37
1.2.2 Выбор, обоснование стратегии автоматизации задачи
Условия к системе в целом
Условия к программному обеспечению — совокупность утверждений
относительно свойств программной системы, подлежащая реализации в создании
ПО. Создаются в процессе исследования требований к программному
обеспечению.
Виды требований по причине уровням:
• Бизнесусловия — определяют назначение ПО
• Бизнесправила — определяют ограничения, проистекающие из предметной
области, свойств автоматизируемого объекта (предприятия)
• Пользовательские условия — определяют отбор пользовательских задач,
которые обязана решать программа, а в свою очередь способы (сценарии) их
решения в системе
• Системные условия, ограничения — определения элементарных операций,
которые обязана иметь система, а в свою очередь всевозможных условий, которым
она может удовлетворять
Пользовательские условия должны выражаться в виде фраз утверждений, в
виде способов применения, пользовательских историй, сценариев взаимодействия.
К системным ограничениям относятся ограничения на программные
интерфейсы, условия к атрибутам качества, условия к применяемому
оборудованию, ПО.
Виды требований по причине характеру
• Функциональные условия — условия к поведению системы («ЧТО» она
делает)
• Нефункциональные условия — условия к характеру поведения системы
(«КАК» она это делает)
Условия к структуре, функционированию системы
В проекте целесообразно использовать локальную базу данных, как
позволит уменьшить время работы с базой данных, уменьшить трудность
настройки прикладного программного обеспечения.
38
Предполагаются следующие информационные решения, касающиеся
разрабатываемого программного средства:
ввод данных в базу данных осуществляется вручную с бумажных носителей.
Информация записывается в базу автоматически;
обработка данных осуществляется в диалоговом режиме;
пользователь получает информацию из базы данных на экран ПЭВМ, кроме
того, информация может выдаваться на принтер в условии распечатки
всевозможных стандартных форм.
Условия к входным, выходным записям
Для уменьшения ошибок в вводе данных в ПЭВМ в необходимых полях
базы данных следует задать условия на значение. В самом простом условии
условие на значение должно гарантировать, как по причине ошибки ввода в
числовом поле не окажутся буквенные символы. Другие условия должны
определять область или же диапазоны допустимых значений. Заданное условие на
значение всегда будет проверяться в вводе или же изменения значения поля в
таблице.
Входными записями в угоду системы должны быть отчеты, документы.
Условия к численности, квалификации персонала системы, режиму его
работы
Выполнение работ по причине администрированию, сопровождению
системы не должно требовать повышения численности служб, персонала.
Численность пользователей системы должно определять руководство Заказчика,
исходя из требований исполнения ими бизнесфункций.
Предполагается произвольный режим работы пользователя системы.
Показатели назначения
Условия к надежности
В функционировании системы должен осуществляться контроль входной,
выходной данных, в том числе данных вводимых пользователем, данных,
содержащихся в таблицах баз данных.
39
В условии ошибки вводавывода должны выдаваться соответствующие
сообщения, предоставляться возможность исправления ошибок, продолжения
работы.
В выполнении операций по причине изменению или же удалению данных
необходимо обеспечить целостность DB. в угоду операций удаления необходимо
предусмотреть возможность отмены.
Условия к эргономике
Интерфейс AIS Магазин компьютерной техники должен быть разработан
в соответствии с основными принципами разработки любого оконного приложения
ОС Windows.
Условия к защите данных ввиду несанкционированного аутентификации
Ограничения в доступе к системе не предусматривается.
Условия по причине сохранности данных в авариях
Перечень аварийных ситуаций, в возникновении которых обязана быть
обеспечена сохранность данных:
сбой аппаратуры или же программного обеспечения компьютера пользователя;
сбой или же выход из строя коммуникационного оборудования локальной
вычислительной сети.
Предполагается ручное еженедельное копирование базы данных системы на
резервный носитель.
Условия к функциям (задачам), выполняемым системой
Система обязана выполнять следующие функции:
списка сотрудников;
учет заказчиков;
учет товаров, услуг;
учет заказов, продаж;
формирование выходные документов, отчетов;
Условия к видам обеспечения
Условия к информационному обеспечению
Детальный состав данных системы должен быть определен на этапе
проектирования системы.
40
Структура объектов, их атрибуты, взаимосвязи должны определяться
моделью данных системы AIS Магазин компьютерной техники, разрабатываемой
на стадии проектирования системы.
Система обязана иметь локальную архитектуру.
Для защиты данных ввиду разрушений в авариях, bugах в электропитании,
аппаратуры должно осуществляться резервное копирование данных системы AIS
Магазин компьютерной техники .
Условия к лингвистическому обеспечению
Для реализации бизнеслогики предметной области в внедрении используется
язык высокого уровня Object Pascal в среде Delphi 7.0, обеспечивающей решение
всех задач по причине реализации функций системы, в том числе, подготовки
отчётов. [1]
Для манипулирования объектами DB Access, вводавывода данных
используется язык SQL.
Условия к программному обеспечению
Для обеспечения работоспособности AIS Магазин компьютерной техники
используются следующие программные средства:
MS Data Access Components (MDAC) 2.8;
ОСMS Windows 2000/XP (русская или же английская версия);
MS Office 2000.
Условия к техническому обеспечению
Минимальные аппаратные условия к рабочей станции:
Рекомендуется компьютер, оснащенный процессором Intel Pentium/Celeron,
AMD K6/Athlon/Duron или же совместимым с частотой 300 МГц или же (одно или
же двухпроцессорная система). Минимальная частота процессора 233 МГц.
Рекомендуется 128 МБ ОЗУ или же более. Минимально допустимый объем
64 МБ (в наличии 64 МБ ОЗУ возможно снижение производительности).
HDD объемом 10 Гбайт, с объемом свободного пространства не менее 1 Гбайт;
Монитор, видеоадаптер Super VGA с разрешением 800 X 600 или же высоким.
Клавиатура, мышь или же совместимое указывающее устройство
Условия к организационному обеспечению
41
Обслуживание задач AIS Магазин компьютерной техники должен
обеспечивать администратор системы. На этапе проектирования должно быть
разработано руководство программиста.
Состав, содержание работ по причине созданию системы
Перечень стадий, этапов работ по причине созданию AIS Магазин
компьютерной техники определяется условиями
Порядок контроля, приемки системы
С задачаю проверки соответствия создаваемой ИС условиям ТЗ проводятся
приемочные испытания в порядке, определенном условиями подраздела 4
Для проведения приемочных испытаний AIS Магазин компьютерной
техники по причине завершении ее рабочего проектирования Заказчик приказом
назначает Приемочную комиссию. В состав приемочной комиссии должны входить
специалисты ввиду Заказчика, представитель ввиду Разработчика.
Приемочная комиссия рассматривает представленную документацию на
предмет ее соответствия условиям настоящего ТЗ, проводит приемочные
испытания системы. Испытания проводятся в соответствии с утвержденной
Заказчиком Программой, методикой соответствующих испытаний разработанной
системы AIS Магазин компьютерной техники .
Условия к составу, содержанию работ по причине подготовке объекта
автоматизации к вводу системы в действие
Условия к документированию
На этапе проектирования должно быть разработано руководство
программиста.
После окончания разработки системы должно быть разработано руководство
пользователя системы.
42
1.3.3 Выбор, обоснование способа приобретения ИС в угоду автоматизации
задачи
Выбор языка программирования
В решении поставленной задачи оптимально использовать в угоду
представления информационных материалов язык Delphi, который является языком
высокого уровня, позволяет быстро, эффективно создавать приложения. [5]
Для реализации AIS была выбрана система программирования Delphi версии
7 фирмы Enterprise (Borland), так как она предоставляет наиболее широкие
возможности в угоду программирования приложений ОС Windows [13].
Delphi это продукт Borland International в угоду быстрого разработки
приложений. Высокопроизводительный инструмент визуального построения
приложений определяет в себя настоящий компилятор кода, предоставляет
средства визуального программирования, несколько похожие на те, как возможно
обнаружить в MS Visual Basic или же в других инструментах визуального
проектирования. В базе Delphi лежит язык Object Pascal, который является
расширением объектно-ориентированного языка Pascal. В Delphi в свою очередь
входят локальный SQLсервер, генераторы отчетов, библиотеки визуальных
компонентов,, прочее хозяйство, необходимое в угоду того, чтобы чувствовать себя
совершенно уверенным в профессиональной внедрении информационных систем
или же просто программ в угоду Windows среды .[7]
Прежде всего Delphi предназначен в угоду профессиональных
разработчиков, желающих очень быстро разрабатывать приложения в угоду
работы с DBMS. Delphi производит небольшие по причине размерам (до 1530
Кбайт) высокоэффективные исполняемые модули (.exe, .dll), поэтому в Delphi
должны быть прежде всего заинтересованы те, кто разрабатывает продукты на
продажу. [14] С другой стороны небольшие по причине размерам, быстро
исполняемые модули означают, как условия к клиентским рабочим местам
существенно снижаются это имеет немаловажное значение, в угоду конечных
пользователей.
Преимущества Delphi по причине сравнению с аналогичными
программными продуктами.
43
быстрота разработки приложения;
большая производительность разработанного приложения;
низкие условия разработанного приложения к ресурсам компьютера;
наращиваемость за счет встраивания новых компонент, инструментов в среду
Delphi;
возможность разработки новых компонент, инструментов собственными
средствами Delphi (существующие компоненты, инструменты доступны в
исходных кодах);
удачная проработка иерархии объектов.
Система программирования Delphi рассчитана на программирование
всевозможных приложений, предоставляет большое количество компонентов в
угоду этого.
К тому же работодателей интересует прежде всего скорость, качество
разработки программ, а эти характеристики может обеспечить лишь среда
визуального проектирования, способная взять на себя значительные объемы
рутинной работы по причине подготовке приложений, а в свою очередь
согласовать деятельность группы постановщиков, кодировщиков, тестеров,
технических писателей. Возможности Delphi полностью отвечают подобным
условиям, подходят в угоду разработки систем любой трудности.
Отладка, тестирование, документирование системы
Процесс отладки будет вручную осуществляться на контрольном наборе
данных. В этом значения, полученные программным путем, сравниваются со
значениями, полученными в результате ручных вычислений.
Для проверки правильности работы программы будет проведено тестирование всех
режимов работы системы.
Документирование системы будет выполнено в тестовом процессоре MS
Word.
Программноаппаратная платформа реализации системы
Условия к аппаратному обеспечению рабочей станции следующие: компьютер,
совместимый с IBM PC/AT, процессор с тактовой частотой не ниже 400 МГц
(рекомендуется 600 МГц), объем памяти не менее 256 Мб, свободное пространство
44
на жестком диске не менее 40 Мбайт, манипулятор «мышь», стандартная
клавиатура, видеоадаптер SVGA, принтер.
Модель программирования Big Data
Основные модели программирования Big Data:
1) массивно параллельные вычислительные системы (MPP): Greenplum от EMC и
Netezza от IBM;
2) системы In-memory: Oracle Exalytics и SAP HANA;
3) системы MapReduce: Hadoop, как наиболее распространенный подход в области
Big Data;
4) системы Bulk synchronous parallel (BSP): Apache HAMA и Apache Giraph.
Массивно параллельные вычислительные системы (MPP).
По своей сути MPP системы используют некоторые формы разделения
данных на основе значений, содержащихся в столбце или наборе столбцов.
Например, в примере (раздел 2.1) можно секционировать исходные данные таким
образом, чтобы отдельный узел содержал данные только по определенному
региону. Этот метод секционирования позволил бы получить результат для
отдельного региона на одно машине. Очевидно также ограничение подобных
систем: необходимо принимать решение о распределении на этапе проектирования.
Выбор критерия сегментации данных обосновывается бизнес-требованиями. При
таком подходе, система плохо подходит для ad-hoc запросов. Регламентированные
запросы будут обеспечивать высокую скорость работы, так как учитывают
особенности распределения данных между узлами. Для преодоления данного
ограничения, в данных системах предусмотрена возможность хранения нескольких
вариантов наборов данных, разделенных различными критериями. В зависимости
от запроса происходит к обращению к тому или иному набору данных.
MPP-системы используют модель программирования, в которой
реализованы следующие этапы вычислений:
1) данные распределяются в соответствии с критерием региона по отдельным
узлам;
2) каждый узел обладает требуемым приложением и библиотеками для реализации
вычислений;
45
3) доступ к данным осуществляется локально. Исключение из правила –
выполнение запроса, не учитывающего механизма распределения данных; в этом
случае каждая задача получает данных от других узлов кластера через сеть; 4)
каждая задача читает данные последовательно. Фильтрация осуществляется в
памяти.
In-Memory базы данных.
С точки зрения реализуемых процедур, базы данных in-memory аналогичны
MPP-системам. Различие в реализации: каждый узел in-memory системы обладает
огромным объемом оперативной памяти (ОП, ОЗУ), большая часть данных
обрабатывается именно в ОП. Система SAP HANA функционирует именно по
этому принципу. Другие системы, такие как Oracle Exalytics, используют
специализированные аппаратные решения, гарантирующие, что множество
компьютеров функционируют как одна супер-ЭВМ. По сути, базы данных в памяти
как MPP-базы данных с SQL-интерфейсом. Одним из основных недостатков
коммерческих реализаций баз данных в памяти является то, что на аппаратном
уровне требуется реализовывать механизм блокировок. Кроме того, учитывая, что
системы используют проприетарные и специализированные аппаратные средства, –
они обычно дорогие. Попытка использовать неспециализированное оборудование
для баз данных в памяти увеличивает размер кластера. Рассмотрим, например,
сервер, имеющий 25 ГБ ОЗУ. Попытка размещения 1 ТБ в памяти потребует более
чем 40 узлов (учитываются другие виды серверной активности). Объем 1 ТБ –
небольшой набор данных, но кластер разрастается до 40 узлов.
Следующие положения отражают, каким образом базы данных inmemory
реализуют принципы Big Data.
1. Данные распределяются в соответствии с принадлежностью к региону по узлам.
Каждый узел перегружает данные в память.
2. Каждый узел содержит все необходимые приложения и библиотеки.
3. Каждый узел оперирует локальными данными. Исключение из правила –
выполнение запроса, не учитывающего механизма распределения данных; в этом
случае каждая задача получает данных от других узлов кластера через сеть.
4. Так как данные размещены в ОЗУ, то требование последовательного чтения не
выполняется (только в случае начальной загрузки данных в оперативную память).
46
Системы MapReduce.
MapReduce – это парадигма программирования, на которую ориентировано
данное пособие. Это наиболее распространенная технология из всех моделей
программирования.
Наиболее важные характеристики MapReduce для реализации Hadoop
следующие.
1. Подход ориентирован на использование доступного аппаратного обеспечения.
При этом категория «доступные компьютеры» не включает настольные ЭВМ и
ноутбуки. Узлы кластера валяются серверами масштаба предприятия, но
использующие распространенные широко доступные компоненты.
2. Данные не распределяются по узлам в соответствии с каким-либо критерием.
3. Программист должен реализовать два процесса: map (Map-шаг) и reduce
(Reduce-шаг).
MapReduce – это особенная технология в области высокопроизводительных
баз данных. На высоком уровне MapReduce-система предполагает определения
двух процессов: Map-стадия и Reduce-стадия. Когда Hadoop используется для
реализации MapReduce, данные обычно распределяются блоками по 64–128 МБ, и
каждый блок реплицируется дважды (3-кратная репликация используется по
умолчанию в Hadoop). В примере вычисления объемов продаж за 2000 год, данные
будут загружены в распределенную файловую систему Hadoop (HDFS) блоками
(64–128 МБ). В начале запуска процесса MapReduce система передает все
библиотеки приложения (включая, определяемые программистом, процессы map и
reduce) на каждый узел. Каждый узел выполняет map-процесс, который считывает
данные по продажам локально. Данные считываются по блокам и фильтруются
(требуется только 2000 год). Затем каждый map-процесс предоставляет готовый
выходной набор в формате ключ – значение. В данном примере ключом является
регион, значение – объем продаж, записанный в данной записи. В заключении,
заранее определенное количество reduce-процессов получает на вход результаты от
map-процессов. При этом каждый ключ ставится в соответствие только одному
reduce-процессу, что гарантирует обработку данных региона только одним
процессом. Выходные данные reduce-процесса записываются в HDFS. Клиенты,