РЖД и Hitachi Data Systems: история успешного сотрудничества

"Мы будем модернизировать нашу инфраструктуру с использованием новых технологий сверхбыстрых флеш-дисков Hitachi Accelerated Flash. Они позволят нам получить огромный прирост производительности в сочетании с большим объемом данных при малом энергопотреблении и занимаемом месте существующих систем хранения данных." Андрей Павловский Директор ДИТ ОАО «РЖД»

Открытое акционерное общество «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД») — одна из самых крупных в мире железнодорожных компаний с колоссальными объемами грузовых и пассажирских перевозок, обладающая высокими финансовыми рейтингами, квалифицированными специалистами во всех областях железнодорожного транспорта, большой научно-технической базой, проектными и строительными мощностями, значительным опытом международного сотрудничества. Эксплуатационная длина железных дорог России составляет 85,3 тыс. км, протяженность электрифицированных линий – 43,3 тыс. км. ОАО «РЖД» обеспечивает 43,2% совокупного грузооборота (с учетом трубопроводного транспорта) и 29% пассажирооборота в России.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ОРГАНИЗАТОР ПЕРЕВОЗОК

ОАО «РЖД» создано 18 сентября 2003 года как результат масштабного реформирования железнодорожной отрасли. Его предшественником было Министерство путей сообщения, ведущее свою историю с 1865 года. Учредителем и единственным акцио­нером компании является Российская Федерация. В структуру холдинга входит головная компания, разветвленная сеть филиалов (в том числе 16 филиалов — железных дорог), более 120 дочер­них и зависимых обществ, а также 11 иностранных представительств. На предприятиях и железных дорогах хол­динга «РЖД» работает более 1 млн. человек.

Помимо грузовых и пассажирских перевозок, деятельность ОАО «РЖД» включает в себя услуги инфраструктуры, локомотивной тяги, строительство объектов инфраструктуры, ремонт подвижного состава, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, содержание социальной сферы. Главная цель деятельности компании -обеспечение потребностей государства, юридических и физических лиц в железнодорожных перевозках, работах и услугах, оказываемых железнодорожным транспортом.

Управление ИТ-инфраструктурой компании осуществляется несколь­кими подразделениями. Центральный комитет информатизации (ЦКИ) фор­мирует ИТ-проекты и их бюджет, внешний и внутренний заказ ОАО «РЖД», проводит анализ и подсчи­тывает статистику работы. Филиал - Проектно-конструкторское бюро по системам информатизации (ПКТБ) занимается поддержкой и развитием автоматизированной системы управле­ния перевозками, а также координацией работ по интеграции функционирующих систем в единую автоматизированную систему управления (АСУ). Филиал - Главный вычислительный центр (ГВЦ) — основное эксплуатационное ИТ-подразделение, занимающееся внедрением и эксплуатацией всех информа­ционных систем, поддержкой и обучением конечных пользователей АСУ. Дочерняя компания «Отраслевой центр разработки и внедрения информационных систем» (ОЦРВ) специализируется на ERP, реше­ниях для управления инфраструктурой, решениях на базе SAP. Также в составе железных дорог компании функционируют службы корпоративной информатизации. ОАО «РЖД» обладает четырьмя собствен­ными дата-центрами: в Санкт-Петербурге, Екатеринбурге и двумя площадками в Москве. В ГВЦ, самой многочисленной составляющей ИТ-вертикали ОАО «РЖД», работает около 10 тысяч сотрудников.

КУРС НА КОНСОЛИДАЦИЮ ДИСКОВЫХ МАССИВОВ: HITACHI USPV И HITACHI VSP

"Покупки через интернет увеличили количество запросов на АСУ «Экспресс». При этом количество “пустых” запросов к тем, что ведут к покупке билетов отличается в десятки раз. В связи с этим мы вынуждены искать пути повышения производительности системы. В данный момент ведется пилотный проект, основой которого является Hitachi UCP for SAP HANA с использованием технологии вычислений в памяти (in-memory). Она позволит существенно ускорить процесс подбора и покупки билетов жителями России. В качестве основного решения для реализации этого проекта была выбрана платформа Hitachi UCP for SAP HANA." Андрей Павловский Директор ДИТ ОАО «РЖД»

В 2003 году ОАО «РЖД» переняло от упразд­ненного Министерства путей сообщения все функции хозяйственного управления пере­возками. Создание компании стало одним из этапов реформы железнодорожного транспорта, призванной улучшить качество транспортного обслуживания и инвестици­онную привлекательность дорог, повысить эффективность перевозок. Значительная роль в этой реформе отводилась реоргани­зации информационно-технической базы.

Изменившаяся модель управления компанией потребовала внедрения новых и расширения функциональности существующих авто­матизированных систем. Значительно увеличились требования к оперативности предоставляемых данных, необходимых для управления пассажирскими и грузо­выми перевозками. Кардинально изменены принципы финансового и трудового управления. Другими словами, ежегодно возрастающие требования к информацион­ному обеспечению привели к необходимости реформирования принципов построения как архитектуры используемых и внедря­емых автоматизированных систем, так и структуры эксплуатирующей организации — Главного вычислительного центра.

Было принято принципиальное решение о начале процесса консолидации инфор­мационных ресурсов из региональных информационно-вычислительных центров в центры обработки данных. Таким обра­зом, на базе 4-х ЦОД за несколько лет были консолидированы все автоматизированные системы центрального уровня. На базе реги­ональных информационно-вычислительных центров (ИВЦ) эксплуатируются системы дорожного уровня, централизация которых по разным причинам нецелесообразна.

Централизация автоматизированных систем и требования бизнес-подразделе­ний ОАО «РЖД» потребовали обеспечения высокой доступности сервисов как в части надежности, так и производительности, что напрямую повлияло на выбор аппаратных платформ, используемых ГВЦ.

Сотрудничество ОАО «РЖД» и Hitachi Data Systems (HDS) началось в 2008 году, когда, консолидировав управление грузопере­возками и пассажирским транспортом, компания начала готовиться к наиболее сложному этапу — объединению всех биз­нес-процессов: финансовой, налоговой отчетности, бухгалтерии, управления акти­вами, ERP-систем. Среди признанных мировых лидеров, производящих системы хранения данных, на тот момент высту­пала компания Hitachi, которая заняла достойное место в создании и поддержке существующей ИТ-инфраструктуры ОАО «РЖД» по итогам сравнения с конкурентами.

Решения HDS, помимо производитель­ных, мощных, надежных массивов класса Hi-End, включали в себя систему виртуали­зации данных, позволяющую управлять из единой точки разрозненными ресурсами как одним массивом. Инфраструктурные решения HDS оказались интересны ОАО «РЖД» благодаря своей производитель­ности, функциональным возможностям и цене, и, в начале 2009 года первые системы класса Hi-End были внедрены в вычис­лительные центры железнодорожного перевозчика.

По результатам успешного внедрения и эксплуатации, компания HDS стала поставщиком оборудования для кон­солидированной системы управления предприятием (АСУ): персоналом, финан­сами, перевозочными документами и электронным документооборотом. В первую очередь, это касается всех критич­ных сервисов, в том числе решений SAP, инсталляция которых в ОАО «РЖД» стала одной из самых масштабных в мире (около 200 000 пользователей). Применение тех­нологий виртуализации в массивах VSP позволило сохранить инвестиции, вложен­ные в массивы предыдущего поколения, и использовать Hitachi USPV в качестве уровня хранения.

На момент завершения процесса консо­лидации вычислительная инфраструктура дата-центров ОАО «РЖД» насчитывала 21 дисковый массив класса Hi-end (Hitachi USPV и Hitachi VSP) с общим полезным объ­емом массивов уровня Enterprise более 2,5 ПБ (петабайт).

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ КРИТИЧНЫХ РЕСУРСОВ. ТИПОВОЙ КОМПЛЕКС ВИРТУАЛЬНЫХ СРЕД

Параллельно с проектом консолидации данных в вычислительных центрах ОАО «РЖД» в 2011 году начался проект по пере­носу инфраструктурных и регионально значимых приложений в виртуальную инфраструктуру.

Основными целями виртуализации вычис­лительных мощностей ИВЦ и ЦОД были оптимизация существующего парка обо­рудования, повышение его управляемости и отказоустойчивости. В дополнение к очевидным выгодам от процесса виртуали­зации ЦКИ разработал и внедрил типовые конфигурации вычислительных комплексов архитектуры x86, поставляемых и эксплуа­тируемых в структуре ГВЦ. Таким образом, обеспечена взаимозаменяемость использу­емого оборудования, реализована единая сервисная модель гарантийного и постга­рантийного обслуживания вычислительных комплексов. Постепенное насыщение типо­вым оборудованием ЦОД и ИВЦ позволило сформировать необходимую инженер­ную грамотность на местах, существенно упрощено планирование и отчетность по утилизации вычислительных мощностей, централизована закупка оборудования для различных информационных систем, суще­ственно снижена стоимость закупаемого оборудования благодаря получению допол­нительных скидок производителей за объем закупаемого однотипного оборудования.

Указанные типовые вычислительные ком­плексы были сформированы на основе эксплуатационного опыта и технических требований ГВЦ и реализовали на базе высокопроизводительных блейд-сер-веров Hitachi и дисковых массивов среднего уровня Hitachi. Кроме высоких эксплуатационных характеристик, выбран­ный тип серверного оборудования позволяет обеспечить физическое объе­динение нескольких модульных серверов в единую систему. Данная опция позволила полностью отказаться от закупки отдельно стоящих серверов (RACK-серверов). В результате, комплекс мер по виртуализации и типизации вычислительной инфраструк­туры позволил ЦКИ ОАО «РЖД» сократить энергопотребление и существенно опти­мизировать количество закупаемого оборудования.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДАННЫХ. HITACHI VIRTUAL TAPE LIBRARY

В дата-центрах ОАО «РЖД» была внедрена многоуровневая модель резервного копи­рования. В качестве хранилища резервных копий первого уровня выступает виртуаль­ная ленточная библиотека Hitachi Virtual Tape Library (Hitachi VTL), которая пред­ставляет собой программно-аппаратное устройство, состоящее из серверов, дис­кового массива, а также вспомогательных компонентов — коммутаторов, кабелей, карточек. Резервное копирование, таким образом, происходит не на магнитную ленту (как в традиционных ленточных библиоте­ках), а на систему хранения данных.

Применение VLT позволяет осуществлять быстрое резервное копирование и восста­новление данных в несколько потоков, что позволяет сократить время затрачиваемое на эти процедуры в 10-15 раз по сравнению с традиционными лентами.

Данные хранятся на VTL в течение 4-6 недель, после чего централизованно и в один большой поток перемещаются на ленточные библиотеки для последующего долговременного хранения. Таким образом VTL является инструментом оперативного хранения и обеспечивает возможность быстрого восстановления резервных копий, сделанных в период от нескольких последних дней до месяца.

Дополнительная опция программного сжатия (дедуплицирование) позволяет уменьшать объем хранимых данных в 15-20 раз при помощи поиска дублированных, ранее сохраненных данных, положительно сказываясь на стоимость хранения, и уменьшая расходы на эксплуатацию. Все вышеописанные причины определили выбор виртуальных ленточных библиотек Hitachi в качестве первого уровня хране­ния для систем резервного копирования данных в дата-центрах РЖД.

Соответственно, виртуальная библиотека отлично подходит для оперативного хра­нения резервных копий. Физические ленты подвержены магнитным воздействиям, влажности, при их использовании невоз­можны многопоточная запись и чтение при низкой скорости записи данных.

В качестве дополнительных преиму­ществ виртуальной ленточной библиотеки, можно отметить большую надежность а также увеличение скорости копирования и восстановления по сравнению с традици­онными ленточными библиотеками.

ЭФФЕКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ОТЧЕТНОСТИ -ПЛАТФОРМА HITACHI ДЛЯ SAP HANA

Крупным успешным проектом HDS для ОАО «РЖД» стало внедрение программ­но-аппаратной платформы Hitachi UCP for SAP HANA, разработанной на базе про­граммного обеспечения SAP. Пилотный проект был реализован в финансовом блоке компании для системы управленче­ской отчетности ОАО «РЖД».

«Одной из ключевых задач компании является повышение ее операционной эффективности, — говорит заместитель главы управления по управленческому учету ОАО «РЖД» Александр Бирюков в специальной видеопрезентации, снятой компанией SAP. — Учитывая глубину и обширность компании и тех объемов информации, которые нам приходится обрабатывать, процесс формирования отчетности достаточно сложен, многоме­рен и трудоемок».

Высокое быстродействие аналитиче­ских платформ, работающих на Hitachi UCP for SAP HANA, обеспечивается тем, что система позволяет проводить обра­ботку данных не на дисковом массиве, а в оперативной памяти серверов, что существенно повышает быстродействие аналитических запросов. Кроме того, информация подвергается сжатию, что позволяет экономить объем необходимого дискового пространства. HDS предоста­вила ОАО «РЖД» серверную платформу с увеличенным объемом оперативной памяти для тестирования программного продукта SAP, и, после запуска пилотного проекта для финансистов, рост производитель­ности системы оказался колоссальным. Время обработки запросов, в зависимо­сти от их типа, уменьшилось в разы или, в некоторых случаях, даже в сотни раз. Выполнение функций планирования по видам деятельности сократилось с 842 до 33 минут, а выполнение функций планиро­вания по территориям — с 33 до 8 минут. Анализ месячного распределения затрат, ранее длившийся до трех дней, теперь проходит за 20 минут. Доступ к базе сокра­тился более чем в 300 раз — со 117 сек. до 0,35 сек. Производительность подси­стемы отчетности SAP BW ускорена в 5 раз. Общий объем хранимой информации сокращен в 3 раза.

Увеличение производительности вычисли­тельных комплексов позволило обеспечить большую доступность автоматизированных систем для пользователей финансовых подразделений ОАО «РЖД» что, в свою очередь, увеличивает качество финансо­вого планирования и отчетности компании в целом.

Правление ОАО «РЖД» поставило задачу перевода на Hitachi UCP for SAP HANA большего количества аналитических сер­висов, таких, как налоговая и другие виды отчетности. К 2013 году в ОАО «РЖД» было поставлено несколько комплексов SAP HANA для решения различных задач. На эту платформу уже перешли как аналитиче­ские, так и производственные сервисы. На данный момент компания сфокусирована на адаптации и последующей миграции приложений с серверов мейнфрейм на платформу SAP HANA.

Для увеличения эффективности задач оперативного управления (управление гру­зовыми и пассажирскими перевозками, а также для online-продаж пассажирских билетов) выполняется оптимизация и дора­ботка текущих приложений, работающих на серверах мейнфрейм, под платформу SAP HANA. Данный переход позволит уйти от дорогостоящей инфраструктуры и перейти на более экономичную платформу Intel с существенным приростом производитель­ности. В будущем планируется миграция автоматизированной системы по продаже пассажирских билетов — АСУ Экспресс, так как приложение исчерпало свой ресурс по масштабированию на текущем оборудовании и не может удовлетворять предъявляемым требованиям по произво­дительности. Испытания платформы Hitachi UCP for SAP HANA с одним узлом для системы АСУ-Экспресс прошли успешно и показали высокие результаты производи­тельности. На данный момент тестируется многоузловая кластерная конфигурация, а к концу года платформа должна перейти в производственную эксплуатацию. Помимо этого еще пять приложений, работающих на серверах архитектуры мейнфрейм, должны будут перейти на платформу Hitachi UCP for SAP HANA.

ДРУГИЕ ПРОЕКТЫ

Помимо глобальных стратегических задач и проектов, в бизнес-процессах ОАО «РЖД» существуют локальные задачи, для которых также применяется оборудование Hitachi. Работа корпоративного портала ОАО «РЖД» требует высокой надежности и быстродействия. Для этих целей приме­няется массив High-End начального уровня HUS VM со сверхбыстрыми флэш-дисками Hitachi.

ПЕРСПЕКТИВЫ

В результате более чем пятилетнего сотрудничества ОАО «РЖД» и HDS была выбрана единая стратегия по хранению и защите производственных данных для 270 000 активных пользователей и информации о более чем 850 000 сотрудников. Удалось повысить эффективность управления ИТ-инфраструктурой за счет унификации основных компонентов. В частности, управ­ление всеми продуктами производства Hitachi осуществляется из единой консоли Hitachi Command Suite.

По словам начальника департамента информатизации ОАО «РЖД» Андрея Павловского, в будущем компания сосре­доточится на поиске решений, которые позволят поднять производительность и еще более эффективно использовать име­ющиеся ресурсы. Модернизация системы хранения данных будет производиться с использованием сверхбыстрых флеш-дисков Hitachi Accelerated Flash. В качестве основного решения для аналитических систем рассматривается SAP HANA на базе платформы Hitachi.