Разработка технологии ремонта, модернизации сервера с двумя процессорами Pentium

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 1.1 Анализ 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 увеличить дисковую 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

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 именем Kingstone . 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 два интерфейса: 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 L 440 GX . Этот серверный корпус имеет ряд особенностей и преимуществ :

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

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

Поскольку планируется использовать Microsoft Windows NT Server , 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

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 безотказной работы подчиняется по экспоненциальному закону распределения; В соответствии с расчётной блок-схемой вероятность безотказной работы системы определяется как: , (1.4.1) [ ] где N - количество таких элементов. P i -вероятность безотказной работы i-го элемента.

Вероятность безотказной работы 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 мколичество резервных элементов.

Твремя работы сервера. [ ] Для элементов используемых в сервере, приняты следующие интенсивности отказов Материнская плата l 1 =4.5x10 -8 ч -1 Процессор l 2 =4.0x10 -7 ч -1 Память l 3 =3.2x10 -7 ч -1 Жесткий диск l 4 =8.3x10 -7 ч -1 CD - ROM l 5 =0.1x10 -5 ч -1 Дисковод 3.5” l 6 =0.04x10 -5 ч -1 Контроллер RAID l 7 =5x10 -7 ч -1 Сетевая карта l 8 =1.0x10 -7 ч -1 Блок питания l 9 =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= l 1 + l 2 + l 3 + l 4 + l 5 + l 6 + l 9 =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 за Т=5000 часов 0,9841 Вероятность безотказной работы сервера за Т=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 за Т=1000 часов = 0,9999 = 0,9999 = 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 = 0,9999 = 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 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 за Т=1000 часов = 0,9999 = 0,9999 = 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 = 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 0,9999 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 мощность определяется как сумма потребляемой мощности каждого устройства. W CPU =10Вт W CPU = W CPU 1 + W CPU 2 =10+10=20Вт W HDD =40Вт W HDD = W HDD 1 + W HDD 2 + W HDD 3 =120Вт W FDD =5Вт W DIMM =5Вт W DIMM = W DIMM 1 + W DIMM 2 =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 HDD 18.4Gb, 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. · Power ON , 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

Технологическая карта №1 Замена блока питания

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 Win Bench 99, Win Checkit , 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

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 необходимо добавить в конфигурацию №1 сервера два жестких диска 9.1Gb Seagate Barracuda 18XL ST39236LW, к онтроллер 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 организовать массив 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 сети ее 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 1024 Mb . 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 9.1 Gb 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 Back UPS 500 W AVR APS . 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 Pentium II -450. Также видно, что остается мало свободной памяти 1 Mb , 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 18 Mb , но все же при большом количестве одновременных подключений она резко уменьшается до 10 Mb , это может повлиять на производительности сервера.

Необходимо добавить памяти. С применением RAID массива, увеличился файл подкачки до 150 Mb , за счет добавления двух дисков по 9.1 Gb . рис.2 2.4.4 Расчет средней загрузки процессора конфигурации №2. 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. – 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 70 Mb даже при большом количестве подключений, размер файла подкачки еще увеличился до 230 Mb за счет установки четырех жестких диска по 18.4 Gb . рис.3 2.4.6 Расчет средней загрузки процессора конфигурации №3. 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. – 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 Windows NT , 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.

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: n основная заработная плата персонала, n дополнительная заработная плата, n отчисления на социальные нужды, n производственные командировки, n оплата работ, выполняемых сторонними организациями, n накладные расходы, n основные 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.

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.

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.

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 +З эл.эн +З пл.р. +З вн.р. +З накл . 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), С r – 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), С r – средняя часовая заработная плата ( тариф+премии и доплаты), У Н – уровень накладных расходов на предприятии, эксплуатирующих технику (%). Текущие затраты на эксплуатацию базовой техники: И 1 = 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), С r – 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), С r – средняя часовая заработная плата ( тариф+премии и доплаты), У Н – уровень накладных расходов на предприятии, эксплуатирующих технику (%). Текущие затраты на эксплуатацию проектируемой техники: И 2 = 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 =И 1 – И 2 =774010- 285771= 488239 руб.

Годовой экономический эффект: Э э =Э год – Е н К 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 укрывать кор-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 повышения производительности 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, лк 300; размеры объекта, мм 0.3 – 0.5; разряд зрительной работы III – 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, м 2 ; z 1 – коэффициент запаса, который учитывает износ и загрязнение светильников ( z 1 =1.5, табл. VII -5, [10]); z 2 – коэффициент, учитывающий неравномерность освещения ( z 2 =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 =6.5 3.7=24 м 2 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 F 1 =3100 лм, следовательно, для получения светового потока F общ =31263.2 лм необходимо N ламп, 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 P 1 – 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.

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 заземлителей равным 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.

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

Использование в разработанном устройстве микросхемы с малой степенью интеграции делает это устройство грамозким . 2. Патент США № 5,724,610 от 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 № 5,708,660 от 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. Патент США № 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.