COMPARATIVE ANALYSIS OF THE RESOURCE CONFIGURATION MANAGEMENT SYSTEMS FOR THE COMPUTING ENVIRONMENT OF DIGITAL TWINS FUNCTIONING
Authors: Костромин Роман Олегович 
Published: May 2021

Статья посвящена проблемам автоматизации конфигурирования ресурсов распределенной вычислительной среды. Среда может использоваться как для запуска научных приложений, так и для задач исследования функционирования цифровых двойников инфраструктурных объектов. Для такой среды характерно динамическое изменение состава ее ресурсов, их характеристик и требований к ним. Ресурсы среды могут включать классические вычислительные машины, серверы, виртуальные машины и микрокомпьютеры. Необходимы универсальные средства автоматизации настройки таких ресурсов. В статье выполнен сравнительный анализ средств управления конфигурациями ресурсов среды (Chef, Ansible, Puppet, SaltStack), которые позволяют автоматизировать процесс настройки узлов. Благодаря такой автоматизация сокращается время их подготовки и повышается надежность вычислений за счет уменьшения отказов программного и аппаратного обеспечения, связанных с человеческим фактором в процессе настройки в ручном режиме. Рассмотренные средства являются основой для дальнейшего развития инструментального комплекса для построения среды, обеспечивающей условия функционирования цифровых двойников природосберегающего оборудования. Исходя из результатов сравнительного анализа и требований, предъявляемых к инструментальным комплексам, выбрана система Ansible для внедрения в цепочку автоматизации процессов непрерывной интеграции прикладного и системного программного обеспечения приложений. Практические эксперименты показали преимущества использования Ansible в сравнении с другими системами аналогичного назначения.

The paper discusses the problem of preparing a computing environment for large-scale scientific experiments in the process of continuous integration of applied and system software. The environment is used both for launching scientific applications and for studying the functioning of digital twins of infrastructure objects. Such an environment is characterized by dynamic changes in the composition of resources, their characteristics, and requirements for them. Environment resources include computers, servers, virtual machines, and microcomputers. We need universal tools to automate the configuration of such resources. A comparative analysis of software configuration management tools (such as Chef, Ansible, Puppet, and SaltStack) of computational nodes in a heterogeneous environment is being performed. These tools are intended for automating the configuration of different nodes. Such automation reduces the setup time of nodes and increases the reliability of computations by minimizing the number of software and hardware failures, associated with the human factor in the manual configuration process. The considered tools are the basis for the further development of the instrumental complex for building an environment that provides the conditions for the functioning of digital twins of nature protection equipment. Based on the results of the comparative analysis and requirements of this framework, the Ansible framework was selected for further integration into the chain of continuous integration of applied and system software. Practical experiments have shown the advantages of using Ansible in comparison with other systems of a similar purpose.