Проблема эффективности ресурсов информационных систем
Эффективное использование ресурсов необходимо на любом уровне ИС, будь то рабочее место рядового работника или глобальная система. Здесь приводится краткое введение в проблему эффективного использования информационных ресурсов в производственном или «натуральном выражении».
Одним из путей повышения эффективности использования информационных ресурсов (ИР) является интенсификация. Определение сути этого понятия применительно к технологиям обработки информации и предоставления информационно-вычислительных услуг не является тривиальным в силу специфики сферы. В качестве критериев эффективности ИР здесь рассматриваются:
· использование по времени,
· использование по мощности.
В основе любой ИС лежит совокупность приложений, отражающих ее ресурсы и представляющих непосредственный интерес для ее владельца и пользователей. Именно приложения составляют базу информационной системы, а не компьютеры, сети и программы, роль которых на самом деле вторична: если бы можно было получить желаемые услуги как-то иначе (если это можно представить!), то никто не стал бы создавать ИС. Однако иногда ИС выглядит как совокупность элементов технологического назначения, переход от которых к приложениям не всегда эффективен и очевиден. При этом технология может быть определена как процесс преобразования исходных продуктов (материалов, сырья) в требуемые с использованием определенного набора инструментов, оборудования и других ресурсов: материальных, интеллектуальных, финансовых.
Технология состоит из этапов (операций), на каждом из которых должны быть определены их результаты и предусмотрены все необходимые ресурсы. С этих позиций формирование ИТ мало чем отличается от технологических процессов в других производствах. Ясно, что отсутствие или недостаток какого-либо ресурса задерживает или вообще делает невозможным выполнение этапа или всего процесса в целом. В то же время избыточные ресурсы снижают эффективность. В связи с этим при формировании технологии достаточно часто возникают и должны решаться оптимизационные задачи.
В качестве примера можно рассмотреть задачу обоснования варианта архитектуры одной из частей ИС, при этом рассматриваются два варианта технологии. Первый – на основе технологии «файл-сервер» – предполагает наличие клиентского приложения, реализующего задачу, и файл-сервера, предназначенного для хранения и обеспечения доступа пользователей к общим файлам системы. Пусть данный вариант уже применен на предприятии, что определяет и наличие опыта у специалистов.
Недостатки данного варианта: низкая производительность из-за напряженного сетевого трафика, высокие требования к пропускной способности сети и производительности клиентских мест, трудность масштабирования ввиду сложности согласованного наращивания ресурсов, низкие защищенность системы от несанкционированного доступа и надежность.
Второй вариант – на основе технологии «клиент-сервер» – предусматривает наличие сетевой среды, в которой клиент инициирует запрос к серверу, выполняющему запрос. Клиент – приложение, которое отвечает за ввод, отображение и предварительную обработку информации. Сервер – прикладная часть, которая реализует основные функции системы: управление данными, разделение информации, администрирование и политику безопасности.
Достоинствами данного варианта являются: высокая производительность, достигаемая за счет уменьшения сетевого трафика и возможности работы с базой данных наиболее мощной машины сети (сервера), умеренные требования к пропускной способности сети и производительности клиентской части системы, возможность наращивания производительности (масштабирование) системы, высокий уровень безопасности и надежности системы.
Недостатком реализации этого варианта для данного предприятия является необходимость значительных финансовых вложений.
По-видимому, обоснование варианта архитектуры ИС будет естественным на основе многокритериальной задачи принятия решений. Известно, что оптимальное решение принадлежит области компромиссов. Для выбора оптимального варианта следует задать смысл оператора оптимизации или выбрать схему компромисса. Здесь возможны различные варианты. Для корректного решения этой задачи нужно задать и определить достаточно много условий и параметров, характеризующих реальную систему и реальное предприятие: производительность сервера, пропускную способность сети, стоимость внедрения, безопасность, надежность и т.д.
Если предприятию недоступны или крайне нежелательны ощутимые начальные финансовые затраты, необходимые для перехода на технологию «клиент-сервер» и связанные с ее внедрением, архитектура ИС на основе «файл-сервера» будет оптимальной. Если такие затраты доступны и можно не принимать во внимание, что на предприятии уже применяется архитектура на основе «файл-сервера», вариант «клиент-сервер» может оказаться предпочтительнее.
Интенсификация использования ЭВМ и других технологических средств и тем самым достижение высокой эффективности ИС могут быть обеспечены за счет увеличения доли полезного машинного времени (MB) в общем бюджете времени работы машин, поскольку представление о загрузке всех видов ресурсов по времени является естественным и позволяет в первом приближении оценить количественно эффективность их использования. При автономном использовании машин эти показатели эффективности вообще могут оказаться вполне адекватными.
Структура машинного времени
Имеется достаточно работ, в которых предлагаются различные варианты структуры MB, обусловленные особенностями использования ЭВМ. Один из вариантов приводится на рисунке 6.2.
