Зазначено: GRID - це форма розподілених обчислень, що передбачає спільне використання та керування обчислювальними ресурсами та ресурсами збереження даних в організаціях, які можна геоірафічно розподілити та динамічно змінюватись. За допомогою GRID-систем з'являється можливість розв'язання надскладних обчислювальних задач, які виникають у різних галузях людської діяльності. Створення GRID-систем вимагає об'єднань ресурсів фізичних організацій (обчислювальні засоби, системи збереження даних, програмні засоби, бази даних, мережеві ресурси) у віртуальну організацію для спільного використання. Інформаційно-обчислювальний центр (ІОЦ) Київського національного університету імені Тараса Шевченка вже понад сім років займається успішним розвитком та експлуатацією обчислювального кластера (ОК) та інфраструктури комп'ютерних мереж, які застосовують для розв'язування наукових та освітніх задач різними науковими й освітніми організаціями України. Проведено огляд технічних характеристик ОК і мережевих ресурсів ІОЦ університету та висвітлено досвід їх застосування для GRID-обчислень.

Надано визначення центру обробки даних (ЦОД) і виділено основні його складові. Проаналізовано функції, які забезпечуватимуться з впровадженням центру. Досліджено й обгрунтовано доцільність створення ЦОД в організаціях із розгалуженою інфраструктурою; наведено приклад архітектури такого центру.

Предложена и рассмотрена комплексная модель воздействий на работоспособность центров обработки данных и коммутационных центров распределенных информационных систем, которая позволяет производить оценивание живучести данных объектов в условиях проявления таких экстремальных факторов, как вооруженного ракетно-артиллерийского воздействия, информационных атак, пожаров и землетрясений.

Представлено построение территориально распределенного центра обработки данных корпоративного уровня. Сформулирован набор требований к современным центрам обработки данных, соответствующей им функциональной структуры систем; приведена последовательность задач, решаемых в ходе их интеграции. Описан опыт реализации проекта для национального оператора свзи ОАО "Укртелеком".

Предложен алгоритм последовательного анализа вариантов для решения задачи распределения виртуальных машин по физическим серверам в центрах обработки данных. Приведены результаты экспериментальных исследований для задач различной размерности. Проведено сравнение предложенного алгоритма с эвристическими и генетическим алгоритмами. Даны рекомендации по использованию алгоритма последовательного анализа вариантов для решения задачи распределения виртуальных машин.

Запропоновано використовувати алгоритм пошуку шляху за критерієм мінімального часу проходження, в основу якого покладено спосіб розрахунку оптимального шляху передавання на базі даних про поширення інформації та зміни в топології мережі, для зменшення часу обслуговування (обробки) запитів, які надходять на обслуговування до центра обробки даних, з урахуванням топологічної структури такого центра.

Рассмотрена выработка стратегии развития Системной Архитектуры ИТ-нфрасгруктуры корпорации на основе применения передовых методологий и концепций ведущих производителей апаратного и програмного обеспечения (HP, SUN, EMC, CISCO, Microsoft, ORACLE, Veritas). Основной задачей при этом является разработка архитектур ИТ-инфраструктуры, которые определяют фундаментальные принципы построения ИТ-сервисов и их взаимосвязь. На базе архитектур формируются требования к созданию ИТ-сервисов. Выделено следующие архитектуры: управления; хранения данных; приложений; сетевая; безопасности. Одной из самых важных является архитектура системы управления.

Розглянуто основні вимоги до проектування архітектури мережі ІТ інфраструктури корпорації. Архітектура мережі призначена для забезпечення надійним, масштабованим і доступним зв'язком на фізичному і логічному рівнях. Для того, щоб гарантувати додаткам належний рівень мережевої служби, архітектура мережі повинна проектуватися з урахуванням архітектури системи безпеки, яка встановлює певні вимоги на структурному (пристрої) і логічному рівнях (конфігурації). Під час проектування архітектури мережі були забезпечені наступні вимоги: доступність; безпека; масштабованість; керованість; підтримка; консолідація; інтероперабельність.

Висвітлено проблему зменшення часу обслуговування (обробки) запитів, які надходять на обслуговування до центру обробки даних (ЦОД), з урахуванням топологічної структури такого центру. Проте врахування структури ЦОД є недостатнім, важливим фактором є живучість такої структури, адже чим стійкіша структура, то система швидше виконує та перенаправляє користувачеві необхідний сервіс. Для цього запропоновано метод оцінки стійкості структури віртуалізованого ЦОД з урахуванням інтенсивності запитів, що надходять до VM, що надасть змогу на підставі даних про стійкість структури в конкретні моменти часу не здійснювати повторний перерахунок оптимального шляху передачі, що призведе до зменшення затримки в разі надання сервісу.

Визначено архітектурні межі та принципи енергозберігаючих хмарних обчислень. Розглянуто алгоритми розподілу для енергоефективного управління в Cloud-обчислювальних середовищах. Показано ресурсозберігаючі можливості центрів обробки даних для надання евристики розподілу клієнтських додатків, щоб підвищити ефективність енергоспоживання центру обробки даних і визначити узгоджену якість обслуговування QoS. Наведено огляд досліджень із ресурсоефективних обчислень. Запропоновано архітектурні принципи енергозберігаючого управління хмарами, політика розподілу ресурсоефективних можливостей і алгоритми планування з урахуванням очікування QoS, особливості характеристик використання пристроїв, науково-дослідні завдання, використовуючи які можна одержати суттєві вигоди для постачальників і споживачів ресурсів.

Розглянуто питання побудови дата-центрів з сучасною архітектурою і наявністю повного обсягу сервісів. Сервіси управляють середовищем для виконування додатків, механізмами комунікацій між додатками і компонентами, інструментами контролю додатків і управління їх станом, а також сховищем для структурованих і неструктурованих типів даних. Визначений склад сервісів інфраструктури додатків, куди входять служби каталогів, бізнес додатків, інтеграції. Сформульовані основні вимоги до вказаних служб по наступних параметрах: доступність, безпека, масштабованість, керованість, консолідація і взаємодія.

Якість обслуговування клієнтів залежить від процедури підтримки прикладних програм в центрі обробки даних постачальника зв'язку. Розглянуто підхід до контролю динамічного використання ресурсів для забезпечення обслуговування вхідного потоку, який враховує випадковий характер надходження заявок і використовує коротко- та довгострокові статистичні навантаження. Запропонований підхід складається з двох методів, які керують кількістю обслуговуючих вузлів. Результати моделювання управління технічними ресурсами було представлено для інфраструктури ЦОД провайдера зв'язку, що доводить ефективність запропонованих методів.

Розглянуто підхід до створення єдиного дискового пулу гіперконвергентної системи. Запропонований метод враховує стандартні вимоги до гіперконвергентних систем: модульність, апаратне об'єднання обчислювальних потужностей, мінімальну необхідність в первинній настройці, використання типових компонентів. Процес створення розбито на два послідовних етапи: визначення оптимальної логічної структури дискового пулу гіперконвергентної системи за критерієм мінімізації сумарного часу доступу до інформаційних масивів та проведення топологічної оптимізації фізичної структури єдиного дискового пулу за критерієм мінімальних витрат на експлуатацію додаткового обладнання.

Широкое внедрение парадигмы облачных вычислений привело к необходимости повышения эффективности управления ресурсами центров обработки данных. Учитывая частые изменения нагрузки на виртуальные машины и различные условия их функционирования, задачи размещения виртуальных машин и их миграции должны решаться в режиме онлайн. Для решения такого рода задач предложен подход к размещению новых виртуальных машин и миграции функционирующих. Оценена целесообразность использования адаптивного генетического алгоритма при управлении размещением виртуальных машин. Предложен адаптивный программно-определяемый подход к управлению виртуальными машинами центра обработки данных, который основывается на выборе политик управления ресурсами и виртуальными машинами с целью адаптации к влиянию возмущающих воздействий.

Апаратно-програмний комплекс центру обробки даних, призначений для застосування на великих виробництвах, здатен задовольнити вимоги до надійності зберігання інформації та швидкості обробки інформаційних потоків компанії. Даний комплекс є певним центром обробки даних для ІТ-сервісів виробництва дозволяє масштабувати інформаційну інфраструктуру у разі зростання і розширення виробництва.

Розглянуто та виконано аналіз та вибір напрямку рішення завдання створення центру обробки даних великого виробництва. Розглянуто питання використання корпоративної інформаційної ERP-системи (Enterprise Resource Planning System), питання апаратної складової, серверної платформи, мережевого обладнання, використання системи віртуалізації, організації відмовостійкості каналів зв'язку центру обробки даних.

Центри оброблення даних сьогодні стали широко розповсюдженими. Вони є складовою частиною інфраструктури інформаційних технологій (ІТ-інфраструктури). Однією з головних задач управління ІТ-інфраструктурою є ефективне розподілення віртуальних машин (ВМ) між фізичними машинами (ФМ) з урахуванням вимог і ресурсів. Домінуючою тенденцією у розподіленні ресурсів є управління з прогнозуючими моделями. Розроблено новий метод розподілення ресурсів і навантаження ІТ-інфраструктури, що базується на прогнозуванні. Розподілення ресурсів і навантаження в ІТ-інфраструктурах визначає жорсткі вимоги до часу та точності прогнозування. Існує багато моделей прогнозування, які можуть бути використані для управління ІТ-інфраструктурою, наприклад, ARIMA, GARCH і NARX. Проте для їх ефективного використання для розподілення ресурсів і навантаження необхідно знати, наскільки добре вони вирішують ці завдання відповідно до вимог. Зазначені моделі прогнозування досліджено на реальних даних ЦОД. На основі узагальнення результатів цих досліджень висунуто пропозиції щодо інтеграції моделей прогнозування у механізм розподілення ресурсів і навантаження ІТ-інфраструктури. Для аналізу моделей прогнозування використано дані Google Cluster Data.

Створення Центру обробки даних Adaptive Engineering Infrastructure - це дуже складний процес. Зміни сучасної економічної ситуації, надзвичайно короткі цикли IT-середовища змінили ставлення до способу досягнення цінності бізнесу, що також використовує мережеву критичну фізичну інфраструктуру. Для проектування та розгортання інтегрованої системи, яка працює відповідним чином, важливо переглянути не лише окремі компоненти, але і всю інфраструктуру. Серед старих систем мережевої критичної фізичної інфраструктури - зважаючи на їх унікальні проектні рішення та негнучку надлишкову конструкцію неможливо знайти систему, яка може оптимізувати всі три вектори виробництва (доступність, швидкість реагування, повна вартість володіння), не було способів отримання високоякісної системи (доступності) у прийнятних термінах (швидкість реакція), прийнятна ціна. У роботі розглянуто всі рівні надійності Data Center. Враховуючи необхідний рівень надійності та доступності інформаційної системи, обгрунтовано вибір необхідних підсистем інфраструктури та технологічних рішень. Економічна ефективність проекту може бути помітно підвищена завдяки запропонованому визначенню цінності бізнесу. При цьому концепція проводових з'єднань системи підвищує надійність самого проекту.

Розглянуто підвищення надійності роботи джерел безперебійного живлення центрів обробки даних. Обгрунтовано потребу в нових підходах до створення та вдосконалення структур і законів функціонування різноманітних типів перетворювачів електричної енергії, що входять до складу джерел безперебійного живлення. Запропоновано методи боротьби із завадами: побудовою структури системи гарантованого електропостачання, використанням окремого живлення навантажень за допомогою перетворювального обладнання та особливих вимог до кабелів. Сформульовано методи захисту складових центрів обробки даних.

Розглянуто поняття "функціонально стійка система" і "функціонально стійке управління" центрів обробки даних. Термін "функціональна стійкість" визначається стосовно вирішення частинних завдань: синтезу алгоритму виявлення відмов і синтезу алгоритму парирування відмов. Розроблено алгоритми забезпечення функціональної стійкості системи управління центру обробки даних та визначення реального технічного стану системи, які утворюють дворівневу систему діагностування відмов і дозволяють здійснити діагностування з різною якістю за різний час, що узгоджується з ієрархічною концепцією організації засобів забезпечення функціональної стійкості систем управління центрів обробки даних. Перспективними напрямками подальших досліджень може бути розробка нових та удосконалення існуючих методик підвищення рівня функціональної стійкості систем управління центрів обробки даних на основі багатокритеріального синтезу функціонально стійких систем управління, які автономно функціонують за умов впливу зовнішніх і внутрішніх дестабілізуючих факторів.