Виртуализация информационно-логистической инфраструктуры региональных логистических распределительных центров (на примере ООО «СКЛП»)

В. Г. Халын

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ЛОГИСТИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ РЕГИОНАЛЬНЫХ ЛОГИСТИЧЕСКИХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ

Аннотация

В статье представлен анализ существующей и пути инновационного развития информационно-логистической инфраструктуры обеспечения деятельности 3PLi логистического провайдера. Для эффективного развития инфраструктуры в федеральных округах России необходимы современные, оборудованные складской инфраструктурой и информационно-программным обеспечением складские мощности, процесс хранения и обработки грузов в которых обеспечивает эффективное взаимодействие всех подсистем логистической цепи товародвижения и распределения продукции. Создание сети региональных распределительных центров, основанных на использовании передовых, инновационных методов работы с материальным, информационным и сервисным потоком, становится необходимым условием формирования конкурентоспособной экономики страны.

Ключевые слова

Логистика товародвижения, региональные логистические распределительные центры, виртуализация информационно-логистической инфраструктуры, инновации, логистический провайдер.

V. G. Khalyn

VIRTUALIZATION OF INFORMATION-LOGISTICS INFRASTRUCTURE OF REGIONAL LOGISTICS DISTRIBUTION CENTERS

Annotation

The article presents an analysis of existing and innovative way of development of information infrastructure and logistics support of the 3PLi logistics provider. For effective development of infrastructure in the Federal districts of Russia needs a modern, equipped warehousing infrastructure, information and software storage capacity, storage and processing of cargoes, which provides effective interaction of all subsystems of the logistical chain of product distribution and product distribution. The creation of a network of regional distribution centres, based on the use of advanced, innovative methods of work with material, information and service flow, becomes a necessary condition for the formation of a competitive economy of the country.

Keywords

Logistics of distribution, regional logistics distribution centers, virtualization information and logistics infrastructure, innovation, logistics service provider.

Развитие экономической модели страны, активный выход на российский рынок международных и рост российских торговых сетей — факторы, объек-

тивно усиливающие роль логистики товародвижения как экономического механизма, результаты функционирования которого все более отражаются на обес-

печении общественного потребления и снижении стоимости продукции для конечного потребителя.

Вступление России в ВТО — непростая мировая экономическая ситуация — приводит ко все большему обострению конкуренции на рынке, и без соответствующей логистической поддержки всех звеньев цепи товародвижения невозможно представить реформирование и развитие экономики страны. Применение логистики в рамках эволюции российской системы складирования и грузопереработки предполагает интенсивное развитие и внедрение информационных технологий, обоснованное необходимостью оптимизации системы товародвижения регионов, что в свою очередь требует поиска оперативных и функциональных рыночных механизмов, обеспечивающих эффективное функционирование распределительного комплекса страны [1].

Географическая протяженность России, многие иные экономические факторы предопределяют построение системы товародвижения страны на принципах регионального аутсорсинга как способа поставки готовой продукции непосредственно в региональные распределительные центры, как альтернативу централизованной системе распределения.

Анализ существующей системы складирования и грузопереработки в настоящее время свидетельствует о том, что для эффективного развития инфраструктуры в федеральных округах России необходимы современные, оборудованные складской инфраструктурой и информационно-программным обеспечением складские мощности, процесс хранения и обработки грузов в которых обеспечивает эффективное взаимодействие всех подсистем логистической цепи товародвижения и распределения продукции. Создание сети таких региональных распределительных центров, основанных на использовании передо-

вых инновационных методов работы с материальным, информационным и сервисным потоком, становится необходимым условием формирования конкурентоспособной экономики.

Перспективным и инновационным методом развития информационной составляющей организации работы конкретных региональных логистических центров, снижения стоимости как их функционирования, так и стоимости функционирования сети таких центров является использование метода виртуализации информационной инфраструктуры.

Рассмотрим обоснование и пошаговый процесс внедрения виртуальной информационной инфраструктуры регионального логистического распределительного центра на примере ООО «СКЛП» — 3PLi логистического провайдера. Это предполагает проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) по разработке концепции информационно-технологической инфраструктуры с учетом новых разработок в области сетевых технологий, серверного оборудования, систем хранения данных, программного обеспечения и общей тенденции развития информационных технологий (ИТ).

Программами развития ООО «СКЛП» до 2012 г. предусматривалось экстенсивное развитие ИТ-инфраструктуры — «в ширину», по мере увеличения нагрузок. ИТ-инфраструктура предприятия развивалась по пути увеличения ресурсов серверов для решения текущих задач, что определялось техническими возможностями программно-аппаратных средств, существующих на рынке информационных технологий на момент разработки данных программ.

Аспекты функционирования данной информационно-технологической инфраструктуры можно разделить на две основные составляющие.

1. Удовлетворение потребностей предприятия в вычислительных ресурсах и хранении информации.

Здесь необходимо учитывать неотвратимость физического, с точки зрения оборудования, и морального, с точки зрения организации работы и современных информационных бизнес-процессов, износа (старения) оборудования. Передовая ИТ-индустрия шагнула вперед, и теперь, помимо бесперебойного снабжения электропитанием, бесперебойную работу и защиту от последствий физического разрушения можно поддерживать на уровне программного обеспечения, например путем виртуализации, что соответствует инновационным методам развития ИТ-структуры.

2. Обеспечение бесперебойного функционирования предприятия.

Здесь необходимо учитывать серьезную для своих конфигураций нагрузку аппаратных мощностей (серверов) предприятия. Обеспечение постоянного резервного копирования информации на случай масштабного сбоя из-за роста объемов баз данных, роста транзакций в сети с годами: восстановление одной базы данных из резервной копии длится продолжительное время и вызывает ощутимое торможение в сети, резко снижая производительность труда пользователей. Таким образом, резервное копирование осуществляется методами, не дающими восстановить информацию и работоспособность за приемлемо короткий отрезок времени. Реорганизовать систему резервного копирования возможно, но количество свободного дискового пространства на серверах не рассчитано на полную реорганизацию системы резервного копирования. При этом возможность безболезненного расширения дисковых массивов отсутствует, при подключении к серверам новых жестких дисков потребуется переконфигурация RAID-массивов, что сопряжено с определенными рисками

полного разрушения текущего массива и полной потери всех данных на нем. А осуществить предварительное резервное копирование информации в данной ситуации невозможно по тем же самым причинам.

Соответственно использование такой структуры информационной составляющей грозит риском потери качества оказываемых логистических услуг, прежде всего потери стабильности обеспечения предприятия и его клиентов круглосуточными потребностями в информационных ресурсах.

Рассмотрим способы модернизации информационной инфраструктуры логистического центра через анализ двух глобальных направлений — модернизации и инновации.

Первый — модернизация — классический метод, подразумевающий простое наращивание существующих мощностей серверов при помощи апгрейда и решение проблемы зеркалирования серверов. Но в данном случае нельзя забывать о моральном устаревании дисковых систем серверов и невозможности замены дисков, к примеру, через 2-3 года.

Основные мероприятия: увеличение объемов оперативной памяти на всех серверах, желательно до максимально аппаратно поддерживаемых (заполнение всех свободных слотов оперативной памяти); увеличение объемов дискового пространства на всех серверах; приобретение и развертывание дополнительного программного приложения «SQL-сервер», на одной из машин настройка зеркалирования баз данных между SQL-серверами. Развертывание нового домена «Active Directory» (настройка домена предприятия «с нуля») с целью полного исключения «старых» ошибок.

Проблемы: увеличение объема дискового пространства, для чего необходимо полностью копировать информацию с дискового массива обновляемого сервера, переконфигурировать

ЯЛЮ-массив (структуру жестких дисков); моральное устаревание оборудования, близость предела возможности апгрейда, так как нужные для этого жесткие диски могут быть к этому времени сняты с производства.

Относительные плюсы данного метода: финансовая экономичность реализации.

Минусы данного метода: сохранение общей концепции экстенсивного развития. При достижении серверами пределов обновления развитие снова пойдет по увеличению физического количества серверов. Низкий уровень надежности функционирования информационной системы.

Второй — инновационный: в соответствии с современными инновационными тенденциями в организации ИТ-инфраструктур, перевести работу серверов на «виртуальный» режим работы.

Виртуализация в информационной логистической системе — это процесс представления набора информационных ресурсов или их логического объединения, который обеспечивает преимущества перед оригинальной конфигурацией. Это новый виртуальный взгляд на ресурсы составных частей, не ограниченных реализацией, географическим положением или физической конфигурацией. Виртуализированные ресурсы включают в себя вычислительные мощности и хранилище данных [2].

В данном глобальном направлении есть несколько вариантов, позволяющих в конечном итоге воплотить концепцию виртуализации серверных мощностей с достижением высоких степеней надежности и масштабируемости ИТ-инфраструктуры логистического центра.

Эта технология подразумевает отделение собственно физического «железа» от логических ролей, которые это «железо» исполняет. То есть в обычном понимании и применении Сервер — выделенный компьютер или

аппаратное обеспечение («железо»), специализированное для выполнения на нем задач программного обеспечения [3], и это изменить нельзя, так как программное обеспечение жестко привязано к «железу».

В случае виртуализации, если нагрузка на рассматриваемый Сервер возросла, есть возможность за короткое время Сервером назначить другой, более мощный сервер. Разрыв этой связи дает множество возможностей: консолидация логических ролей на одной физической машине и таким образом использование ресурсов физической машины полностью, в случае выхода из строя физической машины, ее логические роли легко передаются любой другой, наименее загруженной машине. Раздача логических ролей по физическим машинам в соответствии с реальной нагрузкой, резервное копирование осуществляет архивацию «образа» логического сервера, восстановление данных с такой копии занимает практически столько времени, сколько нужно для простого копирования «образа» из архивного хранилища на оперативное, подключение распакованного «образа» — дело нескольких минут. Все это дает не только преимущество в рамках конкретного логистического центра, но и позволяет масштабировать информационную систему данного центра на иные логистические центры, существенно снижая стоимость их функционирования, за счет экономии на затратах по приобретению и обслуживанию физического серверного оборудования («железа»), программного обеспечения, а также значительного запаса объема хранения и обработки данных в единой информационной системе.

Концепция развертывания системы виртуализации включает в себя разделение вычислительных систем и систем хранения данных. В качестве главной вычислительной мощности используется отдельный сервер. В качестве

хранилища информации выступает специализированный сервер, называемый «сетевое хранилище». Все «образы» логических серверов (и оперативные, и архивные) находятся на сетевом хранилище, которое разделено на необходимое количество логических дисков. Эти диски посредством высокоскоростного канала подключены к серверам, на которых будут исполняться логические сервера из оперативных «образов».

В результате получается гибкая система, позволяющая решать многие задачи. К примеру: значительное уменьшение затрат времени на исключение аварийных ситуаций (восстановление целого сервера займет время, сопоставимое со временем копирования информации по сети) позволит с высокой надежностью хранить и резервировать данные, балансировку нагрузки на физическое оборудование, легкость и простоту расширения аппаратных возможностей серверов без остановки работы логистического центра. Кроме того, надежность воплощения данного решения позволяет сетевому хранилищу оставаться в рабочем состоянии при выходе из строя до 50 % жестких дисков. В этом случае извлекаются неработоспособные диски, происходит штатная замена на новые и их подключение. Диски встраиваются в работающую систему без ее отключения и остановки работы центра.

На основании проведенных ООО «СКЛП» НИОКР было установлено, что инновационный путь развития через виртуализацию информационной инфраструктуры полностью коррелирует-ся с бизнес-процессами предприятия — регионального логистического распределительного комплекса, и сопряжение новой концепции информационной инфраструктуры с существующими на предприятии информационными потоками возможно.

Основные мероприятия по виртуализации информационной инфраструктуры (на примере ООО «СКЛП»):

- приобретение нового сервера, удовлетворяющего требованиям консолидации на его основе ядра ИТ-инфраструктуры предприятия;

- приобретение надежного сетевого хранилища, которое будет соединено с основным сервером через БаБ-интерфейс;

- приобретение SaS-адаптеров для связи серверов и сетевого хранилища;

- проведение НИОКР по разработке, настройке и сопряжению нового оборудования с бизнес-процессами предприятия;

- сопряжение новой концепции информационной инфраструктуры с существующими на предприятии информационными потоками;

- настройка виртуальных серверов на новом оборудовании;

- перевод работы пользователей информационной системы предприятия на работу с виртуальными серверами.

Проблемы: необходимость проведения НИОКР, но создание нового домена будет происходить безболезненно для текущей работы предприятия, чего нельзя сказать о классическом варианте с применением технологии «зеркалиро-вания» для SQL-серверов.

Плюсы данного метода:

- полная независимость в развертывании новой системы для предприятия;

- старая система работает до последнего момента. Полное и безопасное наследование всех данных, без риска потерь;

- обеспечение нового предела масштабируемости системы. В случае если необходимо расширение дискового пространства, новые диски свободно монтируются без переконфигурирования дисковой подсистемы. Сетевое хранилище позволяет включить дополнительные диски в массив без необходимости его перестройки;

- гибкость новой инфраструктуры. Отсутствие привязанности виртуальных серверов к физическим позволяет свободно балансировать нагрузку между физическими серверами, в зависимости от пользовательской нагрузки, на виртуальные;

- надежность. Указанное выше отсутствие привязки к физическим машинам позволяет в крайне быстрые сроки восстанавливать работоспособность любых серверов путем простого переключения виртуального образа на другой физический сервер. Например, если из строя выходит первичный контроллер домена, удаляется неработоспособный образ системы и подключается вместо него хранившаяся в резерве свежая копия, отражающая все актуальные настройки операционной системы;

- целостность данных. Сетевое хранилище обеспечивает повышенные гарантии сохранности данных. Крайне маловероятен полный выход хранилища из строя;

- в результате применения инновационного метода предприятие получит технологические и технические преимущества на рынке логистических услуг.

Минусы данного метода:

- относительно высокие финансовые и трудовые затраты специалистов, задействованных в сфере ИТ и НИОКР;

- использование одного сетевого хранилища, пусть и весьма надежного, не может поднять уровень стабильности системы до максимального (пожар, наводнение). Необходимо предусмотреть систему технической защиты серверного оборудования и (или) физического разнесения его элементов по различным помещениям.

В рамках реализации инновационной виртуализации информационной системы предприятия, для создания совре-

менной и мощной платформы виртуальных серверов, на базе основного Сервера (в нашем случае, HP DL 380p Gen8 E2640 64 Gb ОЗУ), далее Host Controller, или HC, была установлена операционная система «ОС Windows Server 2012 Std» для развертывания программного комплекса виртуализации «Hyper-V». Установлены и настроены четыре виртуальных сервера на базе «Windows Server 2008 R2 Ent. — vDC (Domain Controller)» с установленными службами AD + DNS + DHCP (служба управления и настройки распределения сетевых ресурсов (AD) + служба сопоставления символьного адреса цифровому адресу устройства (DNS) + служба выдачи цифровых адресов сетевым устройствам (DHCP)); vTS (Terminal Server — терминальный сервер управления) с установленными ролями: терминальный сервер, сервер 1С-Предприятия, с выделением ОЗУ 8-16 Гб в динамике (произошла замена одного ключа для 1 С-Сервер на программный) и vSQL с установленным приложением «MS SQL 2008 Enterprise», с выделением ОЗУ — 32 Гб, vWSUS — сервер обновлений.

Использование терминального сервера управления (Terminal Server) позволяет пользователям, работающим на автоматизированных рабочих местах (АРМ) с низкой мощностью и ограниченным функционалом (бюджетный вариант организации АРМ), использовать весь функционал серверной структуры благодаря нахождению пользовательских сеансов на терминальном сервере. При этом физическое оборудование («железо»), установленное на АРМах, выполняет роль лишь источника подключения к терминальному серверу.

На сервере vDC (доменный контроллер) организован новый домен, настроен DNS, осуществлен перевод клиентов из старого домена в новый. В итоге получена современная масштабируемая ИТ-инфраструктура, построенная по принципам виртуализации, что отве-

чает последним тенденциям в развитии мировых ИТ-технологий. Подобная инфраструктура позволяет наиболее оптимально использовать вычислительные мощности физического оборудования.

Проведена ревизия баз MS SQL, определен перечень баз для миграции на новый сервер, проведена миграция нужных копий баз, произведен запуск нового сервера баз данных.

Приобретена, установлена и настроена система хранения данных «HP EVA P6350». Устройство класса enterprise (для профессионального использования). Высоконадежная система, с точки зрения отказоустойчивости, за счет дублирования всех аппаратных цепей. Созданы виртуальные сетевые носители, доступные для основного Сервера (НС) по высокоскоростному каналу оптической связи.

Произведена оптимизация резервного копирования данных. Проведены тесты использования технологии хранения данных на сетевом хранилище «HP P6350 EVA», которое обеспечивает наибольшую надежность за счет использования RAID-массива с более высокой степенью надежности.

Проведены НИОКР по тестовой эксплуатации виртуализации при максимальной нагрузке информационно-технической инфраструктуры, которая была смоделирована в тестовом режиме. Проведены тесты на работу оборудования в условиях повышенных температур с целью выявления узких мест и их дальнейшего устранения.

В результате запуска системы виртуализации получено:

- уменьшение количества физических серверов и организация всех распределенных ролей на одном физическом сервере за счет виртуализации;

- увеличение скорости обработки информации на 20-30 %;

- уменьшение энергопотребления за счет уменьшения количества используемого оборудования на 40 %;

- увеличение производительности информационно-технической инфраструктуры за счет использования высокоскоростных технологий обмена данными;

- увеличение надежности всей информационно-технической системы в целом за счет сокращения серверов с четырех до одного;

- уменьшение времени взаимодействия между серверной частью программного комплекса 1С и сервером баз данных MS SQL. За счет увеличения быстродействия работы в режиме удаленного рабочего стола увеличена производительность работы персонала на складах, использующих мобильные компьютеры Symbol (беспроводные терминалы сбора данных);

- в результате теста на отказоустойчивость системы при высоких температурах критичной температурой аварийного отключения оборудования была выявлена температура 50 С°. В связи с этим было принято решение об актуальности приобретения в дальнейшем оборудования в виде дополнительной системы хранения данных производства компании Synology. Кроме того, принято решение о построении в дальнейшем резервной хост-платформы на основе имеющегося в распоряжении сервера HP поколения G6.

Таким образом, на примере виртуализации информационно-логистической инфраструктуры ООО «СКЛП» внедрен и может быть масштабирован опыт применения данных инновационных технологий, а также организовано дистанционное (удаленное) функционирование информационной системы логистического провайдера в иных региональных логистических распределительных центрах.

Определяющий характер подобных преобразований в организации работы логистических центров системы регионального товародвижения расставляет акценты систематизации бизнес-процессов в звеньях консолидации продукции, что позволяет обеспечивать интеграцию всех участников сферы распределения и повышает эффективность их взаимодействия на региональном, российском и международном уровнях.

Библиографический список

1. Халын, В. Г. Логистическая реструктуризация региональных распределительных центров в системе товародвижения: на примере ЮФО : дисс. на соискание уч. степ. канд. эконом. наук : 08.00.05. — Ростов н/Д, 2011.

2. http://bookwebmaster.narod.ru/v mware.html.

3. Client-Server Programming and Applications — Department of Computer Sciences, Purdue University West Lafayette, IN 47907: Prentice Hall, 1993.

Bibliographic list

1. Khalyn, V. G. Logistical restructuring of regional distribution centers in the distribution system: the case of the SFD : the diss. Of candidate of economic sciences. — Rostov-on-Don, 2011.

2. http://bookwebmaster.narod.ru/v mware.html.

3. Client-Server Programming and Applications — Department of Computer Sciences, Purdue University West Lafayette, IN 47907: Prentice Hall, 1993.