СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ МОДЕЛИ
SYSTEM FOR CONTROLLING LIFE CYCLE OF INTEGRATED MODEL-BASED COMPUTER SYSTEMS

Изобретение относится к управлению компьютерными системами и приложениями и может использоваться при создании систем информационной поддержки (отделов АСУ) предприятий и организаций для управления жизненным циклом компьютерных систем и приложений.
Известна система администрирования сетевых компьютерных приложений (Дональд Б.С. «Способ администрирования сетевых компьютерных приложений и система для его осуществления» патент РФ №02143183, опубл. 20.12.1999, МПК H04Q 3/00, G06F 15/177), суть которой заключается в интеграции функций координации и управления приложениями распределенной информационной системы в сеть телекоммуникаций, что позволяет минимизировать расходы по передаче информации посредством телекоммуникационной сети и способствовать устойчивости процедур выбора маршрута, тем самым обеспечивая более надежное управление связью. Недостатками данного аналога являются:
- реализация управления устройствами и приложениями только на этапе оперативного управления без учета остальных фаз жизненного цикла, что не позволяет обеспечивать результативность управления, например в ИТ-подразделениях;
- для условий большой сети (при наличии тысяч устройств, характерных для средних и крупных организаций) непосредственное управление является сложно реализуемой операцией, связанной с допущением множества ошибок и сбоев.
Известна система управления динамической сетью в системе связи (Хирано Д., НГ Ч.В., Тань П.Й., Кох Т-М.Б. «Система управления динамической сетью, устройство управления динамической сетью и способ управления динамической сетью» патент РФ №2368087, опубл. 20.09.2009, МПК H04L 12/56), суть которой заключена в снижении сложности системы с протоколом мобильности и снижении стоимости технического обслуживания за счет использования мобильного маршрутизатора доступа и местного неподвижного маршрутизатора. Недостатком данного аналога является:
- предполагается управление только обобщенной мобильной сетью, без учета ее сложности, что не применимо для крупных сетей;
- реализуется управление только на этапе непосредственного функционирования без учета этапов развертывания, конфигурирования и проектирования.
Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям аналогом к заявляемому является компьютерно-реализованная система управления (Макколлум Р.В., Паланка P.P., Пфеннинг Й.Т., Саттон A.M., Браун М.Р. «Основанное на модели управление компьютерными системами и распределенными приложениями» патент РФ №2375744, опубл. 10.12.2009, МПК G06F 9/44).
Рассматриваемый прототип включает в себя систему основанного на модели управления, обеспечивающую новую инфраструктуру, которая дает возможность разработчику описать приложение или службу в терминах его компонентов. Разработчик может описывать желаемые состояния приложения или службы в терминах функциональных возможностей, конфигурации, защиты и рабочих характеристик. Это описание или модель поставляется вместе с приложением и используется системой при установке для конфигурирования служб управления. Компьютерная система использует при установке описание от разработчика для конфигурирования служб управления. Модель также описывает общие задачи, которые может выполнить администратор.
При такой совокупности описанных элементов и связей достигается повышение доступности приложения посредством действий автоматического управления, таких как: управление конфигурированием, обнаружение проблем, диагностика и восстановление.
Однако указанная система-прототип имеет недостаток: управление компьютерными системами осуществляется только на этапах функционирования и поддержки жизненного цикла, при этом реализуется поддержка только отдельных процессов жизненного цикла, что связано с ограниченностью используемых моделей, недостаточной эффективностью средств поддержки моделей, отсутствием интеграции подсистем оперативного управления с системами управления, например, процессами поставок компьютерных систем.
Задачей изобретения является создание системы управления жизненным циклом компьютерных систем на основе интегрированной модели, позволяющей повысить результативность управления компьютерными системами и приложениями, заключающейся в разработке, реализации и поддержке ИТ-инфраструктур предприятий, соответствующих предъявляемым требованиям.
Эта задача решается тем, что система управления жизненным циклом компьютерных систем на основе интегрированной модели, содержащая:
компонент описания 7, который описывает корректирующие действия и описывает приложение, службу и/или систему в терминах составляющих компонентов и желаемых состояний, при этом составляющие компоненты включают в себя, по меньшей мере, одно из
компонента модели 11, который дополнительно содержит, по меньшей мере, одну из модели компонента, модели исправности, конфигурационной модели, модели административных задач, модели архитектуры, модели рабочих характеристик и модели защиты,
компонента декларации 12, сгенерированного на основе, по меньшей мере, одного из компонентов модели, который включает в себя информацию составляющих компонентов и задание атрибутов в исходном коде одного из компонентов модели,
компонент системы управления 10, который включает в себя один или более интерфейсов прикладного программирования (API), которые взаимодействуют с приложением, службой или системой, в котором интерфейсы API обеспечивают, по меньшей мере, одно из центрального конфигурирования, доступа, основанного на роли, мониторинга системы, хранения и редактирования деклараций, генерации и регистрации событий, инструментальных средств, обработки счетчиков рабочих характеристик, локального конфигурирования, установки, автоматизации и планирования задач, и
компонент задач 8, который определяет, по меньшей мере, одно из задач мониторинга, задач выявления проблем и административных задач для рабочих характеристик посредством системы основанного на модели управления; и
компонент службы управления 9, который гарантирует доступность приложения, службы и/или системы через действия управления и использует компонент описания для развертывания приложения, службы и/или системы,
согласно изобретению дополнена:
компонентом концептуального управления 1, который осуществляет выявление потребностей использования новых компьютерных систем, определение их доступности на рынке, осуществляется выбор компьютерных систем;
компонентом интеграции и управления 2, который осуществляет интеграцию компьютерной системы в состав действующей ИТ-инфраструктуры и планирует ее использование по назначению;
компонентом интегрированного описания 3, который описывает действия и компьютерную систему в терминах составляющих компонентов на всех этапах жизненного цикла, а также обеспечивает моделирование динамического поведения компьютерной системы в рамках ИТ- инфраструктуры предприятия, при этом составляющие компоненты включают в себя, по меньшей мере, одно из
компонента интегрированной модели 5, который дополнительно содержит, по меньшей мере, одну из модели жизненного цикла компьютерной системы, модели динамики ситуаций;
компонента интегрированной декларации 6, сгенерированного на основе, по меньшей мере, одного из компонентов интегрированной модели, который включает в себя информацию составляющих компонентов и задание атрибутов в исходном коде одного из компонентов модели,
компонента оперативного управления 7, который включает в свой состав компонент описания, компонент системы управления, компонент задач и компонент службы управления.
Компонент интегрированного описания 3 связан с компонентом концептуального управления 1, компонентом интеграции и управления 2 и компонентом оперативного управления 4. Компонент описания 7 связан через компонент оперативного управления 4 с компонентом интегрированного описания 3. Компонент интеграции и управления 2 связан с компонентом концептуального управления 1 и компонентом оперативного управления 4.
Перечисленная новая совокупность существенных признаков обеспечивает за счет введения в состав системы управления жизненным циклом компьютерных систем на основе интегрированной модели дополнительных компонентов концептуального управления 1, интеграции и управления 2, интегрированного описания 3, оперативного управления 4, обеспечивает возможность использования интегрированной модели для управления управляемой компьютерной системой на всех этапах жизненного цикла, при этом за счет совершенствования компонента интегрированной модели путем его расширения динамическими и имитационными моделями обеспечивается повышение качественности принимаемых решений по вопросам управления компьютерными системами, что позволяет достичь повышения результативности управления компьютерными системами.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие изобретения условию патентоспособности «новизна».
Результаты поиска известных решений в области управления компьютерными системами и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Заявленное техническое решение поясняется чертежами, на которых показаны:
фиг.1 - структурная схема варианта системы управления жизненным циклом компьютерных систем на основе интегрированной модели;
фиг.2 - вариант жизненного цикла компьютерной системы;
фиг.3 - вариант реализации компонента интегрированной описания 3.
Технические средства осуществления изобретения с реализацией указанного в заявке назначения:
Компонент оперативного управления 4 представляет собой объединение компонентов компонента описания 7, компонента системы управления 10, компонента задач 8 и компонента службы управления 9 и может быть реализован в виде компьютерно-реализованной системы управления, предложенной в прототипе [Макколлум Р.В., Паланка P.P. Пфеннинг Й.Т., Саттон A.M., Браун М.Р. «Основанное на модели управление компьютерными системами и распределенными приложениями», патент РФ №2375744, опубл. 10.12.2009, МПК G06F 9/44]. Он предназначен для повышения надежности оперативного управления (реализации функций администрирования, конфигурирования, обнаружения проблем, диагностики и восстановления).
Компонент концептуального управления 1 выполняет функции определения потребностей использования новых компьютерных систем, определения их доступности на рынке, осуществляет выбор компьютерных систем. Для выполнения этих функций компонент может быть реализован на основе интеграции автоматизированного рабочего места оператора автоматизированной системы управления [Николаев Р.П., Гоффе С.В., Весельев А.Д., Григорьев В.Г., Григорьев В.В., Привезенцев С.А. «Автоматизированное рабочее место оператора системы управления», патент РФ №02133497, опубл. 20.07.1999, МПК G06F 15/00], автоматизированного рабочего места заказчика [АРМ «Заказчика» руководство пользователя], устройства выбора оптимальных решений [Горячкин В.В. «Устройство выбора оптимальных решений методом наименьших расстояний», патент РФ №02388047, опубл. 27.04.2010, МПК G06F 17/00], системы мониторинга компьютерной сети [Мошечкин А.А. «Способ мониторинга оборудования проводных сетей электросвязи и устройство для его осуществления», патент РФ №02331080, опубл. 10.08.2008, МПК G01R 31/02].
Компонент интеграции и управления 2 предназначен для интеграции компьютерной системы в состав действующей ИТ-инфраструктуры предприятия и планирования ее использования по назначению. Для выполнения этих функций компонент интеграции и управления может быть реализован на основе двух компонентов: компонента планирования использования, осуществляющего управление применением компьютерной системы в составе ИТ-инфраструктуры предприятия [Новицкий В.О. Система производственного планирования с использованием банка аналитических моделей // Информационно-управляющие системы. №3 (46). 2010. С.75-79] и компонента интеграции, осуществляющего интеграцию поставленной компьютерной системы в состав ИТ-инфраструктуры предприятия [Григорьев В.К., Ордынцев П.А. Интеграция ИУС подразделений вуза на основе сервис-ориентированной архитектуры // Системы управления и информационные технологии. 2010. №1.1 (39). С.127-131]. Компонент интеграции и управления 2 использует интегрированную модель компьютерной системы, получаемую от компонента интегрированной модели, осуществляет передачу управляющих воздействий компоненту оперативного управления, получает данные о приобретенных компьютерных системах от компонента концептуального управления.
Компонент интегрированного описания 3 состоит из компонента интегрированной модели 5 и компонента интегрированной декларации 6, и предназначен для описания действий и компьютерной системы в терминах составляющих компонентов на всех этапах жизненного цикла, а также обеспечивает моделирование динамического поведения компьютерной системы в рамках ИТ-инфраструктуры предприятия. Компонент интегрированного описания может быть реализован на основе многопроцессорной вычислительной системы [Левин И.И., Виневская Л.И. Модуль многопроцессорной системы. Патент №02282236 RU, опубл. 20.08.2006, МПК G06F 15/16]. Вариант реализации компонента интегрированного описания представлен на фиг.3. Для формирования интегрированной модели используются также частные модели из компонента описания.
Компонент интегрированной модели 5 предназначен для описания моделей управляемой компьютерной системы, используемых в целях управления на всех этапах жизненного цикла (фиг.2). Компонент интегрированной модели 5 может быть реализован на основе компонента модели [Макколлум Р.В., Паланка P.P., Пфеннинг Й.Т, Саттон A.M., Браун М.Р. «Основанное на модели управление компьютерными системами и распределенными приложениями», патент РФ №2375744, опубл. 10.12.2009, МПК G06F 9/44] с расширением количества используемых моделей компьютерной системы. Должны быть реализованы по меньшей мере одна из моделей управления на этапах и процессах жизненного цикла компьютерной системы 13 [Гришаков В.Г., Логинов И.В. Автоматизация процессов жизненного цикла программного обеспечения // Известия ОрелГТУ. Информационные системы и технологии. №2, 2010. - С.5-13], имитационных моделей компьютерной системы 14 [Сафонова И.Е. Методология создания, моделирования и адаптации корпоративных функционально-ориентированных сетей [автореферат д.т.н.]: 05.12.13. 2010. - 39 с.]. Объединение множества моделей компьютерной системы называется интегрированной моделью.
Компонент интегрированной декларации 6 предназначен для использования системами управления в процессе управления. Интегрированная декларация выступает в роли правила управления, сформированного на основе модели с использованием инструментальных средств трансляции. Компонент интегрированной декларации может быть реализован на основе компонента декларации с расширением операций управления на весь жизненный цикл компьютерной системы. По меньшей мере должны быть реализованы декларации управления этапами жизненного цикла 15 и декларации управления процессами жизненного цикла 16.
Промышленная применимость изобретения обусловлена тем, что оно может быть осуществлено с помощью современной элементной базы, с достижением указанного в изобретении назначения.
Возможность получения указанного заявителем технического результата:
Система управления жизненным циклом компьютерных систем на основе интегрированной модели позволяет повысить результативность управления компьютерными системами и приложениями. Под результативностью в данном случае понимается разработка, реализация и поддержка ИТ-инфраструктур предприятий, соответствующих предъявляемым со стороны предприятия требованиям. Для достижения данного эффекта разрабатывается интегрированная модель ИТ-инфраструктуры предприятия, которая образуется объединением множества интегрированных моделей компьютерных систем. Описание компьютерной системы в виде интегрированной модели осуществляет компонент интегрированного описания 3. Интегрированная модель представляет собой интеграцию множеств моделей компьютерной системы, необходимых для управления всеми процессами и стадиями жизненного цикла. При этом компоненты частных моделей входят в состав компонента интегрированной модели 13, а модели, относящиеся к стадии поддержки компьютерной системы ее жизненного цикла, входят в состав компонента модели 11. Имитационные модели компьютерной системы 14 используются для анализа возможности применения компьютерного устройства в соответствующих режимах. С использованием инструментальных средств компонента описания модели осуществляется на основе интегрированной модели формирование интегрированных деклараций - инструкций, правил, методик управления компьютерной системой на соответствующих стадиях жизненного цикла. Формирование интегрированных деклараций 6 осуществляется в двух компонентах: в компоненте декларации управления этапами жизненного цикла 15 осуществляется формирование инструкций управления на этапах жизненного цикла, в компоненте декларации управления процессами жизненного цикла 16 осуществляется формирование инструкций управления на процессы жизненного цикла.
На основе интегрированных деклараций 6 в компоненте концептуального управления 1 осуществляется реализация управления стадиями жизненного цикла компьютерной системы: формирование концепции, разработка, снятие с эксплуатации, а также всех соответствующих процессов жизненного цикла. Для этого осуществляется мониторинг состояния всей ИТ-инфраструктуры предприятия, мониторинг доступных компьютерных систем. На основе данных мониторинга осуществляется определение потребности предприятия в совершенствовании ИТ-инфраструктуры. Выявление потребностей приводит к реализации этапа формирования концепции компьютерной системы. При этом реализуются функции определения требований к компьютерной системе. С учетом сформированных требований осуществляется выбор и приобретение требуемой компьютерной системы. При окончании необходимости в использовании компьютерной системы реализуется ее вывод из эксплуатации. После приобретения данные о компьютерной системе поступают в компонент интеграции и управления, а ее технические характеристики наполняют компонент интегрированной модели 5 и компонент модели 11.
Компонент интеграции и управления 2 осуществляет реализацию интеграции компьютерной системы в состав ИТ-инфраструктуры предприятия, а также осуществляет планирование его использования в соответствии с текущими задачами. Для этого в компоненте интеграции и управления 2 на основе данных о компьютерной системе, моделей соответствующих этапов и процессов жизненного цикла осуществляются действия по планированию внедрения компьютерной системы в состав ИТ-инфраструктуры. Результатом этих операций является разработка проекта внедрения, который предполагает соответствующее конфигурирование компьютерной системы и ее окружения. Проект внедрения в соответствующем виде передается в компонент оперативного управления 4 для осуществления конфигурирования компьютерной системы, а также в компонент интегрированного описания 3 для пополнения компонента интегрированной модели 5.
На основании полученного плана компонент оперативного управления 4 осуществляет соответствующую настройку и дальнейшее управление компьютерной системой. При этом компонент описания 7 обеспечивает получения требуемых компонентов модели, необходимых для управления компьютерной системой из компонента интегрированного описания 3. Компонент оперативного управления 4 через компонент задач 8 реализует выполнение по меньшей мере одной из функций: мониторинга, выявления проблем и администрирования. Доступность обеспечивается через компонент службы управления 9. Компонент системы управления 10 обеспечивает выполнение всех или части функций, связанных с осуществлением поддержки компьютерной системы на этапе поддержки и функционирования.
Управление на основе интегрированной модели позволяет управлять компьютерной системой на всех этапах ее жизненного цикла, при этом за счет интегрированной модели реализуется согласованное управление отдельными процессами и этапами. В результате этого происходит выявление потребностей предприятия в модернизации ИТ-инфраструктуры и их удовлетворение за счет управления компьютерной системой с требуемой эффективностью. Такие действия по управлению приводят к повышению результативности управления компьютерной системой.