный номер НИОКР 114050540015) «Методы и модели обеспечения интегрированной безопасности и устойчивости функционирования компьютерных систем», выполняемой на кафедре вычислительной техники, использованы полученные аспирантом кафедры вычислительной техники Университета ИТМО Алексанковым С. М. результаты, включающие:

1. Модели анализа проектных решений перемещения виртуальных машин между серверами, позволяющие оценить время переноса виртуальных машин и время недоступности сервисов.

2. Комплекс аналитических моделей надежности двухмашинных кластеров с использованием технологий виртуализации, позволяющих учесть возможные срывы вычислительного процесса и перерывы в работе виртуального сервиса при различных дисциплинах восстановления.

Используемые решения позволяют получить оценку надежности и устойчивости функционирования компьютерных систем реального времени и обосновать выбор проектных решений по обеспечению надежности и устойчивости функционирования компьютерных систем кластерной архитектуры.

Руководитель НИР 414650 д.т.н., профессор

Заведующий кафедрой ВТ д.т.н., профессор

Ответственный исполнитель НИР 414650

д.т.н., профессор

А.Ю. Щеглов

д.т.н., профессор

А.А. Ожиганов

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по НР Университета ИТМО профессор ~ВХ). Никифоров 2017 г.

АКТ

об использовании научных и практических результатов кандидатской диссертации

Алексанкова Сергея Михайловича на тему «Модели и методы поддержки автоматизированного проектирования высоконадежных кластерных систем с использованием технологий виртуализации»

Мы, нижеподписавшиеся, составили настоящий акт в том, что при выполнении на кафедре вычислительной техники Университета ИТМО:

НИР № 610481 «Разработка методов и средств системотехнического проектирования информационных и управляющих вычислительных систем с распределенной архитектурой»,

НИР 615869 «Методы проектирования ключевых систем информационной инфраструктуры»,

использованы разработанные аспирантом кафедры вычислительной техники Алексанковым С.М:

1. Модели анализа процессов миграций виртуальных машин, позволяющие оценить время переноса и время недоступности сервиса при проведении профилактических/аварийных работ и при обеспечении балансировки нагрузки серверов.

2. Модели анализа высоконадежных кластерных систем на базе технологий виртуализации, позволяющие оценить уровень надежности системы при различных требованиях к оборудованию и условиям эксплуатации, обосновать выбор проектных решений, необходимого для их реализации оборудования.

3. Методики поддержки автоматизированного системотехнического проектирования высоконадежных кластерных систем на базе виртуализации при учете различных требованиях к надежности, доступности и отказоустойчивости системы, а также требований к используемому оборудованию, условиям эксплуатации и к дисциплинам восстановления.

Указанные модели позволили решить задачу поддержки системотехнического проектирования структуры и организации резервированного обслуживания запросов в компьютерных кластерах.

Заведующий кафедрой ВТ Научный руководитель НИР 610481, 615869

д.т.н., профессор

д.т.н., профессор

д.т.н., профессор

д.т.н., профессор

Т.И. Алиев А.Ю. Тропченко

A.А.Ожиганов

B.А. Богатырев