36
К оперативной информации относятся фактические показатели технического
состояния оборудования. Фактические показатели не имеют унифицированной
формы, они представлены в виде числовых данных, поэтому при разработке
системы потребуется проектирование оригинальной формы оперативных данных.
К выходной информации относится протокол проверки технического
состояния оборудования. Он не имеет унифицированной формы, и представляет
собой перечень оборудования, у которого фактические показатели отклоняются от
плановых, и решения по каждой единице оборудования. При разработке
потребуется проектирование оригинальной формы документа.
В рассматриваемом процессе есть условно-постоянная информация, которая
будет представлена в виде справочников. К такой информации относятся:
1. Оборудование организации.
2. Сотрудники ИТ- отдела.
Информационная база разрабатываемой системы должна быть
интегрированной с локальной организацией для обеспечения доступа всех
сотрудников к данным. Для организации базы данных будет использоваться
реляционный подход, который минимизирует избыточность данных и
обеспечивает простоту манипулирования ими.
1.4.2. Обоснование проектных решений по программному обеспечению
Информационные системы позволяют пользователям осуществлять сбор и
обработку данных. Для хранения данных используются базы данных. Различают
следующие виды баз данных [11]:
1. Иерархические.
2. Сетевые.
3. Реляционные.
В настоящее время широко применяются реляционные базы данных в связи
со следующими факторами [15]:
Они обладают простотой, поскольку в реляционной модели данных
существует всего одна информационная конструкция, формализующая табличное
представление данных.
37
Наличие теоретически обоснованных методов нормализации
отношений позволяет получать базу данных с заданными характеристиками.
Независимость данных заключается в том, что при необходимости
внесения изменений в структуру реляционной базы данных, требуется внесение
минимальных изменений.
Помимо перечисленных достоинств, в организации уже используется
реляционная СУБД. Поэтому, с целью минимизации конфликтов в процессе
интеграции, для разработки информационной системы будет использована
реляционная база данных.
Для управления реляционной базой данных используется реляционная
СУБД. На рынке широко представлены как коммерческие, так и бесплатные СУБД.
Наиболее востребованными на рынке являются следующие СУБД:
Microsoft SQL Server;
PosgreSQL;
IBM DB2;
Oracle database.
СУБД IBM DB2 является кроссплатформенной, обеспечивает стабильную
работу базы данных. Недостатками системы являются высокая стоимость и низкая
производительность. СУБД Microsoft SQL Server обладает большим пакетом
инструментов, стабильностью работы и низкими затратами на администрирование.
Недостаток системы заключается в том, что она работает только на платформе
Windows. СУБД Oracle обладает высокой производительностью, легкостью
интегрирования приложений и устойчивостью к большим потокам данных.
Недостатком является высокая стоимость, необходимость приобретения мощного
оборудования и персонала для поддержки СУБД.
Ввиду перечисленных свойств реляционных СУБД был сделан выбор в
пользу СУБД Microsoft SQL Server, поскольку эта СУБД уже используется в
организации для функционирования ERP-системы.
Для разработки информационной системы будет использован объектно-
ориентированный подход к программированию, потому что он позволяет
осуществлять конструирование из компонентов, обладающих простыми
инструментами, что дает возможность абстрагироваться от деталей реализации.
38
При этом данные и операции вместе образуют определенную сущность, и они не
«размазываются» по всей программе, как это нередко бывает в случае
процедурного программирования. Использование локализации программного кода
и данных улучшает наглядность и удобство сопровождения программного
обеспечения.
Рассмотрим языки программирования Java и C++. Если программа написана
на C# и должна работать на машинах с операционной системой Windows и Linux,
тогда потребуются компиляторы для перечисленных платформ и два разных
исполняемых файла. В случае с языком программирования Java, сгенерированный
байт-код может выполняться на любом компьютере, на котором установлена
виртуальная Java-машина.
Гибкость языка отвечает за легкость добавления к разработанному
программному обеспечению новых функциональных возможностей,
использованию существующих библиотек. Язык программирования C# обладает
большим количеством библиотек, тогда как для языка Java необходимо
импортировать модули из стандартной библиотеки.
Важным критерием является время, которое необходимо затратить для
создания рабочей версии программы. Значение этого критерия зависит от размера
кода. Относительно этого критерия язык программирования C# теоретически
изучить легче, чем язык Java, соответственно объем кода на нем будет меньше за
одинаковое время.
На основании вышеперечисленных факторов, языком программирования
проекта был выбран язык программирования C#, который обладает:
большей безопасностью по сравнению с другими языками;
возможностью писать обобщенный код с помощью шаблонов;
возможностью использования объектно-ориентированного подхода;
управления ресурсами с помощью RAII;
упрощение программного кода за счет перегрузки функций и
операторов;
более простой обработки ошибок за счет исключений.
39
Разработка информационной системы будет осуществляться в среде
программирования MS Visual Studio, которая поддерживает выбранный язык
программирования.
Проектируемая система должна функционировать в среде операционной
системы Windows 10, поскольку эта операционная система используется для
работы сотрудников организации.
1.4.3. Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Рассмотрим характеристики серверного оборудования, которыми оно
должно обладать для обеспечения надежной и бесперебойной работы. Сервер
должен обеспечить производительность системы и надежность хранения данных.
Характеристики сервера представлены в таблице 6.
Таблица 6
Характеристика компонентов сервера
Наименование
Спецификация
Процессор
Intel Xeon 3330
Материнская плата
SuperMicro X7SBi
Чипсет
Intel® 3200/ICH9R chipset
Оперативная память
Kingston
2x2GB DDR2
-
667 ECC
Жесткий
диск
Seagate Barracuda ES.2, 1000GB, SATA
-
2
Сетевые
карты
2x Intel 82573V Gigabit Ethernet 10/100/1000Mbps
Персональные компьютеры (ПК) пользователей разрабатываемого
программного обеспечения представляют собой пользовательские ПК, с которых
будет осуществляться доступ к разрабатываемой информационной системе.
Характеристики пользовательских ПО представлены в таблице 7.
Таблица 7
Характеристика пользовательских компьютеров
Наименование
Спецификация
Процессор
Intel Core i3
Частота процессора
4 ГГц
Оперативная память
4 ГБ RAM
Объем жесткого диска
500 ГБ HDD
Средства организации локально-вычислительной сети (ЛВС) компании, к
которым относятся маршрутизаторы, коммутаторы, сегменты ЛВС,
коммутационные розетки и т.д.
Рассмотрим критерии выбора каждого из компонентов технического
обеспечения. Поскольку на сервере хранится и обрабатывается вся информация
40
информационных систем, для этого вида оборудования характерна преднамеренная
избыточность основных компонентов. Основным критерием при выборе
платформы сервера является специфика поставленных и количество
автоматизированных рабочих мест, которые объединяются в сеть. После этого
остается только выбрать производителя.
Основным критерием при выборе сервера СУБД является
отказоустойчивость и пропускная способность сетевого интерфейса. Поскольку
разрабатываемый программный продукт будет использоваться ежедневно в
рабочее время, а работать с ней будут 10 сотрудников, загруженность сетевой
инфраструктуры будет равна 30%. При этом загруженность сервера баз данных
будет составлять 25%. Поэтому отсутствует необходимость в покупке
высокопроизводительного сервер с сетевым адаптером скоростью в 1Gbps,
достаточно ограничиться интерфейсом в 100Mbps.
В результате анализа критериев выбора серверного оборудования можно
заключиться, что сервер, используемый в организации, обладает необходимой
мощностью для того, чтобы обеспечить оперативное и отказоустойчивое
функционирование проектируемой информационной системы. В качестве сервера
баз данных будет использован сервер, построенный на платформе HP ProLiant
DL365 G5, обладающий характеристиками, перечисленными в таблице 8.
Таблица 8
Характеристика сервера баз данных
Наименование
Спецификация
Процессор
Intel® Xeon® X5260 с тактовой частотой 3,3
Гц.
Количество процессоров
2
Оперативная память
16 Гб (расширяемая до 64Гб)
Жесткий
диск
Тип «SAS» 4 диска 147 Гб и 2 диска 73 Гб
Количество жестких
дисков
6 (расширяемо до 8)
Питание
Дополнительно резервный блок питания 800Вт с
горячей заменой
Приведем обоснование выбора представленной платформы Использование
двух процессоров позволят при использовании SQL-сервера осуществить
эффективное распараллеливание задач, которые будут выполняться на сервере.
Оперативная память объемом 16 Гб будет достаточной для осуществления
обработки больших объемов информации, используемых на данный момент в базе
41
данных, а также последующего увеличения вычислительной нагрузки, так как на
данный момент пиковый размер занятой оперативной памяти составляет 6 Гб.
Использование 6 жестких дисков применяется для обеспечения надежности
функционирования серверной операционной системы. Также был организован
RAID массив из двух жестких дисков каждый по 73 ГБ (такого объема достаточно
для работы ОС). Операционная система установлена на отдельный от файлов базы
данных жесткий диск для обеспечения безопасности и производительности.
Для того, чтобы обеспечить надежность хранения данных в формате
Structured Query Language (SQL) был организован массив жестких дисков большего
объема – 147 Гб. Жесткого диска такого объема достаточно для внедрения нового
функционала, на данный момент объем занятого пространства занимает 53Гб, при
условии того что в базе данных информация будет храниться в течении 5 лет.
Так же отдельно необходимо хранить данный в форматах mdf (файл базы
данных), а также транзакции в виде файлов ldf (файл транзакций), для чего
необходим еще один массив, аналогичный предыдущему по размеру.
Пользовательские ПК, существующие в организации, имеют достаточный
уровень производительности для функционирования разрабатываемой
информационной системы, в связи с чем не подлежат модернизации.
42
2. Проектная часть
2.1. Разработка проекта автоматизации
2.1.1. Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Жизненный цикл программного продукта – это временной интервал,
который начинается с принятия решения о создании ПО и заканчивается полным
прекращением его эксплуатации.
Жизненный цикл программного обеспечения может иметь разные структуры
этапов, которые определяются моделью жизненного цикла. Модель жизненного
цикла является структурой, которая определяет последовательность выполнения и
взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении жизненного цикла.
Разработка программного обеспечения, автоматизирующего какую-либо
функцию управления организацией, обладает большим комплексом работ, которые
могут включать в себя множество задач. Чем сложнее структура работ, тем выше
вероятность того, что ошибка, допущенная на одном из этапов, повлияет на
качество продукта в целом. Для того, чтобы устранить негативное влияние на
качество программного обеспечения были созданы стандарты разработки
программного обеспечения.
Несмотря на то, что назначение стандартов разработки программного
обеспечения (ПО) заключается в регламентировании процесса создания ПО,
современные стандарты не предписывают четких и однозначных схем построения
структуры жизненного цикла разрабатываемого продукта. В международных
стандартах регламентируется комплекс видов деятельности, из которых должен
состоять процесс разработки, и вводятся структуры жизненного цикла разработки
ПО.
Существуют стандарты, определяющие различные элементы в структуре
жизненных циклов ПО. Основу таких элементов составляют технологические
процессы – структурированные наборы деятельностей, решающие некоторую
общую задачу или совокупность задач, такие, как процесс определения требований,
процесс разработки, процесс сопровождения ПО, процесс обеспечения качества,
процесс разработки документации, процесс тестирования и пр.
Отечественной является стандарт ГОСТ Р 57193-2016 «Системная и
программная инженерия. Процессы жизненного цикла систем» [1]. Согласно этому
43
стандарту жизненный цикл процесса разработки АИС делится на следующие
этапы:
1. Формирование требований к АС
2. Разработка концепции АС
3. Техническое задание
4. Эскизный проект
5. Технический проект
6. Рабочая документация
7. Ввод в действие
8. Сопровождение АС
Перечисленные этапы активности подходят к каскадной и итерационной
модели жизненного цикла. Для разработки информационной системы была
выбрана итерационная модель жизненного цикла. Также эта модель известная как
модель с промежуточным контролем. Поскольку на каждом этапе разработки
программного обеспечения выполняется комплекс работ, перед руководителем
проекта стоит задача постановки цели каждого этапа и оставление перечня
конечных результатов. Это позволит увеличить контроль процесса разработки.
Итерационная модель включает в себя следующие этапы:
1. Анализ;
2. Планирование;
3. Проектирование;
4. Реализация проекта.
5. Тестирование проекта.
6. Эксплуатация проекта.
Взаимосвязь перечисленных этапов представлена на рисунке 10.
Эта модель жизненного цикла программного обеспечения была выбрана
потому что в ней предусмотрена возможность устранять выявленные недостатки
проектирования и программирования на более поздних этапах с помощью
частичного возврата на предыдущие этапы. Однако в процессе разработки
необходимо учитывать, что позже будет выявлена ошибка, тем дороже будет
стоить ее исправление. Если стоимость трудозатрат, которые необходимы для
обнаружения и устранения ошибок на этапе реализации принять за единицу, то
44
стоимость трудозатрат на выявление и устранение ошибок на этапе планирования
будет в 5-10 раз меньше, а стоимость выявления и устранения ошибки на этапе
сопровождения обойдется разработчику в 20 раз больше.
Рисунок 10. Итерационная модель жизненного цикла
программного обеспечения
Внедрение программного продукта осуществляется на стадии эксплуатации.
Работы на этом этапе формируются в соответствии с одной из следующих
стратегий:
Параллельная стратегия предполагает, что сотрудники предприятия
будут одновременно работать и в старой системе, и в новой. Успех внедрения
системы будет заключаться в согласовании выходных документов обоих систем.
Стратегия скачка предполагает, что старая система снимается с
эксплуатации и пользователи начинают работать с новой системой без
предварительной проверки ее работоспособности.
45
Стратегия пилотного проекта предполагает, что новая система будет
внедрена на каком-то одном участке работ, что позволит минимизировать риски и
показывает большую надежность.
Стратегия узкого места предполагает, что автоматизация затронет
только один выполняемый процесс и деятельность сотрудников, которые в нем
задействованы.
Из перечисленных стратегий наиболее подходящей является стратегия
узкого места. Она будет использована в проекте потому что деятельность
организации автоматизирована, кроме процесса контроля технического состояния
оборудования. Только этот участок нуждается в автоматизации.
На основании вышеизложенного составим перечень работ проекта
разработки системы, автоматизирующей процесс контроля технического состояния
оборудования [12]:
1. Анализ:
Предпроектное обследование;
Выявление недостатков бизнес-процессов;
Постановка цели проекта.
2. Планирование:
Выявление требований к проекту;
Определение перечня работ проекта;
Определение необходимых ресурсов;
Согласование бюджета проекта;
Формирование проектной команды;
Оформление договора;
Согласование и подпись договора.
3. Проектирование:
Проектирование архитектуры проекта;
Проектирование пользовательского интерфейса;
Проектирование базы данных;
Создание технического задания.
4. Реализация проекта: