Разработка технологии ремонта, модернизации сервера с двумя процессорами Pentium


	Загрузить архив:
	Файл: ref-8006.zip (457kb [zip], Скачиваний: 48) скачать

Аннотация

Целью дипломной работы является разработка технологии ремонта, модернизации сервера с двумя процессорами Pentium. Конкретно рассматриваются три конфигурации сервера.

Проектируемая технология дает возможность правильно подобрать конфигурацию файлового сервера, разрешить проблемы при неполадках, а так же решить вопросы модернизации сервера для надежной работы при длительной эксплуатации.

В ходе выполнения дипломной работы:

· выполнен анализ конфигураций сетевого сервера,

· произведен расчет надежности и быстродействия предложенных конфигураций сервера,

· предложен подробный порядок сборки аппаратной части сервера с иллюстрациями,

· разработана технология ремонта и модернизации устройств сервера,

· произведена оценка производительности категорий нагрузки сервера,

· выполнены экономические расчеты целесообразности разрабатываемого сервера, а также рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности операторов ЭВМ.

Введение

Слово «сервер» слышали все, кто когда-либо сталкивался с персональным компьютером, подключенным к сети. Сервер обычно представляют себе как некоторую отличную от ПК модель компьютера или же как систему повышенной мощности. Считается, что серверы совершенно необходимы в банках, на биржах, в крупных промышленных компаниях... Известно, что стоимость сервера в 10 тысяч долларов - обычное дело и что существуют серверы, стоимость которых превышает миллион долларов.

Слово «сервер» имеет тот же корень, что и «сервис». Сервер - это не просто компьютер, а такой компьютер, который способен оказывать некоторые услуги другим компьютерам, подсоединенным к нему. Да, сервер подразумевает, что компьютеры каким-то образом связаны с ним и друг с другом, и это - шаг к совместной работе людей, сидящих за компьютерами. То есть слово «персональный» к серверу никак не подходит - это в высшей степени коллективный компьютер!

Раньше все компьютеры были серверами и действительно, еще совсем недавно (всего лет двадцать назад) понятия «персональный компьютер» не существовало. Компьютер был гораздо больше по размеру (как шкаф), обслуживал одновременно множество пользователей, а также производил все вычисления и хранил всю информацию. Пользователи же общались с компьютером посредством терминалов (дисплей плюс клавиатура).

1.КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1Анализ конфигураций сетевого сервера.

По заданию дипломного проекта, необходимо выбрать конфигурацию сервера соответствующую заданным условиям. Это должен быть сервер с двумя процессорами Pentium, который должен обеспечить работу 100 пользователей.

Так как по условию сервер должен работать 10 лет, то он должен позволять дальнейшую модернизацию без замены его основных компонентов.

Выбор конфигурации сервера является компромиссом между возможностями и потребностями: чем производительней сервер - тем дороже он стоит.

Разберем, из чего складывается производительность серверов. Она является комбинацией производительностей различных компонент системы, таких как процессор, серверная плата, оперативная память, жесткий диск. Выбирая сервер, не всегда стоит гнаться за производительностью каждого из компонент - если необходим файловый сервер, ему не требуется сверхмощный процессор, и увеличитьдисковую подсистему. А вот если сервер, конфигурацию которого выбираем, многоцелевой, тогда стоит подумать именно о производительности процессора и объеме оперативной памяти. При выборе конфигурации также полезно знать минимальные системные требования программного обеспечения, которое планируется установить на сервере.

В наших рассуждениях будем основываться на том, что технологии Intel являются лидирующими в разработке серверов. [ ]

1.1.1 Выбор процессора.

Процессор является сердцем любой компьютерной техники. Очевидно, что от его производительности напрямую зависит производительность сервера в целом

Поэтому, при выборе сервера предлагаю остановиться на моделях с процессором Pentium II.

Более производительный процессор Pentium III - Pentium III Xeon стоит значительно дороже и предназначен для решения сложных графических задач.[ ]

1.1.2 Выбор серверной платы.

Производительность серверной платы является интегральной характеристикой. Одним из основных показателей быстродействия системной платы является тактовая частота системной шины. Она характеризует скорость, с которой различные устройства на серверной плате обмениваются данными.[ ] Очевидно, чем больше этот показатель - тем быстрее работает плата. До недавнего времени максимальная частота системной шины системных плат под процессоры Intel составляла 66 МГц, но с появлением новых более производительных процессоров, узким местом, которое препятствовало дальнейшему наращиванию производительности стала именно системная шина. Поэтому, вслед за новыми процессорами появились серверные платы, работающие на тактовой частоте 100 МГц, которые и предлагаю использовать на разрабатываемом сервере.

Другим важным показателем производительности серверной платы является установленный на ней чипсет. Он обеспечивает взаимодействие различных компонентов платы между собой. От установленного чипсета напрямую зависит и тактовая частота системной шины.[] Поскольку Intel является общепризнанным производителем чипсетов для своих процессоров, большинство производителей устройств расширения ориентируются именно на чипсеты Intel.[ ]

Третья важная характеристика серверной платы - поддержка дополнительных процессоров. /По условию дипломного проекта их должно быть 2/

И, наконец, помимо всего прочего серверная плата также должна иметь развитые средства самодиагностики, такие как измерение собственной температуры и температуры процессоров, контроль за вентиляторами охлаждения и т.д. Это очень важно потому, что серверы, как правило, работают в круглосуточном режиме в течение всего срока службы.

Проведем сравнительный анализ серверных плат прелагаемых Intel , обеспечивающие выше изложенные условия.

Сравнительная таблица 1.1.2.1

	N440BX	L440GX+	C440GX+
Поддержка процессоров	один или два процессора Intel Pentium ® II с тактовыми частотами от 266 до 400 МГц	один или два процессора Intel^® Pentium^® III или Pentium II с тактовой частотой 500, 450, 400 или 350 МГц	от одного до двух процессоров Intel® Pentium® III Xeon^TM или Pentium II Xeon -550, 500, 450 и 400 МГц
Объем кэш-памяти второго уровня	512 Кб	512 Кб	от 512 Кб до 2 Мб
Память	до 1 Гб памяти SDRAM ECC 100МГц	до 2 Гб памяти SDRAM ECC100МГц	до 2 Гб памяти SDRAM ECC100МГц
Емкость модулей DIMM	32, 64, 128 и 256 Мб	32, 64, 128, 256, 512 Мб	32, 64, 128, 256, 512 Мб
	Свободные слоты шин	три PCI, один ISA, один совмещенный PCI/ISA	Шесть PCI, в т. ч. два с поддержкой 66-МГц плат PCI, один разъем ISA	Шесть PCI, в т. ч. два с поддержкой 66-МГц плат PCI, один разъем ISA
	Независимыешины	-	Две независимые шины PCI	Две независимые шины PCI
	Интеграцияузлов	Двухканальный SCSI-контроллер (Макс. скорость передачи данных 40 Мб/с) , сетевой Intel PRO/100+ Fast Ethernet (Intel 82559)играфическийадаптеры Cirrus Logic GD 5480	Ultra2 SCSI (Максимальная скорость передачи: 120Мб/с (80 + 40)) , адаптер локальной сети Intel PRO/100+ Fast Ethernet (Intel 82559), графический контроллер Cirrus Logic GD 5480	Ultra2 SCSI (Максимальная скорость передачи: 120Мб/с (80 + 40)) , адаптер локальной сети Intel PRO/100+ Fast Ethernet (Intel 82559), графический контроллер Cirrus Logic GD 5480
	Цена	422$	569$	838$

Проанализировав сравнительную таблицу можно сделать вывод, что для разрабатываемого сервера с учетом дальнейшей модернизации подходят серверные платы L440GX+ и L440GX+, но с учетом ценовых показателей более предпочтительней серверная плата L440GX+. [ ]

1.1.3. Выбор памяти.

Объем оперативной памяти (или RAM - Random Access Memory), измеряемый в мегабайтах, является важнейшим показателем практически для всех типов серверов. Если это сервер приложений - память необходима для загрузки программ, если это файловый сервер - память требуется для кэширования (технология кэширования позволяет повысить производительность работы с жестким диском). Поскольку требования современных программ к системным ресурсам растут, для сервера является важным такой показатель, как максимальный объем оперативной памяти - он характеризует способность сервера к расширяемости.

Каким бы быстрым не был винчестер сервера, скорость работы процессора с оперативной памятью значительно выше. Кэширование подразумевает следующее: с помощью алгоритмов с довольно высокой степенью вероятности компьютер может предсказать, какие данные на жестком диске потребуются в следующий момент времени. Эти данные заранее считываются в оперативную память, и в тот момент, когда они реально потребуются, скорость доступа к ним оказывается значительно выше. [ ]

Память наращивается при помощи специальных модулей, которые вставляются в SIMM или DIMM-разъемы. Соответственно видам разъемов модули памяти также бывают SIMM или DIMM, однако в серверах сейчас используются преимущественно DIMM-модули. Очевидно, что максимальный объем оперативной памяти зависит от количества разъемов памяти, так что чем больше - тем лучше.

Также очень важно знать, на какой частоте она работает. Большинство ранних модулей памяти работали на частоте 66 МГц, однако, сейчас появилась более быстрая память, поддерживающая повышенную частоты системной шины - 100 и 133 МГц.[ ]

Другой важной характеристикой оперативной памяти является время доступа: чем меньше - тем лучше. Хорошим выбором будут модули памяти со временем доступа 8 наносекунд и меньше. Поскольку к надежности серверов предъявляются повышенные требования, предлагаю использовать в них память с коррекцией ошибок, так называемую ECC (Error-Correcting Code). Поддержка ЕСС означает, что в случае возникновения ошибки внутри микросхем памяти она не повлияет на работу системы. Естественно, что чем больше тактовая частота, на которой работает память, тем больше ошибок возникает в ходе работы, поэтому идеальным сочетанием для серверов является быстрая память с коррекцией ошибок. Ну и, наконец, важна марка изготовителя памяти, в идеальном случае это должен быть производитель сервера или фирма с мировым именемKingstone. Предлагаю с учетом произведенных расчетов в пункте использовать память DIMM 256Mb SDRAM ECC PC100 Kingston, которую поддерживает выбранная серверная плата Intel L-440GXH+.[ ]

1.1.4. Выбор жесткого диска.

Для дисковой подсистемы сервера основными показателями являются: объем хранимых данных, надежность и скорость работы винчестеров. Для повышения надежности в серверах используют как минимум два винчестера: один - под операционную систему, другой - под данные пользователей. Объем винчестера с операционной системой выбирается исходя из системных требований программного обеспечения - каждый продукт занимает определенное количество дискового пространства, о чем всегда пишется в сопроводительной документации. Надежность работы дисковой подсистемы сервера обеспечивается использованием винчестеров либо непосредственно от производителя, либо зарекомендовавших себя марок. При этом установка жестких дисков в серверы известных производителей имеет ряд особенностей, в частности, необходимо применять жесткие диски только тех марок, использование которых сертифицировано производителем сервера. [ ]

Производительность - важный показатель работы дисковой подсистемы. Винчестер не может работать сам по себе, для его функционирования необходим контроллер, - устройство, выполняющее роль своеобразного переводчика между форматом данных, в котором оперирует системная плата, и форматом данных винчестера. Наибольшее распространение получили дваинтерфейса: IDE и SCSI.

PRIVATE "TYPE=PICT;ALT="Помимо скорости работы, IDE и SCSI имеют и другие различия: IDE при общении с винчестером активно использует ресурсы процессора, в то время как SCSI работу с жестким диском берет на себя, поэтому производительность систем со SCSI-контроллером выше. Кроме этого, SCSI позволяет подключать большее количество периферийных устройств - от 7 до 15 на канал, а IDE - только 2 устройства на канал. Существуют как многоканальные SCSI-контроллеры, позволяющие подключать большее количество устройств, так и многоканальные IDE-контроллеры которые из-за своей дешевизны, очень распространены в компьютерах. В серверах же, наоборот - благодаря своей производительности основным интерфейсом является SCSI.

Поэтому, в разрабатываемом сервере, принимая во внимание вышеизложенное, предлагаю установить жесткие диски SCSI марки Seagate 9.1Gb Seagate Barracuda и 18.4Gb Seagate Barracuda, зарекомендовавшие себя гарантированной надежностью. [ ]

1.1.5 Выбор корпуса сервера.

Для разрабатываемого сервера предлагаю использовать серверный корпус Intel SC5000 специально разработанный для выбранной серверной платы L440GX. Этот серверный корпус имеет ряд особенностей и преимуществ:

Особенности	Преимущества
Корпус Intel SC5000 специально разработан и протестирован для серверных плат Intel^® L440GX+ и N440BX	Высокая надежность, простота и удобство интеграции
Конфигурация с одним источником питания 350 Вт или с двумя (основной + резервный) 1+1 400Вт	Достаточно для системы любой сложности; надежность резервирования
Усовершенствованная система охлаждения позволяет оптимально разместить до 4-х вентиляторов, обеспечивающих эффективное охлаждение основных компонентов	Активный контроль тепловых параметров с использованием новейших технологий
5 отсеков для переферийных устройств стандарта Ultra160 SCSI с поддержкой скорости вращения дисков до 10 тыс. об/мин. (совместимого со стандартом Ultra2 SCSI)	Свыше 126 ГБ дискового пространства
Модификация с возможностью "горячей замены" поддерживает пять 1" SCSI устройств "горячей замены" и два неснимаемых устройства	Сокращает время простоя, вызванного заменой вышедших из строя дисков; увеличивает полный размер дискового пространства.
Три отсека 5.25" для установки периферии	Универсальность конфигурации системы
Модификация для установки в стойку или напольная	Возможность выбора способов установки
Механическая защита от несанкционированного доступа и утилита контроля состояния сервера Intel® Server Control (ISC)	Обеспечение безопасности, возможность автоматического контроля жизненно важных систем сервера, рассылка предупреждений и диагностика отказов

[ ]

Предложенные основные компоненты образуют базовую конфигурацию №1 сервера они представлены в таблице 1.1.7.1.

По ценам на 10.11.00 стоимость его составляет 1983$.

Для разработки технологии модернизации необходимо выбрать дополнительные устройства, которые потребуются для изменения конфигурации сервера.

1.1.6. Выбор RAID контроллера.

Необходимость в расширении возможностей сервера, как правило возникает, когда прежняя конфигурация сервера исчерпывает свои запасы по производительности. Ее дальнейшее увеличение возможно за счет увеличения производительности трех узлов: процессора, памяти и дисковой системы.

Хороший прирост в скорости работы дает установка более производительного процессора. Еще более ощутима для сервера установка второго процессора.

Наращивание объема оперативной памяти также дает хороший эффект.

Расширение возможностей сервера возможно и за счет организации RAID-массива, который представляет собой избыточное множество независимых дисков, обеспечивающих надежное хранение данных. Для организации RAID-массива необходимы SCSI диски и RAID контроллер. Жесткие диски будем использовать так же марки Seagate: 9.1Gb Seagate Barracuda 18XL и 18.4Gb Seagate Barracuda. Так как серверная плата разработана по Intel технологии, то рекомендуется для обеспечения совместимости устанавливать дополнительные устройства той же технологии. Прелагаю использовать RAID контроллер Intel SRU21, отличающийся низкой загрузкой процессора и высокой скоростью работы. [ ]

1.1.7. Выбор сетевой платы.

Необходимым условием нормальной работы для серверов любого типа является использование быстрого сетевого интерфейса (как правило - сетевой карты) и, соответственно, быстрого подключения к сети. Все старания по увеличению производительности сервера могут быть легко сведены на нет установкой в систему медленной сетевой карты. При модернизации сервера нужно предусмотреть установку дополнительной высокоскоростной сетевой платы. Выбор ее произведем на основании тех же рекомендаций, что и при выборе RAID-контроллера. Предлагаю применить в модернизированном сервере сетевую плату Intel EtherExpress S, как одну из самых скоростных, имеющую автоматический выбор скорости работы 10Мб/с или 100Мб/с и низкий коэффициент использования ресурсов центрального процессора. [ ]

С учетом модернизации в таблице 1.1.7.1. представлены основные узлы конфигурации №2 стоимостью на 10.11.00 3935$ и конфигурации №3 стоимостью на 10.11.00 6098$

Таблица 1.1.7.1

Конфигурация №1	Тип устройства	Кол-во	Цена $	Примечание
Процессор:	Pentium II – 450	1	127	127
Жесткий диск:	9.1Gb Seagate Barracuda 18XL ST39236LW	1	280	280
Дисковод:	3.5» Teac	1	12,5	12,5
Память:	DIMM 256Mb SDRAM ECC PC100 Kingston	1	590	590
Плата:	Intel L-440GXH+	1	569	569
Привод CD-ROM:	40x Teac	1	50	50
Корпус:	Intel SC5000 KHDBASE	1	354	354	1 БПх350Вт, Без Корзины
Видеоадаптер:	Интегрирован
Сетевая карта:	Интегрирован
		итого	1983
Конфигурация №2
Процессор:	Pentium II – 450	2	127	254
Жесткий диск:	9.1Gb Seagate Barracuda 18XL ST39236LC	3	280	840
Дисковод:	3.5» Teac	1	12,5	12,5
Память:	DIMM 256Mb SDRAM ECC PC100 Kingston	2	590	1180
Плата:	Intel L-440GXH+	1	569	569
Привод CD-ROM:	40x Teac	1	50	50
Контроллер RAID:	Intel SRU21	1	379	379
Корпус:	Intel SC5000	1	650	650	2 БПх400Вт, Без Корзина
Видеоадаптер:	интегрирован
Сетевая карта:	интегрирован
		итого	3935
Конфигурация №3
Процессор:	Pentium II – 450	2	127	254
Жесткий диск:	18.4Gb Seagate Barracuda 18XL ST318436LW	5	390	1560
Дисковод:	3.5» Teac	1	12,5	12,5
Память:	DIMM 256Mb SDRAM ECC PC100 Kingston	4	590	2360
Плата:	Intel L-440GXH+	1	569	569
Привод CD-ROM:	40x Teac	1	50	50
Контроллер RAID:	Intel SRU21	1	379	379
Корпус:	Intel SC5000 KHDHSRPU	1	804	804	2 БПх400Вт, С Корзиной
Сетевая карта:	Intel EtherExpress S	1	109	109
Видеоадаптер:	интегрирован
		итого	6098

1.2. Расчет необходимого объема оперативной памяти.

Расчет минимальных системных ресурсов произведем по методике [], при условии инсталляции на разрабатываемом сервере программного обеспечения Windows NT Server.

Объем оперативной памяти — ключевой фактор, влияющий на производительность системы. Выбирая объем, необходимо руководствоваться принципом "чем больше, тем лучше". Дело в том, что Windows NT хранит максимально возможное число открытых файлов в памяти, а за всеми остальными обращается к диску. Увеличение объема памяти оказывает на производительность даже большее влияние, чем замена процессора. Данная таблица 1.2.1 позволяет рассчитать необходимую величину.

Таблица 1.2.1

Факторы	Всего RAM
	Память системы	Минимально необходимо	А		А
Данные пользователей		Б		Г
В
Г
Приложения		Д		Ж
Е
Ж
Общий рекомендуемый объем памяти:	А+Г+Ж

По исходным данным дипломного проекта рассчитаем необходимый объем оперативной памяти.

Поскольку планируется использовать Microsoft Windows NTServer, то, исходя из минимальных требовании, получим А= 80 Мб. Помимо этого этот же самый компьютер будет работать как сервер файлов и печати. Рассчитаем средний объем файлов, открываемых каждым пользователем.

Дпя Word for Windows - 310 Кб;

для Excel — 120 Кб;

для PowerPoint — 1000 Кб;

для Access — 800 Кб.

Средний объем (Б) = 685 Кб. Умножив его на число пользователей (100), получим Г = 68.5 Мб

Теперь рассчитаем объем памяти, необходимый для запуска с сервера приложений, входящих в Microsoft Office.

Для Word for Windows — 3,66 Мб;

для Excel — 4,6 Мб;

для PowerPoint — 4,16 Мб;

для Access — 2,7 Мб.

Средний объем равен 3,78 Мб. Таким образом, для запуска 4 приложений в среднем необходимо 3,78 х 4 = 15,1 Мб (Ж).

Сумма А+Г+Ж = 80 + 68.5 + 15,1 = 163,6 Мб.

Таким образом, для выполнения условий дипломного проекта необходим сервер с объемом оперативной памяти равным 163,6 Мб.

1.3. Расчет объема жесткого диска.

При планировании объема жесткого диск; рекомендуется использовать 3 логических раздела. Первый — для установки системы, второй — для приложений, устанавливаемых ни сервере, третий — для персональных каталогов пользователей. Кроме того, лучше иметь минимум 2 жестких диска. На одном из них должна быть установлена система Windows NT и файлы приложений, а на другом размещается файл подкачки. Это позволит значительно повысить производительность системы.

Когда к надежности системы предъявляются повышенные требования, количество жестких дисков и их общий объем нужно значительно увеличить для организации зеркализации дисков или массива дисков RAID.

Для расчета объема жесткого диска используется следующая таблица 1.3.1:

Таблица 1.3.1

Факторы	Всего (мб)
	Системный диск С:	Минимально необходимо	А		А
Диск приложений D:		Б		Г
В
Г
Диск пользователей E:		Д		Ж
Е
Ж
Общий рекомендуемый объем диска:	А+Г+Ж

В соответствии с условиями дипломного проекта рассчитаем объем жесткого диска.

Пространство, отводимое под систему, А = 150 Мб + 163,6 Мб + 12 Мб = 325,6 Мб. Объем, занимаемый исполняемыми приложениями:

Microsoft Office — 80 Мб;

Microsoft SQL Server.- 100 Мб;

Microsoft Exchange Server — 500 Мб

под файл спулинга печати — 300 Мб. Итого: Г = 780 Мб.

Объем, отводимый под пользователей. На каждого пользователя было выделено 100 Мб. Поэтому всего пользователям отводится Ж = 100 Мб х 100 х 1,1 = 11 000 Мб. Суммарный объем жесткого диска: А+Г+Ж = 325,5 + 780 + 11 000 = 12105,5 Мб.

Таким образом, объем жесткого диска требуемый для установки системы равен 12,105 Гбайт, что удовлетворяет условиям дипломного проекта (10-20Гб).

1.4. Расчет надежности сервера.

При расчёте надежности принимаются следующие допущения:

-отказы устройств являются независимыми и случайными событиями;

-учитываются только устройства, входящие в сервер;

-вероятность безотказнойработы подчиняетсяпо экспоненциальному закону распределения;

В соответствии с расчётной блок-схемой вероятность безотказнойработы системы определяется как:

, (1.4.1) [ ]

гдеN- количество таких элементов.

P_i -вероятность безотказной работы i-го элемента.

Вероятность безотказнойработы системы с раздельным резервированием определяется как:

, (1.4.2) [ ]

где P_i -вероятность безотказной работы i-го элемента.

l_i- интенсивность отказов элементов i-го типа

м- количество резервных элементов.

Т- время работы сервера. [ ]

Для элементов используемых в сервере, приняты следующие интенсивности отказов

Материнская платаl₁=4.5x10^-8 ч^-1

Процессор l₂=4.0x10^-7 ч^-1

Память l₃=3.2x10^-7 ч^-1

Жесткий диск l₄=8.3x10^-7ч^-1

CD-ROM l₅=0.1x10^-5 ч^-1

Дисковод 3.5” l₆=0.04x10^-5 ч^-1

Контроллер RAID l₇=5x10^-7 ч^-1

Сетевая карта l₈=1.0x10^-7 ч^-1

Блок питания l₉=2x10^-7 ч^-1

[ ]

Исходя из этих значений, можно подсчитать суммарную интенсивность отказов всех устройств одного типа, а затем и для всех устройств сервера.

(1.4.3) (1.4.4) [ ]

Вероятность безотказной работы сервера без резервирования:

(1.4.5) [ ]

Расчитаем вероятность безотказной работы сервера без резервирования для 1 конфигурации (рис.1) и построим график 1 зависимости ВБР от времени работы.

рис.1

Подсчитаем суммарную интенсивность отказов всех устройств:

l_общ=l₁+l₂+l₃+l₄+l₅+l₆+l₉=4.5x10^-8+4.0x10^-7+3.2x10^-7+8.3x10^-7+

+0.1x10^-5+0.04x10^-5+2x10^-7= 31,95´10^-7

Вероятность безотказной работы сервера за Т=1000 часов

0,9968

Вероятность безотказной работы сервера заТ=5000 часов

0,9841

Вероятность безотказной работы сервера заТ=10000 часов

0,9686

график 1

Расчитаем вероятность безотказной работы сервера с раздельным резервированием для 2 конфигурации (рис.2) и построим график 2 зависимости ВБР от времени работы.

рис 2

Вероятность безотказной работы сервера заТ=1000 часов

= 0,9999

= 0,9995

= 0,9999

= 0,9996

= 0,9990

= 0,9998

P=0,9999´0,9999´0,9999´0,9995´0,9999´0,9996´

´0,9990´0,9998= 0,9978

Вероятность безотказной работы сервера за Т=5000 часов

=0,9997

= 0,9999

= 0,9975

= 0,9999

= 0,9980

=0,9950

= 0,9990

P=0,9997´0,9999´0,9999´0,9975´0,9999´0,9980´

´0,9950´0,9990=0,9893

Вероятность безотказной работы сервера за Т=10000 часов

0,9999

P=0,9995´0,9999´0,9999´´0,9950´0,9999´

´0,9960´0,9900´0,9980= 0,9788

график 2

Расчитаем вероятность безотказной работы сервера с раздельным резервированием для 3 конфигурации (рис.3) и построим график 3 зависимости ВБР от времени работы.

рис 3

Вероятность безотказной работы сервера заТ=1000 часов

= 0,9999

= 0,9995

= 0,9999

= 0,9996

= 0,9990

= 0,9999

=0,9999

P=0,9999´0,9999´0,9999´0,9995´0,9999´0,9996´

´0,9990´0,9999´0,9999= 0,9981

Вероятность безотказной работы сервера за Т=5000 часов

=0,9997

= 0,9999

=0,9999

= 0,9975

= 0,9999

= 0,9980

=0,9950

= 0,9999

P=0,9997´0,9999´0,9999´0,9975´0,9999´0,9980´

´0,9950´0,9999´0,9999= 0,9903

Вероятность безотказной работы сервера за Т=10000 часов

0,9999

P=0,9995´0,9999´0,9999´0,9950´0,9999´0,9960´

´0,9900´0,9999´0,9999= 0,9808

график 3

1.5 Расчет быстродействия сервера.

Расчитаем быстродействие чтения и записи файла разного размера HDD.Для винчестеров Barracuda скорость чтения V_чт=23Мб/с, скорость записи V_зап=17Мб/c. Расчитаем, за какое время HDD прочитает и запишет фаил размером U_ф 10Мб, 20Мб, 30Мб, и построим графики быстродействия (график 1, график 2). Для 1 конфигурации:

(1.5.1) [ ] (1.5.2) [ ]

график 1 график 2

Расчитаем быстродействие чтения и записи файла разного размера для 2 конфигурации и построим графики быстродействия (график 3, график 4). Т.к. во 2 конфигурации используется 3 жестких диска, значит V_чт=69Мб/c, V_зап=51Мб/с.

график 3 график 4

Расчитаем быстродействие чтения и записи файла разного размера для 3 конфигурации и построим графики быстродействия (график 5, график 6). Т.к. в 3 конфигурации используется 4 жестких диска, значит V_чт=92Мб/c, V_зап=68Мб/с.

график 5 график 6

1.6 Расчет мощности, потребляемой сервером.

Общая потребляемая мощностьопределяется как сумма потребляемой мощности каждого устройства.

W_CPU=10Вт åW_CPU=W_CPU₁+W_CPU₂=10+10=20Вт

W_HDD=40Вт åW_HDD=W_HDD₁+W_HDD₂+W_HDD₃=120Вт

W_FDD=5Вт

W_DIMM=5Вт åW_DIMM=W_DIMM₁+W_DIMM₂=10Вт

W_МП=10Вт

W_CD_-_ROM=5Вт

W_RAID=5Вт

W= W_CPU+ W_HDD+ W_FDD+ W_DIMM+ W_МП+ W_CD_-_ROM+ W_RAID=20+120+5+

+10+10+5+5=175Вт

Сервер потребляет 175Вт, поэтому блок питания БП´350Вт обеспечит надежную работу, так как блок питания должен обеспечивать 100% запас мощности. Но при следующей модернизации сервера, если добавить два HDD18.4Gb, два DIMM 256Mb и сетевую карту Intel EtherExpress S, блок питания не сможет обеспечить такой запас мощности:

W=175+2´HDD+2´DIMM+W_{Сет.карта}; W_{Сет.карта}=5Вт

W=175+80+10+5=270Вт

Необходимо заменить БП´350Вт на два БП´400Вт в конфигурации №3. [ ]

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ.

2.1 Порядок сборки аппаратной части сервера.

См. приложение.

2.2 Технология ремонта сервера.

В современной компьютерной техники, с высокой степенью интеграции специально разработанных комплектующих, использование многослойных печатных плат делают невозможным ремонт узлов компьютера обычным способом (с помощью паяльника).

Существуют тысячи причин, по которым сервер может не работать. В ряде случаев найти неисправность довольно сложно.

В объеме дипломного проекта невозможно выяснить пути решения абсолютно всех возникающих проблем.

Разработаем технологию ремонта неисправностей сервера, связанных с аппаратной частью.

Поиск неисправностей.

Примечание:

· д.р) только при отключенном питании, как перефирийных устройств, так и сервера.

· PowerON, находящейся на лицевой панели системного блока), вынуть сетевой шнур из блока питания.

2.2.1. Нет загрузки, не горит сетевой индикатор, ничего не

работает, экран пуст

Проблема

Вероятная причина

Метод устранения

Нет питающего напряжения

1.Не вставлена вилка в розетку.

2. Не подключен кабель питания

3. Неисправен блок питания.

Вставить

Подключить

Заменить

Кабель питания вставлен ?

Да

Алгоритм поиска неисправности и технология устранения.

Выключите питание

Вставить, повторите загрузку

Открыть крышку системного блока

Нет

Работает ?

Нет

Да

Возврат к нормальной работе

Разъем от блока питания к серверной плате вставлен ?

Вставить разъем

Нет

Заменить блок питания.

Технологическая карта №1

Да

Возврат к нормальной работе

2.2.2.Нет загрузки, сетевой индикатор горит, системный вентилятор вращается.

Вероятная причина	Метод устранения
Нет контакта процессора Pentium II – 450 с серверной платой Intel L-440GXH+	Проверить надежность соединения.
Неисправен процессор Pentium II – 450	Заменить процессор Pentium II – 450
Неисправна серверная плата Intel L-440GXH+	Заменить серверную плату Intel L-440GXH+

Выключить питание. Отсоедините шнур питания.

Открыть крышку серверного корпуса.

Проверить надежность соединения процессора Pentium II – 450 с серверной платой, аккуратно надавить на процессор.

Включить сервер.

Работает?

Возврат к нормальной работе

Да

Нет

Алгоритм поиска неисправности и технология ремонта.

Выключить сервер

Заменить процессор.

Технологическая карта №2

Включить сервер

Работает?

Возврат к нормальной работе

Да

Нет

Выключить сервер

Заменить серверную плату.

Технологическая карта№3

Возврат к нормальной работе

2.2.3. Нет загрузки, BIOSподает звуковые сигналы

ТАБЛИЦА 2.2.3.1

PRIVATEСигнал

Ошибка

Метод устранения

Технология ремонта

Refresh failure

Ошибка рефреша

1.Проверить надежность соединения DIMM 256Mb SDRAM с серверной платойIntel L-440GXH+

2.Заменить на качественную памятьDIMM 256Mb SDRAM .

Тех.карта №4

Тех.карта №5

Parity error

Ошибка четности

Base 64K memory failure

Ошибка в базовой памяти
первые 64КБ

Timer not operational

Неработаеттаймер

1.Нарушение работы в серверной плате. Проверить, как установлены дополнительные карты в слотах (Intel EtherExpress S, Intel SRU21), правильность подключения шлейфов.

2.Если все подключено правильно, но не работает - заменить серверную плату Intel L-440GXH+

___

Тех.карта №3

Processor error

Ошибка процессора

1.Проверить, как установлены дополнительные карты в слотах (Intel EtherExpress S, Intel SRU21), правильность подключения шлейфов.

2.Если все подключено правильно, но не работает - заменить процессор Pentium II

3.Если все подключено правильно, но не работает - заменить серверную плату Intel L-440GXH+

___

Тех.карта №2

Тех.карта №3

8042 - gate A20 failure

Нет инициализации A20

1.Попробовать перегрузить компьютер.

2.Если ошибка осталась, заменить клавиатуру.

___

Processor exception interrupt error

Ошибкаобработкипрерыванияпроцессора

2.Заменить процессор Pentium II – 450.

3.Если все подключено правильно, но не работает - заменить серверную плату Intel L-440GXH+

____

Тех.карта №2

Тех.карта №3.

Display memory read/write failure

Ошибкаввидеопамяти

Если видеокарта интегрирована в серверную плату, заменить серверную плату Intel L-440GXH+

Тех.карта №3

ROM checksum error

Ошибка контрольной суммы ПЗУ

1.Неправильная контрольная сумма BIOS.

2.Нарушение в структуре BIOS - прошить новый BIOS

___

CMOS shutdown register read/write error

Ошибка регистра "shutdown" в CMOS

2.Если все подключено правильно, но не работает - заменить серверную плату Intel L-440GXH+.

___

Тех.карта №3

Cache memory bad

Ошибкавкэш-памяти

1.Отключить через BIOS кэш-память.

2.Если ошибка осталась, заменить серверную плату Intel L-440GXH+.

___

Тех.карта №3.

2.2.4. Нет загрузки, на монитор выводится сообщение об ошибках

таблица №2.2.4.1

PRIVATEСообщение	Проблема	Решение	Технология
CH-2 Timer Error	Не фатально. Может быть вызвано периферией	Отсоединить периферию. Произвести перезагрузку.	___
INTR #1 Error	Первый канал прерываний не прошел POST	Проверить устройства, занимающие IRQ 0-7.	___
INTR #2 Error	Второй канал прерываний не прошел POST	Проверить устройства, занимающие IRQ 8-15.	___
CMOS Battery State Low		Заменить батарею CMOS	Тех.карта №6
CMOS Checksum Failure	Контрольная сумма данных в CMOS-памяти не сходится с вычисленной ранее	Запустить Setup	____
CMOS Memory Size Mismatch	Размер занятой CMOS-памяти не сходится с тем, что должно быть	Запустить Setup	___
CMOS System Optons Not Set	Данные в CMOS повреждены или отсутствуют	Запустить Setup	___
Keyboard Error	Пороблема с клавиатурой	Проверить соответствие типа клавиатуры (AT/XT) контроллеру. Можно попытаться отключить тестирование клавиатуры при загрузке в Setup	___
K/B Interface Error	Проблема с подсоединением клавиатуры к серверной плате Intel L-440GXH+.	Поврежден кабель клавиатуры, заменить клавиатуру.	___
FDD Controller Failure	BIOS не может связаться с контроллером гибких дисков	Проверить надежность подсоединение дисковода. Заменить дисковод	Тех.карта №7 Тех.карта №8
HDD Controller Failure	То же, но с винчестером	Проверить надежность подсоединение винчестера	Тех.карта №9
C: Drive Error	Диск C не отвечает	Проверить надежность подсоединение диска С	Тех.карта №9
C: Drive Failure	Диск С находится, но не работает. Очень серьезная проблема	Заменить диск С	Тех.карта №10
Address Line Short	Проблема со схемой адресации памяти	Попробовать перезагрузиться, (выключив компьютер и подождав секунд 30). Проблема может разрешиться сама	___
DMA #1 Error	Ошибка первого канала DMA	Может быть вызвана соответствующим переферийным устройством	___
DMA Error	Ошибка контроллера DMA	Может быть вызвана соответствующим переферийным устройством	___
Diskette Boot Failure	Не удается загрузиться с дискеты	Неисправная дискета	___
On Board Parity Error	Ошибка контроля четности	Может быть вызвана соответствующей переферией, занимающей адрес, указанный в сообщении об ошибке	___
Off Board Parity Error	Аналогично	То же	___
Parity Error	Аналогично	То же	___
Memory Parity Error at XXXX	Ошибка памяти	Заменить на качественную памятьDIMM 256Mb SDRAM .	Тех.карта №5
I/O Card Parity Error at XXXX	То же	То же	Тех.карта №5
Memory mismatch, run Setup		Установитев Setup Memory Relocation в Disable	___
EISA CMOS Checksum Failure	Не сходится контрольная сумма EISA CMOS, или села батарейка	Заменить батарею CMOS	Тех.карта №6
EISA CMOS Inoperational	Ошибка чтения/записи в CMOS RAM	Батарейка может быть плохой. Заменить батарею CMOS	Тех.карта №6

2.2.5. Во время работы сервер выдает прерывистый звуковой сигнал.

Вероятная причина	Метод устранения
Вышел из строя один из системных вентиляторов Buss Cool сервера.	Заменить вентилятор
Вышел из строя вентилятор процессора.	Заменить вентилятор

Открыть крышку серверного корпуса.

Визуально осмотреть состояние системных вентиляторов

Вращаются?

Да

Визуально осмотреть состояние вентилятора процессора.

Вращается?

Алгоритм поиска и технология устранения неисправностей

Нет

Выключить питание, Отсоедините шнур питания.

Открыть крышку серверного корпуса.

Заменить системный вентилятор

Технологическая карта №11

Да

Нет

Выключить питание, Отсоедините шнур питания.

Открыть крышку серверного корпуса.

Возврат к нормальной работе.

Отключить разъем питания вентилятора процессора

Заменить вентилятор процессора.

Технологическая карта №12

2.2.6. Горит один из светодиодов на RAID массиве, на монитор выводится сообщение “Raid Disk 1 Error”, сервер работает.

Проблема	Вероятная причина	Метод устранения
Неполадки в RAID массиве	Неисправендиск 1 18.4Gb Seagate Barracuda	Заменить диск 1 на 18.4Gb Seagate Barracuda

Алгоритм поиска неисправности и технология ремонта.

Питание не отключать

Посмотреть, возле какого диска в массиве горит светодиод, то диск вышел из строя.

Потянуть за держатель диска и вытащить держатель с диском из корзины для дисков.

Открутить 4 винта держателя от диска, вынуть диск из держателя.

Взять новый диск, вставить в держатель, скрепить четырьмя винтами

Вставить держатель с диском в массив, в тоже место, где стоял старый диск.

Возврат к нормальной работе.

2.2.7. Горят все светодиоды на корзине RAIDмассива, монитор погас, диски вращаются.

Проблема

Вероятная причина

Метод устранения

Система зависла.

1. Отсутствие контакта в слоте PCI с контроллером RAID Intel SRU21.

2. Неисправен интерфейс между контроллером RAID и RAID массивом.

3. Неисправен RAID контроллер.

1. Проверить надежность соединения.

2. Заменить интерфейс на заведомо исправный.

3. Заменить RAID контроллер Intel SRU21.

Алгоритм поиска неисправности и технология ремонта.

Выключить питание, Отсоедините шнур питания.

Открыть крышку серверного корпуса.

Проверить надежность соединения RAID контроллера в слоте PCI. Аккуратно надавить на соединения RAID контроллер.

Включить сервер.

Работает?

Да

Нет

Возврат к нормальной работе

Выключить сервер

Заменить интерфейс. Отключить кабель от RAIDмассива к RAIDконтроллеру. Подключить новый кабель

Включить сервер

Работает?

Да

Нет

Возврат к нормальной работе

Выключить сервер

Заменить RAID контроллер.

Технологическая карта №13

Возврат к нормальной работе

2.2.8.Пользователь не может получить информацию с сервера, светодиод активности сети на сервере не горит.

Проблема

Вероятная причина

Метод устранения

Нет доступа к серверу

1. Нет контакта в разъеме сетевой карты Intel EtherExpress S.

2. Повреждения кабеля между сетевой картой Intel EtherExpress S и хабом.

3. Неисправна сетевая карта Intel EtherExpress S.

1. Проверить надежность соединения.

2. Заменить сетевойкабель на заведомо исправный.

3. Заменить сетевую карту.

Выключить питание, Отсоедините шнур питания

Алгоритм поиска неисправности и технология ремонта.

Проверить надежность соединения, вынуть кабель, вставить обратно.

Работает?

Да

Нет

Возврат к нормальной работе

Заметь кабель, соединяющий сетевую карту и хаб.

Работает?

Возврат к нормальной работе

Выключить питание, Отсоедините шнур питания.

Открыть крышку серверного корпуса

Заменить сетевую карту.

Технологическая карта №14

Возврат к нормальной работе

Проанализировав неисправности основных компонентов сервера составим технологические карты.

2.2.9 Технологические карты.

Технологическая карта №1

Замена блока питания

№

п/п

Признак неисправности

Используемые инструменты

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

Не горит сетевой индикатор

Отвертка крестообразная размер Т-10

Горит сетевой индикатор

Отвернуть 4 винта крепления к корпусу.

Вынутьблок питания из корпуса сервера.

Вставить новый БП.

Закрепить четырьмя винтами к корпусу.

Технологическая карта №2

Замена процессора.

№

п/п

Признак неисправности

Используемые материалы

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

Нет загрузки, сетевой индикатор горит, системный вентилятор вращается.

Загрузка системы

Разжать фиксаторы

Выдернутьпроцессор из направляющих.

Вставить новый процессор.

Нажав, вывести фиксаторы наружу.

Технологическая карта №3

Замена серверной платы.

№

п/п

Признак неисправности

Используемые инструменты

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.4

1.5

1.6

1.7

Нет загрузки, сетевой индикатор горит, системный вентилятор вращается.

Отвертка крестообразная размер Т-10

Загрузка системы

Отсоединить все кабели.

Выкрутитьвинты: сначала боковые (10 - желтого цвета), затем центральные (2 - красного цвета).

Удалитьсерверную плату из корпуса.

Установить новую серверную плату.

Закрутить винты: сначала центральные (2 - красного цвета), затем боковые (10 - желтого цвета).

Подсоединить все кабели

Технологическая карта №4

Проверка надежности соединения DIMM 256Mb SDRAM с серверной платойIntel L-440GXH+

№

п/п

Признак неисправности

Используемые материалы

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

Нет загрузки системы

Этиловый спирт ГОСТ 54864.

Загрузка системы

Надавить на защелки, фиксирующие модуль памяти.

Вынуть модуль памяти из серверной платы.

Визуально осмотреть состояние контактов модуля памяти.

При наличии окисления, очистить контакты этиловым спиртом.

Вставить модуль памяти в разъем серверной платы до фиксации защелок.

Технологическая карта №5

Замена модуля памяти DIMM 256Mb SDRAM

№

п/п

Признак неисправности

Используемое оборудование

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

Нет загрузки системы

Программное обеспечение

Загрузка системы

Надавить на защелки, фиксирующие модуль памяти.

Вынуть модуль памяти из серверной платы

Вставить новый модуль памяти в разъем серверной платы до фиксации защелок.

Технологическая карта №6

Замена батареи CMOS.

№

п/п

Признак неисправности

Используемое оборудование

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

Нет загрузки системы

Программное обеспечение

Загрузка системы

Вынуть шину винчестера из разъема SCSI

Освободить разъем кабеля, идущего на переднюю панель сервера.

Освободить из фиксаторов батарею.

Вставить новую батарею, соблюдая полярность.

В обратной последовательности установить кабели в соответствующие разъемы.

Технологическая карта №7

Проверка надежности подсоединения дисковода 3.5” Teac.

№

п/п

Признак неисправности

Используемое оборудование

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

Нет загрузки системы

Программное обеспечение

Загрузка системы

Проверить, подключен ли кабель питания к дисководу.

Проверить, правильно ли подключен кабель данных IDE(красная метка кабеля должна находиться со стороны разъема питания).

Убедиться, что все кабели надежно подсоединены.

Если после выполнения выше изложенных процедур проблемы остались

Заменить кабель данных IDEна заведомо исправный.

Технологическая карта №8

Замена дисковода 3.5” Teac.

№

п/п

Признак неисправности

Используемые инструменты

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

Нет загрузки системы

Отвертка крестообразная размерТ-10

Загрузка системы

Отсоединить кабель питания.

Отсоединить кабель данных IDE.

Открутить 4 винта крепления дисковода к корпусу.

Вынуть дисковод из шасси.

Установить новый дисковод в шасси.

Закрутить 4 винта крепления дисковода.

Подсоединить кабель данных IDE.

Подсоединить кабель питания.

Технологическая карта №9

Проверка надежности подсоединение винчестера 9.1Gb Seagate Barracuda.

№

п/п

Признак неисправности

Используемое оборудование

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

Нет загрузки системы

Программное обеспечение

Загрузка системы

Убедится в надежности соединения кабеля питания винчестера, аккуратно нажав пальцами на разъем питания.

То же проделать с кабелем SCSI.

Если проблема сохранилась, заменить кабель SCSI.

Технологическая карта №10.

Замена винчестера 9.1Gb Seagate Barracuda

№

п/п

Признак неисправности

Используемые инструменты

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

Нет загрузки системы

Отвертка крестообразная размерТ-10

Отсоединить кабель питания

Отсоединить кабель SCSI.

Открутить 4 винта крепления винчестера к шасси.

Вынуть из шасси винчестер.

Вставить в шасси новый винчестер.

Закрепить винчестер в шасси четырьмя винтами.

Подсоединить кабель SCSI.

Подсоединить кабель питания.

Технологическая карта №11

Замена системного вентилятора

№

п/п

Признак неисправности

Используемые инструменты

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

Во время работы сервер выдает прерывистый звуковой сигнал.

Отвертка крестообразная размерТ-10

Вентилятор вращается

Отключить кабель питания вентилятора от серверной платы.

Выкрутить 1 винт крепления к корпусу.

Вынутькожух с вентиляторами и серверного корпуса.

Вынуть из кожуха вышедший из строя системный вентилятор.

Установить новый.

Вставить кожух с вентиляторами в серверный корпус.

Закрутить 1 винт крепления к корпусу.

Подключить кабель питания вентилятора от серверной плате

Технологическая карта №12

Замена вентилятора процессора

№

п/п

Признак неисправности

Используемые инструменты

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

Во время работы сервер выдает прерывистый звуковой сигнал.

Вентилятор вращается

Отключить разъем питания вентилятора процессора от серверной платы

Отжать фиксаторы крепления вентилятора

Снять вентилятор.

На его место установить новый.

Сжать фиксаторы крепления вентилятора

Подключить разъем питания вентилятора процессора к серверной плате.

Технологическая карта №13

Замена RAID контроллера

№

п/п

Признак неисправности

Используемые инструменты

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

Горят все светодиоды на корзине RAIDмассива

Отвертка крестообразная размерТ-10

Работа системы

Открутить винт крепления к корпусу платы RAIDконтроллера.

Отключить кабель SCSI.

Вынуть RAIDконтроллер из слоты PSI.

Установить новый контроллер в слот PSI.

Подключить кабель SCSI.

Закрутить винт крепления к корпусу платы RAIDконтроллера.

Технологическая карта №14

Замена сетевой карты.

№

п/п

Признак неисправности

Используемые инструменты

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

Нет доступа к серверу по сети.

Отвертка крестообразная размерТ-10

Работа системы

Открутить винт крепления карты от корпуса

Вынуть сетевую карту из слоты PSI.

Установить новую сетевую карту в слот PSI.

Закрутить винт крепления карты к корпусу.

2.3. Разработка алгоритма технологии модернизации сервера.

Предполагаемый по условию дипломного проекта длительный срок работы сервера, появление на рынке новых программ, требующих для своей работы увеличение ресурсов памяти и дискового пространства, увеличение и усложнение задач, которые обязательно будут происходить в столь длительный период, неизбежно приведут к осознанию необходимости модернизации.

Чтобы понять, что необходима модернизация, необходимо произвести диагностику сервера тестирующими программами, например WinBench 99, WinCheckit, Системный монитор. Эти программы оценивают производительность оперативной памяти, процессора и жестких дисков.

2.3.1 Технология модернизации.

Проанализировав основные направления модернизации сервера составим технологические карты.

Технологическая карта №1

Установка дополнительной память

№

п/п

Признак необходимости модернизации

Используемое оборудование

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

Недостаточно оперативной памяти

Утилита “Cисте-мный монитор”

Стабильная работа сервера

Выключить сервер, отсоединить шнур питания.

Открыть крышку серверного корпуса.

Установить в свободный разъем модуль памяти DIMM, нажав на модуль до фиксации защелок.

Закрыть крышку серверного корпуса.

Включить сервер.

Технологическая карта №2

Установка процессора с более высокой тактовой частотой.

№

п/п

Признак необходимости модернизации

Используемое оборудование

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

Низкая производительность процессора

Утилита “ Cистемный” монитор”

Нормальная работа системы

Выключить сервер, отсоединить шнур питания.

Открыть крышку серверного корпуса.

Отсоединить кабель вентилятора процессора от серверной платы.

Надавив на фиксаторы, вынуть процессор из направляющих.

Вставить в направляющие процессор с более высокой тактовой частотой.

Пальцами надавить на процессор до полной фиксации .

Подсоединить кабель вентилятора процессора к серверной плате.

Закрыть крышку серверного корпуса.

Включить сервер.

Технологическая карта №3

Установка дополнительного процессора.

№

п/п

Признак необходимости модернизации

Используемое оборудование

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

Недостаточная производительность сервера.

Утилита “ Cистемный монитор

Нормальная работа системы

Выключить сервер, отсоединить шнур питания.

Открыть крышку серверного корпуса.

В разъем для второго процессора вставить в направляющие процессор.

Пальцами надавить на процессор до полной фиксации.

Подсоединить кабель вентилятора процессора к серверной плате.

Закрыть крышку серверного корпуса.

Включить сервер.

Технологическая карта №4

Организация RAIDмассива.

№

п/п

Признак необходимости модернизации

Используемое оборудование

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

1.10

1.11

1.12

1.13

Система не обеспечивает надежность хранения данных.

Утилита “Cистемный монитор”

Надежное хранение данных

Выключить сервер, отсоединить шнур питания.

Открыть крышку серверного корпуса.

Для организации RAID массива, необходимо переоборудовать серверный корпус.

Открутить 4 винта крепления шасси для жестких дисков.

Удалить из серверного корпуса шасси для жестких дисков.

Вставить в серверный корпус шасси RAID массива с магистралью SCSI.

Закрепить шасси RAID массива четырьмя винтами к корпусу.

Установить в шину PCI RAID контроллер.

Подсоединить к магистрали SCSI кабель SCSI от RAID контроллера.

Подключить кабель питания к магистрали SCSI.

Вставить в RAIDмассив жесткие диски (их количество должно быть не менее 2)

Закрыть крышку серверного корпуса.

Включить сервер.

Технологическая карта №5

Установка дополнительного БП.

№

п/п

Признак необходимости модернизации

Используемое оборудование

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

Недостаточно мощности БП

Надежное резервирование по питанию

Выключить сервер.

Установить в отсек для дополнительного БП с задней стороны серверного корпуса дополнительный БП.

Закрепить его к корпусу четырьмя винтами.

Включить сервер

Технологическая карта №6

Организация RAIDмассива, с возможностью горячей замены дисков.

№

п/п

Признак необходимости модернизации

Используемое оборудование

Нормальные показатели

Методические указания

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

1.10

1.11

1.12

1.13

Остановка сервера при замене дисков.

Надежная работа севера

Выключить сервер, отсоединить шнур питания.

Открыть крышку серверного корпуса.

Для организации RAID массива, необходимо переоборудовать серверный корпус.

Открутить 4 винта крепления шасси RAID массива.

Отсоединить кабель SCSI от магистрали SCSI RAIDмассива.

Отключить кабель питания от магистрали SCSIRAIDмассива.

Удалить из серверного корпуса шасси RAID массива.

Установить в серверный корпус корзину для дисков горячей замены.

Подключить к корзине кабель SCSI от RAID контролера.

Подключить кабель питания к корзине для дисков горячей замены.

Взять диск, вставить в держатель для дисков, скрепить четырьмя винтами (так для всех имеющихся дисков).

Вставить держатель с диском в корзину для дисков горячей замены.

Включить сервер

2.3.2. По разработанной технологии произведем модернизацию предложенных конфигураций сервера.

2.3.2.1 Конфигурация №1

Рассмотрим сервер (конфигурация №1). Основой сервера является серверная плата L440GX+(подробная информация раздел 1.1), имеющая интегрированный видеоадаптер Cirrus Logic GD 548 и сетевую карту Fast Ethernet, что является хорошим показателем надежности, так как большинство проблем происходит из-за плохих контактов, к тому же, серверы предназначены на длительное время эксплуатации. Сетевой адаптер выбирает скорость работы - 10 Мб/с или 100 Мб/с - автоматически. Серверная плата имеет две равноправные шины PCI, обладает хорошей расширяемостью, так как способна работать как с одним процессором, так и с двумя, возможность установки до четырех модулей памяти DIMM общей емкостью 2Gb.

В сервере установлены:

· SCSI диск 9.1Gb Seagate Barracuda 18XL ST39236LW, обладающий высокой пропускной способностью (скорость передачи форматированных данных - от 12.9 до 29.6 Mbit/s), средним временем поиска 5.9мс, скоростью вращения шпинделя (7200 об/мин), кэш-памятью 4Mb, повышенной защитой от механических воздействий и значением среднего времени наработки на отказ - 1.2 млн часов.

· память DIMM 256Mb SDRAM ECC PC100 с коррекцией ошибок

· процессор Pentium II – 450

· блок питания 350 Вт.

Протестировав сервер утилитой «Системный монитор» (раздел 2.3), было выявлено следующее: при подключении к серверу небольшого количества клиентов (15-20), сервер работал достаточно стабильно, но в пиках активности сети, процессор загружался на 100%, объем свободной памяти резко уменьшался, за счет выделения части оперативной памяти под кэш диска. При максимальном подключении (100 пользователей), наблюдается, что производительность сервера резко падает, и сервер работает с перегрузкой. Такая конфигурация сервера не приемлема для работы при таком количестве подключений. Это означает, что необходима модернизация.

2.3.2.2 Процесс модернизации до конфигурации №2.

Можно поменять процессор на процессор более высокой тактовой частоты, он это не актуально. Оптимально будет добавить второй процессор Pentium II – 450 для разделения нагрузки и повышению производительности.

Для файлового сервера и сервера приложений производительность видеосистемы не имеет принципиального значения, поэтому видеосистему модернизировать не будем.

Диски представляют собой механические устройства с относительно невысокой скоростью обмена. Для повышения скорости файловых операций, считываемые с диска или записываемые на диск, данные обязательно кэшируются. Это позволяет во много раз повысить скорость обмена с диском. Чем больше оперативной памяти выделяется под кэш диска, тем быстрее работает сервер. Добавим еще один модуль памяти DIMM 256Mb SDRAM ECC PC100, увеличив общий объем памяти до 512Mb.

Самым эффективным способом повышения производительности дисковой подсистемы является применение RAID. Наряду с выполнением задачи повышения надежности хранения информации, массивы RAID позволяют поднять производительность дисковых операций в несколько раз. Таким образом, для повышения производительности дисковых операций необходимодобавить в конфигурацию №1 сервера два жестких диска 9.1Gb Seagate Barracuda 18XL ST39236LW, контроллер RAID Intel SRU21 и организовать RAID массив. Теперь увеличив дисковое пространство до 27,3Gb, диски будут работать параллельно, как единый логический диск, тем самым увеличивается быстродействие.Необходимо организоватьмассив RAID-0, так как этот массив обеспечивает максимальную скорость обмена, что необходимо для файлового сервера.

Таким образом, добавив в сервер дополнительные устройства, необходимо не допустить перегрузку блока питания. Для этого необходимо рассчитать потребляемую мощность сервером, для того, чтобы определить, сможет ли блок питания БП´350Вт обеспечить такую мощность (раздел 1.6).

Необходимо заменить БП´350Вт на два БП´400Вт. Один блок питания будет находиться в работе, второй будет в резерве на случай выхода из строя первого, тем самым, обеспечивая дополнительную надежность.

Рассчитав быстродействие и надежность сервера конфигурации №2 (раздел 1.4, 1.5), видно, что быстродействие возросло в 3 раза, а надежность увеличилась с 0.9686 до 0.9788, по сравнению с конфигурацией №1, это является хорошим показателем.

Протестируем сервер конфигурации №2 «Системным монитором» (раздел 2.3). По диаграммам утилиты видно, что процессор используется на 50%, за счет параллельной работы двух процессоров. Количество свободной памяти возросло, но все же при высокой активности сетиее количество сильно снижается, что в дальнейшем, при обработке процессором большого количества информации, может не хватать.

Как и следовало ожидать, до тех пор пока данные, отводимые на сервере для каждого клиента, размещаются в кэше сервера, производительность сервера с RAID-массивом и без него практически одинакова. Однако с ростом числа клиентов данные не умещаются в кэше и возрастает количество обращений сервера к диску. Вот тут-то и начинает сказываться преимущество использования RAID-массива. Производительность сервера с RAID-массивом (конфигурация №2) в этом режиме приблизительно в 3 раза выше его производительности без RAID-массива (конфигурация №1). В целом сервер работал стабильно, без перегрузок.

Так как сервер должен эксплуатироваться в течение 10-15 лет, необходимо обеспечить дополнительную надежность. Модернизируем сервер.

2.3.2.3 Конфигурация №3.

Наиболее узким местом сервера является сетевая карта, необходимо обеспечить бесперебойную работу сервера при внезапном выходе из строя интегрированной в серверную плату Intel L-440GXH+ сетевой карты Fast Ethernet. Поэтому необходимо установить резервную сетевую карту. Необходимо установить в слот PCI резервный сетевой адаптер Intel EtherExpress PRIVATE "TYPE=PICT;ALT=]"Intel 82556.

Со временем усовершенствуется программное обеспечение, которое требует больше системных ресурсов. Необходимо обеспечить серверу надежную и бесперебойную работу при смене программного обеспечения на более усовершенствованную. Для этого необходимо добавить два модуля памяти DIMM 256Mb SDRAM ECC PC100, таким образом, увеличив общий объем памяти до 1024Mb.

При необходимости работать с данными, которые ни в коем случае нельзя потерять или которые должны быть всегда доступны для пользователя, необходимо организовать массив RAID-5 с горячей заменой дисков, при котором при выходе из строя какого либо диска, система автоматически подключит резервный диск и восстановит информацию с отказавшего диска. Для этого необходимо переоборудовать серверный корпус SC5000, добавив в него корзину для дисков с горячей заменой.

Так как, сервер рассчитан на длительную эксплуатацию, нужно предотвратить переполнение диска файлами. Поэтому необходимо заменить имеющиеся диски 9.1Gb на более большие по объему пять дисков 18.4Gb Seagate Barracuda 18XL. Четыре из трех дисков будут в работе, а четвертый будет находиться в горячем резерве.

Стабильность по питанию уже обеспечивают два дублирующих блока питания. Но для полной надежности необходимо поставить бесперебойный источник питания, который должен будет обеспечить работу сервера в течение 30 минут после пропадания электроэнергии, чтобы система смогла завершить работу без потери информации. Поэтому необходимо установить бесперебойный источник питания BackUPS 500WAVRAPS.

Протестировав конфигурацию №3 программой «Системный монитор» (раздел 2.3), можно сделать выводы: система работает стабильно, даже при максимальном подключении 100 пользователей, все показатели в норме. Сервер удовлетворяет все требования задания и сможет обеспечить надежную работу в течение 10-15 лет. Рассчитав надежность (раздел 1.2), получаем, что надежность увеличилась до 0,9808 против 0,9686 первой конфигурации, быстродействие возросло 4 раза по сравнению с конфигурацией №1.

2.4. Оценка производительности категорий нагрузки.

2.4.1 Тест конфигурации №1

С помощью встроенной утилиты Windows «Системный монитор», протестируем три разработанных конфигурации сервера.

Запустим программу «Системный монитор» на сервере конфигурации №1 (раздел1.1) и посмотрим на результат. На рис.1 видно, что при обращении к серверу 100 пользователей (машинограмма «Запросов на чтение») , процессор используется на 100%, это говорит о том, что необходимо произвести модернизацию. Можно поставить процессор большей тактовой частоты, а так как материнская плата поддерживает два процессора, нужно поставить еще один процессор PentiumII-450. Также видно, что остается мало свободной памяти 1Mb, плюс к этому часть оперативной памяти выделяется для кэширования диска. Необходимо увеличить файл подкачки, для увеличения виртуальной памяти.

рис.1

2.4.2 Расчет средней загрузки процессора конфигурации №1.

Длина машинограммы использования процессора составляет 60секунд. Разобьем всю длину на части по 5 секунд. Определим, сколько % использования процессора приходится на каждую часть длины. Затем сложим показания и разделить на сумму частей (12). Таким образом, определим среднюю загрузку процессора за 1 минуту.

5сек. – 20%

10сек – 20%

15сек – 100%

20сек – 100%

25сек – 100%

30сек – 25%

35сек – 20%

40сек – 100%

45сек – 100%

50сек – 100%

55сек – 100%

60сек – 100%

Таким образом, процессор в течении 1 минуты используется в среднем на 73,75%

2.4.3 Тест конфигурации №2

После модернизации (конфигурация №2) снова запускаем «Системный монитор» (рис.2). Процессор стал использоваться на 50% и имеет запас ресурсов. Свободной памяти стало больше 18Mb, но все же при большом количестве одновременных подключений она резко уменьшается до 10Mb, это может повлиять на производительности сервера. Необходимо добавить памяти. С применением RAIDмассива, увеличился файл подкачки до 150Mb, за счет добавления двух дисков по 9.1Gb.

рис.2

2.4.4 Расчет средней загрузки процессора конфигурации №2.

5сек. – 25%

10сек – 30%

15сек – 25%

20сек – 25%

25сек – 25%

30сек – 25%

35сек – 40%

40сек – 40%

45сек – 40%

50сек – 25%

55сек – 30%

60сек – 25%

Таким образом, процессор в течении 1 минуты используется в среднем на 30%

2.4.5 Тест конфигурации №3

После добавления оперативной памяти (конфигурация №3), запустим утилиту «Системный монитор» (рис.3). и протестируем сервер при максимальной нагрузки (100 одновременных подключений)

При таких показателях даже при максимальной загрузке, сервер будет работать стабильно и без перегрузок, так как процессор используется в среднем на 36,75%, свободной памяти 70Mb даже при большом количестве подключений, размер файла подкачки еще увеличился до 230Mbза счет установки четырех жестких диска по 18.4Gb.

рис.3

2.4.6 Расчет средней загрузки процессора конфигурации №3.

5сек. – 25%

10сек – 50%

15сек – 25%

20сек – 70%

25сек – 25%

30сек – 60%

35сек – 30%

40сек – 40%

45сек – 40%

50сек – 25%

55сек – 27%

60сек – 24%

Таким образом, процессор в течении 1 минуты используется в среднем на 36,75%

3.ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.Аннотация.

В организации, куда предполагается внедрить разработанный сервер, уже существует локальная сеть, но на ее содержание и обслуживание затрачивается много средств за счет старения оборудования, что не удовлетворяет начальство этой организации. Во время ремонта происходит простой оборудования, при котором служащим приходится бездействовать, так как сеть недоступна, что несет за собой колоссальные расходы.

Внедрение проекта позволит в значительной мере ускорить обмен информацией в подразделении, снизить затраты рабочего времени на действия, напрямую не относящиеся к должностным обязанностям. При использовании данного сервера и дополнительных программно-аппаратных средств планируется в значительной мере повысить производительность сети. Таким образом, реализация проекта позволит значительно уменьшить затраты рабочего времени на организационные вопросы, а, следовательно, повысить производительность труда и экономическую эффективность проводимых работ. При использовании нового оборудования средств сети возможно не только повысить ее уровень, но и сократить штат сотрудников, отвечающих за вопросы отказоустойчивости, что в свою очередь также ведет к повышению экономической эффективности работ.

2. Выбор и обоснование базового варианта для сравнения.

В данной организации в качестве сервера использовался ПК Pentium-300 и операционной системой WindowsNT, а в качестве рабочих станции использовались 20 IBM-PC 486. Данная структура обладала малым быстродействием, плохой производительностью сети, низкой обработке и передачи информации, что стало неприемленым для обработки большого количества информации.

3. Краткая характеристика технических изменений.

Характеристика технических изменений, предлагаемых в проекте.

Влияние технических изменений на

Экономические показатели

Качественные параметры

Внедрение сервера

Повышение производительности сети,

Снижение текущих затрат,

Снижение затрат на ремонт.

Повышение надежности,

Повышение быстродействия,

Долговечность.

Данный дипломный проект предполагает сконфигурировать сервер для локальной вычислительной сети одного из подразделений организации-заказчика.

Данный раздел проекта включает в себя расчет капитальных затрат на внедрение сервера, расчет текущих затрат, расчет годовой экономии, расчет годового экономического эффекта, расчет срока окупаемости капитальных затрат.

3.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ НА ВНЕДРЕНИЕ СЕРВЕРА.

Для определения капитальных затрат на внедрение сервера необходимо рассчитать следующие статьи расхода:

nосновная заработная плата персонала,

nдополнительная заработная плата,

nотчисления на социальные нужды,

nпроизводственные командировки,

nоплата работ, выполняемых сторонними организациями,

nнакладные расходы,

nосновные материалы и покупные изделия.

Основная заработная плата определяется как произведение трудоемкости выполнения каждого этапа (вида работ) в человеко-днях, переведенных в человеко-месяцы, и величины месячного должностного оклада исполнителя.

Результаты расчета приводятся в таблице 1.

Таблица 1.

Основная заработная плата персонала.

N п/п	Наимено-вание этапов	Исполни-тели	Трудоем-кость, в чел.день.	Должност-ной оклад, руб./день	Затраты по зарплате, руб.
1.	Проведение НИР.	Нач. Отдела Вед.инж Инж.1 кат.	5 5 15	200 120 100	1000 600 1500
2.	Монтаж сети.	Монтаж-ник Рабочий Инж.1 кат.	5 5 2	70 70 100	350 350 200
3.	Наладка сети.	Вед.инж Монтаж-ник Инж.1 кат.	2 2 7	120 70 100	240 140 700
	Итого				5080

Таким образом, основная заработная плата персонала составляет 5080 руб.

Зосн = 5080 руб.

Дополнительная заработная плата научного и производственного персонала составляет 20% от основной.

Здоп = Зосн ´ 0,2 = 5080 ´ 0,2 = 1016 руб.

Отчисления на социальные нужды составляют 38.5% от суммы основной и дополнительной зарплат.

Зсн = 0,385 ´ (Зосн + Здоп) =

= 0,385 ´ (5080 + 1016) = 2347 руб.

Расчет затрат на материалы и покупные изделия производится на основе сводной ведомости (табл.2.).

Таблица 2.

Затраты на материалы и покупные изделия.

Материал,

покупное изделие

Количество,

ед.

Цена за ед.,

руб.

Сумма,

руб.

Сервер

165000

Итого

165000

В стоимость материальных затрат включаются также и транспортно-заготовительные расходы. Они составляют 10% от Змат.

Зтр = 0,1 ´ Змат

Зтр = 0,1 ´ 165000 =16500 руб.

Общая стоимость материальных затрат определяется как сумма Змат и Зтр.

Змато = Змат + Зтр

Змато = 165000 + 16500 =181500 руб.

Накладные расходы составляют 250% от основной зарплаты производственного персонала и считаются по формуле:

Зн = 2,5 ´ Зосн = 2,5 ´ 5080 = 12700 руб.

Затраты, связанные с услугами смежных организаций составляют 20% от Зосн. В данной работе к услугам смежников не прибегают, и, следовательно, эта статья не учитывается при дальнейших расчетах калькуляции на тему.

Командировки составляют 20% от суммы основной и дополнительной заработных палат:

Зком = 0,2 ´ (Зосн + Здоп)

Зком = 0,2 ´ (5080 + 1016) = 1219 руб.

Все расчеты по статьям калькуляции работы сведены в таблицу 3.

Таблица 3.

Сметная калькуляция по теме.

N п/п	Статья расхода	Сумма, руб.
1.	Основная заработная плата	5080
2.	Дополнительная заработная плата	1016
3.	Отчисления на социальные нужды	2347
4.	Производственные командировки	1219
5.	Оплата работ, выполняемых сторонними организациями	-
6.	Накладные расходы	12700
7.	Материалы и покупные изделия	181500
	Итого	203862

Таким образом, затраты на разработку составляет 203862 руб.

К_з =203862 руб.

3.5 РАСЧЕТ ТЕКУЩИХ ЗАТРАТ.

Текущие затраты в сфере эксплуатации базовой и проектируемой техники представляет собой совокупность издержек, возникающих при ее использовании.

Возникновению экономического эффекта должно способствовать уменьшение текущих эксплутационных затрат на проектируемой технике в сравнении с базовой.

Текущие затраты в сфере эксплуатации (И) техники расчитываются по формуле:

И= З_з_{/пл+Зэл.эн+Зпл.р.+Звн.р.+Знакл.}

где З_з_/пл – затраты на зарплату персонала, обслуживающего технику,

З_эл.эн – затраты на эл. энергию, потребляемую техникой,

З_пл.р_. – затраты на плановые ремонты,

З_вн.р_. – затраты на внеплановые (аварийные) ремонты,

З_накл_. – затраты на накладные расходы.

Расчитаем текущие затраты на эксплуатацию базовой техники:

Расчитаем затраты на зарплату персонала, обслуживающего технику:

где Ч – численность обслуживающего персонала (чел),

t_обсл – время, затрачиваемое на обслуживание устройства (час/год),

Сr – средняя часовая заработная плата (тариф+премии и доплаты),

У_Д – уровень дополнительной зарплаты (%),

У_О.С. – уровень отчислений на социальное страхование (%),

Расчитаем затраты на эл. энергию, потребляемую техникой:

где W_у – установленная мощность токоприемников (кВт),

F_Д – действительный (полезный) фонд времени работы устройства (час/год),

S_эн – тариф за электроэнергию (руб/кВт).

Расчитаем затраты на плановые ремонты:

где n_пл – кол-во плановых ремонтов (рем/год),

Р_пл – средние затраты на проведение одного планового ремонта (руб/рем.).

Расчитаем затраты на внеплановые (аварийные) ремонты:

где F_Д – действительный (полезный) фонд времени работы устройства (час/год),

Т_н.о_. – среднее время наработки на отказ (час),

Р_ВН – средние затраты на устранение одного внезапного отказа (руб/от.).

Расчитаем затраты на накладные расходы:

где Ч – численность обслуживающего персонала (чел),

t_обсл – время, затрачиваемое на обслуживание устройства (час/год),

Сr – средняя часовая заработная плата (тариф+премии и доплаты),

У_Н – уровень накладных расходов на предприятии, эксплуатирующих технику (%).

Текущие затраты на эксплуатацию базовой техники:

И₁= З_з_/пл+З_эл.эн+З_пл.р.+З_вн.р.+З_накл.=290850+4380+15000+26280+

+437500= 774010 руб.

Расчитаем текущие затраты на эксплуатацию проектируемой техники:

Расчитаем затраты на зарплату персонала, обслуживающего технику:

где Ч – численность обслуживающего персонала (чел),

t_обсл – время, затрачиваемое на обслуживание устройства (час/год),

Сr – средняя часовая заработная плата (тариф+премии и доплаты),

У_Д – уровень дополнительной зарплаты (%),

У_О.С. – уровень отчислений на социальное страхование (%),

Расчитаем затраты на эл. энергию, потребляемую техникой:

где W_у – установленная мощность токоприемников (кВт),

F_Д – действительный (полезный) фонд времени работы устройства (час/год),

S_эн – тариф за электроэнергию (руб/кВт).

Расчитаем затраты на плановые ремонты:

где n_пл – кол-во плановых ремонтов (рем/год),

Р_пл – средние затраты на проведение одного планового ремонта (руб/рем.).

Расчитаем затраты на внеплановые (аварийные) ремонты:

где F_Д – действительный (полезный) фонд времени работы устройства (час/год),

Т_н.о_. – среднее время наработки на отказ (час),

Р_ВН – средние затраты на устранение одного внезапного отказа (руб/от.).

Расчитаем затраты на накладные расходы:

где Ч – численность обслуживающего персонала (чел),

t_обсл – время, затрачиваемое на обслуживание устройства (час/год),

Сr– средняя часовая заработная плата (тариф+премии и доплаты),

У_Н – уровень накладных расходов на предприятии, эксплуатирующих технику (%).

Текущие затраты на эксплуатацию проектируемой техники:

И₂= З_з_/пл+З_эл.эн+З_пл.р.+З_вн.р.+З_накл.=111685+3066+100+2920+168000 = 285771 руб.

Годовая экономия составила:

Э_год=И₁– И₂=774010- 285771= 488239 руб.

Годовой экономический эффект:

Э_э=Э_год – Е_нК_з=488239– 0,3´ 203862=427081 руб.

где Е_Н – нормативный коэффициент экономической эффективности (0,3),

К_з – капитальные затраты.

Срок окупаемости капитальных затрат:

Вывод:

Внедрение сервера позволит в значительной мере ускорить обмен информацией в подразделении, положительно повлияет на экономику предприятия, что показывает годовой экономический эффект, и предприятие сможет окупить свои затраты за 5 месяца.

4. ОХРАНА ТРУДА.

4.1. Вводная часть.

Улучшение условий труда на производстве непосредственно связано с решением таких социальных задач, как увеличение производительности труда, повышение его качества, создание условий для раскрытия творческих возможностей каждого работника. Улучшение условий труда всегда способствует росту престижности профессий, снижению текучести кадров, повышению трудовой дисциплины, а главное, снижению потерь от заболеваемости и травматизма.

Охрана труда - это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Полностью безопасных и безвредных производственных процессов не существует. Задача охраны труда - свести к минимальной вероятность поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда.

В данном разделе дипломного проекта будет произведен расчет освещения, а также будет произведен расчет заземления.

Видеотерминалы становятся все более распространенным средством взаимодействия человека с ЭВМ. Таким образом, встает важная задача: сконструировать рабочее место оператора так, чтобы взаимосвязи в системе "человек-машина" были оптимальными со всех точек зрения.

Утомляемость операторов, работающих за дисплейным терминалом, представляет собой серьезную проблему.

4.2. Влияние дисплеев на здоровье пользователей и борьба с вредными воздействиями.

Работа у видеотерминалов включает самые различные задачи, которые объединяются такими общими факторами, как то, что работа производится в сидячем положении и требует внимательного, непрерывного и иногда продолжительного наблюдения.

Выделяются три группы основных задач, которые решаются на видеотерминалах.

1. задачи контроля и наблюдения;

2. диалог;

3. сбор информации.

Эти задачи различаются по длительности использования дисплея и по степени внимания, которой они требуют.

Весьма важен вопрос о режиме труда и отдыха при работе с видеотерминалами.

Выделяются 7 условий для того, чтобы деятельность на рабочем месте, оснащенном дисплеем, осуществлялась без жалоб и без усталости.

1. Правильная установка рабочего стола:

при фиксированной высоте - лучшая высота - 72 см; должен обеспечиваться необходимый простор для рук по высоте, ширине и глубине; в области сиденья не должно быть ящиков стола.

2. Правильная установка рабочего стула:

· высота должна регулироваться;

· конструкция должна быть вращающейся;

· правильная высота сиденья: площадь сиденья на 3 см ниже, чем подколенная впадина.

3. Правильная установка приборов: необходимо так установить яркость знаков и яркость фона дисплея, чтобы не существовало слишком большого различия по сравнению с яркостью окружающей обстановки, но чтобы знаки четко узнавались на расстоянии чтения.

Не допускать:

· слишком большую яркость (вызывает мерцание);

· слишком слабую яркость (сильная нагрузка на глаза);

· слишком черную фоновую яркость дисплея (сильная нагрузка на глаза).

4.Правильное выполнение работ:

· положение туловища прямое, ненапряженное;

· положение головы прямое, свободное, удобное;

· положение рук - согнуты чуть больше, чем под прямым углом;

· положение ног - согнуты чуть больше,чем под прямым углом;

· правильное расстояние для зрения, клавиатура и дисплей - примерно на одинаковом расстоянии для зрения: при постоянных работах - около 50 см, при случайных работах - до 70 см.

5. Правильное освещение:

· освещение по возможности со стороны, слева;

· по возможности - равномерное освещение всего рабочего пространства;

· приборы по возможности устанавливать в местах, удаленных от окон;

· выбирать непрямое освещение помещения или укрыватькор-пуса светильников;

· поступающий через окна свет смягчать с помощью штор;

· так организовать рабочее место, чтобы направление взгля-да шло по возможности параллельно фронту окон.

6. Правильное применение вспомогательных средств: подлокотники использовать, если клавиатура выше 1.5 см; подставку для документов и опору для ног.

7. Правильный метод работы:

· предусматривать по возможности перемену задач и нагрузок;

· соблюдать перерывы в работе: 5 минут через 1 час работы на дисплее или 10 минут после 2-х часов работы на дисплее.

В создании благоприятных условий для повышенияпроизводительности и уменьшения напряжения значительную роль играют факторы, характеризующие состояние окружающей среды: микроклимат помещения, уровень шума и освещение.

Рекомендуемая величина относительной влажности - 65-70%.

Рабочее место должно хорошо вентилироваться. В настоящее время с точки зрения шумовой нагрузки достигнут значительный прогресс. Уровень шума в зале (примерно 40 дб) не превышает уровень шума в КБ, независимо от количества используемой аппаратуры. По последним исследованиям - работа за видеотерминалом не представляет опасности с точки зрения рентгеновского излучения.

4.3. Характеристика помещения и факторы, действующие на оператора в процессе его труда

Помещение, в котором находится рабочее место оператора, имеет следующие характеристики:

· длина помещения:6.5 м;

· ширина помещения: 3.7 м;

· высота помещения: 3.5 м;

· число окон: 2;

· число рабочих мест: 8;

освещение: естественное (через боковые окна) и общее искусственное;

вид выполняемых работ: непрерывная работа с прикладной программой в диалоговом режиме.

Напряжение зрения:

освещённость РМ, лк300;

размеры объекта, мм0.3 – 0.5;

разряд зрительной работыIII – IV.

На рабочем месте оператор подвергается воздействию следующих неблагоприятных факторов:

· недостаточное освещение;

· шум от работающих машин;

· электромагнитное излучение;

· выделение избытков теплоты.

Поэтому необходимо разработать средства защиты от этих вредных факторов. К данным средствам защиты относятся: вентиляция, искусственное освещение, звукоизоляция. Существуют нормативы, определяющие комфортные условия и предельно допустимые нормы запылённости, температуры воздуха, шума, освещённости. В системе мер, обеспечивающих благоприятные условия труда, большое место отводится эстетическим факторам: оформление производственного интерьера, оборудования, применение функциональной музыки и др., которые оказывают определённое воздействие на организм человека. Важную роль играет окраска помещений, которая должна быть светлой. В данном разделе дипломного проекта рассчитывается необходимая освещённость рабочего места и информационная нагрузка оператора.

Развитию утомляемости на производстве способствуют следующие факторы:

неправильная эргономическая организация рабочего места, нерациональные зоны размещения оборудования по высоте от пола, по фронту от оси симметрии и т.д.;

характер протекания труда. Трудовой процесс организован таким образом, что оператор вынужден с первых минут рабочего дня решать наиболее сложные и трудоёмкие задачи, в то время как в первые минуты работы функциональная подвижность нервных клеток мозга низка. Важное значение имеет чередование труда и отдыха, смена одних форм работы другими.

4.4. Расчёт освещения рабочего места оператора

Одним из основных вопросов охраны труда является организация рационального освещения производственных помещений и рабочих мест.

Для освещения помещения, в котором работает оператор, используется смешанное освещение, т.е. сочетание естественного и искусственного освещения.

Естественное освещение – осуществляется через окна в наружных стенах здания.

Искусственное освещение – используется при недостаточном естественном освещении и осуществляется с помощью двух систем: общего и местного освещения. Общим называют освещение, светильники которого освещают всю площадь помещения. Местным называют освещение, предназначенное для определённого рабочего места.

Для помещения, где находится рабочее место оператора, используется система общего освещения.

Нормами для данных работ установлена необходимая освещённость рабочего места Е_Н=300 лк (для работ высокой точности, когда наименьший размер объекта различения равен 0.3 – 0.5 мм).

Расчёт системы освещения производится методом коэффициента использования светового потока, который выражается отношением светового потока, падающего на расчётную поверхность, к суммарному потоку всех ламп. Его величина зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемой коэффициентами отражения стен и потолка.

Общий световой поток определяется по формуле:

(4.4.1.)

где Е_Н– необходимая освещённость рабочего места по норме (Е_Н=300 лк);

S – площадь помещения, м²;

z₁ – коэффициент запаса, который учитывает износ и загрязнение светильников (z₁=1.5, табл. VII-5, [10]);

z₂ – коэффициент, учитывающий неравномерность освещения (z₂=1.1, стр. 139 [10]);

h - коэффициент использования светового потока выбирается из таблиц в зависимости от типа светильника, размеров помещения, коэффициентов отражения стен и потолка помещения.

Определим площадь помещения, если его длина составляет L_д=6.5 м, а ширина L_ш=3.7 м:

(4.4.2.)

S=6.53.7=24 м²

Выберем из таблицы коэффициент использования светового потока по следующим данным:

коэффициент отражения побелённого потолка R_п=70%;

коэффициент отражения от стен, окрашенных в светлую краску R_ст=50%;

(4.4.3.)

где h_П – высота помещения = 3.5 м. Тогда по табл. 7 [11] находим (для люминесцентных ламп i=0.7) h=0.38.

Определяем общий световой поток:

(4.4.4.)

Наиболее приемлемыми для помещения ВЦ являются люминесцентные лампы ЛБ (белого света) или ЛТБ (тёпло-белого света), мощностью 20, 40 или 80 Вт.

Световой поток одной лампы ЛТБ40 составляет F₁=3100 лм, следовательно, для получения светового потока F_общ=31263.2 лм необходимо Nламп, число которых можно определить по формуле

(4.4.5.)

Подставим значения, полученные выше:

ламп.

Таким образом, необходимо установить 10 ламп ЛТБ40.

Электрическая мощность всей осветительной системы вычисляется по формуле:

Вт, (4.4.6.)

где P₁ – мощность одной лампы = 40 Вт, N – число ламп = 10.

Вт.

Для исключения засветки экранов дисплеев прямыми световыми потоками светильники общего освещения располагают сбоку от рабочего места, параллельно линии зрения оператора и стене с окнами. Такое размещение светильников позволяет производить их последовательное включение в зависимости от величины естественной освещённости и исключает раздражение глаз чередующимися полосами света и тени, возникающее при поперечном расположении светильников

Расчёт местного светового потока не производится, т.к. в данном случае рекомендуется система общего освещения во избежание отражённой блёсткости от поверхности стола и экрана монитора.

Коэффициент пульсации освещённости:

(4.4.7.)

где E_max, E_min и E_ср показатели освещённости для газоразрядных ламп при питании их переменным током – соответстсвенно максимальная, минимальная и средняя.

Возьмём по аналогии [11], табл. 4 люминесцентную лампу ЛХБ приблизительно той же мощности. Включением смежных ламп в разные фазы (группы) трёхфазной электрической сети возможно добиться уменьшения коэффициента пульсации К_П с 35 до 3 – т.е. почти в 12 раз (рис. 4.4.1.). На рис. 4.4.1 указаны три выключателя (по одному на каждую фазу – группу ламп) – это необходимо для обеспечения возможности независимого управления группами ламп.

Равномерность распределения яркости в поле зрения. Характеризуется отношением (данное отношение считается оптимальным) или . В данном случае , следовательно отношение .

Итак, для обеспечения нормальных условий работы программиста, в соответствии с нормативными требованиями, необходимо использовать данное число светильников указанной мощности для освещения рабочего помещения.

Рис. 4.1.

4.5. Расчет защитного заземления.

Определение удельного сопротивления грунта

На удельное сопротивление грунта оказывает влияние время года, поскольку атмосферные условия, изменяющиеся в течение года, влияют на содержание влаги в грунте, его температуру и количество растворенных в нем солей.

(4.5.1.),

где =150 - табличное значение удельного сопротивления супесчаного грунта [12 .табл. 32];

- расчетный климатический коэффициент сопротивления грунта средней влажности [12,табл. 10.2].

Требуемое сопротивление заземляющего устройства определено Правилами устройства электроустановок. Для установки до 1000 В его значение не должно превышать 4 Ом. Все дальнейшие расчеты будем производить для максимального значения сопротивления.

Расчет расстояния от поверхности земли до середины заземлителя.

t=to+l/2=0,8+3/2=2,3м ( 4.5.2.)

где to- глубина заложения заземлителя, м (рис.4.5.1.);

l - длина заземлителя, м.

Сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя

рассчитывается по формуле [12,табл. 37]:

(4.5.3.)

где d- диаметр стержня заземлителя, м.

Необходимое число вертикальных заземлителей:

(4.5.4.),

где - коэффициент экранирования [ 12 , табл. 35]

- требуемое сопротивление заземляющего устройства.

Отношение расстояний между заземлителями к их длине с принимаем равным 2. Тогда расстояние между стержнями можем найти по формуле:

(4.5.5.).

С учетом найденных параметров с и n по табл. 35 [ 7] определили коэффициент экранирования .

Определяем конечное число заземлителей:

(4.5.6.),

принимаем число заземлителейравным 7.

Расчетное сопротивление растеканию тока при принятом числе заземлителей и коэффициенте экранирования:

(4.5.7.).

Длина соединительной полосы:

(4.5.8.).

Расчет сопротивления растеканию тока в соединительной полосе. Расчет произведен по формуле [12, табл. 37]:

(4.5.9.).

Определяем число горизонтальных стержней и коэффициент экранирования [12 , табл. 36]:

n_сп=2 =0,94. (4.5.10)

Расчетное сопротивление растеканию тока соединительной полосы:

Общее расчетное сопротивление определяется из выражения:

(4.5.11.).

Полученное значение сопротивления заземляющего устройства не превышает максимально допустимого. Схема размещения заземлителей приведена на рис.4.5.2.

Рис.4.5.1.

Рис.4.5.2.

5. Патентные исследования.

Краткое обоснование регламента поиска.

Современные компьютерные технологии требуют контроля большого параметров. В связи с эти при проектировании и эксплуатации различных компьютерных устройств исключительное значение придается вопросам обеспечения надежного контроля за их работой. Надежность и достоверность этого контроля определяется качеством систем контроля, средствами сигнализации, защиты и блокировки.

Использование в компьютерной техники устройств с большой степенью интеграции таких как процессора, чипа и плотного монтажа комплектующих ставит дополнительную задачу для обеспечения надежности устройств. Эти задачи связанны в основном с использованием дополнительных устройств, которые будут контролировать как электрические параметры узлов, так и контроль их тепловых режимов.

Предметом поиска является нахождение аналогичных устройств, которые используются для средств диагностики вычислительной техники.

Выбираем индекс поиска:

Раздел Н – Электричество

Класс 03 – Электронные схемы общего назначения

подкласс М - Кодирование, декодирование или преобразование кода вообще.

Класс 04 - Техника электрической связи.

подкласс В - Передача сигналов.

подкласс L - Передача дискретной информации.

По выбранным индексам составляем регламент поиска.

Регламент поиска

Наименование темы: "Контролирующие и диагностирующие устройства в компьютерной техники".

Начало поиска: 05.11.00 Окончание поиска: 02.12.00

Предмет поиска

Цель поиска информации

Страна поиска

Классификационные индексы МКИ

Ретро-

спектива поиска

Наименование источников информации, по которым проводился поиск

Устройства: контроллеры,

приборы диагностики.

Отыскание аналогов,их сравнение. Определение различий в модели. Выявление достоинств и недостатков преложенной модели.

СССР США Франц. ФРГ, Япония

Н03К5/19,

9/00

Н03М 13/00 Н03М 11/04 Н03М 13/00 Н04В3/46 Н04L 1/20 H04J3/14

1995-

2000

Бюллетень"Открытия и изобретения"

Бюллетень"Изобре-

тения в СССР и

зарубежом"

Журнал" Радиолю-

битель"

Журнал "Радио" Полные описания

изобретений к ав-

торским свидете-

льствам и патен-

там

Сб."Изобретения

стран мира"

Материалы, отобранные для анлиза:

1.Патент США №5,671,251 от 23.11.97. Изобретатели Han; Jin Soo (Daejeon, KR); Cheong; Yoon Chae (Kyoungki-do, KR) / Контроллер температурных датчиков / Изобретение стран мира – 1998г. №15

Цель изобретения - защита устройств от тепловых перегрузок.

Это устройство, используя температурные датчики, контролирует тепловые режимы в разных точках тепловыделяющего устройства вычислительной машины.

Использование в разработанном устройстве микросхемы с малой степенью интеграции делает это устройство грамозким.

2.Патент США №5,724,610от 03.03.98. Изобретатели Riedel; Michael (Dresden, DE) / Устройство температурного контроля / Изобретение стран мира – 1998г. №18

Цель изобретения – повышение точности контроля.

Устройство регулирует температурные режимы и имеет в своем составе как обычные, так и инфракрасные датчики. При критических режимах выдает звуковые сигналы.

В данном изобретении для повышения достоверности контроля используется сигнал-параметр. В разработанном устройстве заданная точность регулирования обеспечивает стандартный блок с параметрической регулировкой температуры.

3.Патент США №5,708,660от 23.12.97. Изобретатели Baugher; Mark John (Austin, TX); Chang; Philip Yen-Tang (Austin, TX); Morris; Gregory Lynn (Round Rock, TX); Stephens; Alan Palmer (Austin, TX). / Прибор для дистанционной диагностики параметров процессора / Изобретение стран мира – 1998г. №30

Цель изобретения – дистанционный контроль параметров процессора.

Это устройство контролирует параметры процессора, с передачей данных контролирующих параметров с помощью модемной связи.

В этом изобретении используется встроенный модем, который использует ресурсы компьютера, что нежелательно.

4.ПатентСША №5,692,038 от 25.11.97. Изобретатели: Kraus; Evan (Atlanta, GA); Yue; Drina C. (Atlanta, GA); Smets; Raymond J. / Контроллер электрических параметров / Изобретение стран мира – 1998г. №24

Цель изобретения – вывод критических параметров на дисплей.

Прибор, позволяющий диагностировать и контролировать до 10 различных электрических параметров компьютерных устройств, и выводит на дисплей компьютера тепловой режим ядра процессора.

Это прибор использует IDE шину, что уменьшает возможность подключения дополнительных устройств.

ВЫВОД:

Проанализировав эти патенты можно заключить следующее – все рассмотренные устройства используют для своей работы слоты компьютера, что неизбежно приводит к уменьшению его потенциальных возможностей. Достаточно большие размеры и множество навесных элементов уменьшают надежность устройств и ведут к увеличению дополнительной нагрузки на блок питания. Использовать такие отдельно включающиеся устройства в современном компьютерном устройстве не целесообразно.

Предлагаемая в дипломном проекте системная плата Intel L-440GXH свободна от этих недостатков. Она является высоко технологическим устройством, имеющим в своем составе интегрированные устройства, которые позволяют производить самотестирование и диагностику.

Разработка технологии ремонта, модернизации сервера с двумя процессорами Pentium

Введение

Сравнительная таблица 1.1.2.1

Преимущества

Таблица 1.1.7.1

Конфигурация №1

Тип устройства

Цена $

Конфигурация №2

Конфигурация №3

Вероятность безотказной работы сервера за Т=1000 часов

Вероятность безотказной работы сервера за Т=5000 часов

Вероятность безотказной работы сервера за Т=10000 часов

Вероятность безотказной работы сервера за Т=5000 часов

Вероятность безотказной работы сервера за Т=10000 часов

Существуют тысячи причин, по которым сервер может не работать. В ряде случаев найти неисправность довольно сложно.

2.2.1. Нет загрузки, не горит сетевой индикатор, ничего не

Проблема

Вероятная причина

Метод устранения

Нет питающего напряжения

Кабель питания вставлен ? Да Алгоритм поиска неисправности и технология устранения.

Технологическая карта№3

Ошибка

Refresh failure

Тех.карта №5

Parity error

Processor error

Cache memory bad

Проблема

Тех.карта №7

Тех.карта №8

Тех.карта №9

Тех.карта №9

Тех.карта №10

Тех.карта №5

Тех.карта №5

Тех.карта №6

Тех.карта №6

Вероятная причина

Алгоритм поиска неисправности и технология ремонта.

Выключить сервер

Выключить сервер

Технологическая карта №13

Проблема

Проанализировав неисправности основных компонентов сервера составим технологические карты.

Технологическая карта №1

Замена блока питания

Технологическая карта №2

Технологическая карта №3

Технологическая карта №4

Технологическая карта №5

Технологическая карта №6

Технологическая карта №7

Технологическая карта №8

Замена дисковода 3.5” Teac.

Методические указания

Технологическая карта №10.

Замена винчестера 9.1Gb Seagate Barracuda

Методические указания

Технологическая карта №11

Технологическая карта №12

Технологическая карта №13

Технологическая карта №14

2.3. Разработка алгоритма технологии модернизации сервера.

Технологическая карта №1

Установка дополнительной память

Технологическая карта №2

Технологическая карта №3

Установка дополнительного процессора.

Кабель питания вставлен ?

Да

Алгоритм поиска неисправности и технология устранения.