Rambler's Top100
 
 
Статьи ИКС № 11 2013
Андрей СЕМЕНОВ  11 ноября 2013

Оборудование интерактивного управления: расширение функциональных возможностей

Оборудование интерактивного управления используется при построении СКС более двух десятилетий и сегодня занимает прочное место на физическом уровне информационных систем. За прошедшее время оно «поумнело», уменьшилось в размерах и «доросло» до начала процесса стандартизации.

Андрей СЕМЕНОВ, технический директор, RiT Technologies, докт. техн. наукО востребованности систем интерактивного управления (СИУ) на массовом рынке говорит явное их упоминание в последних редакциях базовых стандартов, причем при создании масштабных кабельных систем их применение становится обязательным.

Технические предпосылки совершенствования СИУ

Классические СИУ в соответствии с требованиями профильных стандартов не взаимодействуют с цепями передачи информационных сигналов и внедряются в кабельную систему методом наложения, точно вписываясь в ее структуру. Этому немало способствует иерархическое построение СКС. На среднем и верхнем уровне системы интерактивного управления вне зависимости от ее конкретного исполнения всегда используются активные устройства: сканеры и объединяющие их в единую систему управляющие мастер-устройства или их функциональные аналоги, а также сервер базы данных. Большая часть этих устройств через соответствующие порты подключается к ЛВС предприятия.

СИУ создавались как средство поддержки администрирования СКС и максимально полной автоматизации рутинных функций. Статичность структуры кабельной системы обусловливает низкую загрузку вычислительных ресурсов СИУ даже при выполнении всех нормативных процедур администрирования. В результате у типовых интеллектуальных устройств, применяемых в данной сфере, имеются значительные и, что существенно, в принципе неиспользуемые резервы вычислительных мощностей. Эти ресурсы вполне могут быть направлены на решение различных сервисных задач без ущерба для остальных функций.

Возможность маневрировать вычислительными мощностями весьма востребована в современных информационных системах. Например, в крупных аппаратных, не говоря уже о ЦОДах, очень важны контроль и регулирование параметров окружающей среды, поскольку даже их небольшие отклонения от оптимальных значений ощутимо влияют на функционирование ИТ- и телеком-оборудования и заметно снижают эксплуатационную доступность объекта в целом.

Поскольку количество отслеживаемых физических величин не превышает десятка, а изменяются они не чаще нескольких раз в секунду, как программная, так и аппаратная сторона реализации их контроля не представляет особой сложности. Датчики систем контроля различных параметров технических помещений серийно выпускаются промышленностью. На рынке имеется огромнейший выбор этих компонентов со стандартизованным интерфейсом, а их взаимодействие с оборудованием более высокого уровня осуществляется по широко распространенным протоколам.

Улучшение массогабаритных параметров контроллеров

Контроллеры первых поколений, выполненные как полномасштабные 19-дюймовые корпусные устройства, устарели не столько физически, сколько морально. Приближение этих устройств к местам установки датчиков (в широком смысле этого слова) и укорачивание за счет этого соединяющих их линий способствует улучшению массогабаритных параметров контроллеров и позволяет расширить функциональные возможности СИУ.

Наиболее перспективным видится исполнение контроллера в форме навесного устройства и установка его непосредственно на коммутационной панели. Место установки может выбираться в центре (например, для изделий Panduit) или на краю (для оборудования Surtec) оборотной стороны лицевой пластины.

Ценность подобного решения повышается тем, что отказ от 19-дюймового исполнения корпуса контроллера экономит посадочные места конструктива. В современных информационных системах последние становятся дефицитным ресурсом из-за роста объема составляющего их оборудования.

Тем не менее нацеленное на экономию посадочных мест исполнение класса zero-U, основанное на сохранении традиционного форм-фактора корпуса контроллера в сочетании с его установкой на задние монтажные направляющие, большого распространения не получило. Дело в том, что такое решение заметно ухудшает условия визуального наблюдения оптических индикаторов и дисплея контроллера. Кроме того, в некоторых СИУ на контроллерах располагаются элементы управления, к которым системный администратор должен иметь непосредственный доступ.

Еще один вариант класса zero-U – вынос штатного места установки контроллера в вырезы боковых панелей-заглушек – устраняет указанный недостаток. Однако он тоже не слишком популярен, поскольку требует радикальной переработки конструкции шкафа.

Увеличение информативности сигналов взаимодействия

Эффективность функционирования СИУ во многом определяется количеством и информационной наполненностью сигналов, которые управляющий контроллер отдает системному администратору при наступлении различных штатных и нештатных событий и выполнении рабочих заданий на изменение конфигурации СКС. Подсистема современной СИУ, реализующая эту функцию, представляет собой развитый многоканальный комплекс, который на физическом уровне включает в себя следующие разновидности индикаторных элементов и извещателей:

• отдельные для каждого порта коммутационной панели оптические индикаторы преимущественно классического светодиодного типа (применение для этой цели жидкокристаллических индикаторов, иконок с задней подсветкой и пр. часто описывается в патентных документах, но в серийных изделиях встречается буквально в единичных случаях);

• групповые оптические индикаторы различного функционального назначения коммутационных панелей и контроллеров (см., например, рис. 1);

• акустические однотонные извещатели;

• полномасштабные многострочные жидкокристаллические дисплеи матричного типа на сканерах.

Основные усилия разработчиков, естественно, направлены на совершенствование оптических индикаторных элементов. Даже одиночный индикатор может превратиться в многофункциональное устройство – за счет различной частоты его включения-выключения при работе в мигающем режиме. Также используются многоцветные светодиоды (скажем, в решении Panduit), а одновременное включение-выключение нескольких отдельных элементов обеспечивает групповую индикацию и т.д.

Для текущей индикации могут применяться и внешние устройства типа планшетных компьютеров, что весьма выгодно из-за наличия у последних большого цветного дисплея и сенсорной клавиатуры. Взаимодействие с контроллерами осуществляется по радиоинтерфейсу либо через разъемы mini-USB (в частности, в системе CenterMind от RiT Technologies).

К важным отраслевым достижениям можно отнести начавшееся нормирование в области оптической индикации. Стандартом де-факто стало включение отдельных индикаторных элементов только парами. Их постоянное свечение означает необходимость соединения портов, тогда как мигающий режим работы отмечает разрываемое соединение.

Решения в области интерконнекта

Внедрение системы интерактивного управления СКС в случае построения коммутационного поля по схеме интерконнекта, весьма привлекательной из-за высокой результирующей плотности портов (выигрыш порядка 20% по сравнению со схемой кроссконнекта), сопряжено с большими сложностями. Эти сложности обусловлены отсутствием даже зачатков стандартизации формфактора лицевых панелей коммутаторов за исключением, может быть, использования в качестве интерфейса гнезд модульных разъемов RJ45. В результате установка там датчиков подключения коммутационных шнуров превращается в серьезную инженерную проблему.

Первоначально внедрение СИУ в схему интерконнекта обеспечивалось простым переносом панельных компонентов датчика подключения на лицевую пластину коммутатора. Для этого, как правило, применялась заказная гибкая полоска с соответствующими токоведущими проводниками, которая устанавливалась на штатное рабочее место клеевым способом (в частности, в изделии TE Connectivity). Реже встречается исполнение данного элемента в форме жесткой накладки (например, в продукции немецкой компании TKM).

Очевидные недостатки этих решений побудили специалистов разных компаний искать пути к их устранению. В данной области были проведены большие объемы НИОКР, однако указанная проблема и по сей день полностью не решена. Тем не менее отрасль предлагает потребителям ряд довольно удачных решений.

СИУ для схемы интерконнекта делятся на несколько групп, которые на уровне аппаратной части отличаются друг от друга преимущественно местом расположения датчика подключения шнура к коммутационной панели.

В одном случае осуществляется полный вынос всех элементов датчика подключения на коммутационный шнур (таковы, например, шнуры типа Enhanced Interconnect Patch Cord системы PViQ от Panduit). Само подключение фиксируется по срабатыванию контакта толкателя.

Второе решение основано на вставках в розеточные гнезда коммутатора (система CenterMind компании RiT Technologies, рис. 2). Оно может работать даже с оптическими портами коммутаторов на основе модулей SFP.

Третий вариант представляет собой организатор поддерживающего типа с установленными на нем панельными элементами датчика подключения. В этом случае шнуровая часть датчика выносится с вилки на кабель, а согласование с формфактором лицевой пластины корпуса коммутатора производится за счет гибкости кабеля шнура.

Во всех перечисленных случаях шнур имеет несимметричную форму и может подключаться к коммутатору только одним концом.

В системе PViQ компании Panduit предусмотрена возможность подключения по схеме интерконнекта с использованием симметричного шнура. Для этого коммутационная панель СКС оборудуется дополнительным 25-м портом, через который СИУ взаимодействует с коммутатором ЛВС при активизации рабочего задания. Это позволяет установить однозначную связь между портами коммутатора и панели и выполнить соответствующее переключение.

Инвентаризация ресурсов

Централизованная база данных СИУ может использоваться для инвентаризации ресурсов информационной системы. Этому способствуют следующие обстоятельства:

• СИУ в процессе функционирования при наличии соответствующих настроек и программных модулей осуществляет сбор данных не только о панелях и их соединениях, но и о коммутаторах и других активных IP-устройствах;

• в базу данных при соответствующей разметке ее полей может быть введена информация о большом количестве самых разнообразных устройств.

Процесс инвентаризации заметно упрощается, если в качестве отчетов используется широко распространенное ПО, например Crystal Report. Одновременно на верхних уровнях информационной системы должны быть произведены соответствующие настройки по обращению к различным базам и формированию сводного отчета.

Упрощение процедур эксплуатации

Одной из проблем СИУ первых поколений была их невысокая дружественность к пользователю. Это, в частности, выражалось в сложной схеме передачи информации от оборудования к ответственному специалисту, а процесс ее восприятия, по крайней мере на первых этапах эксплуатации системы, требовал от администратора развитого воображения. Чтобы сделать программный интерфейс СИУ интуитивно понятным, их создатели широко используют наработки из массовых программных продуктов, в том числе привычный интерфейс с типовым расположением окон, иконок и управляющих кнопок и обычные для графических редакторов и САПР комбинации горячих клавиш.

Кроме того, при работе с графическим интерфейсом широко применяется технология drug and drop, а само управляющее ПО снабжается развитым набором средств защиты от некорректных действий. Примерами могут служить блокировка попытки прямого соединения оптической и медножильной панелей, запрет на формирование рабочих заданий в случае отсутствия свободных портов или перегрузки шкафа по потребляемой мощности и т.д. На аппаратном уровне шаги в указанном направлении сводятся преимущественно к отказу от соединения по полевой шине RS-485 в пользу IP-сетей. С учетом использования в RS-485 и ЛВС типа Ethernet единого типа разъема RJ45 это эффективно блокирует непреднамеренную ошибку.

Для уменьшения времени реакции системы на запрос вводится понятие сайтов и зон коммутации. Это дает возможность резко снизить количество переборов в процессе анализа БД соединения.

* * *

Современные СИУ характеризуются высокой степенью стандартизации основных технических решений и элементов интерактивного управления, что способствует расширению их функциональных возможностей.

В настоящее время СИУ становятся полноправными компонентами информационно-вычислительных систем и берут на себя решение ряда задач нижнего уровня не только собственно ИВС, но и смежных областей инженерного обеспечения, а также технической безопасности.

СИУ могут использоваться не только по прямому назначению, но и для инвентаризации ресурсов физического и более высоких уровней информационной системы предприятия.

Элементы интерактивного взаимодействия с системным администратором становятся все более разнообразными и обеспечивают передачу заметно большего объема информации.

Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!