НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ

ПРОГНОЗ НАДЕЖНОСТИ КЛАСТЕРНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ ПОЛУМАРКОВСКОЙ МОДЕЛИ АЛЬТЕРНИРУЮЩИХ ПРОЦЕССОВ И МОНИТОРИНГА

Хомоненко А.Д., Благовещенская Е.А., Проурзин О.В., Андрук А.А.

Предлагается подход к расчету характеристик надежности  кластерной вычислительной системы из двух взаимозаменяемых серверов. Цель статьи заключается в повышении точности расчета характеристик надежности кластерной системы, достигаемом путем  введения предпосылок о не экспоненциальном распределении длительности безотказной работы и восстановления серверов.

Описана полумарковская модель такой системы в виде двух условно независимых случайных процессов восстановления. Для учета не экспоненциального закона распределений длительности безотказной  работы и восстановления серверов кластера рассмотрен двумерный процесс до момента двойного отказа. При любом начальном состоянии, когда один сервер работает, а другой – нет, момент двойного отказа наступает, когда оба сервера находятся в состоянии ремонта. В качестве показателя надежности вычислительного кластера используется среднее время безотказной работы кластера, определяемое через вероятность застать кластерную систему в рабочем состоянии в произвольный момент времени. Обосновано использование аналитических выражений для расчета среднего времени безотказной работы вычислительного кластера из двух серверов, один из которых находится в горячем резерве. При этом важной отличительной особенностью рассмотренной полумарковской модели надежности вычислительного кластера является то, что длительности восстановления отказавшего сервера могут иметь произвольный закон распределения. Для уточнения характеристик надежности кластерной вычислительной системы обсуждается возможность использования инструментальных средств мониторинга. Приводятся результаты численных расчетов характеристик надежности  кластерной вычислительной системы. Основной результат – аналитическая оценка влияния коэффициента вариации не экспоненциального распределения длительности восстановления сервера в используемой модели надежности на значение среднего времени безотказной работы кластера, показывающая насколько повышается точность расчета этого показателя надежности кластерной вычислительной системы из двух взаимозаменяемых  серверов. Обоснована целесообразность уточнения характеристик  надежности кластерной вычислительной системы с помощью инструментальных средств мониторинга.

Редакционная коллегия

Бобровский В.И.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО "ИНТЕЛТЕХ")

Борисов В.В.
(д.т.н., профессор, Действительный член Академии военных наук РФ, профессор кафедры вычислительной техники МЭИ)

Будко П.А.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры технического
обеспечения связи и автоматизации ВАС)

Будников С.А.
(д.т.н., доцент, действительный член Академии информатизации
образования, начальник кафедры автоматизированных
систем управления ВУНЦ ВВС "ВВА")

Верхова Г.В.
(д.т.н., профессор, заведующая кафедрой автоматизации
предприятий связи СПб ГУТ им. профессора М.А.Бонч-Бруевича)

Гончаревский В.С.
(д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники
РФ, профессор кафедры технологий и средств технического
обеспечения и эксплуатации автоматизированных систем
управления ВКА имени А.Ф.Можайского)

Комашинский В.И.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры обработки и передачи
дискретных сообщений СПб ГУТ им. профессора
М.А.Бонч-Бруевича)

Кирпанев А.В.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО «НПП «РАДАР ММС»)

Курносов В.И.
(д.т.н., профессор, академик Арктической академии наук,
академик Международной академии информатизации,
академик Международной академии обороны, безопасности
и правопорядка, член-корреспондент РАЕН, главный научный
сотрудник ОАО "НИИ "Рубин")

Мануйлов Ю.С.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматизированных
систем управления космических комплексов ВКА имени
А.Ф.Можайского)

Морозов А.В.
(д.т.н., профессор, действительный член Академии военных наук РФ, начальник кафедры автоматизированных систем боевого управления ВА ВПВО ВС РФ)

Мошак Н.Н.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО "ИНТЕЛТЕХ")

Пророк В.Я.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматизированных
систем управления ВКА имени А.Ф.Можайского)

Семенов С.С.
(д.т.н., доцент, профессор кафедры технического
обеспечения связи и автоматизации ВАС)

Синицын Е.А.
(д.т.н., профессор, начальник НИО ОАО "ВНИИРА")

Шатраков Ю.Г.
(д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, ученый
секретарь ОАО "ВНИИРА")