Содержание научно-исследовательских работ и опытно-конструкторских разработок

     Организация-заказчик: НАН Беларуси.

     Организации-исполнители: ГНУ «Объединенный институт проблем  информатики Национальной академии наук Беларуси»; ГНУ «Объединенный  институт энергетических и ядерных  исследований – Сосны» НАН Беларуси.

     Пользователи: ГНУ «Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны» НАН Беларуси.

     Цель  работы – создание распределенной телекоммуникационной инфраструктуры сетевого сегмента на основе высокоскоростных каналов передачи данных, современных программно-аппаратных средств и технологий построения компьютерных сетей, разработка программных средств подготовки исходных данных для программ расчетного сопровождения строительства АЭС.

     Созданная информационно-коммуникационная инфраструктура обеспечит высокоскоростное подключение к научно-информационной компьютерной сети BASNET НАН Беларуси ОИЭЯИ-Сосны и позволит обеспечить выполнение задач анализа и моделирования процессов, расчетного сопровождения проектирования и строительства АЭС с применением высокопроизводительных суперкомпьютерных систем и технологий.

     Результатом выполнения задания является создание информационно-коммуникационной инфраструктуры для расчетного сопровождения проектирования и строительства АЭС и программных средств подготовки исходных данных для программ расчетного сопровождения строительства АЭ, включающая:

• сетевой сегмент скоростного доступа государственного научного учреждения «Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны» к информационным ресурсам ГСНТИ c пропускной способностью 1 Гбит/сек;
• программные средства для расчетного сопровождения строительства АЭС.

     В процессе выполнения задания:

• разработаны схемно-технические решения по созданию сетевого сегмента скоростного доступа и телекоммуникационного узла  «ОИЭЯИ–Сосны»;
• разработана общая схема организации связи на узле доступа «ОИЭЯИ-Сосны» и выполнены работы по включению его в состав инфраструктуры сети BASNET (рис. 1);

     Рисунок 1 – Структурная схема сетевого сегмента ОИЭЯИ-Сосны 

• выполнены работы по созданию высокоскоростных каналов связи, монтажу и конфигурированию сетевого оборудования;
• разработана гомогенная геометрическая модель корпуса реактора типа ВВЭР для использования в пакете FLUKA;
• разработан программный модуль для удаленной передачи и запуска на вычислительном сервере «ОИЭЯИ-Сосны» исходного input-файла программного пакета FLUKA;
• проведено тестирование разработанного модуля путем удаленного запуска двух различных входных файлов пакета FLUKA для расчета прохождения потока частиц через различные материалы;
• разработана эксплуатационная документация.

     Комплектность и функционирование созданного сетевого сегмента скоростного доступа ОИЭЯИ-Сосны  соответствуют требованиям технического задания и обеспечивают возможность  дальнейшего развития телекоммуникационной инфраструктуры BASNET.

     Посредством созданного высокоскоростного волоконно-оптического  канала связи подключения ОИЭЯИ-Сосны  к телекоммуникационной инфраструктуре BASNET и web-сайта «Использование пакета FLUKA в Объединенном институте энергетических и ядерных исследований – Сосны НАН Беларуси», размещенного на сервере ОИЭЯИ-Сосны, разработанный программный комплекс позволяет производить расчет требуемых характеристик ионизирующего излучения, проходящего через различные материалы. 

     Задание № 2 «Разработать интегрированную  систему оперативного мониторинга и  управления функционированием  коммуникационной инфраструктуры  ГСНТИ на базе научно-исследовательской  сети» 

     Организация-заказчик: НАН Беларуси.

     Организация-исполнитель: ОИПИ НАН Беларуси.

     Пользователи: ОИПИ НАН Беларуси; абоненты сети BASNET, подключенные к комму-никационной инфраструктуре ГСНТИ.

     Целью создания системы является повышение  эффективности функционирования коммуникационной инфраструктуры ГСНТИ на базе научно-исследовательской  сети за счет внедрения комплексных  технологий оперативного мониторинга  потоков данных, сетевых событий  и состояний каналов связи, направленных на оперативное выявление проблемных элементов сети и восстановление работоспособности инфраструктуры, снижение эксплуатационных расходов, ликвидацию узких мест в сети, оптимизацию  топологии опорной сети, раннее обнаружение  аномалий трафика и предотвращение перегрузок, ресурсных и других видов сетевых атак.

     В результате разработки и внедрения  системы в сети BASNET обеспечены:

• ликвидация узких мест и оптимизация топологии опорной сети BASNET за счет оперативного выявления проблемных элементов сети с нагрузкой,  близкой  к  предельной;
• снижение эксплуатационных расходов за счет оптимизации сети, быстрого восстановления работоспособности инфраструктуры и дистанционного управления электропитанием узлов для холодного рестарта оборудования;
• накопление данных для решения задач анализа и прогнозирования развития сети за счет непрерывного контроля и сбора информации о работе сети;
• повышение качества предоставляемых сетевых услуг пользователям сети BASNET за счет выработки оптимальных дисциплин доступа пользователей к ресурсам сети,  раннего обнаружения аномалий трафика и предотвращения перегрузок, ресурсных и др. видов сетевых атак, выявления попыток неавторизованного доступа, визуализации данных о состоянии сети, рассылки анонсов о критических событиях.

Рисунок 2 – «Карта» сети, состояния хостов и сервисов на обзорном мониторе

     В процессе выполнения работы решены следующие задачи: 

• разработана общая архитектура системы, определен состав основных функциональных и вспомогательных подсистем, определены  общий алгоритм и схема потоков данных;
• производен выбор компонентов программного обеспечения для функциональных подсистем;
• выполнена разработка специальных программных компонентов системы;
• осуществлена интеграция программного обеспечения и произведено  конфигурирование системы;
• выполнено автономное тестирование подсистем и комплексные испытания системы в наиболее важных режимах (рис. 2);
• создан опытный образец системы;
• разработана эксплуатационная документация на систему, произведена доработка системы по результатам опытной эксплуатации.

     Выходными результатами работы являются:

• интегрированная система мониторинга;
• комплект эксплуатационной документации;
• акт ввода в эксплуатацию.

     В процессе выполнения задания получены следующие результаты:

• разработано техническое задание на интегрированную систему оперативного мониторинга и управления функционированием коммуникационной инфраструктуры ГСНТИ на базе научно-исследовательской сети;

Рисунок 3 – Структура и потоки данных системы мониторинга 

• разработан  технический проект системы;
• проведена доработка типовых компонентов ПО, разработка специальных программных средств, выполнена системная интеграция ПО функциональных подсистем, проведена комплексная отладка системы;
• создан макетный образец интегрированной системы оперативного мониторинга и управления функционированием коммуникационной инфраструктуры ГСНТИ на базе научно-исследовательской сети;
• проведена опытная эксплуатация и доработка интегрированной системы мониторинга;
• разработана эксплуатационная документация;
• разработана программа и методики испытаний;
• проведены приемо-сдаточные испытания, осуществлен  ввод системы  в эксплуатацию в ОИПИ НАН Беларуси.

     Проектирование  и реализация системы выполнены  путем системной интеграции на функционально-модульном уровне комплекса доработанного (GPL) и вновь разработанного ПО; разработка основана на масштабируемых решениях и предусматривает возможность последующей модернизации и развития при минимальных временных и финансовых затратах.