Кластер деятельность и ее виды. Типы кластеров

Кластер (в общем смысле) – объедение нескольких однородных элементов в единую самостоятельную единицу, имеющую уникальные свойства. Понятие «кластер» применяется в разных отраслях – математике, музыке, сфере информационных технологий, астрономии, лингвистке, экономике.

Кластер в экономике – определенная группа компаний (финансово-кредитных учреждений, университетов), которые дополняют друг друга и усиливают конкурентные особенности одной отдельно взятой организации и кластера в целом. Особенность кластера – наличие здоровой конкуренции среди его участников, определенные связи в отношении комплектующих, сырья, товаров, услуг и так далее.

Кластер можно выделить по нескольким характерным признакам :

Родству технологий, применяемых в организациях, входящих в один кластер;
- максимальной географической приближенности друг к другу;
- активному применению инновационных технологий и участию в их разработке;
- общих чертах в сырьевой базе.

Кластер, как образование, имеет следующие цели :

Обеспечить эффективное прогнозирование и анализ в интересующей отрасли. Кластер представляет собой мощный объект для изучения;
- сформировать полноценную стратегию и поддержку развития региона, повысить конкурентоспособность, ускорить процессы создания инновационной продукции, увеличить уровень прибыли и занятость населения, поднять производительность.

Кластер: развитие, структура и особенности

В экономике понятие «кластер» появилось весьма недавно. Первым исследователем в данной отрасли был Альфред Маршал, которому удалось разработать подходы кластерной политики еще в конце 19 века, но в дальнейшем идею никто не подхватил. Понадобилось много времени, чтобы сформировать типы экологических районов и объединить их в единые «подгруппы».

При этом сам термин «кластер» является и вовсе молодым. Он появился лишь в начале 90-х годов прошлого века, благодаря деятельности Майкла Портера. При этом условно все кластеры можно разбить на несколько типов участников:

- основные субъекты . К таковым можно отнести различные виды компаний, начиная от самых мелких до настоящих гигантов;

- органы власти – субъекты местного, регионального или национального уровня. В эту же категорию можно отнести институты развития;

- инновационно-исследовательское формирования. Здесь речь идет об объединении в кластер целой группы образовательных учреждений (в том числе и крупных вузов), центров коммерциализации, инжиниронговых структур, исследовательских компаний и так далее;

- структуры, предлагающие смежные типы услуг . В основе такого кластера – консалтинговые компании, финансовые структуры и так далее.

В историческом формате кластер имеет промышленный тип. Первые подобные образования появились ближе к середине двадцатого века в Италии. Со временем вектор развития кластера начал смещаться в сторону инновационной деятельности. В частности, все больше внимания уделяется развитию промышленно-инновационному кластеру.

Главная отличительная особенность кластера от обычного промышленного региона с группой схожих предприятий – это не только между собой, но и активное сотрудничество. Поиск решения происходит коллегиально, что ускоряет процесс создания новых технологий и способствует развитию науки в целом.

При этом сфера сотрудничества очень широка (речь идет о взаимодействии не только в научном плане). Внутри кластера могут коллегиально решаться вопросы инфраструктуры, проблемы подбора кадров, общие тенденции развития и так далее. В таких условиях на первые роли выходит структура взаимодействия, наличие стойких социальных связей между предприятиями, уровень доверия между ними.

С другой стороны внутри кластера может вестись борьба за лучшие кадры и сбыта. Но при наличии активного сотрудничества все эти стремления направляются в одно русло, что позволяет эффективно подготовить рынок рабочей силы, обеспечить производство качественным сырьем, наладить обмен знаниями и так далее.

Чаще всего кластер – это сеть, которая может работать при наличии или отсутствии центрального звена. Функционирование может осуществляться в различных форматах – в виде оформленной официально структуры или же без какой-то одной управляющей организации и членства.

Кластер – это одна из самых благоприятных зон для начинающих предприятий, которые только начали свой путь развития. При этом ядром такого объедения все равно остаются крупные компании (одна или целая группа). Такие ситуации все чаще складываются в сфере ядерных технологий или автомобильной промышленности.

Классификация и виды кластеров

За годы существования кластеров появилось множество подходов к их классификации. Сегодня существует множество признаков, по которым те или иные компании объединяются в общие группы. Так, к основным параметрам можно отнести наличие капитала, географическое расположение, трудовой потенциал, объемы предоставляемых услуг, наличие специальных заведений, отраслевая принадлежность и так далее.

Если же исходить из общих принципов экономики, то кластеры можно разделить классифицировать по следующим признакам:

1. По характеру появления кластеры бывают:

- стихийно (спонтанно) сформированные . В этом случае специальные планы по объединению тех или иных компаний не строятся – все происходит естественным образом, на основе взаимных целей, единых интересов и сотрудничества;

- осознано . К такой категории относятся кластеры, которые создаются с определенной целью, а их сближение является спланированным, искусственным.

2. По природе все объединения можно разделить на реальные и ложные кластеры. К последним, как правило, относятся индустриальные районы, доминирующие фирмы и так далее.

3. По технологическим параметрам – интеллектуальные (инновационные), кустарные и индустриальные (производящие обычные товары) кластеры.

4. По способу образования можно выделить:

- кластеры с вертикальными связями в производственной сфере. В этом случае небольшие предприятия объединяются вокруг одной или сети крупных компаний. При этом в задачу последней входит регулирование основных процессов сбыта, поставки и производства продукции;

- кластеры с региональной формой. В этом случае имеют место региональные ограничения внутри схожих структур в промышленном и научном секторе деятельности;

- отраслевые кластеры. К таковым относятся компании, которые работают в различных сферах промышленности. К примеру, можно выделить «ядерный кластер», «фармацептический кластер» и так далее;

- промышленные кластеры.

Каждый из кластеров имеет свои особенности:

1. Региональный кластер представляет собой объединение нескольких университетов, фирм или компаний, которые работают в одной отрасли и регионе. При этом формирование кластера происходит за счет кооперации участников и их конкуренции. Все компании «объединения» работают на основе партнерских отношений и для достижения общей цели. К основным характеристикам регионального кластера можно отнести открытость и совместности использование внешних ресурсов.

В свою очередь все региональные кластеры условно разделяются на несколько типов:

Сильные кластеры – характеризуются мощной конкуренцией и активным взаимодействием;
- устойчивые кластеры отличаются позитивной динамикой развития;
- потенциальные кластеры имеют неравномерную структуру и много слабых «звеньев»;
- латентные кластеры представляют собой объединение нескольких успешных компаний, которые еще далеки от формирования полноценного кластера.

2. Отраслевой кластер – это образование, в которое входят организации отраслевых и смежных компаний. Основой их взаимоотношений являются конкурентные и кооперационные связи. При этом конкурентные преимущества таких структур усиливаются, благодаря синергетическому эффекту – отраслевому взаимодействию.

Характерные черты такого кластера – объединение более мелких компаний вокруг одного крупного предприятия, . Часто такие модели характерны для тяжелой индустрии. Стоит отметить, что в отраслевых кластерах одним из главных направлений является внедрение инновационных технологий. При этом взаимосвязь между структурами может быть как вертикальной, так и горизонтальной. Одним из самых популярных отраслевых кластеров является компания Airbas.

Промышленный кластер основывается на базе конкуренции внутри какого-то одного сектора. В него входят различные лица, компании, источники ресурсов, объединяющиеся для изготовления товаров, продажи услуг и товаров. Чаще всего промышленный кластер не привязан к какой-то конкретной отрасли, может охватывать большой регион или даже страну. К примеру, в Финляндии есть целый лесопромышленный кластер, охватывающий группу отраслей – целлюлозно-бумажную, деревообрабатывающую и лесозаготовительную.

Будьте в курсе всех важных событий United Traders - подписывайтесь на наш

1. Признаки кластеров

К числу характерных признаков кластеров относятся:

1. Наличие сильных конкурентных позиций на международных и/или общероссийском рынках и высокий экспортный потенциал участников кластера (потенциал поставок за пределы региона). В качестве индикаторов конкурентоспособности могут рассматриваться: высокий уровень мультифакторной производительности, высокий уровень экспорта продукции и услуг (и/или высокий уровень поставок за пределы региона).

2. Наличие у территории базирования конкурентных преимуществ для развития кластера, к которым могут быть в том числе отнесены: выгодное географическое положение, доступ к сырью, наличие специализированных кадровых ресурсов, наличие поставщиков комплектующих и связанных услуг, наличие специализированных учебных заведений и исследовательских организаций, наличие необходимой инфраструктуры и другие факторы. В качестве индикаторов конкурентных преимуществ территории может рассматриваться, в том числе, накопленный объем привлеченных прямых инвестиций.

3. Географическая концентрация и близость расположения предприятий и организаций кластера, обеспечивающая возможности для активного взаимодействия. В качестве индикаторов географической концентрации могут рассматриваться показатели, характеризующие высокий уровень специализации данного региона.

4. Широкий набор участников, достаточный для возникновения позитивных эффектов кластерного взаимодействия. В качестве индикаторов могут рассматриваться показатели, характеризующие высокий уровень занятости на предприятиях и организациях, входящих в кластер.

5. Наличие эффективного взаимодействия между участниками кластера, включая, в том числе, использование механизмов субконтрактации, партнерство предприятий с образовательными и исследовательскими организациями, практику координации деятельности по коллективному продвижению товаров и услуг на внутреннем и внешнем рынках.

предприятия (организации), специализирующиеся на профильных видах деятельности;

предприятия, поставляющие продукцию или оказывающие услуги для специализированных предприятий;

предприятия (организации), обслуживающие отрасли общего пользования, включая транспортную, энергетическую, инженерную, природоохранную и информационно-телекоммуникационную инфраструктуру;

организации рыночной инфраструктуры (аудиторские, консалтинговые, кредитные, страховые и лизинговые услуги, логистика, торговля, операции с недвижимостью);

научно-исследовательские и образовательные организации;

некоммерческие и общественные организации, объединения предпринимателей, торгово-промышленные палаты;

организации инновационной инфраструктуры и инфраструктуры поддержки малого и среднего предпринимательства: бизнес-инкубаторы, технопарки, промышленные парки, венчурные фонды, центры трансфера технологий, центры развития дизайна, центры энергосбережения, центры поддержки субподряда (субконтрактации); центры и агентства по развитию предпринимательства, регионального и муниципального развития, привлечения инвестиций, агентства по поддержке экспорта товаров, государственные и муниципальные фонды поддержки предпринимательства, фонды содействия кредитованию (гарантийные фонды, фонды поручительств), акционерные инвестиционные фонды и закрытые паевые инвестиционные фонды, привлекающие инвестиции для субъектов малого и среднего предпринимательства и др.

2. Типы кластеров

С учетом отраслевой специфики выделяются следующие типы кластеров:

1. Дискретные кластеры включают предприятия, производящие продукты (и связанные услуги), состоящие из дискретных компонентов, включая предприятия автомобилестроения, авиационной промышленности, судостроения, двигателестроения, иных отраслей машиностроительного комплекса, а также организации строительной отрасли и производства строительных материалов. Как правило, данные кластеры состоят из малых и средних компаний – поставщиков, развивающихся вокруг сборочных предприятий и строительных организаций.

2. Процессные кластеры образуются предприятиями, относящимися к так называемым процессным отраслям, таким как химическая, целлюлозно-бумажная, металлургическая отрасль, а также сельское хозяйство, пищевая промышленность и другие.

3. Инновационные и «творческие» кластеры развиваются в так называемых «новых секторах», таких как информационные технологии, биотехнологии, новые материалы, а также в секторах услуг, связанных с осуществлением творческой деятельности (например, кинематографии). Инновационные кластеры включают большое количество новых компаний, возникающих в процессе коммерциализации технологий и результатов научной деятельности, проводимых в высших учебных заведениях и исследовательских организациях.

4. Туристические кластеры формируются на базе туристических активов в регионе и состоят из предприятий различных секторов, связанных с обслуживанием туристов, например, туристических операторов, гостиниц, сектора общественного питания, производителей сувенирной продукции, транспортных предприятий и других.

5. Транспортно-логистические кластеры включают в себя комплекс инфраструктуры и компаний, специализирующихся на хранении, сопровождении и доставке грузов и пассажиров. Кластер может включать также организации, обслуживающие объекты портовой инфраструктуры, компании специализирующиеся на морских, речных, наземных, воздушных перевозках, логистические комплексы и другие. Транспортно-логистические кластеры развиваются в регионах, имеющих существенный транзитный потенциал.

Кластеры смешанных типов могут сочетать признаки нескольких типов кластеров.

Реализация проектов развития кластеров позволяет эффективно преодолевать ряд различного рода барьеров и «узких мест», препятствующих развитию предприятий и организаций, входящих в состав кластера.

1. К числу проблем, преодолеваемых в рамках развития большинства типов кластеров, следует отнести:

недостаток квалифицированных кадров, вызванный несоответствием содержания и качества образовательных программ учреждений высшего, среднего и начального профессионального образования потребностям экономики, неразвитостью механизмов непрерывного образования;

низкую восприимчивость предприятий к инновациям, крайне медленные темпы обновления модельного ряда выпускаемой продукции, недостаточный уровень ее потребительских качеств;

недостаточное качество и доступность транспортной и инженерной инфраструктуры;

недостаточный уровень организационного развития кластера, включая отсутствие практики стратегического планирования развития кластера, отсутствие системы эффективных информационных коммуникаций между участниками кластера;

ограниченный доступ к зарубежным рынкам.

2. К числу барьеров, актуальных преимущественно для развития дискретных кластеров, следует отнести:

недостаточный уровень развития кооперационных связей и механизмов субконтрактации, характеризуемый относительно низкой долей комплектующих, производимых внешними поставщиками;

низкий уровень операционной конкурентоспособности большинства сборочных предприятий: высокие сроки освоения новой продукции, неоправданные накладные расходы, высокий уровень брака, низкий уровень технологической оснащенности и организации производства;

недостаточный уровень конкурентоспособности внешних поставщиков, включая качество и технологический уровень поставляемой ими продукции и услуг;

недостаток специализированной производственной и офисной недвижимости для поставщиков.

3.К числу типичных барьеров для развития процессных кластеров следует отнести:

ограничение доступа к сырью для малых и средних предприятий, специализирующихся на переработке продукции крупных процессных предприятий;

финансовые барьеры для приобретения дорогостоящего производственного оборудования;

проблемы с доступностью и качеством подготовки инженерного персонала и квалифицированных рабочих, обслуживающих современное процессное оборудование.

4. Для инновационных и творческих кластеров типичными проблемами являются:

низкая интенсивность научно-исследовательской деятельности по ключевым направлениям развития кластеров, включая образовательную компоненту;

низкая эффективность процесса коммерциализации технологий;

проблемы с доступом к финансовым ресурсам для развития новых технологических компаний;

низкий уровень доступности специализированных услуг для развития начинающих технологических компаний;

неэффективное отраслевое регулирование.

5. Для туристических кластеров типичными проблемами является:

низкий уровень развития специализированной инфраструктуры и сервиса, в том числе гостиниц, организаций общественного питания, пассажирского транспорта;

неудовлетворительное состояние ключевых туристических объектов, в том числе памятников истории и культуры;

несоблюдение стандартов качества предоставляемых услуг.

«Методические рекомендации по реализации кластерной политики в субъектах Российской Федерации» разработаны Министерством экономического развития Российской Федерации в декабре 2008 года и направлены Главам исполнительной власти субъектов Российской Федерации в целях координации мер по реализации кластерной политики и распространения лучшей практики.

Существует немало классификаций кластеров в зависимости от разных признаков. Вот некоторые из них.

Первой из рассматриваемых классификаций является выделение двух основных категорий кластеров, сформированных по пространственной и функциональной осям: функционально-связанные системы, которые менее ограничены строго определенными регионами обычно относятся к промышленным кластерам, тогда как пространственные группировки подобных и связанных фирм и отраслей относятся к региональным кластерам.

Промышленный кластер фокусируется на конкуренции внутри сектора. Он состоит из всевозможных действующих лиц, ресурсов и видов деятельности, которые объединяются вместе для развития, производства и продажи разнообразных типов товаров и услуг. Промышленный кластер, как правило, пространственно не привязан к какой-либо урбанизированной области. В противоположность региональному кластеру, он обладает тенденцией иметь более широкие границы, возможно охватывая весь регион или страну.

Региональный кластер - это пространственная агломерация подобной и связанной экономической деятельности, формирующая основу местной среды, способствующая переливам знания и стимулирующая различные формы обучения и адаптации. Такие кластеры, обычно, состоят из малых и средних предприятий, и центральный элемент их успеха сосредоточен в силах социального капитала и географической близости. Другая их особенность состоит в том, что фирмы менее взаимосвязаны, чем в промышленных кластерах.

По мнению К.З.Адамовой кластеры рациональнее всего разделить на следующие типы :

• 1. «Маршаллианские» кластеры - кластеры, в которых мелкие фирмы в одной и той же отрасли используют экономию от масштаба благодаря совместному (вследствие компактного расположения) использованию общих ресурсов. Типично для обувной промышленности Италии, швейных производств Турции, Индии. В настоящее время реализуется программа по формированию подобного сельскохозяйственно-пищевого кластера в Грузии.
• 2. «Ступицы и спицы» (hub-and-spoke) или «радиальные» кластеры. Такие кластеры создаются крупными сборочными предприятиями автомобильной и электронной отраслей промышленности (как, например, в Детройте или Северной Италии). Ключевая черта подобных кластеров состоит в том, что крупная фирма (одна или несколько) выполняет роль «центра», «корневого бизнеса» для региональной экономики. При этом взаимоотношения между «центром» и прочими компонентами кластера могут быть и жесткими, и слабыми. Связи обычно носят иерархический характер, с выраженно доминирующим «центром». Основой механизма существования подобных кластеров является применение субконтрактации и аутсорсинга.
• 3. «Спутниковый» кластер представляет собой совокупность компаний, ориентированных на поставку товаров, услуг и работ предприятию, внешнему по отношению к кластеру. Такой тип кластеров часто возникает в результате успешной политики привлечения в регион иностранных инвестиций (перемещение производства комплектующих). Фирмы в таких кластерах относительно независимы как от других производителей в той же технологической цепочке, так и от конкурентов в регионе. В то же время конкуренция между «спутниками» ограничена, в том числе и потому, что они зачастую производят различные виды продукции.
• 4. «Прикованный к государству» кластер (англ. state anchored cluster) - кластер, в котором экономическая активность в регионе привязана к государственному предприятию, такому, как военная база, оборонный завод, университет, или органу государственного управления, связанного с государственным (оборонным) заказом.

Следующая классификация основана на принципе образования кластера и подразделяет последние на два основных типа.

К первому относятся технокластеры (techno clusters), ориентированные на высокие технологии и создаваемые на базе ведущих университетов и исследовательских центров (как научно-промышленный парк Hsinchu в сфере компьютерных технологий во всемирно известной Силиконовой Долине в Калифорнии). Это,т.н. кластеры «от ВУЗа».

Ко второму типу - кластеры, исторически сложившиеся на более традиционных (часто специфически отраслевых) видах деятельности и имеющие определенные преимущества именно за счет ноу-хау (historic knowhow-based clusters). Это кластеры «от предсприятия».

Понятие «кластер» может варьироваться в зависимости от возлагаемых на него ролей. Цель данной статьи — ознакомить читателя с полным спектром кластерных решений, представленных на рынке, и помочь определиться в выборе варианта для тех или иных задач. Рассмотрим каждый вид кластеров на конкретных примерах решений от Microsoft.

Кластеры балансировки нагрузки
Итак, первая задача: есть серверное приложение (например, веб-сайт). Необходимо, чтобы оно выполнялось параллельно на нескольких серверах средней или малой мощности, причем вычислительная часть должна легко расширяться в зависимости от нагрузки.

Для решения используется метод балансировки нагрузки (Network Load Balancing, NLB). Он заключается в построении фермы объединенных сетевыми интерфейсами серверов (узлов), на которых выполняется общее серверное приложение. Под общ-ностью подразумеваются одинаковые параметры безопасности и конфигурации приложения на всех узлах. В то же время общие данные вынесены за пределы фермы и расположены на отдельных серверах или сетевых хранилищах.

Использование NLB позволяет не столько повысить скорость выполнения отдельного серверного приложения (время одного запроса бесконечно мало в сравнении с количеством запросов), сколько перераспределять нагрузку между несколькими узлами с идентичными приложениями. Для этого в общей сети фермы, которая объединяет узлы между собой и обеспечивает доступ пользователей к узлам, NLB регистрирует общий — публичный — IP-адрес будущего кластера. Именно этот IP-адрес будет доступен пользователям для обращения к серверным приложениям. Кроме того, все узлы фермы добавляются в кластер с собственными — приватными — IP-адресами.

Таким образом, благодаря NLB, создается эффективное серверное приложение, исполняемое на группе машин, фактически в линейной зависимости суммирующее общую производительность относительно количества узлов. При этом достигается высокая отказоустойчивость, поскольку под одной «точкой входа» к тому или иному сервису кластер может предоставить избыточное количество узлов одинаковой функциональности.

К недостаткам кластеров балансировки нагрузки следует отнести то, что серверное приложение должно быть приспособлено к работе в NLB, в частности, для сохранности данных и состояний пользователя на каждом узле.

Пример построения фермы веб-серверов

Требуемые программные продукты: Microsoft Windows Server 2008 любых редакций. Начиная с самой младшей редакции, Web Edition, и заканчивая Datacenter Edition, Windows Server 2008 поддерживает службу Windows Network Load Balancing (WNLB) и может выступать в роли узла кластера NLB. Для предыдущих версий Windows Server (2003, 2003 R2) смотри соответствующие спецификации. Максимальное поддерживаемое число узлов в кластере — 32.

Требуемое аппаратное обеспечение: рекомендуемые Microsoft конфигурации к выбранной редакции ОС (беспокоиться о требованиях службы WNLB к памяти не следует — понадобится от 1 до 32 МБ в зависимости от нагрузки; в среднем — 2 МБ) и требования программного обеспечения, которое будет выполняться как задача; сетевой коммутатор с поддержкой протокола IGMP (желательно) или, если поддержка мультикастинга сетевым оборудованием не обеспечивается, — два сетевых адаптера на каждом узле.

Алгоритм процесса развертывания следующий:

1. Установить на всех узлах будущего NLB-кластера службу Network Load Balancing, добавляется как Feature сервера Windows Server 2008.

2. Запустить оснастку управления Network Load Balancing Manager на любом из узлов и запустить мастер создания NLB-кластера командой New Cluster.

3. Мастер после указания имени первого узла позволяет определить сетевой интерфейс узла, где будет работать публичная сеть, приоритеты узла и, собственно, IP-адрес(а) и FQDN будущего кластера, режим работы кластера (юникаст, мультикаст, аппаратный IGMP) и, самое главное, правила распределения запросов между узлами кластера. Правило по умолчанию — это равномерное распределение всех запросов на все IP-адреса кластера независимо от порта, с «привязкой» конкретного отвечающего узла к IP-адресу клиента.

4. По завершении работы мастера, кластер конфигурируется и запускается в указанной конфигурации с одним узлом (определенным в мастере создания). Команда Add Host To Cluster запускает мастер добавления новых узлов в кластер. При этом не обязательно загружать консоль Network Load Balancing Manager на подключаемом узле. Мастер автоматически связывается с указанным сервером, проверяет наличие установленной службы NLB и только после этого конфигурирует службу и добавляет узел в указанный кластер.

К слову, даже без использования стороннего ПО служба NLB поддерживает различные «хитрые» конфигурации. Например, она способна одновременно поддерживать и кластер для определенных приложений, и работу серверов как отдельных узлов по любому адресу/порту с балансировкой только при сбое. Также в NLB один сервер может одновременно выступать узлом в различных кластерах.

Кроме того, поскольку подход NLB по сути — сетевой, то критерий функционирования узлов для него ограничивается работой стека TCP/IP на узлах кластера. А работает ли на определенном порту узла какой-либо сервис (тот же IIS), NLB не проверяет и будет успешно передавать все http-запросы на узел, где служба IIS остановлена. Другими словами, работа службы NLB — отдать пакет узлу, а кто и как, и будет ли вообще его обрабатывать — ее уже не волнует.

Кластеры высокой доступности

Кластеры высокой доступности обеспечивают гарантированную работу целевого приложения на одном из своих серверных узлов, объединенных высокоскоростной сетью для обмена состояниями процессов и общей дисковой СХД. В случае выхода из строя узла с приложением, вмешательства оператора, снижения производительности приложения до некоторого порога и т.п., целевое приложение запускается на другом доступном узле кластера. Поскольку данные приложения хранятся на общем дисковом массиве, они остаются доступными и при старте на другом узле, а сетевое имя и адрес маршрутизируется кластером между узлами. В отличие от NLB-кластера, который, по сути, является точкой обращения к приложениям, программы в HA-кластере представлены как отдельные сетевые серверные ресурсы. Каждый из таких сервисов имеет собственные IP-адрес и имя, отличные от IP-адресов/имен кластера и узлов. Кластеры высокой доступности обеспечивают надежное выполнение серверных приложений, но не повышают их производительность. Часто — даже наоборот, скорость работы несколько снижается, поскольку возникают накладные расходы на менеджмент ресурсов узла.

Таким образом, HA-кластер можно назвать «приложениецентричной» службой. Для нее важно, чтобы приложение получало все необходимые ресурсы — процессорное время, память, дисковую подсистему, сетевые соединения. Благодаря столь обширному контролю, пользователи всегда имеют доступ к приложению, которое мигрирует в случае сбоя отдельного узла на следующий свободный по задаваемому администраторами алгоритму. То есть, пожертвовав некоторым количеством серверов, которые в определенный момент простаивают «на подхвате» (пассивный режим, в отличие от активного режима того узла, где работает конкретная задача), можно быть уверенным, что аппаратный или программный сбой отдельного сервера не прервет бизнес-процессы организации.

В простейшем варианте HA-кластеры состоят из активного и пассивного узла. На активном выполняется задача, пассивный используется в случаях сбоев основного узла либо же при обновлении аппаратного или программного обеспечения. Для экономии аппаратных ресурсов порой используют конфигурации активный/активный, где на каждом из узлов выполняется своя задача. В таком случае при переносе задачи с одного узла на другой второй узел будет выполнять две задачи одновременно, но с более низкой производительностью обеих (если не сконфигурированы какие-то специальные приоритеты). Поэтому, если планируется отказоустойчивое решение для работы нескольких критических бизнес-приложений (или их отдельных служб), используется HA-кластер с 4, 8 или более узлами, один или два из которых работают в пассивном режиме, а остальные — в активном.

Однако наиболее важным нюансом при построении больших кластеров является общая дисковая система хранения данных. Она объединяет все узлы кластера и позволяет запущенным на них задачам получать доступ к необходимым данным независимо от узла, на котором они сейчас загружены. При большом количестве узлов и работающих на них «тяжелых» приложений, требуется очень высокая пропускная способность общей шины данных, а также большое количество выделяемых логических дисковых устройств на этой шине, поскольку каждому приложению необходимо, по крайней мере, одно такое устройство в единоличное пользование.

Пример построения HA-кластера

Требуемые программные продукты: Microsoft Windows Server 2008 в редакциях Enterprise или Datacenter — только они поддерживают работу кластера высокой доступности с применением Windows Server Failover Clustering. Количество узлов в кластере — 16, все узлы должны быть участниками одного домена Active Directory. Без Active Directory установить HA-кластер под управлением Windows Server Failover Clustering невозможно. Программное обеспечение, которое будет выполняться как задача, должно поддерживать работу в HA-кластере (или обеспечивать возможность переноса конфигурации, состояний между узлами).

Требуемое аппаратное обеспечение: рекомендуемые Microsoft конфигурации к выбранной редакции ОС, требования ПО (с учетом вероятности работы нескольких приложений на одном узле); два высокоскоростных (не менее 100 Мбит) сетевых интерфейса. Первый — для публикации в общей сети ресурсов кластера и приложений, другой — как внутренний интерфейс обмена данными между службами Windows Server Failover Clustering узлов для информирования о сбоях и режимах работы; общая дисковая подсистема, подключенная ко всем узлам, построенная на технологиях Fiber Channel, SCSI, iSCSI и в которой присутствует дисковое хранилище, оснащенное по крайней мере двумя свободными логическими дисковыми устройствами (одно — для общих данных служб кластеризации узлов Windows Server Failover Clustering, второе — непосредственно для данных кластеризуемого приложения). Если предполагается исполнение на узлах более одного приложения или приложение требует нескольких дисков, число логических устройств можно увеличить.

Алгоритм процесса развертывания:

1. Добавить серверы, которые будут работать как узлы HA-кластера, в домен Active Directory.

3. Установить на всех узлах службу Windows Server Failover Clustering, которая добавляется как свойство сервера Windows Server 2008.

4. Запустить на одном из узлов оснастку Failover Cluster Management. Командой Validate a Configuration запустить мастер проверки конфигурации оборудования будущего кластера. Мастеру указываются имена всех узлов, которые будут задействованы в кластере, он автоматически находит всё требуемое оборудование и проверяет его в различных режимах работы. Процесс проверки занимает от 15 минут до нескольких часов. Рекомендуется внести все изменения, которые будут предложены мастером по окончании работы.

5. В оснастке Failover Cluster Management запустить командой Create a Cluster мастер создания кластера. После указания имен всех будущих узлов кластера и проверки наличия на них службы Windows Server Failover Clustering, мастер потребует только IP-адрес и имя будущего кластера. Процесс непосредственного создания кластера занимает буквально минуту.

6. После создания кластера в Failover Cluster Management будет отображена структура нового кластера. После проверки конфигурации, подготавливаем целевое приложение или сервис для работы в отказоустойчивом режиме. (Если требуется сервер БД, то на данном шаге его необходимо установить в кластерном режиме на каждый из узлов кластера, где он должен работать. Если работа сервера не будет нормироваться отдельными узлами, лучше устанавливать на все узлы. Процесс кластерной установки сервера БД только копирует исполнимые файлы приложения, а дальнейшая настройка и конфигурирование выполняется непосредственно в оснастке.)

Если на HA-кластере работает несколько задач, нужно быть готовыми к тому, что они не всегда совместимы между собой на одном узле или не позволяют двухузловому кластеру работать в режиме активный/активный. Поэтому в решениях отказоустойчивой кластеризации на Windows Server 2008 рекомендуется использовать средства встроенной виртуализации Windows Hyper-V. Виртуальная машина с точки зрения кластеризации является обычным сервисом, выполнение которого следует остановить на одном узле, сохранив его данные в общем хранилище, и запустить на другом узле. При этом виртуальная машина не просто сохраняет данные (собственно, ее основные данные и так находятся в общем хранилище кластера) — сервис виртуализации приостанавливает работу переносимой виртуальной машины и сохраняет состояние оперативной памяти в виде файла на диске. Далее этот файл восстанавливается на другом узле как память запущенной там ранее остановленной виртуальной машины. Таким образом можно добиться более безопасного и изолированного исполнения нескольких несовместимых служб на одном узле, а также более полного использования аппаратных ресурсов, поскольку несколько виртуальных машин позволяют эффективнее распределять процессорное время между виртуальными процессорами. О вычислительных кластерах на базе решений Microsoft см. приложение PCWeek Review №3 «Ресурсоёмкие вычисления».

В статье рассматриваются особенности типологии кластеров, формирующихся в российских условиях. Кластеризация экономики территориального уровня представляется в качестве одного из перспективных направлений развития регионов, муниципальных образований, городов и городских агломераций. Автором выделено пять базовых типов кластеров, формирующихся в регионах России, в том числе: промышленный, инновационный, туристический, образовательный, инфраструктурный. Обоснованы условия и ограничения кластеризации региональной экономики. В частности, обосновывается положение, что политика выравнивания территорий в социально-экономическом плане должна касаться обеспечения подъема и приоритетного развития именно тех отраслей, которые присущи местной территории, и только на этой базе предлагается развивать иные направления и формы экономической деятельности, в том числе на кластерной основе. Особое внимание уделено университетскому и инфраструктурному кластерам с учетом их высокого потенциала межкластерного взаимодействия. В частности, отмечено, что миссия инфраструктурных кластеров не ограничивается только выполнением непосредственных функций обслуживания экономики и населения региона, но она касается задач формирования комфортной среды и улучшения качества жизни.

развитие регионов

финансовые потери

межкластерное взаимодействие

кластеризация экономики

1. Болл С. В. и др. Фармацевтический кластер в России: особенности формирования и перспективы развития. – М.: Инновационный фонд «РОСИСПЫТАНИЯ», 2011. – 224 с.

2. Лукин М.В. Административно-управленческие механизмы социально-экономического развития регионов и муниципальных образований. – СПб.: Арт-Экспресс, 2013. – 346 с.

3. Портер, М. Конкуренция / Пер. с англ.: Уч. пос. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. – 610 с.

5. Чернышов С. Гора родила мышь // Эксперт-Сибирь. – 2012. – № 41. – С.16-17.

В современных условиях в мировой экономике, с учетом усложнения связей и взаимодействия экономических субъектов, происходит процесс перехода от доминирования экономических институтов, характеризующихся жесткими формами субординации и владения собственности (наиболее распространенными из которых являются компании холдингового типа) к более гибким мобильным (по динамике и масштабу деятельности) структурам, причем наиболее популярными из них являются кластеры .

По мнению М. Портера, процесс кластеризации первоначально носил стихийный характер: предприятия и организации какой-то одной отрасли или близких видов экономической деятельности стремятся располагаться на какой-то одной территории, что позволяет им поддерживать деловые контакты, обмениваться полезной информацией, отстаивать и лоббировать свои профессиональные интересы . Не случайно, одним из первых объектов, определенных М. Портером как кластер, была группа малых и средних предприятий итальянских обувщиков. В этом плане кластеры напоминают средневековую гильдию ремесленников с ее нормами, правилами взаимодействия и своеобразной субкультурой.

Вместе с тем в последующие годы кластеры становятся не только стихийно организованными группами предприятий и организаций, но и целенаправленным и достаточно эффективным инструментом государственной экономической политики. В частности, данная форма организации в ряде стран стала применяться как основной инструмент новой экономической политики (Великобритания, КНР, Финляндия США, и др.), а в ряде случаев и в виде антикризисной стратегии (Канада).

Кластеризация экономики территориального уровня в современных условиях выступает в качестве одного из перспективных направлений развития регионов, муниципальных образований, городов и городских агломераций. В настоящее время контуры кластерной политики сводятся к четырем основным типам кластеров.

К первому типу относятся промышленные кластеры. Как правило, они концентрируются на базе совокупности предприятий и организаций одной отрасли, обеспечивая реализацию той или иной «цепочки ценностей», заканчивающейся производством и реализацией конечной продукции. На рис. 1 представлены две возможные цепочки ценностей (для автомобильной и лесной отраслей), составляющие возможное «продуктовое обоснование» кластеризации экономики того или иного региона.

Рассматривая промышленные кластеры для разных цепочек ценностей, можно сделать вывод, что в каждом конкретном случае состав участников данного партнерства предприятий может быть разнообразным, хотя его основу («ядро кластера»), как правило, составляют организации НИОКР, промышленного производства и сбыта продукции.

Рис. 1. Примерные «цепочки ценностей», составляющие «продуктовое обоснование» кластеризации территориальной экономики в двух отраслях

Диапазон критериев выделения промышленных кластеров в российской практике значителен. Так, рядом специалистов в качестве кластера объявляется автомобильный комплекс Санкт-Петербурга, исходя из наличия в городе и в прилегающих к мегаполису районах Ленинградской области нескольких автомобильных производств (Форд, Тойота, Ниссан и др.). Однако подобный комплекс на данном этапе, по мнению автора, не является кластером, поскольку в Санкт Петербурге практически отсутствуют НИИ и КБ, ориентированные на разработку новых автомобилей и их узлов, нет университета, выпускающего специалистов для автопрома, в зачаточном состоянии находится сектор производства комплектующих изделий для автопрома. И, наконец, в городе отсутствует особая, своеобразная «автомобилецентрированная» культура (предусматривающая телевизионные передачи, профессиональные и любительские конкурсы), соревнования профессионалов и любителей и т.п. Называть Санкт-Петербург «Русским Детройтом» пока преждевременно.

Поэтому правильнее оставить для группы смежных предприятий автомобильной промышленности Санкт-Петербурга понятие комплекс или «протокластер», как начальная стадия по мере формирования необходимых атрибутов, преобразующаяся в кластер. В России, например, полноценный автомобильный кластер сформирован в г. Тольятти. Более взвешенную оценку возможности кластеризации собственной промышленности высказало руководство Ивановской области, считающее, что для организации полноценного текстильного кластера потребуется не менее 20 лет.

Ко второму типу кластеров следует отнести инновационный кластер. Следует подчеркнуть, что инновационные кластеры могут фактически представлять особые экономические зоны с инновационно-внедренческой направленностью и технополисы. В Российской Федерации подобные кластеры формируются на базе малых городов с высоким инновационным потенциалом. Примерами подобных городов являются г. Зеленоград в Подмосковье, г. Сосновый Бор в Ленинградской области. К этой же категории можно, в частности, отнести города со статусом ЗАТО (ранее относящиеся к категории так называемых закрытых городов или «почтовых ящиков»), имеющим комплекс предприятий и организаций стратегических отраслей.

Вторым вариантом формирования инновационного кластера является его позиционирование как особой экономической зоны инновационно-внедренческого типа. Как правило, эффективность подобных кластеров зависит от изначального потенциала университетов или научно-исследовательских организаций, на базе которых формируется особая экономическая зона или инновационный кластер. Не случайно, высказываются сомнения в эффективности, по крайней мере, на начальном этапе широко разрекламированного проекта инновационного комплекса «Сколково» (состоящего сразу из пяти формирующихся кластеров) по аналогу Кремниевой долины (Silicon Valley) в США.

Однако в отличие от аналога, в котором ведущую роль, особенно на начальном этапе, имел Стэнфордский университет, исходным элементом Сколково является лишь бизнес-школа. Характерно, что попытки формирования особых экономических задач в городах с изначально низким инновационным потенциалом, выразившиеся в образовании особых экономических зон, себя не оправдали. Как показала проверка, проведенная Счетной Палатой РФ и Минэкономразвития, при имеющейся на настоящее время отдаче от этих зон, за редким исключением, вложенные в их создание бюджетные средства окупятся не ранее чем через полторы тысячи лет . Отметим, что неравнозначный эффект успешности функционирования инновационных комплексов был отмечен и по итогам государственной программы, реализуемой с 1980 г. в Японии по созданию сети технополисов преимущественно в наиболее отсталых сельскохозяйственных провинциях. Из подобных примеров следует сделать вывод, что формирование инновационных кластеров более перспективно в тех районах, где есть изначально более высокий потенциал для проведения инновационной деятельности. А политика выравнивания территорий в социально-экономическом плане должна касаться обеспечения подъема и приоритетного развития именно тех отраслей, которые присуще местной территории. И лишь на этой базе можно развивать иные направления и формы экономической деятельности.

Третью группу составляют туристические кластеры. Отметим, что их формирование, несомненно, требует не только наличия в определенном районе естественных предпосылок для развития туризма, но и значительных усилий по формированию благоприятной инфраструктуры. Особенностью, присущей туризму, как экономическому виду деятельности, является наличие ощутимого мультипликативного эффекта, выражающегося в том, что на одно рабочее место в туристических организациях (непосредственно обеспечивающих предоставление туристических услуг) приходится в среднем 6-7 мест в организациях обслуживающей инфраструктуры (отельном бизнесе, транспортном обслуживании, организациях сферы питания, здравоохранения, рекреации, экологического сервиса, обеспечении безопасности и пр.). Следует отметить, что ввиду разнообразия регионов России, почти в каждом из них имеются существенные предпосылки для организации местного туризма разнообразного типа (рекреационного, лечебно-оздоровительного, религиозно-паломнического, экстремального, рыболовно-охотничьего, бизнес-туризма и пр.), однако, основным сдерживающим фактором выступает дефицит объектов инфраструктуры.

Особую группу кластеров составляют так называемые «инфраструктурные кластеры». Отметим, что наличие инфраструктуры обязательно для успешного функционирования любой социально-экономической системы. Более того, одним из условий успешного функционирования и развития кластера любого типа является наличие эффективно работающей инфраструктуры, скоординированная деятельность компонентов которой позволяет резидентам кластера существенно снизить свои издержки. Отметим, что эффективно работающая инфраструктура - один из важнейших мотивирующих факторов членства в составе кластера его потенциальных резидентов.

Вместе с тем связность и скоординированность действий элементов инфраструктуры далеко не всегда проявляется на практике, приводя к многочисленным нестыковкам и потерям из-за межведомственной разобщенности. Отметим, что связность инфраструктуры особенно важна для следующих типов территорий и поселений:

1) новые городские районы и поселения, использующие концепцию комплексного освоения территории, основанную на создании не только жилищной сферы, но и комфортной социальной среды, удобного транспортного обеспечения;

2) города и иные городские поселения, реализующие концепцию «умного города», предусматривающего применение интеллектуальных технологий, обеспечивающих выполнение задач от управления деятельностью всего комплекса городских служб до дистанционного управления посредством мобильного телефона системой энергетического и бытового обеспечения домохозяйства (например, на базе технологической платформы «Urban OS», разрабатываемой международной компанией «Living Plan IT» ;

3) города и городские поселения, находящиеся в сложных природно-климатических условиях. В данном случае основной комплекс предприятий, обслуживающих обширную территорию с находящимися на ней отдельными поселениями, может базироваться в центре городского округа. Согласимся с теми авторами, которые считают, что в ряде городов Крайнего Севера, с учетом свертывания других видов экономической деятельности, такая отрасль инфраструктуры, как ЖКХ, поддерживающая жизнедеятельность поселений, выполняет территориально-образующие или градообразующие функции .

Таким образом, роль инфраструктурных кластеров не ограничивается только выполнением непосредственных функций обслуживания экономики и населения региона, но она касается задач формирования комфортной среды и улучшения качества жизни.

Пятым типом кластеров выступают университетские комплексы или образовательные кластеры, особенностями которых, наряду с предоставлением образовательных услуг, выступает разработка инновационных продуктов (товаров, работ и услуг) при участии преподавателей, студентов и аспирантов. В принципе, такой образовательный кластер в перспективе может стать важным системообразующим элементом развития территории.

Следует отметить, что представленная выше типология характеризует базовые кластеры, однако типология кластеров может быть дополнена за счет эффектов межкластерного взаимодействия. Данный эффект проявляется в том, что кластеры в целом или их отдельные резиденты (предприятия и организации) могут взаимодействовать с кластерами других типов. В частности, подобное взаимодействие может приводить к созданию принципиально новой конкурентоспособной продукции (за счет синергетического эффекта). Наибольшими возможностями к межкластерному взаимодействию располагают, естественно, образовательные и инфраструктурные кластеры, в определенной степени способные выполнять обеспечивающие функции для любого кластера.

Таким образом, типология кластеризации экономики России строится на формировании базовых типов кластеров (промышленного, инновационного, туристического, инфраструктурного, образовательного) и тех видов кластерно организованных групп предприятий и организаций, кооперирующихся на основе межкластерного взаимодействия.

При этом отметим необходимость кластерной координации инфраструктурных предприятий, обеспечивающих не только выполнение каждой отраслью и предприятиями своих непосредственных функций, но и за счет координации усилий (эффекта кластера), обеспечивающих снижение финансовых потерь и рост качества жизни.

Рецензенты:

Дроздов Г.Д., д.э.н., профессор, заведующий кафедрой «Менеджмент таможенного и страхового сервиса» ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный экономический университет», г. Санкт-Петербург.

Макаров А.Д., д.э.н., д.ю.н., профессор, профессор кафедры прикладной экономики и маркетинга Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт-Петербург.

Не случайно, наибольшее распространение городские округа как форма муниципальной организации получили именно в северных регионах России.

Библиографическая ссылка