49
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
Программное обеспечение ИС - специальное разработанное в рамках
автоматизации программное обеспечение, реализующие разработанные модели
разной степени адекватности, отражающие функционирование реального
объекта; а также ПО общего назначения, предназначенное для решения типовых
задач анализа данных.
В рамках решения указанной задачи системным ПО выступает сама ОС.
Для всех видов серверов будет выбрана Windows 7 Professional, поскольку нет
смысла менять ОС, используемую для автоматизированной системы управления
компанией.
Требования, которым должно соответствовать создаваемое ПО:
• Стабильность, поскольку в процессе работы ИС важна ее
постоянная доступность;
• Эффективность, поскольку на основе выходных данных ИС
избираются управленческие решения;
• Простота использования для пользователя;
• Защита данных;
• Изменяемость, что вызвано планами на дальнейшее развитие всей
ИС предприятия в целом
• Компактность;
• Модифицируемость;
• Минимальные затраты на обслуживание и поддержку.
Также имеются требования, предъявляемые к программам и приложениям,
созданных в рамках автоматизированной ИС, с точки зрения конечных
пользователей, и они следующие:
• Все программные продукты, включенные в состав системы, должны
соответствовать требованиям, определяемым к человеко-машинному
интерфейсу;
50
• В приложениях автоматизированной системы должен
присутствовать стандартный интерфейс (классический вид окон, меню и панелей
инструментов, доступность настройки параметров среды);
• Приложение должно поддерживать встроенную справку и уметь
работать с контекстными подсказками;
• В процессе работы с приложением данные должны быть защищены
от неправильных действий пользователя.
Инструментальное программное средство определяется на основе
выбранной и утверждённой методологии и стратегии автоматизации задачи.
На этапе системного анализа лучше всего применять метод
функционального моделирования, поддерживаемый таким ПО, как ППП
Design/IDEF 3.5. Его выбор связан с тем, что данный ППП рассматривается как
средство CASE-технологий и обеспечивает строгое соответствие принципов
функционально-модульного или структурного подхода к разработке. Нотация
IDEF0, в которой создаются диаграммы бизнес-процессов с применением
принципов декомпозиции, соответствует всем требованиям указанного подхода.
В рамках сравнения с другими CASE-средствами, к примеру: ARIS, BP Win, ER
Win, также широко применяемыми в российском бизнес-секторе, ППП
Design/IDEF 3.5 становится относительно недорогим и не менее качественным
средством разработки. Т.к. автономная задача планирования регулярных закупок
материальных ценностей включает в себя менее десяти уровней декомпозиции,
используемое инструментальное средство будет являться наиболее
эффективным.
На этапе системного синтеза важно выбрать ПО для разработки
программных модулей, непосредственно составляющих указанную ИС.
Поскольку используется каноническая стратегия создания проекта
автоматизации, включающая в себя ручное оригинальное проектирование и
реконструкцию, то в качестве инструментального ПО выступает язык
программирования высокого уровня, позволяющий генерировать экранные
формы документов, а также организует работу с БД.
Созданы языки манипулирования данными, дающие возможность
реализовать все операции реляционной алгебры и почти все их сочетания. Среди
51
них наиболее распространены SQL (структурированный язык запросов) и QBE
(запросы по образцу). Эти языки относятся к языкам высокого уровня, благодаря
которым пользователь определяет, какие данные нужно получить, не уточняя
методику их получения.
Одним из главных достоинств встроенных БД можно назвать то, что есть
возможность хранить логически сгруппированные данные в различных таблицах
и отражать связи между ними, объединяя единую базу. Для задания связи
таблицы имеют поля с идентичными именами или хотя бы с идентичными
форматами данных. Связь между таблицами указывает отношения между
равными значениями в этих полях. При использовании такой организации
данных можно уменьшить избыточность хранимых данных, упростить их ввод и
реализацию запросов и отчетов.
Кроме того, требования, предъявляемые к программам и приложениям,
разработанным в рамках автоматизированной ИС, с точки зрения конечных
пользователей, следующие:
-Компьютерные программы, входящие в состав системы, должны
удовлетворять требованиям, предъявляемым к человеко-машинному интерфейсу;
-В приложениях автоматизированной системы должен быть реализован
стандартный интерфейс (стандартный вид окон, меню и панелей инструментов,
возможности настройки параметров среды);
-Приложение должно иметь встроенную справку и поддерживать работу с
контекстными подсказками;
-При работе с приложением информация должна быть защищена от
некорректных действий пользователя.
Инструментальное программное средство выбирается на основе
выбранной и обоснованной методологии и стратегии автоматизации задачи.
Все составляющие системы программ "1С: Предприятие" можно
разделить на технологическую платформу и конфигурации.
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Техническое обеспечение включает в себя ПК, оргтехнику, линии связи,
сетевое оборудование. Вид ИТ, зависящий от технической оснащенности
52
(автоматизированный, удаленный или ручной) оказывает влияние на сбор,
обработку и передачу данных.
В совокупность технических средств включаются:
• ПК;
• устройства сбора, хранения, обработки, передачи и вывода данных –
жесткие диски, сканеры, принтеры, факсимильные аппараты;
• устройства передачи данных и линий связи – коммутаторы,
маршрутизаторы;
• эксплуатационные материалы – оптические носители, бумага и т. п.
В процессе выбора ПК важно опираться на ряд характеристик. К ним
относятся надежность, итоговая стоимость, мощность, простота использования и
др. От указанных параметров зависит доступность работы с необходимым ПО, и
как следствие, успех создания системы.
Каждый элемент данной схемы имеет перечень критериев, которые
оказывают особое влияние при выборе технического обеспечения. К ним
относятся:
• Частота работы процессора;
• Максимальное разрешение монитора;
• Общий объем ОЗУ.
Техническое обеспечение - это персональный компьютер, оргтехника,
линии связи, оборудование сетей. Вид информационной технологии, зависящий
от технической оснащенности (ручной, автоматизированный, удаленный) влияет
на сбор, обработку и передачу информации.
В настоящее время конфигурация имеющихся компьютеров удовлетворяет
требованиям к ПК ИС Компьютеры объединены в сеть, имеют доступ к сети
Интернет. Каждое рабочее место оснащено лазерным принтером.
Необходимо приобрести сервер базы данных для системы. Сервер БД
поддерживает работоспособность базы данных и отвечает за стабильность и
безопасность данных, а также реализует операции ввода-вывода при доступе
клиента к необходимым данным. Специфика сервера БД состоит в том, что
информация обычно обрабатываются транзакционно, т.е. система получает
53
небольшой объем данных, обрабатывает их и затем сохраняет. Это создает
определенные требования к технической части сервера БД, к примеру:
• Увеличенный объем ОЗУ для кэширования самых часто
используемых участков БД;
• Скоростная дисковая подсистема, способная в первую очередь
быстро обрабатывать огромное количество мелких запросов в единицу времени
(IOps - inputs/outputs per second);
• Хорошая вычислительная мощность для обработки данных.
Базовые требования к материнской плате сервера – она должна
поддерживать контроль и мониторинг всех составляющих частей сервера в
реальном времени, и в момент отказа любой из составляющих, не завершая
работу, реализовать автоматическое резервирование нужного компонента и
оповестить администратора сети о возникшей проблеме.
Серверу БД нужен значительный объем оперативной памяти. Работа с ОЗУ
на порядки быстрее, чем работа с обычными жесткими дисками, поэтому чем
больший объем памяти установлен на сервере, тем лучше, при условии, что сама
ОС и исходное приложение сервера СУБД могут адресовать и работать с таким
объемом памяти. Современные ОС и приложения почти лишены данных
ограничений, т.к. способны адресовать до 64Гб и более. Двухпроцессорные
серверы комплектуются 128Гб ОЗУ, а четырех- и восьмипроцессорные - до
256Гб ОЗУ.
В качестве HDD для серверов БД лучше применять диски SAS (Serial
Attached SCSI) на 10000 об/мин или 15000 об/мин. Такие диски оптимизированы
для работы на транзакционных нагрузках и по такому параметру имеют почти
трехкратную производительность, по сравнению с дисками SATA. Также диски
SAS изначально создавались под использование в RAID-массивах и показывают
почти всегда линейный рост скорости работы массива при увеличении числа
дисков в нем.
Современные процессоры значительнее производительнее, чем
процессоры 3-4 летней давности благодаря применению технологии
многоядерности. Сейчас сервер с 8-ю ядрами может приобрести почти каждая
организация. Благодаря дешевом оборудовании. Для "тяжелых" систем вскоре
54
также отпадет необходимость установки дорогостоящих многопроцессорных
RISC-систем, которые при идентичной производительности на порядок дороже.
Таблица 1.6
Сравнение серверов
Параметр
HP ProLiant DL320G6
HP ProLiant ML150 G6
Корпус
1U Rackmount
MidiTower
Центральный
процессор
2.26GHz Intel® Xeon® E5520
Nehalem QuadCore
w/HyperThreading 5.86GT/s
FSB, 8192Kb L3 cache
Intel® Xeon® Processor E5504
(2.00 GHz, 4MB L3 Cache, 80W,
DDR3-800)
Оперативная
память
2 х DIMM 2048MB DDR-III
PC3-10600 ECС
2 х DIMM 2048MB DDR-III
PC3-10600 ECC
Набор
микросхем
(chipset)
Intel® 5500 Server chipset
Intel® 5500 Server chipset
Сетевой
адаптер
Embedded HP NC107i PCI
Express Gigabit Server Adapter
Embedded HP NC107i PCI
Express Gigabit Server Adapter
Жесткие
диски
2 х HDD 750GB SAS 3G
7200rpm (DP) HotPlug LFF
2 х HDD 750GB SAS 3G
7200rpm (DP) HotPlug LFF
Оптический
привод
DVD-RW 8x
DVD-RW 16x
Стоимость
4095 у.е.
3272 у.е.
Как видно из таблицы 1.6., при одинаковой конфигурации серверы имеют
ощутимое различие в стоимости – около 800 у.е. Сервер HP ProLiant DL320 G6
имеет более компактный размер, большую возможность для расширения,
большую отказоустойчивость. Однако, для рассматриваемой задачи эти
характеристики не являются критически важными, поэтому можно выбрать
более дешевый вариант с той же производительностью. Выбираем сервер HP
ProLiant ML150 G6.
55
2 Проектная часть
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Методология проектирования ИС включает в себя описание процесса
создания и сопровождения систем в виде жизненного цикла (ЖЦ) ИС,
отождествляя его с некоторой последовательностью стадий и исполняемых на
них процессов. Для каждой стадии выявляется состав и последовательность
производимых работ, итоговые результаты, методы и средства, нужные для
реализации работ, ответственность и роль участников и т.д. Подобное
формальное описание ЖЦ ИС дает возможность спланировать и подготовить
процесс совместной разработки и поддерживать управление этим процессом.
Жизненный цикл (ЖЦ) ИС представляется, как ряд событий, случающихся
с системой с момента ее внедрения и до окончания использования.
Модель ЖЦ отражает различные состояния системы, от момента
возникновения необходимости в данной ИС и до момента ее окончательного
вывода из эксплуатации. Модель жизненного цикла представлена некой
структурой, которая содержит процессы, действия и задачи, реализуемые в ходе
создания, работы и сопровождения ПО в течение всей жизни системы, от
выявления требований до окончания ее использования.
Сегодня известны и применимы следующие модели жизненного цикла:
• Каскадная модель включает в себя последовательную реализацию
всех этапов проекта в заранее определенном порядке. Начало следующего этапа
говорит о полном завершении работ на предыдущем этапе.
• Поэтапная модель с периодичным контролем. Создание ИС
реализовано в виде итераций с циклами обратной связи между этапами.
Межэтапные проверки позволяют учесть реально существующее взаимовлияние
итогов разработки на различных этапах; ЖЦ каждого из этапов продлевается на
весь срок разработки.
• Спиральная модель. На любом витке спирали выполняется
генерация очередной версии продукта, корректируются требования проекта,
выражается его качество и планируются работы уже следующего витка. Особое
56
внимание при этом обращается на начальные этапы разработки - анализ и
проектирование, где возможность создания тех или иных технических решений
обосновывается и проверяется благодаря построению прототипов.
Каскадный подход отлично зарекомендовал себя в процессе создания
относительно простых ИС, когда в самом начале разработки можно с большой
точностью и полнотой составить все требования к системе. Главным
недостатком такого подхода является то, что основной процесс разработки
системы не может полностью уложится в такие жесткие рамки, постоянно есть
потребность в возврате к уже завершенным этапам для уточнения или изменения
ранее принятых решений. В итоге реальный процесс разработки ИС становится
соответствующим поэтапной модели с периодичным контролем.
Все стадии создания системы предусматривают выполнение некоторого
объема работ, представляемых в виде процессов ЖЦ. Процесс выражается как
совокупность объединенных действий, изменяющих входные данные в
выходные. Описание любого процесса состоит из перечня решаемых задач,
исходных данных и итоговых результатов.
Есть целый ряд стандартов, определяющих ЖЦ ПО, а в отдельных случаях
и процессы разработки.
Среди самых известных стандартов выделяют следующие:
• ГОСТ 34.601-90 - распространяется на АИС и указывает в себе
стадии и этапы их создания. Также в нем имеется описание содержания работ на
всех этапах. Стадии и этапы работы, отраженные в стандарте, зачастую
соответствуют каскадной модели жизненного цикла.
• ГОСТ Р ИСО 12207-2010 - стандарт на процессы и реализацию
жизненного цикла. Применяется ко всем видам заказного ПО. Стандарт не имеет
описания стадий, фаз и этапов.
• Custom Development Method по созданию прикладных ИС -
технологический материал, углублённый до уровня заготовок проектных
документов, которые рассчитаны на применение в проектах совместно с Oracle.
Используется CDM для типовой модели ЖЦ (имеются все работы/задачи и
этапы), а также для случаев "быстрой разработки" (Fast Track) или "облегченного
подхода", которые будут оптимальны в малых проектах.
57
• Rational Unified Process (RUP) включает в себя итеративную модель
разработки, имеющую четыре фазы: старт, анализ, создание и использование.
Все эти фазы могут быть разделены на этапы (итерации), по итогу которых
имеется версия для внутреннего или внешнего использования. Реализация
четырех основных фазы считается циклом разработки, и любой такой цикл
завершается созданием версии системы. В случае, если работа над проектом не
прекращается и после этого, полученный продукт продолжает оптимизироваться
и снова проходит те же фазы. Суть реализации в рамках RUP - это разработка и
сопровождение моделей на базе UML.
• Microsoft Solution Framework (MSF) похож на RUP, так же имеет
четыре фазы: исследование, построение, создание, стабилизация, является
итерационным, включает в себя применение объектно-ориентированного
моделирования. MSF в отличии от RUP в сильнее ориентирован на создание
бизнес-приложений.
• Extreme Programming (XP). Экстремальное программирование
(самая молодая среди остальных методологий) было реализовано в 1996 году. В
основе методологии лежит командная работа, четкая коммуникация между
исполнителем и заказчиком в течение всего срока проекта, а сама разработка
реализуется методом последовательной доработки прототипов.
• Стандарт ISO/IEC серии 15288.Проект является уникальным
процессом, в ходе выполнения которого получают уникальный продукт. Вместо
разработки каждого проекта «с нуля», менеджер проекта может пользоваться
обобщенной, проверенной на практике методикой, изменив ее для конкретной
задачи. Обычно всегда есть возможность выбора среди различных «начальных»
жизненных циклов.
Выбор и адаптация ЖЦ разработки проекта влияет на методики
разработки продукта, навыки управления проектами и навыки управления
персоналом. Относительно методов разработки продукта, менеджер проекта
обязан изначально всего получить представление о стандартах процесса,
успешно оценить их используемость по отношению к указанному проекту,
оценить сторонние процессы и, если это необходимо, изменить процесс ЖЦ к
58
относительно текущих потребностей. На выбор методов и инструментальных
средств также оказывает влияние выбор ЖЦ.
Наиболее популярными и широко применяемыми ЖЦ разработки ПО
можно называют следующие: каскад, V – образное эволюционное ускоренное
прототипирование, быстрое создание приложений, инкрементная и спиральная
модели.
Типичная каскадная модель, несмотря на негативную оценку за последние
несколько лет, исправно служила специалистам по программному инжинирингу
долгое время. Понимание ее сильных сторон и недостатков значительно
улучшает оценочный анализ других, даже более эффективных моделей ЖЦ,
базирующихся на данной модели.
Каскадная модель включает в себя много преимуществ, если ее применять
в проекте, для которого она предназначена и приемлема. Далее указаны эти
преимущества:
• Модель отлично известна потребителям, не относящимся к
разработке и обслуживанию программ, и конечным пользователям (зачастую она
используется другими компаниями для отслеживания проектов, не связанных с
созданием ПО);
• Она логичнее справляется со сложностями и отлично показывает
себя в тех проектах, где все достаточно понятно, но все равно трудно разрешимо;
• Она вполне доступна для понимания, поскольку преследует
простую цель — реализовать нужные действия;
• Она удобна и проста в использовании, поскольку сам процесс
разработки реализован поэтапно;
Но в случае применения каскадной модели для проекта, который нельзя
назвать подходящим для нее, выявляются некоторые недостатки:
• Модель основана на последовательной линейной структуре, поэтому
каждая попытка возврата на одну или две фазы назад для исправления какой-
либо проблемы или недостатка приводит к серьезному увеличению затрат и
сбою в графике;