Сервер-на-модуле для индустриальных периферийных и туманных вычислений

Вносим ясность в облачную терминологию

На заре развития Интернета велось интенсивное внедрение пограничных серверов, имеющих возможность производить важные вычисления, как локально, так и в пределах сети. Вот почему они являются важными строительными блоками для систем индустриального «Интернета вещей», в том числе и для IoT-шлюзов. Туманные вычисления обладают схожей функциональностью. Но что в точности представляют они собой? Этот термин был введен в обращение из-за своей ассоциации с облачными технологиями, в противоположность которым туманные точки вычислений расположены всегда где-то поблизости. Облака находятся в вершинах вычислительных сетей, а туманные точки — непосредственно на IIoT-уровне. Именно в этом и заключается различие между облачными и туманными серверами. В отличие от конечных серверов, туманные реализуют виртуализацию одновременной работы множества систем в реальном масштабе времени. Таким образом, туманные вычисления создают весьма надежную, а в зависимости от задачи еще и работающую в режиме реального времени локальную инфраструктуру для «Интернета вещей».

Дополнительные услуги для разработчиков

Локальные и туманные серверы — наиболее важные платформы для IIoT-приложений наряду с IoT-шлюзами. Серверы-на-модуле предоставляют специалистам необходимую производительность, аппаратные и межплатформенные средства для реализации многих инновационных приложений. Если разработчик дополнительно получает ориентированную на приложение надежную и устойчивую к воздействиям аппаратно-программную поддержку от производителя данных систем, это может значительно ускорить создание промышленно ориентированных локальных и туманных серверов. С дополнительной возможностью воспользоваться услугой разработки встраиваемых решений и производства Embedded Design & Manufacturing Services от компании congatec для их серверов-на-модуле, уже полностью законченное решение может быть выполнено в рекордно короткие сроки. Здесь разработка любого проекта не потребует от инженеров каких-либо особых знаний или дополнительных аппаратных особенностей модулей. Имея подходящий отладочный набор, специалисты могут тут же протестировать работу аппаратного и межплатформенного обеспечения. К тому же первые прототипы будут готовы для использования и тестирования в очень короткие сроки, без дополнительных затрат времени.

Серверная и виртуальная инфраструктура

Серверная инфраструктура предприятия базируется на физических и виртуальных серверах, где обрабатываются и хранятся огромные массивы данных. Для ее полноценной работы инженеры КОМПЛИТ спроектировали вычислительную систему и системы хранения данных (СХД). Вычислительная система включает четыре сервера виртуализации и один сервер резервного копирования.

Платформа виртуализации построена на базе четырех двухпроцессорных серверов HPE DL360Gen10, на которые установлена операционная система Windows 2019 Datacenter с активированной ролью Hyper-V. С помощью платформы виртуализации создается виртуальная машина, которая работает как полноценный компьютер, запускает операционную систему и программы. Hyper-V может запускать несколько виртуальных машин на одном и том же оборудовании одновременно. Это нужно, чтобы избежать сбоев, влияющих на другие рабочие нагрузки, и предоставлять другим пользователям и службам доступ к системам.

Серверы виртуализации объединены в кластер. В нем настроен функционал высокой доступности — High Availability (HA) с уровнем отказоустойчивости N+1. Это обеспечивает автоматический перезапуск виртуальных машин, если один из физических серверов выйдет из строя.

Каковы важные типы компьютерных сетей?

Доступны различные типы компьютерных сетей. Мы можем классифицировать их как по размеру, так и по назначению.

Размер сети должен быть выражен географической областью и количеством компьютеров, которые являются частью их сетей. Он включает устройства, размещенные в одной комнате, и миллионы устройств по всему миру.

Вот некоторые из самых популярных типов сетей:

СКОВОРОДА
LAN
ЧЕЛОВЕК
WAN

Давайте подробно изучим все эти сети.

В этом руководстве по сети вы узнаете:

Каковы важные типы компьютерных сетей?
Что такое PAN (персональная сеть)?
Что такое LAN?
Что такое WAN?
Что такое МУЖЧИНА?
Другие типы сетей

Система резервного копирования

Инженерам «Инмед» было важно, чтобы при утере данных те можно было бы оперативно восстановить — для чего нужны резервные копии файлов. Поэтому КОМПЛИТ спроектировал и запустил систему резервного копирования

Резервное копирование в проекте «Инмед» реализовано на базе программного комплекса Veeam Backup and Replication версии Standard — одного из лучших в отрасли решений для резервного копирования и восстановления данных. Veeam Backup and Replication полноценно интегрируется с гипервизором Hyper-V и мгновенными снимками (snapshot) системы хранения HPE MSA 2050.

В качестве сервера резервного копирования используется модель HPE Proliant DL380 Gen10 12LFF. В комплект сервера входит 12 дисков SATA емкостью 4 Тбайт и два диска SAS 300 Гбайт под ОС Windows. Этого достаточно для хранения резервных копий заказчика с необходимым и достаточным режимом хранения. Дисковая емкость для бэкапа формируется из 12 дисков, объединенных в массив RAID 50.

Резервное копирование виртуальной машины с кластера Hyper-V выполняется по схеме Online Backup. При этом не происходит остановки виртуальной машины, копирование проводится в консистентном состоянии — т. е. сохраняется целостность данных резервных копий. Дедупликация, т.е. исключение повторяющихся данных в резервных копиях, также осуществляется средствами программного комплекса Veeam Backup & Replication.

Что такое модель OSI

Модель OSI (Open System Interconnection) полностью описывает, как работают сетевые устройства. Это набор инструкций (протоколов), которые помогают компьютерам обмениваться данными внутри локальных сетей и всего интернета.

Сама по себе модель OSI — не стандарт интернета, как, например, TCP/IP; её можно сравнить скорее с фреймворками в мире языков программирования: в OSI «из коробки» доступны разные веб-стандарты — UDP, HTTP, FTP, Telnet и другие.

Модель OSI включает семь слоёв, или уровней, — причём каждый из них выполняет определённую функцию: например, передать данные или представить их в понятном для человека виде на компьютере. Кстати, у каждого слоя — свой набор протоколов.

Слои ничего не знают о том, как устроены другие слои. Это называется абстракцией.

Семислойная модель OSIИзображение: Skillbox Media

Нижний слой отвечает за физическое представление данных, то есть за то, как данные передаются по проводам или с помощью радиоволн, а самый верхний отвечает за то, как приложения взаимодействуют с сетью.

Нижний слой оперирует такими понятиями, как «тип кабеля» или «тип коннектора», а верхний — такими, как HTTP или API.

1.2. Понятие информационной безопасности

Информационная безопасность (ИБ) – это состояние информационной системы, при котором она наименее восприимчива к вмешательству и нанесению ущерба со стороны третьих лиц. Безопасность данных также подразумевает управление рисками, которые связаны с разглашением информации или влиянием на аппаратные и программные модули защиты .

Безопасность информации, которая обрабатывается в организации, – это комплекс действий, направленных на решение проблемы защиты информационной среды в рамках компании. При этом информация не должна быть ограничена в использовании и динамичном развитии для уполномоченных лиц.

Защита информационных ресурсов должна быть:

Постоянной. Злоумышленник в любой момент может попытаться обойти модули защиты данных, которые его интересуют.
Целевой. Информация должна защищаться в рамках определенной цели, которую ставит организация или собственник данных.
Плановой. Все методы защиты должны соответствовать государственным стандартам, законам и подзаконным актам, которые регулируют вопросы защиты конфиденциальных данных.
Активной. Мероприятия для поддержки работы и совершенствования системы защиты должны проводиться регулярно.
Комплексной. Использование только отдельных модулей защиты или технических средств недопустимо. Необходимо применять все виды защиты в полной мере, иначе разработанная система будет лишена смысла и экономического основания.
Универсальной. Средства защиты должны быть выбраны в соответствии с существующими в компании каналами утечки.
Надежной. Все приемы защиты должны надежно перекрывать возможные пути к охраняемой информации со стороны злоумышленника, независимо от формы представления данных .

Информация считается защищенной, если соблюдаются три главных свойства.

Первое – целостность – предполагает обеспечение достоверности и корректного отображения охраняемых данных, независимо от того, какие системы безопасности и приемы защиты используются в компании. Обработка данных не должна нарушаться, а пользователи системы, которые работают с защищаемыми файлами, не должны сталкиваться с несанкционированной модификацией или уничтожением ресурсов, сбоями в работе ПО.

Второе – конфиденциальность – означает, что доступ к просмотру и редактированию данных предоставляется исключительно авторизованным пользователям системы защиты.

Третье – доступность – подразумевает, что все авторизованные пользователи должны иметь доступ к конфиденциальной информации .

Достаточно нарушить одно из свойств защищенной информации, чтобы использование системы стало бессмысленным.

Возможно, вам также будет интересно

Компания Axiomtek в России представила процессорную плату с ультра-низким энергопотреблением формата Nano-ITX (120×120 мм). Плата NANO101 построена на базе чипсета AMD FCH A50M с одноядерным процессором AMD G-Series APU T40R 1,0 ГГц или двуядерным AMD G-Series APU T40E 1,0 ГГц и поддержкой оперативной памяти DDR3 1066 SO-DIMM. Встроенный видеоускоритель Radeon HD 6250 с поддержкой DirectX 11 эффективен для обработки 3D-графики, а также поддержку вывода данных на два независимых дисплея по интерфейсам VGA и 18-bit/24-bit LVDS.
Как и выпущенная ранее NANO100, сверхкомпактная процессорная плата …

Анализ статистики несчастных случаев с участием транспортной техники специального назначения показывает, что наиболее распространенным видом аварий, представляющих серьезную опасность для жизни и здоровья людей, является наезд крупногабаритной техники на легковой автотранспорт и людей. Большинство подобных инцидентов происходит из-за плохого обзора оператора спецтехники. В данной статье предста…

Компания MOXA Technologies представляет очередную новинку, преобразователи NPort IA. Адаптированные для работы в промышленных условиях, они позволяют преодолеть ограничения, накладываемые на протяженность линий последовательной связи, и подключать контроллеры, счетчики, регистраторы, операторские панели и терминалы к единой сетевой инфраструктуре TCP/IP.
Серверы NPort Industrial Automation реализуют разработанную MOXA технологию Serial-to-Ethernet, компактны, оснащены резервированными входами электропитания и предназначены для монтажа на DIN-рейку. Встроенный в преобразователи 2-портовый …

Стандартизация — ключ к успеху

Большое преимущество новых серверов-на-модуле заключается в их реализации в виде открытого стандарта COM Express, который предназначен также для компьютеров-на-модуле и является основным стандартом, разрабатываемым консорциумом Industrial Computer Manufacturers Group (PICMG). Эта спецификация предоставляет все необходимые данные для создания промышленных встраиваемых серверов высокого класса. Слои печатных плат выполнены с учетом самых жестких требований по электромагнитной совместимости, рассчитанной для работы в тяжелых условиях промышленной окружающей среды. Два надежных двухрядных SMD-разъема позволяют использовать 440 контактов для подключения множества устройств ввода/вывода. Стандарт COM Express оптимизирован для высокопроизводительных компьютерных интерфейсов, но в то же время накладывает определенные обязательства по обеспечению высокой надежности соединений и в разрабатываемых платах-носителях для подобных модулей (рис. 2). Таким образом, высококлассные встраиваемые решения полагаются на спецификацию COM Express, в особенности это касается случаев, когда возможности стандартной материнской платы не отвечают требованиям к конструкции или приложение имеет ограниченное физическое пространство для размещения. И здесь возникает вопрос: почему же нельзя использовать аналогичный стандарт для компьютеров-на-модуле, чтобы создать полностью специализированный сервер-на-модуле в формате COM Express, и чем он может отличаться от уже имеющейся и отработанной стандартной спецификации?

Что такое PAN (персональная сеть)?

PAN — это компьютерная сеть, сформированная вокруг человека. Обычно он состоит из компьютера, мобильного телефона или персонального цифрового помощника. PAN может использоваться для установления связи между этими личными устройствами для подключения к цифровой сети и Интернету.

Характеристики PAN

В основном это сеть персональных устройств, оборудованных на ограниченной территории.
Позволяет управлять подключением ИТ-устройств в окружении одного пользователя.
PAN включает мобильные устройства, планшеты и ноутбуки.
Он может быть подключен к Интернету по беспроводной сети под названием WPAN.
Устройства, используемые для PAN: беспроводные мыши, клавиатуры и системы Bluetooth.

Преимущества PAN

Вот важные плюсы / преимущества использования сети PAN:

Сети PAN относительно безопасны и безопасны
Он предлагает только решение для малого радиуса действия до десяти метров.
Строго ограничено небольшой площадью

Недостатки PAN

Вот важные минусы / недостатки использования сети PAN:

Он может установить плохое соединение с другими сетями в тех же диапазонах радиосвязи.
Пределы расстояния.

What Is MAN?

MAN (Metropolitan Area Network- городская вычислительная сеть) часто используется в городах и других местах на расстоянии 50-60 км. MAN — это высокоскоростные сети сосединения, которые подключают несколько локальных сетей к одой большой сети с общим мостом. Этот мост называют магистральными линиями, которые обычно устанавливаются оптическим волокном для повышения скорости передачи данных. Проще говоря, MAN может рассматривать как группу из одной или нескольких сетей LAN, соединенных вместе через один кабель. RS-232, X-25, Frame Relay и ATM являются обычной практикой протокола для связи в MAN.

UML диаграммы онлайн с помощью LucidChart Free

Интерактивный облачный инструмент, который позволяет создавать основные диаграммы сети с использованием интуитивно понятного и функционального интерфейса. Используя LucidChart, можно взаимодействовать с другими пользователями, позволяя им просматривать, редактировать и комментировать документ.

Зарегистрировав бесплатную учетную запись, вы получите доступ ко всему, что нужно для создания основных сетевых диаграмм непосредственно из браузера. У бесплатной учетной записи UML редактора есть некоторые ограничения. В том числе ограничение по количеству объектов в одной диаграмме (максимум 60). Также нельзя экспортировать диаграммы в формат Visio и просматривать историю изменений.

При создании нового документа кликните по иконке, расположенной рядом с фигурами слева, чтобы добавить в библиотеку другие фигуры. Можно поискать в Сети другие фигуры, изображения или иконки; импортировать собственные изображения, нажав на иконку лупы, расположенную в верхней левой части экрана.

Производитель продукции на основе нановолокна

Компания «Инмед» 11 лет выпускает продукцию с помощью электроформования. В ходе этого уникального процесса из капель раствора полимера под действием электростатического поля вытягивают нановолокна, которые тоньше человеческого волоса в 100 раз. Затем их хаотично укладывают на поверхность подложки, получая нетканый материал.

Из полученного материала компания производит три инновационных продукта: водонепроницаемую ткань для спортивной одежды, гемостатическое средство для временной остановки кровотечений и материал для очистки отработанных газов на промышленных предприятиях. Продукция быстро зарекомендовала себя на международном рынке, постоянные заказчики у «Инмед» есть не только в России, но и в Европе, странах Юго-Восточной Азии.

В 2013 г. компания стала резидентом Особой экономической зоны (ОЭЗ) «Нойдорф» (п. Стрельна под Санкт-Петербургом). На этой территории со специальным юридическим статусом существуют благоприятные условия для того, чтобы разрабатывать новаторскую продукцию и производить ее. Так, «Инмед» получила ряд льгот: пониженные налоговые ставки, возможность выкупа земельного участка за 25% от кадастровой стоимости и аренды земельного участка за 2% от его кадастровой стоимости, а также бесплатное технологическое присоединение к инженерным сетям. В итоге снижение капитальных затрат в стоимости проекта составило 30%.

Новый статус помог «Инмед» запустить свой научно-исследовательский центр в административно-деловом здании «Нойдорф». Компания арендовала помещения для работы сотрудников и производства, а также место в серверном помещении бизнес-центра для размещения своей ИТ-инфраструктуры.

Со временем количество заказов выросло, нужно было увеличивать производственные мощности. С 2016 г. руководство «Инмед» запустило глобальный проект строительства собственного здания на территории ОЭЗ «Нойдорф». В проекте были предусмотрены помещения для производственных линий и лабораторий, вентиляционные камеры, административно-бытовые комнаты, комнаты приема пищи, спортивные залы, душевые и санузлы.

Проект здания «Инмед» предусматривал три этажа с общей площадью помещений более 7000 кв.м.

В новом здании заказчик планировал создать отдельное серверное помещение и полностью перейти на свою ИТ-инфраструктуру. Это позволило бы «Инмед» не зависеть от арендодателей, выбрать подходящее оборудование, использовать для хранения информации собственные ресурсы и обеспечить бесперебойность всех производственных процессов.

Что такое WAN?

WAN (Wide Area Network-глобальная вычислительная сеть) — это компьютерная сеть, которая охватывает крупномасштабную географическую зону с диаметром около 100-1000 км, то есть любая сеть, чья линии связи коммуникации пересекают столичные, региональные или национальные границы. Используемые устройства более разнообразны, чем применяемые к другим типам, от маршрутизаторов до коммутаторов, модемов межсетевых экранов и т. д. Такие компании, как FS или другие мировые организации используют WAN-соединение между своими различными филиалами посредством коммуникации через микроволновые спутники. Некоторые из наиболее распространенных протоколов WAN, используемых в настоящее время, — Frame Relay, X-25, Integrated Services Digital Network или ISDN, и протокол Point-to-Point или PPP.

Оркестратор

Помимо панели управления и виртуализации, важным звеном в работе ЦОД является оркестратор. Оркестратор — это система управления всеми модулями ЦОД, которая организовывает и автоматизирует рабочие процессы. Иными словами, оркестратор — это планировщик задач, который аккумулирует в себе все необходимые запросы для создания виртуальной машины (или IaaS целиком), когда соответствующее задание инициирует клиент с панели управления, а также помогает с перезапуском задач, резервным копированием, загрузкой данных и мониторингу (траблшутингу). Оркестратор тесно «работает» с системами виртуализации, телекоммуникационной инфраструктурой, биллингом, файрволлом, но не привязан к какому-то определенному гипервизору. Один из самых известных оркестраторов — VMware vRealize Orchestrator