ЖУРНАЛ СТА №3/1998

25 3/98 ОБЗОР АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА характерна скорее для телекоммуни- кационных систем, чем для систем промышленной автоматики. Обсуждая вопросы восстановле- ния/ремонта, нелишним будет упомя- нуть о возможности «горячей» замены модулей без выключения питания. В настоящее время ассоциация PCI SIG работает над добавлением таких воз- можностей к стандарту PCI. И остается только надеяться, что предлагаемые решения будут совместимы с анало- гичной инициативой в рамках другой ассоциации PICMG. Разумеется, «горячая» заменанеимеет никакого смысла, если вышла из строя процессорная плата, или если в резуль- тате отказа платы расширения произо- шел сбой программного обеспечения, или оказалась заблокирована систем- ная магистраль. В этих случаях остав- шиеся работоспособными платы рас- ширения все равно не смогут продол- жить свое функционирование, в связи с чем не имеет значения, происходит ре- монт при включенномпитанииили вы- ключенном. Другими словами, «горя- чая» замена применима там, где отказ платы расширения не приводит к отка- зу системыв целом, а лишь вызывает де- градацию ее функциональных возмож- ностей. Например, если в сервере ком- пьютерной телефонии каждая перифе- рийная плата автономно отвечает за определенное количество телефонных каналов, то отказ одной из таких плат вызовет нарушения в функционирова- нии только вполне определенной груп- пы каналов, не затронув остальных. Необходимо отметить, что наличие возможности «горячей» замены моду- лей само по себе не приводит ни к уве- личению их надежности, ни к сущест- венному уменьшению времени ре- монта/восстановления системы. До- стигается лишь возможность замены модулей без отключения сохранив- шей работоспособность части систе- мы. Такие системы, как правило, назы- ваются системами повышенной го- товности (high availability). Функция «горячей» замены применя- ется в основном в телекоммуникаци- онных системах и гораздо в меньшей степени в сфере промышленной авто- матизации. Причина в том, что систе- мы автоматизации в промышленности становятся все более распределенны- ми, а локальные промышленные кон- троллеры управляют технологическим объектом как единым целым и любой отказ платы ввода/вывода ведет к поте- ре управляемости объекта. Например, в системе управления паровым котлом нет никакого смысла во время ремонта поддерживать во включенном состоя- нии управление паровой заслонкой в то время, как отказали каналы считыва- ния давления, и, наоборот, нет смысла считывать давление, если нет возмож- ности управлять заслонкой. Другими словами, возможность «горячей» заме- ны бесполезна, если отказ любой пла- ты ведет к потере управления объек- том и на время ремонта объект все равно нужно останавливать, перево- дить на ручное управление, или если в дело вступает система аварийных бло- кировок. По аналогичной причине и возможность «горячей» замены, и вре- мя восстановления контроллера не имеют абсолютной самоценности, а должны рассматриваться в системном контексте. Так, например, даже если техник немедленно диагностировал от- казавший модуль и заменил его всего за 2 минуты (благо в кармане был за- пасной), иногда потеря управления объектом даже на такое короткое вре- мя может привести к аварийной ситуа- ции. Поэтому в ответственных прило- жениях для увеличения надежности и минимизации влияния человеческого фактора применяют дублированные или даже троированные системы уп- равления с немедленным переключе- нием на резервный комплект в случае каких-либо неприятностей с основным. Время восстановления отказавшего комплекта при этом становится не столь критичным. Если же дублирова- ние производится не на уровне систем, а на уровне плат ввода/вывода, объе- диненных общими цепями питания, то здесь возможность «горячей» замены просто необходима. Из рассмотренных ранее примеров видно, что стоимость, например, системы Compact PCI с дуб- лированием и «горячей» заменой плат расширения может оказаться выше, чем стоимость полностью дублиро- ванной (два независимых компьютера) системы на базе MicroPC. Отсюда вид- но, что выбор путей повышения надеж- ности является многопараметричес- кой задачей, для которой нет оптималь- ного решения на все случаи жизни. Широко распространен компромис- ный, с экономической точки зрения, подход, когда дублируются наименее надежные узлы компьютера (напри- мер блок питания, дисковый накопи- тель и т. п.), для которых, как правило, обеспечивается возможность «горя- чей» замены. Краткое резюме из сказанного со- стоит в том, что: 1) скорость восстановления/ремонта зависит не только от компоновки промышленного компьютера; 2) существуют промышленные ком- пьютеры с шиной ISA, которые по оптимальности своей компоновки ничем не уступают стандартам Ев- ромеханики; 3) возможность «горячей» замены плат расширения сама по себе не повышает надежности, однако час- то используется как составная часть такого метода повышения на- дежности, как резервирование; 4) важность быстрого восстановле- ния/ремонта системы зависит от конкретного приложения, а конст- руктивные особенности, позволяю- щие производить ускореннуюзамену плат, находят применение в основ- ном в централизованных системах. «Слабые возможности для поддержки современного PCI ориентированного ввода/вывода» Здесь я так и не взял в толк, почему компьютер с полноценной шиной PCI (например PCI+ISA по PICMG) имеет слабые возможности для поддержки ориентированного на эту шину вво- да/вывода. По числу гнезд расширения (до 16 PCI-плат в одном шасси) эти компьютеры также ничем не уступают своим евромеханическим коллегам. Прогноз благоприятный, будет жить Из сказанного видно, что список при- веденных автором недостатков не вы- держивает серьезной критики, а реаль- наяжизнь этотолькоподтверждает. Так, например, уже около 10 лет существует евромеханический вариант шины ISA, известный как ISA96, или AT96, кото- рый, однако, не смог сколько-нибудь заметно потеснить промышленные ком- пьютеры с платами ISA обычного фор- мата. Поэтому нет никаких оснований считать, что евромеханические вари- анты PCI добьются чего-нибудь сущест- венно большего. С точки зрения конст- рукции плат расширения существует причина, по которой промышленные компьютеры с платами офисного фор- мата никогда не будут вытеснены ни Евромеханикой, ни каким-либо другим стандартом на конструктивы. Причина эта очень проста. Рынок специализированных применений го- раздо меньше рынка офисных ком- пьютеров, для которых существует ог- ромный задел выпускаемых большими тиражами (а значит дешевых) плат рас- ширения различного назначения. Воз- можность непосредственного исполь- зования этого задела в промышленных применениях всегда будет одним из са- мых привлекательных, а зачастуюи ре-