Geum.ru

Доклад/Технічні науки інформатика, обчислювальна техніка та автоматизація

Вид материалаДоклад

Содержание


Рис. 1 Реплікація копіювання сервісів
Подобный материал:
Доклад/Технічні науки – інформатика, обчислювальна техніка та автоматизація

УДК 681.3.07

Гладкий Д. І., Савицький А. Й.

СТВОРЕННЯ АРХІТЕКТУРИ ЕЛЕКТРОННОЇ БІБЛІОТЕКИ ВИЩОГО НАВЧАЛЬНОГО ЗАКЛАДУ НА БАЗІ СЕРВІСНИХ ПРОГРАМНИХ КОМПОНЕНТ

Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут”, КБ інформаційних систем


Застосування сервіс-орієнтованого підходу при побудові архітектури електронної бібліотеки (ЕБ) вищого навчального закладу (ВНЗ) вимагає розгляду ряду питань. По перше, це визначення базового набору сервісних програмних компонент (сервісів), що будуть реалізувати всі задачі автоматизованого технологічного комплексу (АТК) ЕБ, по друге, адаптація базового набору сервісів в умовах появи нових задач ЕБ ВНЗ, по третє, раціональний (оптимальний) розподіл сервісів між серверами інформаційно-обчислювальної мережі ЕБ ВНЗ.

Запропонований наступний базовий набір сервісів ЕБ: адміністрування (підтримка бази даних (БД) розподілених інформаційних ресурсів (ІР), розподіл й контроль прав доступу користувачів до ІР, моніторинг мережі й порталу, інші), робота з ІР (відбір об’єктів для створення фонду та колекцій ІР, сканування, ручне введення, перевірка повторів, комплектація та каталогізація електронних ІР, створення тематичних колекцій за напрямками діяльності ВНЗ, зберігання ІР, архівування ІР, ретроконверсія, інші), робота з користувачами (персоналізація, спілкування, виконання замовлень, інші), пошук ІР (пошук в електронному каталозі, контекстний пошук, пошук в Інтернет, інші), звітність (аналіз використання фонду та колекцій студентами, співробітниками ВНЗ, іншими користувачами ЕБ, формування звітних матеріалів, інші), відображення даних (відображення на порталі ЕБ, відображення на моніторах комп’ютерів в читальних залах ЕБ ВНЗ, інші).

Розвиток ЕБ ВНЗ пов’язаний з збільшенням переліку послуг читачам, які мають доступ до інформаційних ресурсів по внутрішній мережі навчального закладу або по Internet. Тому архітектура ЕБ повинна мати загальний сервіс адаптації, який реалізує задачу включення в базовий набір сервісів нових сервісів. Підлягають розгляду наступні категорії адаптації:

1. Повна адаптація або адаптація під новий набір даних. До цієї категорії входять такі задачі, які не призводять до змін в структурі сервісів, додаванні нових сервісів або зміни бізнес-процесів. Тобто існуючий набір базових сервісів повністю покриває весь спектр поставлених перед ним задач з новими даними.

Нехай B1 – це базовий набір сервісів для набору даних D1 , а B2 – це базовий набір сервісів для набору даних D2, і якщо B1 = B2 , то будемо вважати, що базовий набір сервісів B1 буде повністю адаптованим до набору даних D2.

2. Часткова адаптація. Поява нових задач приведе до незначних змін в базовому наборі сервісів або у зв’язках між ними. Адаптація до таких умов відбувається за допомогою додавання нових сервісів, які будуть реалізовувати інформаційний зв’язок між новими задачами й існуючим базовим набором сервісів.

Якщо базовий набір сервісів B1 для множини задач T1 приблизно дорівнює базовому набору сервісів В2 для множини задач Т2, то адаптація В1 під множину задач Т2 являється частковою. Тобто або , де – кількість додаткових сервісів, які необхідні для покриття задачі T2.

3. Мінімальна адаптація. До цієї категорії відносяться такі задачі, для реалізації яких можна застосувати лише декілька сервісів. Для повного покриття нової задачі необхідно створювати нові сервіси і змінювати зв’язки між існуючими.

Формальне визначення мінімальної адаптації: якщо базовий набір сервісів B1 не входить в базовий набір сервісів B2 для вирішення множин задач T2, то така адаптація називається мінімальною. Тобто: .

4. Масштабна адаптація. Ця категорія адаптації являється комбінацією перших двох категорій в проекції на збільшення кількості ресурсів/користувачів бібліотеки. Тобто вона визначає, наскільки існуючий базовий набір сервісів зможе виконати свою роботу в умовах постійно зростаючої кількості нових ІР або зростаючої кількості запитів до ЕБ від користувачів як Інтранет так й Інтернет. Наприклад, якщо бібліотека буде постійно збільшувати кількість внутрішніх і зовнішніх ресурсів, то може постати необхідність у доданні до базового набору сервісів, який би відповідав за розподіл інформаційних потоків між великою кількістю ресурсів. Також може постати питання у доданні нового сервісу-диспетчера, який би відповідав за розподіл й обробку черги запитів від користувачів, якщо існуючий базовий набір не справляється із збільшеною кількістю користувачів. Ще одним прикладом для масштабної адаптації може стати входження ЕБ конкретного ВНЗ в інформаційний простір ЕБ сукупності ЕБ вищих навчальних закладів міністерства освіти і науки. В такому випадку будуть задіяні інші механізми для обміну даними між бібліотеками, які необхідно буде реалізувати новими сервісами. Також відбудеться розподіл сервісів територіально, підвищиться навантаження на власні бібліотечні сервіси ЕБ ВНЗ, а також збільшиться кількість ІР.

Задача раціонального (оптимального) розподілу сервісів між серверами інформаційно-обчислювальної мережі ЕБ ВНЗ з різними обчислювальною здатністю і пропускною здатністю мережі пов’язана з мінімізації часу очікування користувача (читача) на відгук його дій та запитів. Обмежена обчислювальна здатність кожного із серверів визначається кількістю операцій з даними в секунду, яку може виконати сервер. Пропускну здатність мережі можна оцінити кількістю інформації, яку вона може передати від одного сервера до іншого за певну одиницю часу. Водночас має досягатися максимально можлива надійність функціонування всіх сервісів ЕБ.

Розподіл сервісів між серверами інформаційно-обчислювальної мережі має дві складові: статичну й динамічну. Статичний розподіл здійснюється на основі результатів вирішення розрахункової задачі з врахуванням реальних обмежень. Динамічний розподіл здійснює так званий диригент – службовий сервіс, який управляє всіма потоками даних між сервісами, контролює час виконання, завантаженість кожного із сервісів. За допомогою диригента можна динамічно змінювати або перерозподіляти навантаження серед сервісів, виконувати копіювання сервісів до іншого сервера, тобто здійснювати реплікацію сервісів. Реплікація використовується для копіювання сервісів між різними вузлами (серверами) мережі, якщо вирішення задачі, яку оброблює сервіс, займає багато часу, або пропускна здатність мережі не дозволяє швидко передавати дані від одного сервера до іншого (рис.1).



Рис. 1 Реплікація копіювання сервісів

Якщо ж під час експлуатації сервісів електронної бібліотеки або після зміни її задач і структури сервіси змінюють свою групу, то Диригент може перерозподілити ці сервіси «на льоту» без завади роботи цих сервісів між вузлами.

Загальну постановку задачі створення сервісу „Диригент” можна сформулювати наступним чином: розробка функцій, методів, механізмів роботи диригента в умова сервіс-орієнтованої архітектури ЕБ ВНЗ зі змінним навантаженням на сервіси в часі, а також в умовах масштабування ЕБ ВНЗ в горизонтальному і вертикальному напрямках. Під словом „в горизонтальному напрямку” розуміється, що функціонал і спектр задач ЕБ ВНЗ залишаються незмінними, а лише додаються нові бази даних, збільшується кількість користувачів, серверів. Під вертикальним масштабуванням будемо розуміти зміну регламенту роботи ЕБ ВНЗ, додавання нових сервісів, задач, для чого буде необхідно створювати нові сервіси, змінювати логіку зв’язків між сервісами і т.д.

Всі сервіси можна поділити на групи за коефіцієнтом використання (число, яке являється добутком кількості використання сервісу в АТК на його прогнозовану частоту F= f*n, де f – прогнозована частота використання сервісу, n – кількість входжень сервісу до задач АТК).

Введені критерії для груп: група І („низька” частота) – включає всі сервіси з коефіцієнтом 1-5, група ІІ („середня” частота) – 6-10, група ІІІ – 11-15 і більше („висока” частота). Якщо сервіс має різну прогнозовану частоту використання в різних задачах АТК, то n приймає максимальне значення із представлених.

Даний критерій приналежності до груп слід перераховувати кожний раз, коли вносяться зміни до задач бібліотеки, при появі нових сервісів, зміни процесів або втрати/надбання актуальності інших сервісів. Ці групи використовуються для оптимізації навантаження вузлових елементів ЕБ ВНЗ.