Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

При потере влаги около 20% от веса тела – гиповолемия – снижение жидкой части крови, что в дальнейшем приводит к смерти.

Двумя основными проблемами построения вычислительных систем для критически важных приложений, связанных с обработкой транзакций, управлением базами данных и обслуживанием телекоммуникаций, являются обеспечение высокой производительности и продолжительного функционирования систем. Наиболее эффективный способ достижения заданного уровня производительности - применение параллельных масштабируемых архитектур. Задача обеспечения продолжительного функционирования системы имеет три составляющих: надежность, готовность и удобство обслуживания. Все эти три составляющих предполагают, в первую очередь, борьбу с неисправностями системы, порождаемыми отказами и сбоями в ее работе. Эта борьба ведется по всем трем направлениям, которые взаимосвязаны и применяются совместно.

Повышение надежности основано на принципе предотвращения неисправностей путем снижения интенсивности отказов и сбоев за счет применения электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных режимов работы схем, обеспечение тепловых режимов их работы, а также за счет совершенствования методов сборки аппаратуры. Повышение уровня готовности предполагает подавление в определенных пределах влияния отказов и сбоев на работу системы с помощью средств контроля и коррекции ошибок, а также средств автоматического восстановления вычислительного процесса после проявления неисправности, включая аппаратурную и программную избыточность, на основе которой реализуются различные варианты отказоустойчивых архитектур. Повышение готовности есть способ борьбы за снижение времени простоя системы. Основные эксплуатационные характеристики системы существенно зависят от удобства ее обслуживания, в частности от ремонтопригодности, контролепригодности и т.д.

В последние годы в литературе по вычислительной технике все чаще употребляется термин "системы высокой готовности" (High Availability Systems). Все типы систем высокой готовности имеют общую цель - минимизацию времени простоя. Имеется два типа времени простоя компьютера: плановое и неплановое. Минимизация каждого из них требует различной стратегии и технологии. Плановое время простоя обычно включает время, принятое руководством, для проведения работ по модернизации системы и для ее обслуживания. Неплановое время простоя является результатом отказа системы или компонента. Хотя системы высокой готовности возможно больше ассоциируются с минимизацией неплановых простоев, они оказываются также полезными для уменьшения планового времени простоя.

Существует несколько типов систем высокой готовности, отличающиеся своими функциональными возможностями и стоимостью. Следует отметить, что высокая готовность не дается бесплатно. Стоимость систем высокой готовности на много превышает стоимость обычных систем. Вероятно поэтому наибольшее распространение в мире получили кластерные системы, благодаря тому, что они обеспечивают достаточно высокий уровень готовности систем при относительно низких затратах. Термин "кластеризация" на сегодня в компьютерной промышленности имеет много различных значений. Строгое определение могло бы звучать так: "реализация объединения машин, представляющегося единым целым для операционной системы, системного программного обеспечения, прикладных программ и пользователей". Машины, кластеризованные вместе таким способом могут при отказе одного процессора очень быстро перераспределить работу на другие процессоры внутри кластера. Это, возможно, наиболее важная задача многих поставщиков систем высокой готовности.

Первой концепцию кластерной системы анонсировала компания DEC, определив ее как группу объединенных между собой вычислительных машин, представляющих собой единый узел обработки информации. По существу VAX-кластер представляет собой слабосвязанную многомашинную систему с общей внешней памятью, обеспечивающую единый механизм управления и администрирования. В настоящее время на смену VAX-кластерам приходят UNIX-кластеры. При этом VAX-кластеры предлагают проверенный набор решений, который устанавливает критерии для оценки подобных систем.

VAX-кластер обладает следующими свойствами:

Разделение ресурсов. Компьютеры VAX в кластере могут разделять доступ к общим ленточным и дисковым накопителям. Все компьютеры VAX в кластере могут обращаться к отдельным файлам данных как к локальным.

Высокая готовность. Если происходит отказ одного из VAX-компьютеров, задания его пользователей автоматически могут быть перенесены на другой компьютер кластера. Если в системе имеется несколько контроллеров внешних накопителей и один из них отказывает, другие контроллеры автоматически подхватывают его работу.

Высокая пропускная способность. Ряд прикладных систем могут пользоваться возможностью параллельного выполнения заданий на нескольких компьютерах кластера.

Удобство обслуживания системы. Общие базы данных могут обслуживаться с единственного места. Прикладные программы могут инсталлироваться только однажды на общих дисках кластера и разделяться между всеми компьютерами кластера.

Расширяемость. Увеличение вычислительной мощности кластера достигается подключением к нему дополнительных VAX-компьютеров. Дополнительные накопители на магнитных дисках и магнитных лентах становятся доступными для всех компьютеров, входящих в кластер.

Работа любой кластерной системы определяется двумя главными компонентами: высокоскоростным механизмом связи процессоров между собой и системным программным обеспечением, которое обеспечивает клиентам прозрачный доступ к системному сервису.

В настоящее время широкое распространение получила также технология параллельных баз данных. Эта технология позволяет множеству процессоров разделять доступ к единственной базе данных. Распределение заданий по множеству процессорных ресурсов и параллельное их выполнение позволяет достичь более высокого уровня пропускной способности транзакций, поддерживать большее число одновременно работающих пользователей и ускорить выполнение сложных запросов. Существуют три различных типа архитектуры, которые поддерживают параллельные базы данных:

• Симметричная многопроцессорная архитектура с общей памятью (Shared Memory SMP Architecture). Эта архитектура поддерживает единую базу данных, работающую на многопроцессорном сервере под управлением одной операционной системы. Увеличение производительности таких систем обеспечивается наращиванием числа процессоров, устройств оперативной и внешней памяти.
• Архитектура с общими (разделяемыми) дисками (Shared Disk Architecture). Это типичный случай построения кластерной системы. Эта архитектура поддерживает единую базу данных при работе с несколькими компьютерами, объединенными в кластер (обычно такие компьютеры называются узлами кластера), каждый из которых работает под управлением своей копии операционной системы. В таких системах все узлы разделяют доступ к общим дискам, на которых собственно и располагается единая база данных. Производительность таких систем может увеличиваться как путем наращивания числа процессоров и объемов оперативной памяти в каждом узле кластера, так и посредством увеличения количества самих узлов.
• Архитектура без разделения ресурсов (Shared Nothing Architecture). Как и в архитектуре с общими дисками, в этой архитектуре поддерживается единый образ базы данных при работе с несколькими компьютерами, работающими под управлением своих копий операционной системы. Однако в этой архитектуре каждый узел системы имеет собственную оперативную память и собственные диски, которые не разделяются между отдельными узлами системы. Практически в таких системах разделяется только общий коммуникационный канал между узлами системы. Производительность таких систем может увеличиваться путем добавления процессоров, объемов оперативной и внешней (дисковой) памяти в каждом узле, а также путем наращивания количества таких узлов.

Таким образом, среда для работы параллельной базы данных обладает двумя важными свойствами: высокой готовностью и высокой производительностью. В случае кластерной организации несколько компьютеров или узлов кластера работают с единой базой данных. В случае отказа одного из таких узлов, оставшиеся узлы могут взять на себя задания, выполнявшиеся на отказавшем узле, не останавливая общий процесс работы с базой данных. Поскольку логически в каждом узле системы имеется образ базы данных, доступ к базе данных будет обеспечиваться до тех пор, пока в системе имеется по крайней мере один исправный узел. Производительность системы легко масштабируется, т.е. добавление дополнительных процессоров, объемов оперативной и дисковой памяти, и новых узлов в системе может выполняться в любое время, когда это действительно требуется.

Параллельные базы данных находят широкое применение в системах обработки транзакций в режиме on-line, системах поддержки принятия решений и часто используются при работе с критически важными для работы предприятий и организаций приложениями, которые эксплуатируются по 24 часа в сутки.

ПЛАН

1. Значение воды для человека. Нормы потребления воды.

2. Гигиеническая оценка питьевой воды по органолептическим свойствам и химическому составу.

3. Гигиеническая оценка питьевой воды по эпидемиологическим свойствам.

4. Источники водоснабжения и их гигиеническая оценка.

5. Системы водоснабжения и их характеристика.

6. Очистка и обеззараживание воды.

1. Вода - один из основных факторов внешней среды. Она имеет большое значение для удовлетворения физио­логических потребностей человека. Организм взрослого человека примерно на 65 % состоит из воды.

Вода необходима, прежде всего, для поддержания гомеостаза организма, она входит в состав тканей и органов человека, участвует во всех физико-химических процессах в организме, в осуществлении многообразных физиологических функций, удалении из организма про­дуктов обмена, регуляции отдачи тепла телом путем испа­рения.

Организм теряет в сутки в среднем 1,5 л воды с мочой, 400-­600 мл - с потом, 350-400 мл - с выдыхаемым воздухом и 100-­150 мл - с калом.

При оптимальных микроклиматических условиях окружающей среды и легкой физической работе для восполнения потерь воды, происходящих через кожу, легкие и почки, и обеспечения нор­мального протекания физиологических функций человеку в сред­нем требуется 2,2-2,8 л воды в сутки (с учетом поступления воды с пищевыми продуктами). Человек выпивает примерно 1,5 л воды, получает с пищевыми продуктами - 600 - 900 мл.

При высокой температуре воздуха и тяжелой физической ра­боте потребность человека в воде из-за усиленного потоотделе­ния увеличивается иногда до 6 - 8 л. Ограничение в приеме воды представляет большую опасность: нарушается водно-минераль­ный баланс в организме; повышается вязкость крови; задерживаются продукты обмена веществ. Все это приводит к значитель­ным неблагоприятным изменениям функционального состояния организма, которые при определенных условиях способны пе­рейти в тяжелые патологические необратимые изменения здоро­вья человека. Потеря 20 % содержащейся в организме воды вызы­вает смерть.

Суточная потребность человека в питьевой воде зависит в ос­новном от температуры воздуха и тяжести физической работы. Необходимо, чтобы количество выпитой и полученной с пищей воды полностью возмещало расход ее организмом за сутки. Наи­более оптимальным питьевым режимом считается такой, когда ее выпивают в достаточном объеме, небольшими порциями, с соблюдением определенного временного режима в течение су­ток, в соответствии с внешними условиями и характером физи­ческой нагрузки. Обильное и беспорядочное употреб­ление воды ведет к перегрузке организма жидкостью, увеличи­вает потоотделение, затрудняет работу сердца, снижает физи­ческую работоспособность. Даже однократный прием избыточ­ного количества воды переполняет на некоторое время кровяное русло и снижает осмотическое давление крови, повышает арте­риальное давление.

Кроме удовлетворения физиологических потребностей, вода необходима для гигиенических, хозяйственных и промышленных целей. Ежедневно человек расходует большое количество воды на при­готовление пищи, поливку улиц, стирку белья и т.д.

Вода имеет важное значение в физическом воспитании: она ши­роко используется для закаливания, лечебной физкультуры, личной гигиены и как среда, в которой проводятся спортивные занятия.

Наряду с положительным влиянием вода в некоторых случаях может оказывать и отрицательное воздействие на организм. Это бывает не только при употреблении для питья и при приготовлении пищи недоброкачественной воды, но и во время купания и занятий водными видами спорта в такой воде.

Вода рек и других открытых водоемов может оказывать небла­гоприятное воздействие на здоровье человека, если загрязнена различными веществами, попадающими в нее с промышленны­ми, бытовыми и сельскохозяйственными сбросами, недостаточ­но очищенными и обеззараженными. Загрязненная вода может стать при­чиной ряда инфекционных заболеваний: брюшного тифа, паратифов, дизентерии, различных кожных и глазных заболеваний. С водой передаются яйца и личинки гельминтов, а также возбудители протозойных заболеваний. Патогенные микробы могут попадать в воду с различными нечистотами и отходами.

В воде, загрязненной бытовыми и промышленными сточными водами, часто присутствуют токсические органические и неорга­нические соединения, способные вызвать у человека при ее упот­реблении острые и хронические интоксикации. В последнее время довольно часто воду загрязняют радиоактивные соединения, по­падающие в водоемы в результате техногенных катастроф.

Природная вода может стать причиной ряда заболеваний, вы­зываемых недостатком или избытком в ней отдельных химических элементов и соединений, например йода, фтора, марганца, маг­ния.

Качество питьевой воды в нашей стране нормируется специальными документами - государственными стандартами. В насто­ящее время действует ГОСТ «Вода питьевая». В соответствии с ним питьевая вода должна отвечать следующим требованиям:

• обладать определенными органолептическими свойствами (быть прозрачной, бесцветной, без посторонних запахов и привкуса);

• иметь определенную температуру и обладать освежающим действием;

• иметь определенный постоянный химический состав, не содержать избытка солей, способных оказать вредное влияние на здоровье, быть свободной от ядовитых веществ и радиоактивных загрязнений;

• не содержать патогенных бактерий, яиц и личинок гельминтов.

Водопроводная вода независимо от того, для чего она исполь­зуется (для питья, поливки улиц и т. п.), вода бассейнов должны отвечать всем перечисленным требованиям.

Вода необходима для растворения питательных веществ в организме, выведения продуктов распада, обеспечения процессов теплорегуляции. Организм теряет в сутки в среднем 2,5-3 л, при повышенной температуре - 4-5 л, при спортивных нагрузках – до 12 л.

Если не восполнять водопотери организмом, то происходит:

- нарушение водно-солевого равновесия;

- изменение осмотического давления крови;

- если потери влаги до 10% от веса тела, то нарушаются обменные процессы, перестает вырабатываться пищеварительный сок, кровь становится гуще и в сердце уже не может «проталкиваться» кровь через кровеносные сосуды;

при потере влаги около 20% от веса тела – гиповолемия – снижение жидкой части крови, что в дальнейшем приводит к смерти.