Материал: Математические методы системного анализа и управления. Проблемно-ориентированные информационные технологии. Проскурин Д.К., Сысоев Д.В

ВЫПУСК № 1-2 (11-12), 2018

ISSN 2618-7167

&

= ×

×

мость

необходимых

площадей может

счи-

таться

нулевой

в начальном

году,

а

стои-

- энергопотребление ИТ - оборудования;

мость аренды может быть добавлена к опе-

-

инвестиции

в энергетическую и охла-

рационным затратам.

ждающую инфраструктуры.

2) Операционные затраты. Относятся к

показывает

насколько эффективно

расходам, возникающим в процессе эксплуа-

используется электроэнергия, учитывая об-

тации ЦОД в течение заданного промежутка

щие затраты электроэнергии, паспортную

времени.

мощность IT-оборудования, необходимость

Энергетические затраты.

охлаждения, освещения и других затрат

Особенно важна здесь стоимость энер-

электроэнергии.

гии, цена которой достаточно высока. Опла-

Стоимость установки.

та электроэнергии является одной из основ-

Приобретенное

ИТ

- оборудование

ных проблем владельцев ЦОД. Ее можно

должно быть установлено в соответствую-

вычислить путем суммирования

стоимости

щем месте в пределах ЦОД, с надлежащим

электроэнергии, которая необходима для ра-

подключением, как к сетевым устройствам,

боты всего ИТ - оборудования во время жиз-

так и к распределительным блокам питания.

ненного цикла проекта. Кроме того, в расчет

Стоимость установки зависит от количества

стоимости энергии с использованием коэф-

работников, необходимых для установки, их

фициента PUE должна быть включена оцен-

почасовой ставки заработной платы, а также

ка расхода электроэнергии (энергии, потреб-

времени для установки каждого оборудова-

ляемой

осветительными и

холодильными

ния. Данную стоимость можно представить в

установками).

виде следующей формулы.

=

× ∑ ∑

=

∑

=0

=0

=0

- количество часов в году;

- почасовая зарплата

рабочих-

- цена энергии за кВт в час;

установщиков;

– год;

- количество типов элементов инфраструк-

- количество типов компонентов;

туры (процессоры, диски, серверы);

- объем каждого типа компонентов;

- количество оборудования каждого вида;

PUE - коэффициент,

показывающий

эффек-

- время установки оборудования;

тивность использования электроэнергии, ва-

- типы оборудования.

рьируется от 1 до 2, где идеальное значение

- Стоимость помещения.

1;

В

некоторых случаях

поставщик об-

- потребляемая мощности в Квт в год.

лачной

инфраструктуры

покупает

здание,

Поддержка.

где будет расположен ЦОД или он должен

Регулярное техническое обслуживание

сделать некоторые первоначальные инвести-

необходимо для поддержания оборудования

ции

для

реструктуризации

здания,

которое

и инфраструктуры постоянного тока в рабо-

планируется арендовать в долгосрочном пе-

чем состоянии. Оно включает в себя монито-

риоде. Здание должно быть подходящим для

ринг и тестирование оборудования, обновле-

специфической работы ЦОД. В этом случае

ние

программного

обеспечения

(включая

любые связанные инвестиции рассматрива-

продление лицензий, когда это необходимо),

ются как часть капитальных затрат и должны

а также обновление вспомогательных ком-

быть добавлены к оценочной стоимости фак-

понентов, таких как батареи. Стоимость об-

торов, упомянутых выше. Однако в тех слу-

служивания состоит из затрат людских ре-

чаях,

когда здание сдается в аренду, стои-

сурсов, а также стоимости вспомогательных

компонентов. Однако, поскольку трудно

категории затрат и отражают инвестиции,

оценить эти расходы с таким тонким подхо-

необходимые для приобретения и установки

дом, мы рассмотрели линейную связь между

нового ИТ - оборудования в течение срока

стоимостью обслуживания и капитальными

службы ЦОД. Количество оборудования, ко-

затратами.

торое будет заменено, рассчитывается на ос-

Стоимость аренды помещения.

нове их текущего количества оборудования,

Как уже говорилось, у облачных про-

нуждающегося в замене, а также их срока

вайдеров есть два варианта обеспечения

службы оборудования.[5]

наличия необходимой специализированной

площади, т. е. купить/построить здание или

= ∑ ∑

(

+ )

арендовать его.

В

последнем случае стои-

=0 =0

мость аренды помещения является ежегод-

1 = ×

ной арендной

платой,

уплачиваемой вла-

= {

дельцем ЦОД для размещения его оборудо-

0

− срок службы ЦОД

вания. [4]. Она также включает в себя аренду

площади, необходимой для размещения ин-

− количество типов оборудования

фраструктуры. Поэтому мы сначала опреде-

− определяющий коэффициент

ляем требуемую площадь, оценивая общее

rik-определяет, достигла ли единица обору-

количество стоек,

в

которых размещаются

дования

типа k конца

своего

жизненного

цикла в i−том году и нуждалась ли она в за-

серверы, необходимые

для

обслуживания

мене в текущем году срока службы ЦОД.

определенных

рабочих

нагрузок,

также

Если i равно коэффициенту жизненно-

определяют пространство, необходимое для

го цикла компонента k, rik равен единице, а в

размещения охлаждающих и энергетических

объектов. Затем это

число

умножается на

противном случае-нулю.

− объем оборудования

среднюю арендную плату за год.

− стоимость оборудования

= ∑ (

+

)

− з/п рабочего

тый − год

=0

− количество часов, необходимых

− ежегодная арендная плата

для установки оборудования

за м2 в году

Стоимость управление сбоями в ра-

− рабочая зона для техники или

боте.

коридоры перед стойками

Затраты на устранение неисправностей,

−

площадь, необходимая для

таких как замена неисправных компонентов

шкафа ЦОД

или их ремонт, когда это возможно, также

− количество стоек в году

являются частью эксплуатационных расхо-

− дополнительная область для

дов. Однако оценка стоимости управления

размещения инфрастуруктуры

сбоями является очень сложной задачей и

Стоимость

управления жизненным

заслуживает отдельного исследования.

циклом оборудования.

Нами проанализированы основные за-

траты, необходимые для создания центра об-

IT - оборудование подвергается доста-

работки данных, проведена их структуриза-

точно быстрому физическому и моральному

ция, выделены капитальные и текущие рас-

износу,

поэтому подлежит

частой

замене.

ходы с учётом специфики данной отрасли.

Это связано с тем, что производительность

оборудования ухудшается со временем, или

Библиографический список

новые поколения того же оборудования вы-

1.

Астахова

И.Ф.,

Сухотерина

И.В.,

ходят на рынок с лучшей производительно-

стью. Эти расходы учитываются в данной

Роднищева А.Ю. Модель для автоматизиро-

ВЫПУСК № 1-2 (11-12), 2018

ISSN 2618-7167

структур ПС. Каждая категория организаци-

зованием

результатов,

полученных

в

ходе

онных структур характеризуется набором,

проведения структурного анализа оценки КС

порядком и значением связей хi . Значение

[1], удалось установить взаимозависимости

связи рассчитывается по методике, изложен-

между

параметрами,

характеризующими

рассматриваемый процесс оценки КС.

ной в [1].

Предлагаемый

метод

построения

Используя метод структурных матриц,

структурно-параметрической

матрицы

предложенный Ю.А. Ивашкиным [2], будем

исходных

данных,

характеризующий

различать крупноблочные, блочно - коорди-

состояние КС оргструктур ПС, основан на

натные и детализированные матрицы. Пред-

составлении

клеточной

структурной

лагается инвариантный метод, который поз-

матрицы

и

систематизирующей

по

волит определять взаимосвязи между пока-

отдельным

блокам

совокупность

всех

зателями оценки КС

оргструктур ПС

без

принципиально

возможных

матриц

влияния особенностей полученных при ана-

операторов

взаимосвязей

между

лизе отдельного вуза.

В качестве примера

параметрическими

группами.

Квадраты

реализации подобного метода предлагается

главной

диагонали

этой

матрицы

использовать

подход,

заключающийся

в

объединяют

операторы

функциональных

отыскании взаимосвязей между показателя-

|| ij

||n

ми оценки КС при помощи методов корре-

связей

внутри

выделенных

групп

ляционного анализа.

параметров,

например x1 x8

или x9 x15 , и,

В случае

отсутствия значимой связи

в случае

их независимости, выражаются

между какой-либо парой параметров оценки

единичными диагональными матрицами. В

КС соответствующая ячейка матрицы при-

случае

взаимосвязности

элементов

внутри

равнивается к нулю. Элементы главной диа-

группы

в

соответствующую

клетку

гонали матрицы равны единице. Таким обра-

крупноблочной

структурной

матрицы

зом, детализированная матрица есть опера-

помещается

матрица

оператора

ij

, где n – число па-

тор взаимодействия |

взаимодействия.

В

общем

случае

раметров оценки КС.

Будем считать,

что

коэффициент

jk

отражает

интенсивность

структура взаимосвязей между параметрами

влияния

j

-го параметра

на i -й,

и

каждая

оценки КС определяется их текущим состоя-

i

1, , i 1 ,1, i 1 , , n

нием и не зависит, от предыдущих состоя-

строка

матрицы

ний. Следовательно, детализированная мат-

описывает вектор всех входных параметров

рица будет динамически изменяться на каж-

(причинных

связей),

влияющих

на

i

-й

дом временном шаге

процесса или, иначе

показатель состояния КС в соответствующем

говоря, каждому временному сечению мони-

узле системы. В свою очередь,

каждый

j -й

торинга КС будет соответствовать своя дета-

столбец

матрицы

описывает

вектор

лизированная матрица.

j

Детализированная матрица представля-

следственных связей

-го

фактора

с

ет собой сечения мониторинга КС в момент

другими

параметрами

состояния.

времени t tk

или, другими словами,

его

Недиагональные

клетки

соответствуют

операторам прямого и косвенного влияния

«образ». Следовательно, на основании сово-

различных

функциональных

групп

купности детализированных матриц, полу-

(категорий оценки КС) друг на друга и на

ченных в моменты времени tk (k 1,2, , m) ,

качественные показатели целевой функции.

возможно проведение анализа стационарно-

Нулевые

операторы

взаимодействия

0

сти положительного приращения качества

априорно

определяют

нерабочую область

связи ПС с использованием методов много-

связей

крупноблочной

структурной

мерного статистического анализа. С исполь-