Сумма технологий

Видеокоммуникации — удобный и эффективный современный способ общения двух или большего количества пользователей со своих рабочих компьютеров, проведения семинаров и совещаний с аудиторией и докладчиками, а также трансляции конференций. Вообще видеокомуникации всех этих трех уровней можно организовать на одной программно-аппаратной платформе, которая по умолчанию доступна всем пользователям корпоративного облака УрО РАН, но при проведении трансляций семинаров и конференций желательно использовать дополнительные программные и технические средства, чтобы получить качество, близкое к телевизионному.

Единая технологическая платформа для проведения видеокоммуникаций — это коммуникационный сервер Lync фирмы Microsoft, который позиционировался в качестве системы унифицированных коммуникаций для крупных компаний. Lync был создан как часть Office для поддержания постоянного контакта между сотрудниками. Но потом Lync объединили со Skype (преобразовали в Skype для Бизнеса) и включили в состав облачного офиса Office 365, который используют множество компаний по всему миру. Поэтому теперь Microsoft рекламирует свой коммуникационный продукт как более простую и понятную виртуальную АТС. Новая услуга Cloud PBX позволяет легко подключить городской номер к системе телефонии Skype для Бизнеса и управлять звонками из облака.

Поскольку для всех сотрудников Отделения в соответствии с договором между УрО РАН и партнером Microsoft фирмой Softline бесплатно доступны все последние версии Office, каждый их них может установить у себя Lync или Skype для Бизнеса и самостоятельно организовать видеообщение с любыми пользователями Интернет, в том числе и с мобильных устройств — смартфонов, планшетов, ноутбуков. Необходимо только, чтобы системный администратор вашего института установил соответствующее разрешение в вашей учетной записи корпоративного облака. Естественно, лучше устанавливать на рабочий компьютер, а также на все ваши мобильные устройства Skype для Бизнеса, так как он обладает большими возможностями. Для видеообщения с другими пользователями Интернет во всем мире вы можете добавить их в свой контактный лист (если они пользуются обычным Skype) или выслать им ссылку, чтобы они могли общаться с вами через браузер. 

В третьей статье нашего цикла (см. НУ №1, 2–3) мы расскажем, как начать пользоваться услугами корпоративного облака. Конечно, газетные страницы — не место для подробных инструкций, поэтому приведем краткое описание и характеристики услуг, а также укажем, где и как можно получить консультации специалистов.

Многих пользователей облачных сервисов волнует вопрос: а насколько эта технология надежна? Надежность здесь следует понимать в двух аспектах. Во-первых, насколько надежны технические средства облака, на которых будут размещаться данные и программы пользователей. А именно, не может ли что-то выйти из строя в ядре облака, в результате чего данные могут пропасть? И, во-вторых, не получат ли доступ к данным пользователей злоумышленники?

Конечно, серверы, системы хранения данных и другие устройства, из которых состоит ядро облака, могут выходить из строя. Для предотвращения потери данных в случае отказов техники в облаках применяются специальные меры: многократное дублирование всех устройств и процессов в ядре облака, непрерывное копирование всех данных в режиме реального времени, автоматическое распознавание сбоев и автоматическое восстановление данных и программ без прерывания процессов вычисления. Ядро облака УрО РАН развернуто на аппаратной платформе, состоящей из четырех мощных блейд-серверов, объединенных в отказоустойчивый кластер. Система сконфигурирована таким образом, что в случае выхода из строя одного из блейд-серверов оставшиеся возьмут на себя его нагрузку так, что конечные пользователи даже не заметят перерыва в работе облачных сервисов. Причем вероятность выхода из строя сервера чрезвычайно мала. С целью повышения надежности хранения данных система резервного копирования с носителями информации вынесена на другую площадку. Как показывает опыт эксплуатации, надежность работы пользователей в облачной среде гораздо выше, чем в традиционной архитектуре клиент — сервер. Сотрудники институтов УрО РАН, расположенных в Екатеринбурге, ежедневно пользуются Интернетом и, наверное, не помнят случаев отказа Интернета по причине неработоспособности Центра управления сетью в ИММ УрО РАН. А ведь все серверы центра, а их более десятка, уже год как перенесены на виртуальные серверы в ядро облака. 

Вычислительные облака — это подход к построению информационной инфраструктуры, при котором необходимые потребителю ИТ-ресурсы предоставляет организация — провайдер облака. Слово «облако» здесь присутствует как метафора, олицетворяющая сложную инфраструктуру, скрывающую за собой все технические детали. Основные свойства подобных сервисов — широкополосный сетевой доступ, выделение необходимых ресурсов по запросам, высокая степень масштабируемости предоставляемых ресурсов, автоматическое создание резервных копий данных с последующим их восстановлением в случае сбоя, измеримость предоставляемых услуг и, главное, экономическая эффективность.

Интернет-услуги, или «облачные сервисы», можно разделить на три основные категории: инфраструктура как сервис (Infrastructure as a Service, IaaS); платформа как сервис (Platform as a Service, PaaS); программное обеспечение как сервис (Software as a service, SaaS).

Предоставляемыми ресурсами могут быть технические средства — компьютеры и системы хранения данных, системное и прикладное программное обеспечение, функциональные услуги, например, расчет зарплаты или исследование молекулярных структур с помощью специализированных программных средств. Таким образом, потребители, используя относительно простые рабочие станции, получают возможность работать с неограниченными вычислительными и информационными мощностями и создавать сложные современные информационные системы.

Об эволюции ИТ-технологий УрО РАН

Предлагаем читателям «НУ» первую из цикла статей, цель которых — проинформировать уральское научное сообщество о существующих возможностях ИТ-технологий и дать практические рекомендации, как использовать те или иные средства и куда обратиться, чтобы начать работать. Очевидно, что сегодня информационные технологии — непременный инструмент ученого-исследователя, однако, к сожалению, нередко все сводится к работе на персональном компьютере — набору текстов, пользованию электронными таблицами и электронной почтой. Между тем инфраструктура ИТ-технологий УрО РАН (компьютерная сеть, серверная структура, корпоративное облако, суперкомпьютерные технологии) находится на уровне, вполне сопоставимом с мировым, и позволяет использовать самые современные технологии и программные средства.

Для начала давайте совершим краткий экскурс в недалекую историю. С момента основания Институт математики и механики УрО РАН в силу своей специфики был ориентирован на использование вычислительной техники, которая в CCCР тогда только зарождалась. В марте 1961 года в ИММ была пущена в эксплуатацию первая ЭЦВМ «Урал». Дальнейшее развитие шло за счет приобретения новых, более мощных и более удобных для пользователя машин. В 1963 году были пущены в эксплуатацию машины М-20 и БЭСМ-2, а через год еще одна М-20. Это были машины первого поколения на электронных лампах. В 1970 году в институте появилась существенно более надежная вычислительная машина второго поколения на полупроводниковых приборах М-220М, в 1971— лучшая ЭВМ того времени БЭСМ-6, а в 1977 — вторая такая же. В 1982 году была пущена в эксплуатацию первая машина единого семейства ЕС-1060. ИТ-технологии в то время сводились к программированию на каком-либо языке, подготовке пакета перфокарт, запуску программы операторами на ЭВМ и анализу распечаток результатов счета.

В 1987 году линию БЭСМ-6 продолжил многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус1-К2», и был пущен в эксплуатацию двухмашинный комплекс ВК ЕС-1045-2М. Линия «Эльбрус» в 1990 году была продолжена комплексом «Эльбрус1-КБ», а в комплексе ВК ЕС-1045-2М одну из машин ЕС-1045 заменили на ЕС-1066. С 1978 года стал возможен терминальный доступ к ЭВМ. Это была одна из первых в России реализаций работы в режиме on-line. Все машины линии БЭСМ — «Эльбрус» и ЕС ЭВМ были доступны пользователям как в пределах ИММ, так и в других институтах Уральского отделения в Екатеринбурге.

Более 20 лет назад в Институте физики металлов УрО РАН были получены первые образцы многослойных магнитных наноструктур. Уральские ученые активно продолжают развивать технологии создания и исследования этих материалов. Тем более что интерес к ним во всем мире только растет. В первую очередь это связано с бурным развитием микроэлектроники. Подробнее о современных достижениях института в этом направлении и перспективах внедрения технологии в промышленность корреспонденту «НУ» рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории электрических явлений ИФМ, кандидат физико-математических наук Михаил Анатольевич Миляев.

— Наиболее типичная область применения магниточувствительных наноматериалов — современные считывающие головки жестких дисков. Пленочные технологии позволили уменьшить их размеры и в сотни раз увеличить плотность записи информации. Магнитные наноструктуры широко применяются также в сенсорах магнитного поля, которые служат основой для изготовления датчиков различного назначения: тока, угловых поворотов, смещений и т.д. Наша страна по этим направлениям значительно отстает от передовых — ориентировочно на 10–15 лет. И это касается не столько изготовления самих магниточувствительных наноструктур, сколько разработки нового поколения сенсорных устройств на их основе.

Сейчас в институте создаются и исследуются структуры двух типов: магнитные металлические сверхрешетки и спиновые клапаны. Фактически наноструктуры — это когда на подложку наносятся послойно различные материалы, каждый из которых выполняет свою функцию. И для того чтобы получить нужный магниторезистивный эффект, используется определенная комбинация слоев. Изменяя толщину немагнитных прослоек между ферромагнитными слоями, можно управлять диапазоном магнитных полей, в которых материал обладает оптимальной чувствительностью. Сверхрешетки могут применяться для средних и сильных магнитных полей, а спиновые клапаны — для слабых.