Home page | Каталоги и базы данных

025:65.011.56

Фридман В.П.

Проблемы программного (организационного)
обеспечения локальной сети компьютеров
ГПНТБ России

Данная статья только констатирует некоторые проблемы, которые ставит эксплуатация локальной сети в ГПНТБ России. В некоторых случаях предлагаются возможные направления решений. Данная статья написана на основе опыта нескольких лет эксплуатации локальной сети ГПНТБ России.

Говорят, что где-то в начале века одно влиятельное в промышленности лицо прославилось фразой: "самолет не машина, его рассчитать нельзя". Чем дальше, тем больше мне представляется таким "нерассчитывабельным" конгломератом локальная сеть. Для точного расчета надо много данных, а известно, обычно, мало; нужно много инструментов—они дороги и недоступны, нужна высокая квалификация—она дорого стоит; можно что-то посчитать для техники IBM или Intell, но мы работаем с другой. Интуиция подсказывает, что точный расчет не окупит средств, на него затраченных. Поэтому приходится основываться на грубых оценках, делать грубые выводы, понимая, что жизнь может оказаться еще грубее.

1. Краткая характеристика локальной сети ГПНТБ на начало мая 1999 года.

Физически сеть состоит из 6 коллизионных сегментов Ethernet и 2 сегментов ARCnet. В их образовании участвуют коммутатор, 5 концентраторов, 7 репитеров тонкого Ethernet e 8 хабов (по сути репитеров) ARCnet. Число оконечных точек сети плавает около уровня 170-180, из них ARCnet—около 60. Почти вся сеть—коаксиальная. Сегментация Ethernet сделана на коммутаторе, который стыкуется с коаксиальными сегментами через концентраторы. Единственный сегмент на витой паре—сервер, соединенный со 100-мегабитным портом коммутатора. Таким образом, сеть Ethernet не требует маршрутизаторов. Сегменты ARCnet объединяются друг с другом и с Ethernet маршрутизаторами файловых серверов Novell.

Разные сегменты работают с различной интенсивностью—от 1-3 до 20-30 миллионов пакетов в сутки.

На этой физической сети работают 3 сети логических: Novell, Microsoft, Internet с протоколами ipx/spx, netBEUI и tcp/ip соответственно. Работают 3 файловых сервера Novell, 2 сервера для нужд телекоммуникации (Windows-NT сервер, Linux), сетевые принтеры, CD-ROM-серверы и рабочие станции. Рабочие станции это компьютеры от AT/286 до Pentium-ов с операционными системами DOS 5.0, DOS 6.x e Windows-95, OSR2, Windows-98 в англо— и русскоязычных вариантах. Начиная от Windows-95 некоторые компьютеры работают в 2-3-х логических сетях, остальные—в одной.

Подавляющее большинство данных находится на файловых серверах, которые являются, практически, только файловыми серверами, только хранилищем данных. Для обработки данных используются процессоры рабочих станций.

Файловые серверы NetWare:

  • недавно установленный HP LC-3, 400 Мгц, 128 Мбайт, 18 Гбайт: обеспечивает все потребности ГПНТБ на ближайшую перспективу; пока работает под управлением NetWare 3.12,
  • 2 вспомогательных—основная функция : маршрутизация между ARCnet и Ethernet; работают под управлением NetWare 3.12 и 3.11.

1. Задачи технического оснащения

1—замена ARCnet на Ethernet. Хотя скорости и надежность работы ARCnet вполне удовлетворительны для многих задач, но эта техника устарела морально и физически. Имеющиеся в ГПНТБ сетевые карты не работают с Pentium-ами, хабы постепенно выходят из строя (как правило, по причине спонтанно возникающих неполадок с заземлением). Ремонт и замена их со временем все более усложняется. Например, на 23.04.99 на WWW.price.ru всего 2 объявления—внутренний 4-портовый хаб—$10 и внешний 8-портовый—$164. Нередко подобные объявления запаздывают и объявившая организация хабов в продаже уже не имеет. Если не заменить ARCnet, библиотека в скором времени будет вынуждена остановить некоторые рабочие станции.

2—постепенная замена тонкого коаксиального Ethernet на витую пару. Это позволит с меньшими затратами локализовывать места ошибок и лучше балансировать нагрузку сегментов.

3—установка новых точек—нежелательно устанавливать новые точки на коаксиальном кабеле, а для витой пары нужна инфраструктура, то есть крупное первоначальное вложение.

 

2. Задачи ПО файлового сервера

В ГПНТБ принят принцип возможно меньшего использования файлового сервера для других задач. На сервере не выполняются даже Backup и антивирусные программы. Операционная система (NetWare 3.12) давно устарела. Поэтому главная задача на сегодняшний день—замена сетевой операционной системы. Мы не рассматриваем вариант смены платформы – с функциональной точки зрения не видно причин для перехода на Windows NT или Linux. Год назад можно было выбирать только NetWare 4.11 или IntraNetware. Сегодня на рынке NetWare 4.2 e, aeaaiia, NetWare 5. Суть аргументов за и против следующая:

NetWare 4.11 с "патчами" и 4.2—наиболее отлаженные системы, функционально вполне достаточные для ГПНТБ. NetWare 4.11 требует многочисленных "патчей", но русифицирована. NetWare 4.2 пока еще не русифицирована.

NetWare 5—очень надежная, очень передовая, но пока слабо отлаженная система. Как совместить надежность и "слабую отлаженность"? Скорее всего, надежность, значительно более высокая, чем 4.11, которую продемонстрировала система при испытаниях в журнале LAN (журнал LAN за декабрь 1998 года, стр. 71-79, Константин Пьянзин "NetWare 5—новая ставка Novell"), достигнута с помощью защищенного режима, когда параллельные прикладные процессы не могут повредить один другому. Учитывая к тому же наличие виртуальной памяти, поддержку многопроцессорной работы, можно сказать, что налицо большой прогресс в направлении параллельной работы приложений. В ГПНТБ пока этот показатель надежности скажется минимально. Все другие преимущества NetWare 5 (такие как Java, Oracle) также стоят в стороне от использования в производственных процессах ГПНТБ.

Система новая, перспективная и, вероятно, скоро появятся полезные приложения, которые будут выполняться только на ней. С другой стороны—на недоработанность системы можно наткнуться при первом же знакомстве: можно обнаружить неожиданное "затухание" при инсталляции без каких-либо сообщений и результата, на невозможность печати документации. Группа журнала LAN обнаружила, что старое программное обеспечение рабочих станций (odi) не работает с NetWare 5. Мы этого не обнаружили, но, видимо, в каких-то приложениях с этим можно встретиться.

Ввиду большой стоимости 100-пользовательских систем пока не ясно, что выбрать.

Представляется важной задача оптимизации ресурсов файлового сервера с помощью разметки дисков. Для 3.12 задача выглядит так: логические диски можно размечать блоками по 4, 8, 16, 32, 64К. Блок в 4К максимально экономит дисковую память. Но как это сказывается на скорости? Испытания на сервере HP (характеристики приведены выше) с помощью рабочей станции Pentium 150 показали разницу для блоков 4К и 64К на 50% (испытывалась программа copy с файлом в 100 Мбайт). Однако каковы реальные соотношения скоростей и эффективности размещения данных? Isis в ГПНТБ имеет очень большое число коротких файлов. Из около 70 тысяч файлов от 50% до 90% имеют длину до 4К. На таких файлах с большими блоками можно потерять не только пространство, но и скорость. Можно полагать, что с точки зрения эффективности для баз данных, сортировок и прочих подобных вещей надо иметь диск с разметкой 16-64К, а для программных продуктов, форматов, параметров и подобных файлов—4К. Для NetWare 4.11 задача выглядит несколько по-иному: 4.11 использует "хвосты" блоков, но как это сказывается на памяти и производительности?

Еще одна задача—число пользователей на одном сервере—лежит на стыке серверов и рабочих станций и рассмотрена ниже.

3. Задачи ПО рабочих станций

На основном сервере установлена система на 100 пользователей. На первых порах этого было достаточно. Тогда было намного меньше рабочих станций и работали они под управлением DOS. Было принято, что компьютер регистрируется на сервере Novell непосредственно перед работой, связанной с сетью (isis или электронная почта и др.), и отключается от сервера сразу по окончании этой работы.

С тех пор значительно выросло число рабочих станций и большая часть из них работает под управлением Windows-95 или его аналогов. На этих компьютерах пользователь регистрируется в сети при загрузке и отключается от сети перед выключением компьютера. Во временном отрезке между 12 и 16 часами бывают случаи отказа пользователям в ресурсах сервера. Для предотвращения этого приходится вручную уничтожать соединения NOT-LOGGED-IN. По примерным оценкам соединения, которые зарегистрированы на сервере, но с ним не работают, составляют 25-30 процентов от общего числа.

Выходов из этой ситуации как минимум 2:

— приобретение системы на 250 пользователей,

— организация для приложений, работающих под управлением Windows-95-подобных операционных систем, регистрации на сервере только при необходимости.

3.1. Приобретение системы на 250 пользователей

Официальная версия upgrade системы от 100 пользователей 3.12 к 250 3.2 по данным www.price.ru стоит около 10 тыс. долларов, для 4.11—10-12 тыс. Никогда нельзя терять надежды, однако и рассчитывать на такие затраты библиотеки я полагаю излишне оптимистичным.

3.2. Организация в Windows-95 регистрации пользователей
на нужное время

Возможны различные варианты.

3.2.1. За счет пользователей

Можно потребовать от пользователей не регистрироваться на сервере а регистрироваться только при необходимости. Можно принять меры к тому, чтобы заставлять их это делать. Это будет очень нетехнологично, а значит трудоемко и ненадежно.

3.2.2. Драйверы Client 32

Можно выбрать сетевые драйверы на базе Client-32 (разработки Novell), настроить компьютер так, чтобы он не регистрировался в сети при загрузке, и снабдить пользователей логотипами для каждой работы. Логотип будет вызывать пакетный файл DOS-а, который организует Login и logout, а между ними вызовет приложения. Если приложения 32-разрядные, то их надо вызывать с помощью команды start /w (например, c:\windows\start.exe /w приложение параметры). (Можно не использовать start /w, тогда приложение будет выполняться, но без сети, так как отключение от сервера произойдет раньше, чем приложение загрузится в память).

На мой взгляд, это самое правильное решение. Однако в ГПНТБ оно очень мало испытано. Заменять важнейшие драйверы на многих десятках компьютеров без серьезной проверки опасно. Тем более, что компьютеры не идеальны, операционные системы — тоже, и решение одной задачи может повлечь возникновение других. В частности на единственном компьютере, где мы опробовали это вариант, участились случаи зависания при выключении. Это не означает, что на других тоже будет такое зависание, но там возможно другое.

3.2.3. Драйверы Microsoft

Можно на базе обычных драйверов, закрыв регистрацию при загрузке, сделать логотип для вызова приложения аналогично п.3.2.2. Команду login можно вызвать с локального диска или можно временно подключиться к серверу с помощью команды net. Этот способ плох тем, что он не совсем корректен с точки зрения Windows-95.

Преимущество—не нужно перенастраивать все компьютеры на новые драйверы.

Недостатки:

Windows-95 при такой системе выполнит команду login к тому серверу, который заказан, но затем выполнит то, что указано в его параметрах сети, то есть подключится к произвольному серверу, разорвав предыдущее соединение. Как правило, это сервер наиболее быстрый и незагруженный в данное время. Поэтому, если в сети сервер один, то большой проблемы нет, только будет двойная регистрация. Если серверов более одного, надо контролировать, к какому подключились и, если к другому, разорвать связь и повторить процедуру соединения. При большом количестве равномощных серверов этот способ может стать неприемлемым.

Считаю, что вопрос экономии числа одновременных соединений на сервере требует исследования, но для этого нужны ресурсы как технические, так и человеческие.

4. Выводы

4.1. Сетевая операционная система

Возьмем два крайних случая.

— Серверы в центре работают как файловые, есть один сервер или несколько независимых (основная масса пользователей делится на автономные группы, каждая группа работает со своим сервером), нет больших затруднений с дисковым пространством, связь с Интернет либо не нужна, либо работает на другом оборудовании, пользовательских мест на серверах хватает, амбиций у персонала в этом направлении нет—в таком центре, если уже есть 3.12, то можно на ней и оставаться, только желательно выполнить патч 2000-го года. Если 3.12 нет, то лучше приобрести 4.11 или 4.2 (если не нужна русифицированная версия).

В центре:

  1. несколько серверов (например, больше 2-х),
  2. основная масса пользователей работает с несколькими серверами (больше 1-го),
  3. серверы используются как серверы баз данных (Oracle или Btreive),
  4. есть многопроцессорный сервер,
  5. нужен Интернет хотя бы на одном из серверов,
  6. администратору Novell нужны централизованные средства управления рабочими станциями Windows-NT—e Windows-95—подобными,
  7. персонал амбициозен в этом направлении,
  8. предполагается выполнение собственных или сторонних программ на сервере,
  9. пользователи готовы мириться с временными неполадками, могущими возникать спонтанно на не очень отлаженной системе,

тогда надо приобретать NetWare 5. Правда при наличии только условий 1., 2. и 5. достаточно IntranetWare.

В остальных случаях, которых абсолютное большинство, надо ставить эксперименты, искать консультантов, искать товарищей по проблемам для совместных экспериментов. Я полагаю, что чтения литературы и консультаций не достаточно.

Исходя из вышеприведенных критериев, для ГПНТБ лучше всего подходит NetWare 4.11 или 4.2. Однако остается серьезный вопрос—не будет ли в дальнейшем NetWare 5 необходима для полезных новых приложений?

4.2. Экономия числа соединений

Для некоторых центров экономия числа пользовательских мест на сервере (для рабочих станций с Windows-95—подобными операционными системами)—очень важная задача. На новых сетях предпочтителен вариант 3.2.2, на старых—3.2.3, если он возможен (один сервер или один сервер, значительно превосходящий другие по скорости реакции. При отсутствии такого сервера вариант 3.2.3 возможен, но становится громоздким из-за необходимости согласования сценариев регистрации на разных серверах).


Copyright © 1995-1999 ГПНТБ России