ИТ-находки портов Находки

Так уж исторически сложилось, что эти подразделения между собой и дружат, и вместе с тем соревнуются, как бы подстегивая друг друга своими ИТ-находками

Впечатления от знакомства с Находкинским морским торговым и Восточным портами остались просто великолепные. Заслуживают внимания технологический уровень их систем, продуманность и обоснованность решений, касающихся ИТ-инфраструктур, умение персонала строить свои отношения с бизнес-руководством и с менеджерами организаций-партнеров. Впрочем, обо всем по порядку.

География и история

Находкинский морской торговый порт (НМТП) расположен в Приморском крае, в 165 км к юго-востоку от Владивостока, рядом с городом Находка — довольно крупным для этих мест городом с населением около 200 тыс. жителей. Восточный порт — примерно в 20 км от него, рядом с поселком Врангель-1. Оба порта расположены на пересечении крупных торговых путей, соединяющих Западную Европу, Россию и страны Юго-Восточной Азии.

Находкинскому порту 53 года, Восточному — 26. Весьма существенная разница, сильно сказавшаяся на дальнейшем развитии двух портов, заключается в том, что Восточный строился позднее и при активном участии зарубежных (в основном японских) партнеров.

Значительна также разница в том, какие грузы идут через эти порты. Если в НМТП преобладают так называемые «генеральные грузы» (насыпные и пакетированные грузы, черные и цветные металлы, лес, целлюлоза и пр.), то в Восточном — «навалочные» (уголь, удобрение, руда), а также лес, металл и контейнерные перевозки.

В настоящее время порты имеют примерно равное число персонала — 2,5 — 3 тыс. человек.

Отделы АСУ появились в них практически в одно время — четверть века назад. Так уж исторически сложилось, что специалисты этих подразделений между собой и дружат, и одновременно соревнуются, тем самым как бы подстегивая друг друга.

Информационные системы и СУБД

Поначалу информационные системы этих предприятий имели сходную архитектуру, однако вскоре пути их развития разошлись. Сходными, однако, остались два ключевых фактора: во-первых, все приложения на обоих предприятиях созданы силами собственных разработчиков, во-вторых, и там и тут имелось четкое стремление приблизить пользователей к информационной системе. Примечательно еще одно обстоятельство: и Восточный, и Находкинский морской торговый порты имеют немалую географическую протяженность — несколько километров. Часть их сетевых коммуникаций прокладывалась вдоль берега, часть — по дну заливов, а часть работает посредством RadioEthernet.

Сходство двух предприятий прослеживается и в выборе СУБД. Оба порта используют не совсем стандартные решения в этой области. У обоих — СУБД компании InterSystems. Восточный порт ранее использовал систему DSM, Находкинский — продукт DTM. В настоящее время Восточный порт уже закончил перевод большей части своей системы на новый продукт InterSystems — СУБД Cache?, НМТП также близок к завершению такого перехода. Предприятия мотивируют свой выбор высокой производительностью и надежностью СУБД, ее небольшой требовательностью к вычислительным ресурсам и компактностью. «Если бы пользователям пришлось долго ждать, они бы нас не поняли», — говорит начальник информационно-вычислительного центра Восточного порта Валерий Стафеев. И добавляет: «Нам надо быть оперативными, гибкими и быстрыми при решении задач ИТ, наши клиенты это заслуживают». Для НМTП важны также заложенные в эти продукты развитые возможности репликации.

Еще один, пожалуй, ключевой для обоих заказчиков фактор, учитывавшийся при выборе СУБД, — сохранность инвестиций. И DSM, и DTM были основаны на принципах М-технологии — прикладной среды с не зависящим от аппаратной платформы и операционной системы кодом приложений. СУБД Cache? практически полностью совместима с предыдущими продуктами. В результате, по словам Стафеева, когда Восточному порту понадобилось перенести приложения с архитектуры VAX и СУБД DSM на NT с Cache?, 99,9% забот пришлось на системные задачи. Для прикладных программистов почти ничего не изменилось. Практически не потребовалось переучивать и обслуживающий персонал. Более того, в Восточном порту до сих пор используются отдельные фрагменты ПО, написанные почти 25 лет назад.

Находкинский порт

Лариса Петровна Зудова

Как рассказала Лариса Зудова, генеральный директор компании «Информационные системы» (эта фирма выполняет роль ИТ-отдела порта), впервые к технологии InterSystems (в то время СУБД DSM) в Находкинском морском торговом порту обратились в 1984 году. Она была внедрена для обработки информации на контейнерном терминале порта. В то время работу терминала обеспечивал вычислительный комплекс на базе двух отечественных ЭВМ СМ-1403 с двумя десятками удаленных терминальных устройств. На четырех остальных перегрузочных комплексах автоматизированной обработки информации не было. Другие приложения (бухгалтерия, зарплата, кадры и т. п.) работали на ЭВМ М-4030 с операционной системой ОС ЕС без использования СУБД.

В 1986 году решено было модернизировать всю информационную систему порта, чтобы обеспечить работу более 100 АРМ на всех перегрузочных комплексах порта, а также в отделах управления порта. Были приобретены и объединены в вычислительный комплекс пять отечественных ЭВМ СМ-1420. Выбирая СУБД, особое внимание обращалось на способность системы обеспечить необходимые технологические характеристики и на ее стоимость. Тогда больше были на слуху ADABAS, ИНЭС и т. п. Долго и скрупулезно сопоставлялись стоимость оборудования и ПО в расчете на одно рабочее место, а также технологические характеристики — скорость реакции на запрос, возможность репликации и т. п. «По всем параметрам технология InterSystems выигрывала. Переход на нее был для нас достаточно революционен, но, к счастью, в последующие годы у нас не появилось поводов об этом сожалеть, и в частности благодаря тому, что система нормально сопровождалась фирмой-производителем, — считает Зудова. — С тех пор как в России открылось представительство компании InterSystems, деловые контакты со специалистами-разработчиками стали еще более эффективными. Все эти годы технология стремительно развивалась, обеспечивая поддержку новых аппаратных средств и совершенствуя инструментарий разработчиков. Она позволила безболезненно увеличивать число рабочих мест, гарантировала высокую эксплуатационную надежность системы в целом. Еще большие надежды мы связываем с новой, приобретенной в этом году СУБД Cache?. Наследуя все наилучшее от своих предшественниц, она позволяет существенно увеличить скорость обработки данных, организовать кластеризацию серверов, обеспечивает полную обработку транзакций. Сочетание высокой скорости разработки приложений с современными объектными технологиями позволит нам создавать все более удобные и эффективные для пользователя продукты».

Вычислительный комплекс на базе СМ-1420 с CУБД DSM (впоследствии DTM) благополучно просуществовал до 1994 года, поддерживая более 150 рабочих мест пользователей.

Начиная с 1994 года в порту предпочли децентрализованную, распределенную архитектуру. Ключевым фактором выбора стали преимущества, которые обеспечивает распределенная среда, — надежность и скорость обработки информации, гарантированная скорость реакции на запрос.

Специалисты компании «Информационные системы» спроектировали и ввели в строй компьютерную сеть на базе центрального сервера производства корпорации Digital Equipment с процессором Alpha и ОС Open VMS. «Компьютеры DEC-4000, на которых мы остановили свой выбор, относились к классу ?средних? машин, предназначенных для работы в условиях, когда необходимо обеспечить беспрерывную работу 24 часа в сутки и 365 дней в году, — говорит Александр Глытин, заместитель генерального директора компании «Информационные системы». — В основу архитектуры уже тогда были заложены принципы, широко используемые в настоящее время всеми производителями компьютерной техники высокого класса: наращивание числа процессоров по технологии SMP; увеличение объема оперативной памяти от 256 Мбайт (и это в 1993 году!) до 2 Гбайт; разделенные встроенные шины обмена данными для быстрых (дисковых), для медленных устройств ввода/вывода и для межмодульных сигналов и операций чтения/записи в оперативную память; поддержка технологий DMA, SCSI/DSSI, горячей замены, обслуживания дисковых накопителей и пр. Операционная система OpenVMS обеспечивала зеркалирование дисков и организацию кластеров. К тому же она очень надежна с точки зрения защиты от взлома».

К серверу подключено около десятка периферийных серверов, являющихся одновременно и серверами БД, и серверами приложений. Раньше одна часть серверов стояла в управлении порта, другая — в помещении ИВЦ, третья — в зданиях погрузо-перегрузочного комплекса. После нескольких перебоев с электропитанием все, кроме двух серверов, оставленных в управлении порта, были перенесены на площадку ИВЦ. В условиях все более тесной интеграции задач, требующей взаимоувязки нескольких баз данных на разных серверах, такое решение оказывается очень удобным. Кроме того, размещение серверов в одном помещении упрощает их техническое обслуживание.

Периферийные серверы ведут протоколирование изменений в базах данных DTM. Центральный сервер «собирает» журналы и производит репликацию данных. Каждый периферийный сервер обслуживает одну из восьми групп пользователей, физически он размещается как можно ближе к этой группе, в результате чего снижается общий трафик в сети. Каждый сервер хранит часть общей информационной базы предприятия, причем именно ту часть, которая нужна только для прикладных задач, выполняемых данным сервером. Это дает возможность обходиться компьютерами с относительно невысокой производительностью. Сбой в работе отдельного сервера никак не сказывается на работоспособности всей системы в целом, поскольку при этом прекращается репликация данных только этого сервера. Общая база данных, собираемая из реплик всех серверов на главном сервере, всегда доступна. Система спроектирована таким образом, что пользователи имеют возможность доступа как к «своему» периферийному, так и к общему, «глобальному», серверу. В случае сбоя на «своем» сервере пользователи могут переключиться на центральный.

В качестве магистральных сетевых коммуникаций используется волоконно-оптический кабель, проложенный в западной части порта, и RadioEthernet, соединяющий два района порта, расположенные на разных берегах бухты Находка.

В августе 2000 года сеть была модернизирована с целью перехода на технологию Gigabit Ethernet. Это позволило увеличить скорость обмена данных на магистрали до 1 Гбит/с, между серверами — до 100 Мбит/с и, кроме того, организовать локальные группы пользователей с гарантированным временем доступа к ресурсам сети.

Сегодня в Находкинском порту в едином информационном пространстве работают 300 пользователей на обоих берегах бухты Находка — тальманы (учетчики), складские работники, стивидоры (фирмы, осуществляющие погрузку и выгрузку судов), работники железнодорожной группы, высший менеджмент порта.

Порт Восточный

Валерий Викторович Стафеев

Контейнерный терминал Восточного порта был спроектирован и сдан в эксплуатацию в 1975 году сразу вместе с АСУ учета переработки контейнеров. Эта система была разработана на базе СУБД DSM, которая уже в то время позволяла ее пользователям напрямую работать с БД посредством видеотерминалов, обеспечивая очень хорошее соотношение цены и качества (СУБД поставлялась в комплекте с оборудованием). Первым основным (а в это время и единственным) компьютером была ЭВМ PDP-11/40 производства корпорации Digital Equipment c оперативной памятью 32 Кбайт и дисковым пространством 40 Мбайт. На протяжении 25 лет порт успешно использовал технологию DSM. На ее базе реализовано все прикладное ПО, которое охватывает все терминалы порта по технологическим операциям, финансовые потоки и учет.

Специалисты Восточного порта остались верны строго централизованной архитектуре с единым сервером данных и приложений. Поначалу это был один или несколько компьютеров, объединенных в группу с множеством удаленных терминалов. Позднее терминалы стали заменяться тонкими клиентами и рабочими станциями на базе ПК. Принцип единого хранения данных был и остается незыблемым. По расчетам специалистов Восточного, если бы восторжествовало решение о создании децентрализованной системы, то для обслуживания порта понадобилось бы до 20 серверов, что посчитали невыгодным прежде всего из-за сложностей, возникающих при сопровождении и обслуживании такого количества серверов, разбросанных друг от друга на несколько километров. Час простоя некоторых из них автоматически ведет к чувствительным прямым потерям.

Когда по мере расширения круга используемых приложений потребовалось увеличить общую мощность ИС, путей масштабирования было два: замена основного компьютера более мощным и увеличение числа процессорных модулей. На разных этапах жизни системы оба этих варианта использовались как вместе, так и по отдельности. В 1984 году PDP-11/40 был заменен на новый комплекс, состоящий из двух машин DEC, в которые были установлены процессоры СМ-1420 отечественного производства. В 1992 году в сети порта в качестве серверов, обслуживающих терминальные устройства, работало семь компьютеров, три из них были резервными и включались в случае возникновения технических проблем. К этим семи компьютерам было подключено немногим больше 100 терминалов. Все информационные системы можно было рассматривать как единое целое. Это достигалось благодаря обмену данными между ними по протоколу DDP. К тому времени ЭВМ, обслуживавшая наиболее сложную часть информационного комплекса — контейнерный терминал, эксплуатировалась уже восемь лет.

В 1992 году предприятие решило инвестировать дополнительные средства в автоматизацию процессов управления финансами предприятия и в дальнейшее развитие АСУ технологическими процессами. Замена компьютера должна была обеспечить резкое увеличение общего числа удаленных клиентских мест для бизнес-пользователей.

Специалисты порта остановили выбор на машине VAX под управлением Open VMS. По их мнению, она была способна идеально обеспечить плавный переход со старых систем на новую, сохраняя при этом практически полную совместимость с существующими прикладными программами. Кроме того, с переходом на новую платформу удалось добиться полного соответствия требованиям к уровню безопасности, быстродействию и резерву мощности, которые на тот момент предъявлялись к информационной системе порта.

В качестве каналов связи решили использовать уже существующие кабельные линии, установив на них мультиплексорное оборудование DEC, обеспечивавшее работу терминального оборудования на значительном удалении от компьютера. Это решение оказалось верным — оно действительно позволило в короткий срок и без больших затрат резко увеличить количество рабочих мест.

На сегодняшний день к центральной серверной (которая состоит из двух машин — основного и резервного компьютера VAX 4000/100 с операционной системой Open VMS), поставленному на эксплуатацию в 1993 году, подключено свыше 300 рабочих станций и терминалов. Активно работают с информационной системой около 500 пользователей.

В настоящее время идет процесс замены серверной группы. Недавно введен в строй двухпроцессорный сервер корпорации Intel на базе Pentium III с частотой 550 МГц, оперативной памятью объемом 1 Гбайт и ОС Windows NT 4.0. На его базе работает АСУ предприятием. В ближайшее время планируется запустить еще один такой же сервер, на нем будет эксплуатироваться АСУ технологическими процессами. В случае сбоя одного из серверов другой возьмет на себя работу всех приложений, пока вышедший из строя не будет восстановлен.

Высвободившийся комплекс VAX будет использоваться как коммуникационный сервер, обеспечивающий информационное взаимодействие всех участников ИС с Восточной таможней, Дальневосточной железной дорогой и другими участниками транспортного процесса, имеющими свою закрытую ИС. Такое распределение функций между серверами обусловлено следующими соображениями.

Во-первых, в настоящее время исчезла необходимость приобретения оборудования и запасных частей с расчетом его использования семь-восемь лет. Это удачное обстоятельство, поскольку стремительное развитие ОС, средств проектирования и баз данных ведут к быстрому моральному старению вычислительной техники. Специалисты Восточного порта считают, что сейчас планировать обновление основных компьютеров следует не реже чем раз в три года.

Во-вторых, в течение семи лет из двух компьютеров VAX в круглосуточной эксплуатации находился только один. Второй фактически простоял в резерве. Это обстоятельство вселяет уверенность в том, что комплекс VAX также надежно проработает ближайшие три-четыре года, успешно справляясь с обработкой данных.

В-третьих, ИС такого класса, тесно интегрированная в работу всего транспортного узла, обязательно должна иметь основные узлы, разнесенные не менее чем в два удаленных друг от друга здания. В порту имеется два полностью оборудованных машинных зала, из каждого можно обеспечить работу всей ИС (это один из ключевых доводов специалистов Восточного порта в пользу централизации обработки данных и приложений).

Недавно было принято решение начать строительство новых каналов связи между основными узлами ИС на базе волоконно-оптических линий. В качестве оконечного оборудования выбраны коммутаторы Intel, способные обеспечить пропускную способность каналов от 100 Мбайт/с до 1 Гбайт/с. При выборе оборудования немаловажное значение придавалось полноте функций управления сетью, регламентации доступа в нее, а также приемлемости цены. Для организации каналов связи между основными узлами ИС и удаленными объектами предполагается использовать XDSL-модемы (кое-где они уже используются) вместе с существующими медными кабелями.

Решение создавать новые каналы связи обусловлено следующими причинами. Во-первых, кабельная сеть, связывающая основные узлы, находится в эксплуатации 15-20 лет и практически исчерпала свои ресурсы. Во-вторых, медный кабель обходится дороже волоконно-оптического при том, что возможности его более ограниченны. В-третьих, стоимость серверов на базе процессоров Intel на порядок ниже VAX, к тому же они полностью соответствуют предъявляемым к ним требованиям по быстродействию. Экономия денег на серверах, дала возможность вложить их в реконструкцию каналов связи.

Системы обоих портов постоянно развиваются, меняясь практически каждый день в соответствии с требованиями бизнес-пользователей, организаций-партнеров и государственных контролирующих органов.