Структура книги

В предлагаемом лекционном курсе рассматриваются методы, информационные технологии построения современных систем высокой готовности (НАS&T), вычислительным ядром которых, являются отказоустойчивые компьютерные системы (СВГ). Рассмотрены основные понятия и определения систем высокой готовности, основные концепции их построения и области применения. Изложены методы моделирования НАS&T с учетом интенсивностей потоков отказов и восстановлений программных и аппаратных средств. Приведены информационные технологии, позволящие оценивать готовность таких систем в условиях изменения надежности их программных средств, а также их обновления.

Книга включает теоретический материал для лекционной части дисциплины «Системы и технологии высокой готовности» (High availability systems and technologies), подготовленной для магистров в рамках проекта TEMPUS-SAFEGUARDE. Этот проект, финансируемый Европейским Союзом по программе TEMPUS-JPCR(2009-4697/001-001) « MSc and PhD Studies in Aerospace Critical Computing», посвящен разработке и внедрению учебных курсов для подготовки по направлению аэрокосмического критического компьютинга.

Книга состоит из трех разделов.

В первом разделе «Основные понятия и определения систем высокой готовности» рассматриваются концепция построения систем высокой готовности, уровни готовности и этапы эволюции технологий обеспечения высокой готовности.

Приводится анализ стандартов в сфере высокой готовности и требований к показателям надежности и готовности. Дается классификация и анализ дефектов, приводящих к сбоям и отказам. Рассмотрены основные области применения систем рассматриваемого класса.

Во втором разделе «Архитектурные решения СВГ (НАS&T)» рассмотрены преобладающие в настоящее время на рынке два подхода по обеспечению требуемого уровня готовности. Первый – применение серверов с высоким уровнем аппаратной и программной избыточности (технология fault tolerant (ft)-servers). Второй – на основе применения вычислительных кластеров, где под кластером понимается многомашинная система, обеспечивающая единый механизм управления и администрирования выполнения задач.

В третьем разделе «Оценивание базовых архитектур систем и сетей высокой готовности (систем высокой готовности как систем с переменными параметрами). Марковские и полумарковские модели. Инструментальные средства моделирования» рассмотрены математические методы оценки готовности СВГ, вычислительным ядром которых, являются отказоустойчивые компьютерные системы. Изложены методы моделирования СВГ с учетом интенсивностей потоков отказов и восстановлений программных и аппаратных средств. Представлены методы, позволяющие оценить готовность систем в условиях обновления их программных средств. Приведены информационные технологии, позволящие оценивать готовность таких систем в условиях изменения надежности их программных средств, а также их обновления. Достаточно подробно описаны модели и методы оценивания надежности и живучести распределенных НАS&T и информационная технология, реализующая эти методы.

Каждый из разделов содержит контрольные вопросы для самопроверки усвоения теоретического материала. Учитывая большой объем ссылок, для удобства список литературы представлен в конце книги по разделам (нумерация ссылок в пределах раздела).

Книга ориентирована на специалистов в области разработки и моделирования систем и технологий высокой готовности. Она может быть полезна магистрам и аспирантам университетов, обучающимся по направлениям компьютерных наук, информатики, компьютерной и программной инженерии, преподавателям и научным работникам, занимающимся проблемами надежности и готовности компьютерных систем и сетей.

Книга подготовлена коллективом авторов кафедры компьютерных систем и сетей Национального аэрокосмического университета им. Н.Е. Жуковского «ХАИ», а также кафедр факультета информационных и телекоммуникационных технологий и систем Полтавского национального технического университета имени Юрия Кондратюка: кафедры компьютерной инженерии; кафедры компьютерных и информационных технологий и систем; кафедры прикладной математики, информатики и математического моделирования.

Введение и заключение написано к.т.н., доцентом Одарущенко О.Н. Первый раздел подготовлен д.т.н., профессором Харченко В.С. и Одарущенко О.Н. (подразделы 1.2 и 1.5 совместно с к.т.н., с.н.с. Поночовным Ю.Л. и аспирантом Живило С.В.). Второй раздел подготовлен к.т.н., доцентом Одарущенко О.Н., к.т.н. Харыбиным А.В. и аспирантом Живило С.В. Третий раздел разработан совместно д.т.н.. профессором Харченко В.С., к.т.н., доцентом Одарущенко О.Н., к.т.н. Одарущенко Е.Б., к.т.н., с.н.с. Поночовным Ю.Л., к.т.н.Харыбиным А.В. и аспиранткой Одарущенко В.О..

Большую помощь при разработке курса оказали партнеры по проекту Dr Chris Phillips (University of Newcastle-upon-Tyne, Ньюкасл, Великобритания), Dr. Peter Popov (City University, Лондон, Великобритания).

Рецензирование книги выполнили д.т.н.. професор Ляхов А.Л. и к.т.н., доцент Сидоренко Н.Ф.

Авторы выражают благодарность рецензентам и коллегам по проекту за ценную информацию, методическую помощь и конструктивные предложения, которые высказывались в процессе обсуждения данного курса.