Samoisceljujući sistemi

Da li su mogući računari koji su sposobni da se sami poprave i otklone softverske greške u radu, bez bilo kakve informacije upućene vlasniku ili administratoru?

(Autor karikature: Peđa Milićević)

Do ostvarenja ovog cilja ima još dosta posla, ali već su načinjeni značajni koraci. Na tržištu postoje različita rešenja koja u određenom stepenu nude funkcije automatske detekcije grešaka i njihovog otklanjanja, a njihovi pristupi rešavanju ove problematike se razlikuju. Kompanija Sun Microsystems ozbiljno implementira ove nove tehnologije u svoj operativni sistem Solaris, pripremajući ga za nove trendove, dok manje poznate kompanije na kraju lestvice razvijaju klijent-server programe koji bi trebalo da pomognu običnim korisnicima.

Iako ideja o ovim samoisceljujućim (self-healing) tehnologijama postoji već dugo, njen razvoj se odvija dosta sporije u odnosu na druge oblasti. Razlog je verovatno potreba za konceptualno drugačijim pristupom razvoju ove tehnologije u odnosu na postojeću. Potreba za efikasnim rešenjima ovog tipa je velika, što se može videti iz programa koji je ponudila američka agencija DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), u kojem se različitim istraživačima nude velike sume novca za razvoj tehnologije koja će obezbediti izgradnju vojnih računarskih sistema sposobnih da samostalno funkcionišu u svim uslovima i da se oporavljaju od grešaka i spoljnih napada bez dodatne ljudske intervencije. Inače, zadatak ove agencije je da prikuplja i razvija najmoćnije tehnologije za vojsku SAD.

Očigledno je da postoji veliko interesovanje za samoisceljujuće sisteme kako kod proizvođača tako i kod klijenata svih kategorija. Čini se da je u razvoju ovakvih sistema najpoznatiji IBM, mada ne zaostaju ni Sun, HP, Novell... Uzrok popularnosti IBM-a u ovoj oblasti jeste to što su neke od samoisceljujućih tehnologija primenjene u njegovoj ponudi servera našle svoje mesto i u nekim stonim i prenosnim modelima računara ove firme.

Uključi i zaboravi

Kada su u pitanju razne vojne i slične strukture, insistiranje na sistemima koji će funkcionisati u svim okolnostima je razumljivo. S druge strane, tamo gde se sve meri novcem, svako otkazivanje sistema znači i manju zaradu i zastoje u proizvodnji. Zato je smanjenje troškova jedan od glavnih aduta koji idu u prilog samoisceljujućoj tehnologiji. Kompanije koje prodaju servere s ugrađenim ovakvim tehnologijama svoju reklamu dobrim delom zasnivaju na ovom momentu, iako su takvi sistemi inicijalno skuplji. Rešenje ovog paradoksa leži u činjenici da su u industrijskim sredinama u svetu stvari postavljene drugačije: u ukupnom trošku korišćenja velikih računarskih sistema oko 70 odsto finansijskih sredstava odlazi na stručno osoblje. U našoj sredini je ova postavka malo drugačija, verovatno obrnuta, tako da nam se samoisceljujuća tehnologija možda i ne isplati.

Pored cene stručne radne snage koja treba da održava i popravlja savremene sisteme, samoisceljujuća tehnologija bi trebalo da ublaži i hronični nedostatak stručnjaka, a predviđa se da će se ova „nestašica” u narednih nekoliko godina i udvostručiti. Takođe, i sve veća ukupna složenost računarske tehnologije nameće sve veće zahteve osoblju, pa bi viši stepen automatizacije značajno pomogao, ostavljajući prostor za rešavanje složenijih problema ljudima.

Četiri principa autonomnog računarstva

Metodologija samoisceljujuće tehnologije zasniva se na četiri principa koja su postavili istraživači IBM-a, nazivajući je „autonomnim računarstvom”, što je opis koji mnogo više odgovara njenoj prirodi. Dakle, ova tehnologija obuhvata sledeće principe:

Samokonfiguracija – sposobnost sistema da se prilagodi novonastalim promenama. Ovo u praksi može da predstavlja situaciju kada otkažu pojedine hardverske komponente, a sistem posle zamene automatski prihvata i konfiguriše nove. Samokonfiguracija takođe podrazumeva situacije stalnih promena na mreži, promene broja korisnika itd.

Samooptimizacija – sposobnost sistema da dinamički raspoređuje resurse da bi efikasno odgovorio zahtevima korisnika, i to bez potrebe za ljudskom intervencijom. Za sada ova komponenta autonomnog računarstva ima zadatak da kontroliše performanse sistema, dok je sledeći cilj da ona dobije sposobnost učenja na osnovu iskustva i da tako omogući optimizaciju sistema i unapred, prema poslovnom cilju korisnika.

Samoisceljenje – kao prvo, podrazumeva sposobnost predviđanja grešaka hardvera ili softvera u sasvim ranom stadijumu, kada još nije došlo do negativnih posledica. Kao drugo, samoisceljenje znači mogućnost sistema da reaguje na nastale poremećaje i inicira korektivne akcije bez prekida funkcionisanja produktivnih aplikacija (Web i fajl-servera, baze podataka itd.). Takođe, samoisceljenje se odnosi na situacije kada dođe do blokiranja pojedinih aplikacija, pa je potrebno selektivno i inteligentno restartovati samo njih ili pojedine komponente operativnog sistema.

Samozaštita – cilj sistema pokrivenog samozaštitnom komponentom jeste da pruži prave informacije odgovarajućim korisnicima u pravo vreme, kroz sistem pristupa zasnovan na ulozi korisnika i konfiguraciji sistema. Takođe, selfprotecting okruženje ima sposobnost otkrivanja zlonamernih upada spolja, kao i zlonamernog ponašanja korisnika sa privilegijama u sistemu. Ova komponenta zatim pokreće akcije koje bolje štite sistem od neovlašćenog pristupa, delovanja virusa, DoS (Denial of Service) napada itd.

Mreža kao živi organizam

Najznačajnije aktivnosti po pitanju autonomnog računarstva trenutno se dešavaju na polju servera koje proizvode velike kompanije. Njihovi uređaji već sada imaju dobar deo pomenutih sposobnosti, a u narednih dve do pet godina planira se razvoj čitavih mreža koje će imati sposobnost samoisceljenja u mešavini različitih aplikacija, sistema za čuvanje podataka i procesorskih resursa.

Jedan primer dolazi iz IBM-a koji često obezbeđuje informatičku infrastrukturu za velika sportska takmičenja. Njegovi serveri koji opslužuju Web sajt neke od tih manifestacija su, po prirodi stvari, veoma opterećeni tokom održavanja dotičnog sportskog događaja. Međutim, u trenucima kada opterećenje dostigne određene granice, ovi serveri sami preusmeravaju deo saobraćaja na druge servere. Cilj je, jasno, održavanje visokih performansi sistema koje korisnici očekuju i, mada izgleda jednostavno, zahteva dosta inteligentnu komponentu samooptimizacije.

Drugi interesantan primer dolazi iz kompanije HP koja kupcima svojih servera nudi proizvod koji ima sposobnost da detektuje otkazivanje procesora u ranoj fazi tako što registruje memorijske greške u procesorskom delu nazvanom „keš memorija”, što automatski uključuje rezervni procesor.

Tehnologije koje podrazumevaju autonomno računarstvo još uvek su praktično na svom početku, a moraju da obuhvate sva četiri pomenuta principa. Jedan od velikih izazova na koje industrija treba da odgovori u budućnosti jeste spuštanje ova četiri elementa na najniži nivo – hardverske komponente i elektronska kola. Očekuje se da će u roku od nekoliko godina početi da se pojavljuju samoisceljujući procesori, a nekoliko godina nakon njih i ostale samoisceljujuće komponente. Zaista je neverovatno da nas uskoro očekuje ovakva tehnologija.

Laptop koji sam istražuje mrežu

Obični kućni korisnici već imaju indirektne koristi od samoisceljujućih servera na Internetu, međutim njih pre svega zanima da li će njihov prenosni ili stoni računar moći „sam da se popravi”. Iako je hardversko samoisceljenje kućnih računara još daleko, IBM se potrudio da neke od tehnologija prisutnih na serverskom nivou „spusti” na nivo jednog korisnika. One se uglavnom odnose na oporavak od softverskih grešaka i samokonfigurisanje.

Jedna od ovakvih tehnologija je Access Connect koja upravlja profilima postavljenim za različite lokacije mrežnog pristupa, sa ciljem da optimizuje i automatizuje povezivanje na različite mreže.

Sledeća tehnologija nosi naziv Instant Connect, naprednija je od prethodne, a ima mogućnost da automatski konfiguriše sistem u situacijama kada parametri nove mreže nisu prethodno uneti u računar. Instant Connect detektuje tip mreže i određuje koji su konfiguracioni podaci potrebni da bi se ostvarila mrežna konekcija. U svojoj razvijenijoj varijanti, ova tehnologija uključuje Bluetooth, infracrvenu ili WiFi vezu za automatsku komunikaciju s najbližim PC računarima radi prikupljanja neophodnih podataka za konfigurisanje mrežne konekcije. U slučaju da ovaj automatizovani proces ne prikupi potrebne podatke, korisnik biva obavešten o tome šta nedostaje da bi se uspostavila veza.

Pored ovih, postoji još nekoliko drugih tehnologija koje na neki način pokrivaju ostale elemente koncepta samoisceljujućih računara. Rescue and Recovery na pritisak tastera obezbeđuje oporavak sistema i vraćanje na prethodni funkcionalni nivo, čak i u situacijama kada operativni sistem odbija da se podigne.

Embedded Security Subsystem and Client Security je kombinacija hardversko-softverskih rešenja koja štite privatnost informacija kao što su lozinke, ključevi za kriptovanje, brojevi kreditnih kartica i slično, u isto vreme sprečavajući neovlašćeni pristup bilo kojim drugim podacima.

Active Protection System zasniva se na tehnologiji „vazdušnih jastuka” (airbag) preuzetoj iz automobilske industrije, a podrazumeva ugrađeni senzor pokreta koji neprestano motri na kretanje računara. U slučaju naglih pokreta, na primer ukoliko računar iznenada poleti ka podu, ovaj sistem momentalno zaustavlja obrtanje hard diska, čime se, kako se navodi, četiri puta smanjuje verovatnoća gubitka podataka.

Secure Data Disposal briše poverljive podatke sa hard diska na način koji onemogućava njihovo vraćanje.

System Migration Assistant skraćuje vreme podešavanja i prenosa podataka s jednog računara na drugi.

ImageUltra Builder je sistem koji pojednostavljuje kreiranje „slike” diska (disk image) jednog računara, koja se pri tom može primeniti i na veći broj drugih, te se na taj način eliminiše potreba za uzastopnim procesom instalacije operativnog sistema i aplikacija na različite računare.

Komfor ili kontrola?

Nešto drugačiji koncept autonomnog računarstva je primenila kompanija SupportSoft koja nudi svoj Real Time Service Management softver. Uz njegovu pomoć proizvođači računara mogu svojim kupcima da obezbede automatizovanu podršku i korekciju grešaka u radu sistema.

Njegovo funkcionisanje se zasniva na Resolution Suite modulu koji je ugrađen u uređaj i pomaže u otkrivanju i otklanjanju grešaka u ranoj fazi, dok korisnik još nije ni svestan problema. Recimo, ako proizvođač računara nakon izbacivanja određene serije uređaja otkrije da se procesor pregreva zbog nešto većeg napona napajanja, tada može simultano na velikom broju uređaja, a bez intervencije korisnika, daljinski da reguliše rad procesora. Ova tehnologija može da se primeni i na niz drugih hardversko-softverskih komponenti, ali ostaje pitanje koliko su korisnici spremni da se odreknu kontrole nad računarom u svom vlasništvu.

Pojam autonomnog računarstva je još 2001. godine uveo IBM-ov istraživač Paul Horn, koji je ideju za ovaj koncept dobio posmatrajući funkcionisanje živih organizama. On je, sledeći logiku autonomnog nervnog sistema koji nesvesno brine o otkucajima srca, zarastanju povreda i asimilaciji hranljivih materija, smatrao da sličan stepen nezavisnosti sistema možemo postići i u oblasti računara, oslobađajući korisnike i sistem administratore za važnije i kreativnije zadatke.

Kao što se može videti, autonomno računarstvo se za sada uglavnom zasniva na inteligentnom kombinovanju postojećih ili modifikovanih tehnologija i više je koncept nego revolucionarna nova tehnologija. To je tako za sada, a, kako stvari stoje, za nekoliko godina ćemo biti svedoci pojave samoisceljujućih hardverskih komponenti. Predviđa se da će tada 95 odsto procesa i postupaka povezanih sa samim radom računara biti automatizovano. No, ostaje pitanje iz poslednjeg međunaslova: da li više volite komfor ili kontrolu.

Mirko PERAK