Развитие grid-технологий

--> Дата: Фев 18, 2008 74

В прошлом году корпорация IBM (http://www.ibm.com) была удостоена награды Industry Leadership Award, впервые врученной на конференции GridWorld. Отметим, что это главное мероприятие для представителей сферы бизнеса — как руководителей по стратегиям развития корпоративных информационных систем, так и поставщиков ИТ. В фокусе форума — коммерческие преимущества интеграции технологий, продуктов и решений для grid-вычислений в основные ИТ-операции. Номинантов на получение награды GridWorld выдвигали участники grid-сообщества — коммерческие предприятия, академические учреждения, научные организации и поставщики ИТ. Члены консультативного совета GridWorld высоко оценили вклад в повышение уровня осведомленности о grid-технологиях, который вносит корпорация, будучи лидером в разработке и выводе на рынок ИТ-решений на базе grid-технологий и сервис-ориентированных архитектур. Кроме того, на конференции GridWorld было объявлено о том, что IBM получила высшие награды от журнала GRIDtoday («Выбор читателей» и «Выбор редакторов») в следующих категориях:

Выбор редакторов: «Лучшее соотношение цены и производительности grid-решения или компонента»;
Выбор читателей: «Лучшее соотношение цены и производительности системы хранения для grid-решений», «Самая инновационная система хранения для grid-решений», «Самое эффективное и инновационное grid-решение или компонент».

Напомним, что grid-технологии связывают гетерогенные вычислительные ресурсы, зачастую расположенные на различных площадках, предоставляя возможность использовать их как единый ресурс. Точно так же, как пользователь Интернета просматривает содержание любых ресурсов единой глобальной сети, пользователь grid-инфраструктуры работает с одним большим «виртуальным компьютером». С помощью grid-технологий организации могут оптимизировать использование вычислительных и информационных ресурсов, объединять их для выполнения больших рабочих нагрузок и совместно эксплуатировать в пределах сетевых инфраструктур.

Изначально grid-технологии предназначались для решения сложных научных, производственных и инженерных задач, которые невозможно решить в разумные сроки на отдельных вычислительных установках. Однако теперь область их применения не ограничивается только этими типами задач. По мере своего развития системы grid проникают в промышленность и бизнес, крупные предприятия создают их для решения собственных производственных задач. Таким образом, grid претендует на роль универсальной инфраструктуры для обработки данных, в которой функционирует множество служб (Grid Services), не только решающих конкретные прикладные задачи, но и предлагающих определенные услуги: поиск необходимых ресурсов, сбор информации о состоянии ресурсов, хранение и доставка данных. Потенциал технологий grid уже сейчас оценивается очень высоко: эксперты полагают, что он имеет стратегический характер, и в близкой перспективе grid может стать вычислительным инструментарием для развития высоких технологий в различных сферах человеческой деятельности.

Партнеры и программы

На конференции GridWorld IBM объявила о запуске ряда новых программ в области grid-вычислений и об открытии доступа к деловым и техническим ресурсам корпорации, которые помогут ее партнерам увеличить продажи grid-решений. Новые программы призваны помочь бизнес-партнерам IBM привлечь клиентов и ускорить окупаемость инвестиций при работе в секторе среднего и крупного бизнеса. Корпорация объявила о быстром расширении экосистемы независимых поставщиков, реализовавших поддержку grid-технологий в своих приложениях. Начиная с января 2006 г. их количество растет со средней скоростью один новый партнер в неделю. Так, компания Platform Computing, давний бизнес-партнер корпорации IBM в области grid-технологий, высоко оценивает свое сотрудничество с нею, полагая, что участие в качестве одного из партнеров-учредителей в программе IBM Grid and Grow оказало положительное влияние на ее бизнес. Объединив свои технологии с ресурсами IBM, компания смогла воспользоваться новыми возможностями и расширить свое присутствие на ключевых рынках.

Цель программы IBM Grid Ecosystem — содействовать бизнес-партнерам IBM по grid-технологиям в приобретении необходимых профессиональных навыков, налаживании партнерских отношений, расширении спектра продукции и создании возможностей для активизации продаж. Корпорация дополнила эту программу новым предложением для реселлеров IBM — Grid and Grow Test Drive, — которое доступно через центры инноваций бизнес-партнеров (Business Partner Innovation Center, BPIC). Эта инициатива предоставляет бизнес-партнерам IBM доступ к широкому ассортименту ресурсов IBM Grid and Grow, включая технологии некоторых крупных бизнес-партнеров корпорации. Это позволяет участникам партнерской экосистемы IBM — владельцам соответствующих центров BPIC — демонстрировать свои решения потенциальным клиентам. Для стимулирования этой инициативы корпорация в тесном сотрудничестве с партнерами по инфраструктуре Grid and Grow предлагает некоторые центры BPIC в Северной Америке в качестве площадок для демонстрации преимуществ grid-решений потенциальным покупателям.

Программа также предполагает содействие бизнес-партнерам IBM в обучении техническим вопросам и по отраслевой специфике, поддержку продаж, техническое сопровождение и предоставление инструментов, с помощью которых бизнес-партнеры смогут строить и развертывать вычислительные grid-решения для своих клиентов. Кроме того, в рамках этой инициативы бизнес-партнеры IBM смогут создать в своих центрах инноваций «реальные» клиентские вычислительные среды, позволяющие имитировать сценарии заказчиков и исполнять тестовые приложения. Создаваемые бизнес-партнерами новые центры компетенции будут предоставлять заказчикам инфраструктуры для имитации сценариев реального применения и исполнения тестовых приложений. Так, один из первых центров IBM BPIC, в котором была развернута среда Grid and Grow Test Drive, принадлежит компании Jeskell (Саннивейл, шт. Калифорния).

IBM расширяет свою инициативу ValueNetwork с целью включения в нее новых бизнес-партнеров по grid-решениям. ValueNetwork предлагает бизнес-партнерам корпорации простой путь к построению экосистемы продаж, с помощью которой они смогут выводить на рынок различные grid-решения, в том числе предложения IBM Grid and Grow. После успешного выполнения пилотных программ в США и Европе корпорация сейчас расширяет эту инициативу до глобального масштаба. Налаживание контактов между бизнес-партнерами IBM позволяет компаниям расширять свои деловые возможности посредством построения совместных бизнес-планов и привлечения новых клиентов в процессе сотрудничества с независимыми поставщиками приложений для grid-систем и поставщиками grid-инфраструктур. Например, компания Avnet Technology Solutions принадлежит к числу бизнес-партнеров IBM, присоединившихся к программе IBM Grid Ecosystem в качестве VAR (Value Added Distributor). Ее топ-менеджеры отмечают значительный положительный эффект от своего участия в этой программе IBM. Дело в том, что роль VAR позволила компании не только расширить круг своих клиентов, но и получить от IBM инструменты, необходимые для содействия заказчикам в построении и развитии grid-решений.

Стоит отметить, что программа обучения, технической поддержки и совместного маркетинга IBM Grid Ecosystem дает бизнес-партнерам IBM новые возможности для получения дохода и проведения маркетинговых мероприятий, а также повышает доступность grid-продуктов IBM для более широкого круга клиентов, предоставляя им практический доступ к grid-решениям и технологиям. В настоящее время уже более 30% бизнеса корпорации в области grid-вычислений проводится через ее бизнес-партнеров. Предоставляя заказчикам из сектора среднего и крупного бизнеса доступ к ассортименту передовых grid-технологий, колоссальному опыту и лучшим инфраструктурным возможностям, IBM обеспечивает им возможность рыночной дифференциации. Кроме того, корпорация активизирует работу с проверенными бизнес-партнерами в таких областях, как интеграция, компоновка и совместная поставка grid-решений на рынок. Совместные предложения гарантируют клиентам максимальный экономический эффект.

IBM также объявила о расширении своей программы аттестации приложений Ready for Grid, посредством которой поставщики приложений могут протестировать свои решения на соответствие установленным техническим критериям и гарантировать тем самым совместимость с существующими grid-технологиями. На сегодняшний день с корпорацией сотрудничает более 80 независимых поставщиков ПО из разных стран мира, чьи приложения поддерживают grid-технологии.

Grid в университетах

Инициатива SURAgrid, объединяющая ресурсы 27 учебных заведений из 15 штатов на юго-востоке США, активно поддерживает коллективную работу в области grid-вычислений с целью расширения возможностей исследовательских организаций. IBM предоставляет участникам проекта SURAgrid оборудование и ПО и тесно сотрудничает с университетскими исследователями в вопросах эффективного использования огромных вычислительных возможностей среды SURAgrid. Unix-системы IBM позволяют вдвое увеличить мощность этой высокоразвитой grid-структуры, тем самым радикально расширив ее исследовательские возможности в самых разных областях — от моделирования прохождения штормов в прибрежных зонах до детальной расшифровки генетического кода.

Стоит отметить, что исследовательская ассоциация университетов юго-востока SURA (Southeastern Universities Research Association, http://www.sura.org) была основана в 1980 г. как неакционерная некоммерческая организация. Сегодня ассоциация SURA объединяет более 60 ведущих исследовательских учреждений юго-восточных регионов США и округа Колумбия. Сообщество помогает колледжам, университетам и другим учебным заведениям сотрудничать друг с другом и с государственными и отраслевыми организациями по вопросам приобретения, создания и применения лабораторного и другого исследовательского оборудования, а также с целью углубления теоретических и прикладных знаний в физике, биологии, других естественных науках и в технике. Проект SURAgrid представляет собой дальнейшее развитие программы NMI Testbed Grid, инициированной Национальным научным фондом (NSF) в сентябре 2003 г. в рамках инициативы NSF Middleware Initiative (NMI). В сотрудничестве с консорциумом Internet2 и ассоциацией EDUCAUSE (ANI-0123937) ассоциация SURA разработала программу NMI Integration Testbed и руководила ею на протяжении первых трех лет существования инициативы NMI.

Расширение SURAgrid за счет высокопроизводительных компьютеров IBM повышает ее вычислительные возможности до уровня примерно 10 TFLOPS (триллионов операций в секунду). Интересно, что одному человеку с калькулятором на выполнение такого количества операций потребуется около 8 млн лет. Среда SURAgrid объединяет вычислительные ресурсы разнородных систем, размещенных в нескольких колледжах и университетах, в единую виртуальную среду, которая позволяет проводить углубленные научные исследования. В ней используется связующее ПО для grid-систем компании Globus.org, позволяющее разнородным системам работать вместе, и высокоскоростные сетевые каналы юго-восточного региона, в том числе новая сеть National LambdaRail.

Хотя данная grid-система предназначена для исследований в самых разных областях, особое внимание будет уделяться изучению штормового нагона в рамках программы SURA Coastal Ocean Observing and Prediction (SCOOP), финансируемой Национальной администрацией США по океану и атмосфере (National Oceanic and Atmospheric Administration) и Управлением исследовательских работ ВМФ США (U.S. Office of Naval Research). Как поясняют специалисты Национального центра США по исследованию ураганов (National Hurricane Center), штормовой нагон — это, упрощенно говоря, вода, которую во время шторма ветер выталкивает в направлении берега. При совпадении этого процесса с обычным приливом образуется так называемый штормовой прилив, который способен повысить уровень воды относительно нормального на 5 м и более. Кроме того, на штормовой прилив иногда накладываются вызываемые ветром волны. Такой подъем уровня воды может привести к катастрофическому затоплению прибрежных областей, особенно если штормовой прилив совпал с обычным высоким приливом. Поскольку значительная часть густонаселенных областей на побережье Атлантического океана и Мексиканского залива лежит на высоте всего 3 м выше уровня моря, потенциальная опасность штормовых приливов чрезвычайно высока.

Развертывание Unix-систем IBM не только радикально повысило вычислительную мощь, но и расширило для ученых центра возможности проведения совместных работ в масштабе нескольких университетов из различных городов. А ведь совместная работа — это основа деятельности SURAgrid, как и любой другой научной деятельности. Среда SURAgrid реализована на серверах IBM System p575, каждый из которых имеет 16 процессоров Power5+ с тактовой частотой 1,9 ГГц и 32 Гбайт оперативной памяти.

Еще одна программа — LA Grid (Latin American Grid, http://www.lagrid.fiu.edu), объединяющая вычислительные ресурсы участников из Северной Америки, Латинской Америки и Испании в один мощный суперкомпьютер, стала одной из крупнейших в мире инициатив по использованию grid-технологий в мировом университетском сообществе. В рамках этой программы университеты нескольких стран и Центр суперкомпьютерных вычислений в Барселоне предоставляют исследователям и студентам университетов вычислительные мощности для реализации исследовательских инициатив с целью расширения сотрудничества в ходе социально значимых исследований. Так, Атлантический университет штата Флорида FAU (Florida Atlantic University) стал десятым участником программы LA Grid, направленной на подготовку квалифицированных ИТ-специалистов для стран Латинской Америки и исследования в таких областях, как медико-биологические науки, метеорологическое моделирование и прогнозирование. Этот университет был выбран за успехи в области исследований, наличие высококвалифицированных технических специалистов из Латинской Америки и стремление руководства поддержать концепцию LA Grid. Кроме того, FAU известен по всей стране этническим многообразием состава студентов, среди которых 17% афроамериканцев, 16% латиноамериканцев, 5% выходцев из стран Азии и 4% представителей других национальностей со всего света.

Вообще говоря, подготовка высококвалифицированных кадров — главная цель участников LA Grid. По данным исследований (например, Taulbee Survey, проведенного изданием Computer Research News), латиноамериканские студенты составляют незначительную долю от общего количества выпускников колледжей, получающих степени в области ИТ. В рамках инициативы по использованию grid-технологий университеты предоставляют студентам доступ к исследовательским проектам и финансируемым корпорацией программам стажировок и наставничества.

В IBM полагают, что технологии и ресурсы позволят инициативе LA Grid стать катализатором процесса формирования нового поколения технологических специалистов в США и Латинской Америке. Прочные партнерские отношения между FAU и другими академическими организациями будут играть важную роль в создании рабочих мест, выводе на рынок инновационных технологий и стимулировании развития экономики штата Флорида. В IBM надеются, что помимо расширения исследований в значимых для США, Латинской Америки и всего мира областях, проект будет стимулировать латиноамериканских студентов к выбору карьеры в сфере ИТ и прикладных наук. Напомним, что программа LA Grid была запущена в декабре прошлого года, и с тех пор корпорация провела уже более 30 стажировок для студентов из участвующих в программе университетов. По мере расширения уровня участия студентов в этом проекте IBM будет предлагать дополнительные программы развития профессиональных навыков, такие, как индивидуальное наставничество, а в некоторых случаях и принимать студентов на работу на полную ставку.

Стоит особо отметить, что наибольший приоритет для LA Grid имеют совместные исследовательские программы в таких областях, как ослабление последствий ураганов, медико-биологические науки и здравоохранение, однако сотрудники университетов могут получать доступ к объединенным суперкомпьютерным ресурсам и для проведения независимых исследований. Университет FAU, например, планирует исследования в таких областях, как структура генома человека, биоинформационное картирование, вычислительная физика, интегрированные вычисления и коммуникации, обработка видеоматериалов, компьютерное моделирование и информационная безопасность.

Став участником LA Grid, университет FAU сможет вносить вклад в виде знаний своих исследователей и ресурсов своего суперкомпьютера на базе IBM BladeCenter, установленного в Колледже информационных технологий и прикладных наук. В число участников программы также входят Международный университет штата Флорида, Университет Майами, Университет Северной Флориды, Университет Пуэрто-Рико, Технологический университет в Монтерее (Мексика), Университет де ла Плата (Аргентина) и Университет аэронавтики (Мексика). Кроме того, в программе участвуют Суперкомпьютерный центр Барселоны (Испания) и подразделение IBM South Florida, предоставляющие вычислительные мощности и ресурсы. В результате присоединения к программе университета FAU к инфраструктуре LA Grid добавилось 150 серверов и 1500 дополнительных процессоров для совместного использования. IBM ставит перед собой цель расширить инфраструктуру LA Grid до 30 университетов и 10 тыс. процессоров к 2010 г.

Linux и grid

Пакеты услуг IBM — Implementation Services for Linux Service Product и Grid and Grow Express Implementation — предусматривают применение разработанных исследовательскими подразделениями IBM автоматизированных Web-инструментов, существенно сокращающих продолжительность развертывания и сопутствующие расходы. Пакет IBM Implementation Services for Linux предоставляет заказчику доступные по цене услуги, обеспечивающие быстрое и единообразное развертывание дистрибутивов Novell SUSE Linux или Red Hat Enterprise Linux. В его состав входят следующие услуги:

для распределения Linux (IBM Implementation Services for Linux distributions) — ускоряют установку ОС Linux на серверах IBM System x, System p, System i, System z и BladeCenter;
для Linux-кластеров для высокопроизводительных вычислений (IBM Implementation Services for Linux high performance computing clusters) — помогают заказчику оптимизировать вычислительные ресурсы кластеров, состоящих из серверов IBM System x и BladeCenter;
для консолидации Linux-серверов (IBM Implementation Services for Linux server consolidation) — сокращают расходы и повышают надежность, предоставляя заказчику серверную Linux-среду для консолидации разрозненных приложений и данных.

Разработанные исследовательскими подразделениями IBM автоматизированные Web-инструменты сокращают время развертывания приблизительно на 30%. Эти инструменты созданы на основе инноваций IBM и проверенных методик, накопленных в процессе совместной работы с тысячами заказчиков из разных отраслей. Клиенты в любой стране мира могут полагаться на единообразную методику реализации. При необходимости развертывания grid-технологий новый пакет услуг Grid and Grow Express Implementation помогает заказчику быстро и экономично реализовать масштабируемое grid-решение, более эффективно использующее существующие ресурсы и демонстрирующее высокую производительность, гибкость и устойчивость в процессе исполнения приложений. Этот пакет, в который включено оборудование, программные средства и услуги, может работать с существующими у заказчика инфраструктурами систем хранения и серверов. Выбор связующего ПО диктуется отраслевой спецификой компании, что гарантирует соответствие архитектуры решения требованиям отрасли. По мнению клиентов корпорации, применение оборудования IBM, в частности, гарантирует стабильность и масштабируемость среды хранения, в результате чего степень готовности данных повышается без дополнительных расходов.

Данные пакеты услуг отвечают стратегии IBM, в соответствии с которой оказание традиционных технических услуг, основанных на выполняемых вручную операциях, выполняется аналогично поставке технических продуктов. Специалисты из IBM также отмечают, что пакеты услуг развертывания ОС Linux и grid-решений позволяют заказчикам воспользоваться такими преимуществами перспективных технологий, как высокая степень безопасности, повышенная гибкость и невысокая стоимость владения. Не секрет, что IBM обладает уникальными возможностями — корпорация всегда может использовать высококвалифицированных специалистов как дистанционно, так и с выездом к заказчику, а также применить автоматизированные Web-инструменты. Это до минимума сокращает расходы заказчика и сроки перехода к новым технологиям. В области серверов IBM предлагает услуги следующих категорий.

Полный набор услуг по оптимизации серверов. Охватывают диапазон от первичной оценки сервера до решений комплексной оптимизации. Важно, что благодаря обширному пулу ресурсов и широкой базе специалистов в разных странах IBM всегда может предложить самый высокий уровень услуг.

Услуги внедрения серийных продуктов. К данной категории относятся услуги развертывания и миграции для продуктов как IBM, так и других производителей. Они обеспечивают эффективную поддержку собственных инициатив заказчика, а также предусматривают предоставление клиентам доступа к базе квалифицированных специалистов IBM.

Услуги управления серверами. Техническое лидерство, высокая квалификация и огромный опыт позволяют IBM предложить своим заказчикам процессы, инструменты и методики, обеспечивающие управление инновационными средами коллективной работы без значительных авансовых инвестиций.

Инфраструктурные решения. Решение IBM IT Resource Optimization помогает создать динамичную ИТ-инфраструктуру, упрощающую и удешевляющую управление серверами, их модернизацию и эксплуатацию. Технологии виртуализации, распределения и гармонизации применяются как к ИТ-ресурсам, так и к рабочим нагрузкам, что гарантирует оптимальное использование ресурсов, упрощение среды, снижение расходов и сокращение времени отклика.

Данные пакеты услуг доступны через службу IBM Global Technology Services. В разных странах мира IBM имеет в общей сложности более 7 тыс. квалифицированных специалистов по ОС Linux и grid-технологиям.

Виртуализация и grid

IBM стала первой компанией, представившей решение для виртуализации ленточных устройств хранения данных еще в 1997 г. Лидерство корпорации в отрасли подтверждает и новое решение для виртуализации ленточных систем хранения, которое, в частности, позволяет заказчикам управлять размещением своих данных — от онлайновых устройств хранения данных приложений до оффлайновых долговременных архивных носителей. Вообще говоря, система IBM System Storage TS7700 Virtualization Engine призвана улучшить работу с лентами и способствовать непрерывности бизнеса за счет использования grid-технологий и автоматизированной репликации. Это решение дополнило растущее семейство решений IBM для grid-сетей, предназначенных для обработки больших массивов данных и отвечающих потребности заказчиков в инструментах для эффективного и надежного доступа к таким данным в grid-сетях.

В системе TS7700 Virtualization Engine реализована новая модульная масштабируемая высокопроизводительная архитектура, обеспечивающая возможность дальнейшего роста и расширяемость. Кроме того, в ней используется аппаратная и программная архитектура, включающая функции глобального распознавания, что позволяет строить виртуальные среды ленточных накопителей на базе grid-технологии. Именно благодаря новой функции глобального распознавания данные могут храниться на устройствах TS7700 на разных площадках; при этом каждое устройство будет знать, где находятся данные, и иметь к ним доступ. Такая конструкция улучшает возможности аварийного восстановления: например, TS7700 может автоматически дублировать данные на другое устройство TS7700 на другой площадке по стандартным каналам TCP/IP. IBM также объявила, что планирует в будущем охватить такой возможностью систему из трех устройств TS7700 на разных площадках.

Как преемница успешного решения IBM TotalStorage Virtual Tape Server (VTS) система TS7700 Virtualization Engine обладает повышенной производительностью и пропускной способностью, что снижает совокупную стоимость владения при работе с магнитными лентами. Так, TS7700 соединяет производительность, емкость хранения и средства обеспечения целостности данных ленточных накопителей IBM System Storage TS1120 Tape Drive с высокопроизводительными дисками и новым контроллером на базе технологий серверов IBM System p. Это позволило построить иерархию хранения данных, управляемую высокоэффективным микропрограммным ПО с развитыми средствами самоуправления. В системе реализованы такие функции, как расширенное управление политиками для управления объединением в пул физических томов, управление кэш-памятью, двойное копирование, автоматическое копирование через grid-сеть, управление режимами копирования. В TS7700 также реализован новый, основанный на стандартах, интерфейс управления и усовершенствованные средства статистической отчетности.

В состав решения TS7700 Virtualization Engine входит сервер TS7740, поддерживающий до четырех каналов FICON для подключения к хост-компьютерам, а также подключения к ленточной библиотеке и ленточным накопителям для внутренней обработки лент. Объединив решение TS7700 с поддержкой grid-соединений с другим решением TS7700, можно реализовать одноранговое копирование между двумя ленточными решениями Virtualization Engine по IP-каналам.

Сервер TS7740 имеет более 6 Тбайт кэш-памяти для ленточных томов (без учета сжатия). Любое решение TS7700 поддерживает до 128 виртуальных накопителей на магнитной ленте 3490E и до 500 тыс. логических томов, каждый максимальной емкостью от 1,2 Гбайт (при коэффициенте сжатия 3:1) до 12 Гбайт (при коэффициенте сжатия 3:1) при размере тома от 400 до 4000 Мбайт.

Grid и автономные вычисления

Решение задач, направленных на повышение эффективности информационных систем, все чаще связывают с технологическим направлением, получившим название «автономные вычисления», AC (Autonomic Computing). Это выражение компания IBM обычно использует для того, чтобы описать концепции, технологии и инструментарий, за счет которых приложения, системы и целые сети становятся более самоуправляемыми, самоадминистрируемыми. Сегодня под автономными вычислениями понимают модель самоуправляемых вычислений, поддерживающую оптимальное функционирование приложений без явного вмешательства со стороны пользователей или администраторов, примерно так же, как нервная система человека управляет его телом на бессознательном уровне. Оправданность такого подхода связана в первую очередь с ростом сложности вычислительных систем и всеобъемлющим характером их применения. В этих условиях традиционные, ручные методы управления и настройки уже не годятся, так как решения нужно принимать оперативно и с учетом множества различных факторов (т. е. быстро решать весьма сложные математические задачи).

Сегодня многие лидеры ИТ-отрасли ведут исследования в этой сфере, внедряя отдельные АС-компоненты в свои решения. Наверное, наиболее активно в данном направлении продвигается IBM, которая в числе прочего предпринимает усилия по созданию открытых стандартов для автономных вычислений. Напомним, что современный этап этих работ был начат еще в 1999 г. проектом eLiza, который два года спустя был представлен под названием IBM Autonomic Computing Initiative. В 2002 г. в корпорации было сформировано отдельное подразделение IBM Autonomic Computing Group.

Говоря о сфере применения автономных вычислений, IBM выделяет четыре основных направления Self-CHOP: самоконфигурирование (self-Configure), самовосстановление (self-Heal), самооптимизацию (self-Optimize) и самозащиту (self-Protect). Для решения этих задач в модель AC должно входить восемь критических элементов:

всеобъемлющая специализированная база данных обо всех компонентах системы;
возможность самоконфигурирования с учетом множества условий, в том числе малопредсказуемых;
постоянное отслеживание своего состояния с целью поиска оптимальных режимов функционирования;
решение задач самовосстановления, поиск альтернативных путей выполнения заданных функций при возникновении проблем;
автоматическое выявление угроз и защита от них;
возможность адаптации к условиям внешней среды;
применение открытых (а не закрытых) технологий;
прозрачная для пользователя работа системы управления и способность прогнозировать изменения его требований.

С того времени, когда IBM официально представила концепцию автономных вычислений, корпорация успела встроить около 500 функций автономности в 75 своих продуктов, сформировав самый полный в отрасли портфель продуктов, услуг и решений с поддержкой автономных вычислений. Многие из этих функций автоматизируют процесс локализации инфраструктурных проблем, который при выполнении вручную отнимает очень много времени. Известно, в частности, что поиск системных сбоев и отказов силами ИТ-специалистов может занимать несколько часов и даже дней — необходимо внимательно анализировать журналы ошибок до тех пор, пока не будет найдена точка отказа. По оценкам аналитической компании Enterprise Management Associates, определение причин проблем занимает до 50—80% времени сотрудников ИТ-службы, в то время как собственно на устранение неполадок расходуется лишь 15—20%.

Межотраслевая инициатива IBM в области автономных вычислений радикально упрощает ИТ-управление и обеспечивающую инфраструктуру за счет автоматизации процессов и встраивания интеллектуальных функций непосредственно в системы, способствуя таким образом движению компаний в направлении создания самоуправляющихся сред. К тому же IBM постоянно дополняет свой самый обширный в отрасли ассортимент продуктов, услуг и решений с возможностью автономной работы. Используя предложения корпорации, компании могут формировать и развертывать архитектуры, приближающие их к принципам автономной вычислительной среды. Услуги IBM Global Services помогают организациям выявлять и устранять проблемы в ИТ-средах на базе продукции разных поставщиков и создавать системы, способные автоматически диагностировать первопричины проблем, снижая расходы, вызванные простоями. В результате внедрения инструментов и процессов автономного выявления проблем предприятия-заказчики получают возможность быстрее диагностировать проблемы и зачастую предотвращать более серьезные неполадки. Кроме того, созданное IBM ПО, поддержка стандартов и партнерские программы способствуют сотрудничеству, объединяя отраслевых партнеров вокруг единой цели — помочь заказчикам строить автоматизированные ИТ-среды для максимально эффективного использования инвестиций в технологии.

Более двух лет IBM Global Services предлагает услуги, рассчитанные на внедрение автономных вычислений. Так, услуга IBM Accelerator for Service Management for Problem Determination помогает компаниям-клиентам собирать, анализировать и соотносить между собой сведения о событиях в разнородных системах. В частности, в это предложение включены адаптеры журналов, позволяющие преобразовать разрозненные данные журналов в единый формат, предоставляя общий пользовательский интерфейс для удобного единообразного обзора, анализа и коррелирования консолидированных данных.

Услуга Dynamic Infrastructure for my SAP Business Suite — это гибкое решение, с помощью которого компании могут организовать более эффективное совместное использование ресурсов разными приложениями SAP, ускорить развертывание новых решений SAP, снизить совокупную стоимость владения системами. В этом предложении используется ПО IBM Tivoli Provisioning Manager, включающее самоуправляемые автономные технологии.

IBM также разработала программные средства автономных вычислений для своего инструментария Autonomic Computing Toolkit — онлайнового ресурса, позволяющего разработчикам оперативно внедрять функции самоуправления в свои приложения и услуги. Учитывая пожелания разработчиков, ПО автономных вычислений помогает встраивать функции самоуправления в более крупные и сложные системные приложения. Дополнительные компоненты с поддержкой Java увеличивают гибкость и расширяют возможности фильтрации для ускорения анализа и выявления проблем. Благодаря соответствию отраслевым стандартам технологии инструментария поддерживают приложения, работающие на разных платформах. За последнее время инструментарий IBM Autonomic Computing Toolkit загрузили десятки тысяч разработчиков, получив в свое распоряжение технологии и инструменты, необходимые для того, чтобы встраивать в свои приложения самоуправляемые автономные технологии IBM — для установки, администрирования, отладки и устранения неполадок. Добавим еще, что инструментарий постоянно обновляется.

IBM помогает развитию стандартов в области автономных вычислений, сотрудничая с организациями по стандартизации. Одна из представленных ею спецификаций, Common Base Event, стала важнейшей составляющей ратифицированного OASIS стандарта Web Services Distributed Management (WSDM). Клиенты и партнеры уже используют формат Common Base Event и автономную технологию IBM Solution Installation and Deployment; в частности, Macrovision встроила эту технологию в ПО FLEXnet Publisher Installation Module. Благодаря этому предложению технологическая компания SAS сумела повысить эффективность обслуживания, установки, настройки и управления ПО и ожидает существенного снижения затрат на управление ИТ.

Стоит отметить, что ПО IBM для самоуправляемых автономных вычислений и поддерживающие его стандарты — ключевые факторы реализации стратегии управления ИТ-сервисами Tivoli, направленной на автоматизацию и интеграцию ИТ-процессов в масштабах всего предприятия. Так, с целью преодолеть проблемы, к которым приводит усложнение современных ИТ-сред, IBM предлагает ряд «самовосстанавливающихся» программных продуктов, способных автоматически выявлять и устранять проблемы до того, как они приведут, например, к замедлению работы онлайнового бизнеса или к потере важной клиентской информации в результате «зависания» ИТ-системы.

Программные продукты семейства IBM Tivoli способны локализовать и затем устранять проблемы, например, ликвидировать узкие места в системе Интернет-доступа или возвращать систему в рабочее состояние после сбоя электропитания. Это упрощает выполнение трудоемких задач нахождения и устранения сбоев, присущих сложным системам, помогая организациям любого размера — от средних торговых компаний до международных страховых организаций — безопасно и в полном объеме применять свои онлайновые приложения. Подобно тому, как нервная система человека автономно, без участия сознания руководит восстановлением сломанной кости, программные средства IBM с функциями самовосстановления своевременно парируют снижение темпа работы или остановку онлайнового сервиса.

IBM Tivoli Monitoring. Это ПО обеспечивает функционирование таких онлайновых приложений, как электронная почта или биллинговая система, путем упреждающей нейтрализации проблем с ИТ-сервисами, например, перезапуская «зависшие» приложения и устраняя сбои в корпоративных серверах, ОС и базах данных до того, как эти проблемы затронут клиентов. Tivoli Monitoring выявляет необходимость в определенных процедурах, например, в подключении дополнительных серверов, при возникновении признаков перегрузки, позволяя заказчику автоматизировать устранение типичных проблем. Кроме того, это простое в установке ПО с помощью шифрования обеспечивает защиту сервисов в масштабе предприятия, гарантируя безопасную пересылку служебных данных в системе мониторинга (например, паролей). Интересно, что этот программный продукт с функциями самовосстановления в течение семи месяцев успешно прошел тестирование почти в 100 организациях в рамках одной из крупнейших в истории семейства Tivoli программ бета-тестирования.

IBM Tivoli Composite Application Manager. Ускоряет доступ к информации через Интернет, прогнозируя и своевременно устраняя узкие места, возникающие при подключении десятков разнородных систем в стандартизованной SOA-среде. Этот программный продукт с функциями самовосстановления способен локализовать проблему, выявить конкретную причину и предпринять шаги для ее устранения до того, как будут затронуты клиенты.

Tivoli System Automation for Multiplatforms. Определяет состояние комплексных приложений, исполняющихся на нескольких платформах и в нескольких операционных средах, и применяет заранее подготовленные наборы инструкций (так называемые политики) для автоматического восстановления работоспособности в случае отказа системы, связанного со сбоем электропитания или другими причинами. Например, комплексное банковское приложение для перевода денег со счета на счет может исполняться в Linux-среде и обращаться к базе данных, размещенной на мэйнфрейме. Программный продукт с функциями самовосстановления автоматически возобновит работу приложения и базы данных после сбоя электропитания, предотвратив ущерб для бизнеса и защитив клиентские данные. Раньше ИТ-персоналу для восстановления работы приходилось самостоятельно находить место сбоя и вручную перезапускать приложение или базу данных.

В состав всех перечисленных продуктов входит удобная консоль управления, с помощью которой администратор может централизованно контролировать производительность и готовность систем. Этот инструмент создан в соответствии с общекорпоративной стратегией IBM, которая предусматривает применение единой консоли системного администрирования с единым интерфейсом и знакомым порядком работы для всех систем и программных продуктов компании.

На конференции Grid World 2006 IBM представила ПО для самоуправляемых автономных вычислений, которое открывает новые возможности управления grid-системами на основе существующей уже десятки лет технологии пакетной обработки. С помощью IBM Batch-on-Grid корпоративная ИТ-инфраструктура сможет продолжить функционирование в случае системных отказов или стихийных бедствий, а также в процессе обновления комплексных приложений, развернутых в grid-среде. Это ПО автоматически реагирует на подъемы и спады вычислительной нагрузки (объем работы, выполняемый системой в заданный промежуток времени) и распределяет серверные ресурсы «на лету», благодаря чему обеспечивается непрерывное функционирование ИТ-систем.

Стоит особо отметить, что ПО IBM Batch-on-Grid объединяет концепцию самоуправляемых автономных вычислений с традиционной технологией пакетной обработки, впервые появившейся в 1950-х гг. и до сих пор применяемой в финансовых, государственных и промышленных организациях. Напомним, что при пакетной обработке разнообразные вычислительные задачи ставятся в единую очередь и затем выполняются в плановом порядке. ПО Batch-on-Grid создает пакет рабочих нагрузок (batch) для вычислительной grid-среды, после чего с помощью технологии автономных вычислений автоматически планирует и распределяет эти нагрузки, обеспечивая тем самым выделение ресурсов в соответствии с потребностями и сокращение расходов. Это позволяет организации автоматически перераспределять рабочие нагрузки в grid-среде таким образом, чтобы самые ответственные задания — затрагивающие клиентов или партнеров по цепочке поставок — обрабатывались в первую очередь. Например, организация может установить предельное значение серверных ресурсов на уровне 95%. При приближении какого-либо сервера к этому пределу ПО Batch-on-Grid мгновенно переведет рабочую нагрузку этого сервера на другой, гарантируя бесперебойное обслуживание клиентов и партнеров.

Данное ПО также позволяет ИТ-отделу точно прогнозировать рабочие нагрузки для высокоприоритетных проектов — таких, как интеграция в компании и поддержка новых сотрудников в случае слияний и поглощений, — и гарантировать наличие достаточного объема свободных ресурсов. Компания сможет планировать выделение вычислительных ресурсов для выполнения высокоприоритетных заданий, распределять финансовые средства и учитывать расходы, связанные с этими ресурсами. Например, транснациональный банк, собирающийся развернуть в grid-среде новое онлайновое банковское приложение, сможет прогнозировать объем ИТ-ресурсов, необходимых для бесперебойного обслуживания клиентов. Если этот сложный процесс, охватывающий несколько центров данных, выполнять вручную, потребуются дни, недели, а в худшем случае даже месяцы. Благодаря автоматизации решение IBM сокращает этот процесс до минут, при этом приложения продолжают бесперебойное обслуживание клиентов. После развертывания банковского приложения решение IBM обеспечит его бесперебойную работу, выделяя необходимые серверные ресурсы в соответствии с изменениями рабочей нагрузки. Кроме того, решение обеспечит банку возможность централизованного контроля и управления этим приложением в масштабе всей grid-среды.

Программный продукт Batch-on-Grid способен работать в рамках сервис-ориентированной архитектуры (SOA), поэтому он обеспечивает успешное выравнивание вычислительной нагрузки в самых сложных гетерогенных ИТ-инфраструктурах — для практически любых типов приложений или вычислительных заданий. Это избавляет заказчика от необходимости тратить время и ресурсы на разработку отдельных процессов управления рабочей нагрузкой для каждого вида приложений. Сегодня ИТ-организации создают все больше SOA-решений, упрощая интеграцию нового и уже имеющегося ПО, работающего на нескольких платформах. Batch-on-Grid поможет таким организациям управлять ИТ-нагрузками вне зависимости от типа приложения или обеспечивающей технологии.

Решение IBM Batch-on-Grid, предназначенное для grid-систем, мэйнфреймов и распределенных вычислительных сред, состоит из новых версий следующих продуктов: IBM Tivoli Workload Scheduler — средство централизованного контроля и управления пакетными нагрузками на мэйнфреймах и в распределенных вычислительных средах; IBM Tivoli Workload Scheduler Load Leveler — система управления заданиями, оптимизирующая выполнение рабочих нагрузок в AIX- и Linux-системах; IBM Tivoli Intelligent Orchestrator — инструмент для выделения вычислительных ресурсов по мере необходимости путем прогнозирования нагрузок и инициализации соответствующих ИТ-ресурсов, например, дополнительных серверов.