ЕС ЭВМ, созданные на базе архитектуры мэйнфреймов семейства IBM/360-370, использовались практически всеми крупными организациями и производственными предприятиями. Применялись и мини-компьютеры, но их роль была не так велика.
В середине 90-х годов во всем мире начались преобразования, в ходе которых ряд крупнейших производителей ЭВМ и системные интеграторы предлагали заменять мэйнфреймы на Unix-машины. Россия, как всегда, отличалась собственной спецификой, часто приводившей к драматическим ситуациям. ЕС ЭВМ, характеризовавшиеся высокой стоимостью эксплуатации и низкой надежностью, кое-где начали вытесняться даже персоналками. Во вновь создаваемых коммерческих структурах — причем даже в самых крупных — стали устанавливаться серверы, архитектура которых мало отличалась от мини-ЭВМ.
Однако развитие вычислительных систем не просто диктуется модой. Организации, от деятельности которых зависело решение жизненно важных вопросов страны, старались приобретать современные мэйнфреймы, позволявшие продолжить работу с прикладными программами, написанными для ЕС ЭВМ. Одной из них является Зональный информационный центр (ЗИЦ) ГУВД Москвы. Его информационно-вычислительный комплекс — интересный пример того, как взаимодействие потребностей и возможностей, идей и экономики приводит к трудному, но реальному движению вперед.
ЗИЦ ГУВД сегодня
Компьютеры на страже порядка
Вычислительный центр ЗИЦ расположен по хорошо известному адресу Петровка, 38. Не все знают, что этот центр каждые сутки отвечает на десятки тысяч оперативных запросов сотрудников различных подразделений МВД и правозащитных органов.
Какими средствами и как это делается? Почти 90% вычислительной нагрузки ВЦ ЗИЦ, связанной с обработкой оперативной информации в реальном масштабе времени, приходится на два мэйнфрейма IBM с операционными системами MVS XA и OS/390 2.6. Один из них — компьютер с архитектурой S/370, другой — Parallel Enterprise Server S/390. Там же используется и двухмашинный кластер Unix-серверов Siemens RM 600 c СУБД Oracle7.3.
В инфраструктуру ГУВД Москвы входят информационные центры (ИЦ) десяти административных округов с Unix-серверами, поддерживающими СУБД Oracle, девять из которых (за исключением Зеленограда) объединены волоконно-оптическим кольцом с быстродействием 155 Мбит/с. Такая организация связи обеспечивает обмен информацией между базами данных ЗИЦ и ИЦ административных округов, предоставляет доступ к центральным БД из дежурных частей, а также поддерживает ведомственную электронную почту «Дионис». Для дежурных частей, не имеющих связи с кольцом, предусмотрены выделенные телефонные линии «Искра».
ВЦ ЗИЦ работает каждый день 24 часа в сутки. Простои машин недопустимы, так как отвечать на запросы надо в реальном времени. Технические возможности мэйнфреймов обеспечивают необходимую надежность. За все время эксплуатации произошла лишь одна мелкая неисправность «подержанной» системы S/370. С момента ввода в действие Parallel Enterprise Server S/390 никаких неприятностей с этой машиной не было.
Задачи и системы
«Одна из основных задач ЗИЦ — предоставление оперативно-розыскной информации дежурным частям всех отделений милиции, а также 38 управлениям МВД города Москвы. Базы данных ВЦ ЗИЦ, объем которых превышает 10 млн. единиц хранения информации, содержат сведения о лицах, событиях и вещах, фигурирующих в фактах правонарушения, об автотранспорте, оружии и другую информацию подобного рода, необходимую в повседневной работе московской милиции», — говорит начальник вычислительного центра ЗИЦ Виктор Перов.
Мэйнфреймы обеспечивают наибольший объем хранения информации и поддерживают самые интенсивные потоки запросов на ее обновление и получение данных. Когда кто-то покупает автомобиль, он становится косвенным пользователем этих БД. Если человека штрафуют за нарушение административных правил, то он попадает в БД как «фигурант», и это создает довольно насыщенный поток сведений. В случае совершения преступления фиксируются данные о том, что, где, когда и как произошло, кто является потерпевшим, каково орудие преступления, кем оно совершено или каковы признаки подозреваемого. На мэйнфреймах ведется также база владельцев огнестрельного оружия.
На Unix-серверах решаются задачи обработки статистики административных и уголовных правонарушений и действует справочная система, предоставляющая информацию о находящихся в розыске вещах, документах и оружии.
Все эти сведения — и не только они — требуются в оперативной работе многих подразделений ГУВД. Следует учитывать, что люди, машины, оружие и паспорта перемещаются и по Москве, этому огромному мегаполису, и далеко за ее пределами. Оперативные данные могут потребоваться в любой момент времени и из любой точки.
Понятно, что в таких условиях в основе информационного обеспечения ГУВД Москвы должна лежать концепция создания единого информационного пространства всех его подразделений. Несмотря на то что эта задача решена пока только частично, уже сейчас многие виды запросов в базы данных ЗИЦ и окружных информационных центров формируются с использованием унифицированных словарей, классификаторов и структуры последовательных файлов почтовых сообщений. Применение техники репликации изменений в БД позволяет автоматически выполнять синхронизацию содержимого баз данных округов и ЗИЦ. В настоящее время основными источниками исходной информации служат районные отделения внутренних дел, отделения муниципальной и криминальной милиции и другие подразделения, которые передают ее в ЗИЦ через информационные центры своих округов. Конечно, сохраняется возможность ручного ввода данных бумажных учетных карточек непосредственно в службах ЗИЦ. Но это в основном дублирующая технологическая линия, а также метод обработки материалов, поступивших из некоторых правоохранительных органов, в частности судебных инстанций.
От карточек до абстракций
«Мински», картотеки и драмы идей
История ВЦ ЗИЦ ГУВД Москвы типична для любого достаточно крупного советского, ныне российского, вычислительного центра. Первоначально данные каждого подразделения ГУВД хранили в виде отдельных картотек, информация которых размещалась на картах с краевой перфорацией. Позднее «картотечный» способ хранения документов использовался в компьютерных файлах, где каждая электронная «карточка» соответствовала первичному бумажному документу.
На первых порах основой этих электронных картотек был «Минск 32». Данные размещались на магнитных лентах. Но уже тогда идеи разработчиков информационных систем опережали штатные возможности компьютеров и системного ПО.
«Реализация любой концепции требует использования соответствующего базового аппаратного и программного обеспечения. Однако их отсутствие не останавливает развития идей, которые воплощаются в жизнь с применением имеющихся в наличии средств. Творческая мысль всегда опережает уровень используемой техники», — считает Юрий Варковастов, заместитель директора компании ИВЦ АИС, Инженерно-внедренческого центра автоматизированных информационных систем, в течение многих лет ведущего совместные работы с ЗИЦ. «На ЭВМ ??Минск 32?? приходилось разрабатывать специальные методы обновления хранимой информации, чтобы избежать ее потерь из-за низкой надежности этих машин. Ввод и корректировка документов производилась в режиме off-line каждые двое суток. Это была информационно-справочная система, которая мало соответствовала требованиям оперативной работы. Тем не менее мы находили решения, позволявшие преодолевать несовершенство компьютеров», — поясняет он. Действительно, идеи и алгоритмы опережали возможности вычислительных средств. Поэтому приходилось тратить массу времени и сил, чтобы преодолеть ограничения, вызванные их недостаточной производительностью.
ЕС ЭВМ 1022, где для хранения данных стали использоваться магнитные диски, предоставили новые возможности. Однако и они не могли справиться с задачами такого города, как Москва. Но опять планы обгоняли имевшуюся технику. Появился проект интегрированного банка данных о населении Москвы и области. Однако для его реализации требовалось столько
7-мегабайтных дисководов, что их пришлось бы размещать на нескольких этажах здания ВЦ! Понятно, что время для воплощения в жизнь подобного решения тогда еще не наступило.
Но существовали и другие ограничения, проистекавшие из соответствия структуры хранимых данных структуре традиционных учетных документов, карточек. Так как необходимые сведения содержались в различных файлах-картотеках, такая организация хранения информации приводила к многократному дублированию данных, возникновению проблем с их поиском, трудностям в интерпретации результатов выборки.
Поэтому потребовались новые методы, алгоритмы и инструменты. Одной только СУБД было недостаточно. Нужно было создать эффективные методы работы с информацией и использования баз данных. Было решено разделить узко специальные сведения различных подразделений органов ВД и общие данные, необходимые для проведения оперативно-розыскных мероприятий. Кроме того, возникла необходимость организовать эффективное информационное взаимодействие различных структур и обеспечить для них возможность использования всех общих сведений.
Вместе со всей страной
ЗИЦ получил свое название около 20 лет назад, когда существовал грандиозный план централизованного информационного обслуживания 12 областей, входящих в состав «Золотого кольца» России. Впоследствии планы упростились, и работа ЗИЦ ограничилась Москвой и частично областью, а название осталось. В ВЦ ЗИЦ появились модели ЕС ЭВМ 1035, 1061 и 1066. Для достижения необходимого уровня надежности эти компьютеры, начиная с 35-й модели, устанавливались парами.
Вопрос обеспечения управлений и служб МВД самыми современными ЭВМ обсуждался еще в конце 80-х, когда приобретение вычислительной техники определялось не столько конкретными нуждами конечных пользователей, сколько единой стратегией централизованного снабжения. Именно в то время и возникла идея оснастить МВД Unix-серверами компании Siemens.
Однако и в этой ситуация существовала определенная дистанция между идеями и их реализацией. В 1990 году финансирование программ развития ГУВД практически прекратилось. Это привело к весьма существенному сокращению штатов компании ИВЦ АИС. С потерей кадров заметно снизился темп развития информационной системы ЗИЦ, частично был утрачен и накопленный опыт.
И только с 1993 года положение стало меняться. Возобновилось финансирование работ, и появилась возможность интенсифицировать создание информационных систем и модернизировать технические средства. «В результате
ЕС 1066 проработали около полугода, так как мы смогли купить мэйнфреймы IBM», — рассказывает Виктор Перов. «Тогда приобрели две бывших в употреблении машины S/370. Мы не могли без них обойтись, поскольку только ЭВМ такого класса способны заменить модели ЕС. Это были уже снятые с производства компьютеры, но вряд ли в то время можно было рассчитывать на что-нибудь другое. По своим техническим данным они мало отличались от ЕС 1066, но значительно превосходили их по надежности», — вспоминает его заместитель Александр Куликов.
В это же время после встреч Бориса Ельцина с Вилли Брандтом начались в рамках единой программы МВД первые поставки Unix-серверов с лицензиями на локализованную для России СУБД Oracle. Их аппаратная конфигурация включала два многопроцессорных сервера, магнитооптичекую библиотеку, набор терминалов, персональных компьютеров и другое оборудование.
Годом позже в ИВЦ АИС вернулся Юрий Варковастов. Он стал главным конструктором информационной системы для Петровки, 38. Затем к работе подключилась группа специалистов, которая взялась за реализацию ряда проектов по созданию баз данных и информационных систем на СУБД Oracle. Были разработаны концепция и архитектура новой БД, инструментальный комплекс для очистки и переноса накопленных данных в БД на основе Oracle, осуществлен ввод в промышленную эксплуатацию оперативной учетно-справочной системы по находящимся в розыске вещам, оружию, документам. Началось создание ПО на новой технике для ИЦ округов Москвы. Появились перспективные макетные системы для отработки новых способов обращения пользователей к базам данных, в том числе в режиме навигации и произвольного отбора интересующих сведений. Активное участие в проектах ЗИЦ начали принимать консультанты корпорации Oracle.
Зигзаги и концепции
Кризис 1998 года в очередной раз замедлил темпы работы, но уточнение концепций и создание системы продолжается. Для формирования единого информационного пространства и решения на его основе всего комплекса проблем разрабатывается Автоматизированная информационно-справочная система оперативно-розыскного и профилактического назначения (АИС ОРП). «Организация информационного взаимодействия значительного числа подразделений, выполняющих различные функции, требует создания единого механизма, позволяющего, не нарушая самостоятельности их деятельности, интегрировать информационные и вычислительные ресурсы», — считает Юрий Варковастов.
АИС ОРП является «информационным мостом», связывающим специализированные территориально-распределенные автоматизированные системы, предназначенные для решения задач таких структур московской милиции, как ГИБДД, MУР, дежурная часть, следственное управление и др. Именно АИС ОРП концентрирует общую информацию, поставляемую различными управлениями и службами московской милиции, обеспечивая ее предоставление подразделениям Министерства внутренних дел Москвы. Для реализации в полном объеме всех этих систем требуются современные высокопроизводительные вычислительные средства.
Комплексная автоматизация
Принципиальным отличием баз данных АИС ОРП является переход к хранению обобщенных информационных объектов. Им могут соответствовать различные типы реальных объектов, выделяемых по некоторым формальным признакам, в частности по совпадению групп реквизитов, по которым наиболее часто формируются запросы. Таким объектом может быть конкретное физическое лицо, какое-либо событие, та или иная вещь.
 |
| Рис. 1. Схема формирования информационных объектов ИБД ЗИЦ. Исходный документ из любой картотеки разбивается на части, относящиеся к различным информационным объектам. Между этими частями устанавливаются связи, позволяющие сохранить первоначальный образ д |
 |
| Рис. 2. Взаимодействие автоматизированных рабочих мест с ИБД ЗИЦ. Информационная модель, ориентированная на объекты, позволяет наряду с традиционными специализированными рабочими местами использовать универсальные АРМ новых типов, предоставляющие возможно |
Проект АИС ОРП позволил координировать развитие не только информационных ресурсов, но и аппаратных и коммуникационных систем. Именно после его разработки для ВЦ ЗИЦ приобрели одну из последних моделей Parallel Enterprise Server S/390, создали ИЦ в административных округах Москвы, развернули ведомственную электронную почту как основное средство доставки информации.
В 1996 году на основании решения правительств Москвы и Московской области объявили конкурс на создание системы комплексной автоматизации деятельности милиции в Москве, который выиграла компания «Системинвест». Разработка обошлась в 1,2 млрд. рублей (в масштабе цен того времени). Проект предусматривал оснащение ВЦ ЗИЦ двухмашинным кластером систем S/390 на основе технологии Parallel Sysplex, установку в каждом из информационных центров десяти административных округов Москвы комплексов Siemens RM 400 и RM 300, оснащение 38 управлений МВД Москвы высокопроизводительными ПК-серверами, создание системы связи с Министерством внутренних дел и его подразделениями в Московской области. Стоимость первой очереди реализации проекта составляла около 20 млн. долл.
Осуществить финансирование в полном объеме не удалось, но все же многое было сделано. По мнению Виктора Перова, единая концепция автоматизации позволяет эффективно и целенаправленно расходовать средства по мере их появления. «В рамках проекта было разработано техническое задание на локальную сеть всего комплекса Петровки, 38. Стоимость коммуникационной инфраструктуры, активного сетевого оборудования и персональных компьютеров составила 2,4 млн. долл. Объявили конкурс, проанализировали коммерческие предложения шести компаний, определили исполнителя. Но дальше этого дело не пошло», — говорит Виктор Перов. В частности, еще не введен в действие двухмашинный кластер мэйнфреймов.
Система развивается
В перспективе — мэйнфреймы
Темпы развития информационной системы ГУВД Москвы определяются экономической ситуацией в стране. Но, несмотря на периодически возникающие трудности, эта система постоянно развивается.
Сейчас в ВЦ ЗИЦ используются и Unix-серверы, и мэйнфреймы. «Серверы — это хорошие системы. Они вполне отвечают информационным потребностям управлений МВД московских округов или областных городов. Но в ВЦ ЗИЦ намного нужнее современные мэйнфреймы, которые гораздо менее чувствительны к информационным перегрузкам, возникающим при увеличении количества пользователей, а также предоставляют возможность исполнять все программы, разработанные ранее для ЕС ЭВМ», — считает Виктор Перов. Использование мэйнфреймов позволяет с успехом решать многие проблемы обработки информации в больших системах. При централизации данных легче обеспечивается их логическая целостность, а также администрирование и предоставление прав доступа к информационным ресурсам различным категориям пользователей. После установки вычислительных систем IBM до нескольких секунд уменьшилось время реакции на запрос, которое при работе с ЕС ЭВМ определялось минутами.
По мнению Юрия Варковастова, раньше много говорилось о разукрупнении вычислительных систем и переходе к распределенным базам данных, но на практике из этого ничего не получилось. «В наших условиях лучший способ развития информационной системы — переход от ??мэйнфреймов?? ЕС ЭВМ к современным мэйнфреймам с их практически неограниченными вычислительными возможностями. Следует учитывать, что при применении других классов машин потребуется полная переделка действующей системы. В реальных условиях, когда ежедневно нужно производить несколько десятков тысяч обновлений информации, это весьма непростая задача», — подчеркивает он.
Администрация ВЦ отлично понимает все преимущества применения лицензионных программных продуктов и старается использовать только такое ПО. Но есть и проблемы. «Работа с современным прикладным программным обеспечением, а также с операционными системами IBM требует достаточно глубокого знания их архитектуры и специфических особенностей. При освоении новых режимов ПО нас всегда выручает техническая поддержка специалистов московского офиса IBM», — отмечает Александр Куликов. Однако необходимость покупки лицензионного ПО нужно обосновать на конкурсной комиссии, где рассматриваются вопросы материально-технического снабжения. И если всем понятно, что мэйнфрейм вполне может стоить более 2 млн. долл., то объяснить, что за два или три компакт-диска с программными продуктами нужно отдать полмиллиона, бывает очень трудно.
Не только ГУВД
В настоящее время решены многие вопросы создания АИС ОРП и реализуется пилотный проект этой системы. Со временем появится и двухмашинный кластер, и базовое ПО, позволяющие полностью использовать все его возможности. АИС ОРП — достаточно универсальная система, которую можно применить для создания единого информационного пространства не только подразделений МВД Москвы, но и других правоохранительных органов, таких как ФСБ, прокуратура, суды, налоговая полиция, а также некоторых структур управления правительства Москвы. Но для этого должны быть устранены ведомственные и психологические барьеры, а также выпущены нормативные документы, регламентирующие информационное взаимодействие разнородных по своей функциональной направленности государственных служб. Можно надеяться, что все это — временные трудности и что полномасштабное внедрение АИС ОРП будет способствовать их успешному преодолению.