53
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
Программное обеспечение можно назвать совокупностью компьютерных
программ, описаний и инструкций по их правильной работе на ПК. Все ПО
принято делить на два класса:
• Общее ПО (ОС, оболочки, компиляторы, интерпретаторы, среды
для создания прикладных программ, СУБД, сетевые программы и т.п.);
• Специальное ПО (несколько прикладных программ, созданных под
конкретные задачи в рамках своих подсистем).
Для работы и применения ПО используется ОС. Сами ОС контролируют
работу ПК, их ресурсы, запускают на выполнение разнообразные прикладные
программы, реализуют всевозможные вспомогательные действия по желанию
пользователя. ОС делятся на однопользовательские, многопользовательские, и
сетевые. Факторы, влияющие на выбор конкретной ОС, следующие:
• Общее число поддерживаемых программных продуктов;
• Конкретные требования к аппаратным средствам;
• Поддержка сетевой технологии;
• Доступность справочной службы для пользователя;
• Скорость работы;
• Понятный и простой интерфейс.
Разрабатываемая система является веб-ориентированной системой,
поэтому она основана на клиент-серверной архитектуре, для ее
функционирования необходима серверная СУБД. Самой известной СУБД из
применяемых в веб-приложениях, считается MySQL. Эта СУБД быстро
развивается и изначально стоит на ОС FreeBSD. На ОС уже есть все
необходимые приложения, которые облегчат работу администратора MySQL,
поэтому не нужно ставить стороннее ПО.
Также MySQL считается самой производительной системой на рынке и
поддерживает многочисленную документацию на русском языке. Продукт
активно развивается и поддерживается разработчиками.
54
В рамках данного проекта к СУБД предъявляется ряд специфических
требований:
• Поддержка транзакций,
• Поддержка внешних ключей,
• Корректная работа с русским языком,
• Наличие инструмента администрирования с графическим
интерфейсом,
• Возможности доступа к данным посредства языка запросов SQL,
• Возможности резервного копирования базы данных.
MySQL 5.1 с включенной поддержкой таблиц типа InnoDB и утилитой
PHPMyAdmin 3.1.4 удовлетворяет всем представленным требованиям.
На рынке серверных СУБД существуют и другие решения,
ориентированные на работу веб-приложений. К ним в первую очередь относятся
PostgreSQL, Microsoft SQL Server, Oracle. Сравнительная характеристика MySQL
и MS SQL представлена в табл. 1.5.
Таблица 1.5
Сравнение возможностей СУБД MS SQL и MySQL
Особенности
MS SQL
MySQL
ANSI SQL
совместимость
Близка к стандарту ANSI
SQL
Следует некоторым
стандартам ANSI SQL
Скорость работы
Медленнее
Быстрее
Вложенные SELECT
Да
Да
Транзакции
Да
Да, однако, должен
использоваться тип таблицы
InnoDB
Внешние ключи
Да
Да, однако, должен
использоваться тип таблицы
InnoDB
Представления
Да
Нет
Триггеры
Да
Нет
Поддержка Windows
Да
Да
ODBC
Да
Да
JDBC
Да
Да
Различные типы
таблиц
Нет
Да
55
Данный проект отличается невысокими требованиями к СУБД, высокие
нагрузки не прогнозируются. Эксплуатация PostgreSQL же связана с
дополнительными финансовыми затратами. Поэтому в рамках данного проекта
целесообразно использовать СУБД MySQL.
При создании веб-ориентированных систем, основанных на динамических
страницах, есть несколько альтернатив в выборе интерпретатора языка
программирования: ASP, JSP, Perl, PHP, Ruby, Python. Все представленные
варианты предоставляют возможности, необходимые для реализации
приложения.
Однако, ASP — технология Microsoft, которая, прежде всего,
ориентирована на взаимодействие с другими продуктами Microsoft, а, кроме
того, является коммерческой технологией. Недостатки JSP, Ruby и Python –
небольшая распространенность в России, и, как следствие, отсутствие
квалифицированных специалистов на рынке труда. Perl уступает PHP по доле
проектов и занимает область классических скриптовых языков ОС семейства
Unix.
PHP — скриптовый язык программирования, созданный для генерации
HTML-страниц на веб-сервере и работы с базами данных. Группа разработчиков
PHP состоит из множества людей, добровольно работающих над ядром и
расширениями PHP и смежными проектами, такими как PEAR или
документация языка. В настоящее время PHP поддерживается подавляющим
большинством представителей хостинга и входит в LAMP — «стандартный»
набор для создания веб-сайтов (Linux, Apache, MySQL, PHP).
В области программирования для сети PHP — один из популярнейших
скриптовых языков (наряду с JSP, Perl и языками, используемыми в ASP)
благодаря своей простоте, скорости выполнения, богатой функциональности и
распространению исходных кодов на основе лицензии PHP.
PHP отличается наличием ядра и подключаемых модулей, «расширений»:
для работы с базами данных, сокетами, динамической графикой,
криптографическими библиотеками, документами формата PDF. Синтаксис PHP
56
подобен синтаксису языка Си. Некоторые элементы, такие как ассоциативные
массивы и цикл foreach, заимствованы из Perl.
Программирование в рамках данного проекта осуществляется на языке
PHP. Основные критерии выбора — распространенность (заменяемость
разработчиков), высокое качество документирования функций, отсутствие
необходимости устанавливать на веб-сервер дополнительное программное
обеспечение.
Для работы рассматриваемой АС нужен веб-сервер – специальное ПО,
принимающее HTTP-запросы от всех клиентов (браузеров) и выдающее из
HTTP-ответы, обычно вместе с HTML-страницей, файлом, изображением,
медиа-потоком или другими данными.
Под веб-сервером можно понимать как программное обеспечение,
которые выполняет функции веб-сервера, так и сам компьютер, на котором
данное ПО работает. Все клиенты имеют доступ к серверу по URL-адресу через
веб-интерфейс. Веб-сервер также обладает дополнительными функциями,
например:
• Ведение записей обращений всех пользователей к ресурсам;
• Аутентификация пользователей;
• Поддержка протокола HTTPS для защищенных соединений с
клиентами;
• Поддержка динамически генерируемых страниц.
Сегодня существует два наиболее распространенных веб-сервера:
• Apache – веб-сервер с доступным исходным кодом, который часто
используется в Unix-подобных системах;
• IIS – веб-сервер от компании Microsoft, обычно применяется в ОС
семейства Windows.
Главные достоинства Apache заключаются в его гибкости и надежности
конфигурации. Он дает возможность подключать внешние модули для
предоставления информации, применять СУБД для аутентификации
пользователей, изменять сообщения об ошибках. К недостаткам можно отнести
отсутствие удобного интерфейса для администратора.
57
Преимуществами IIS является интеграция с другими продуктами от
Microsoft. Существенным минусом IIS следует выделить сложность интеграции
сервера с интерпретатором PHP, что в свою очередь значительно усложняет
настройку сервера.
Исходя из этого, логичнее использовать Apache.
Таким образом, для развертывания требуемой ИС требуется
дополнительное программное обеспечение, а именно:
• PHP (не ниже 5 версии);
• MySQL;
• Apache.
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Для проектируемой ИС необходимо следующее аппаратное обеспечение:
персональные компьютеры для рабочих мест бухгалтера;
локальная вычислительная сеть;
сервер БД;
принтеры для печати документов.
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.
Для того, чтобы использовать разрабатываемую систему, необходимо
обновить имеющиеся коммутатор и сервера.
Для стабильной работы всей ЛВС будем выбирать сетевые карты,
концентраторы, коммутаторы одного бренда.
Сейчас на рынке есть огромный выбор коммутационного оборудования от
различных фирм, например, популярных D-Link, Intel, 3-Com, Compex.
Выбор всего оборудования будет происходить между Intel и 3-Com,
компаний, являющихся лидерами сетевых технологий.
Подбор коммутационного оборудования начинаем с концентраторов.
58
Все выбранные концентраторы для рассматриваемой технологии 10G
Ethernet должны иметь следующие параметры и обладать представленными
ниже характеристиками.
Устройства должны:
• Работать от сети переменного тока через внешний адаптер-
выпрямитель,
• Поддерживать 100Мбит/с модульные гнезда (RJ-45), в качестве
основных портов;
• Принадлежать 2 классу;
• Поддерживать полный дуплекс;
• Автоматически отключаться, если на портах имеются постоянные
ошибки;
• Отвечать по нормативам безопасности следующим стандартам IEEE
802,3; ISO 8802/3 и UL1950, EN 60950 и т.д.;
• Быть удобными и простыми в процессе установке и использовании.
А также иметь:
• Логичное определение неисправностей (наличие на передней
панели светодиодных индикаторов состояния соединения, портов, коллизий,
уровня загрузки);
• Компактное и удобное исполнение;
• Бесплатную линию консультации и расширенную гарантию на срок
службы.
Вышеприведённым параметрам соответствуют такие коммутаторы, как
HP, ZyXEL и TP-link, отражённые таблице 1.6. Изучим их характеристики и
цену.
59
Таблица 1.6
Сравнение коммутаторов
HP Aruba 2920-
24G-POE+
ZyXEL XGS-
4526
TP-LINK
JetStream
T1700X-16TS
83 060 руб
65 821 руб
98 692 руб
Базовая скорость
передачи данных
10/100/1000
Мбит/сек
10/100/1000/10
000 Мбит/сек
10/100/1000
Мбит/сек
Максимальная
скорость uplink/sfp-
портов
10/100/1000/1000
0 Мбит/сек
10 Гбит/сек
10 Гбит/сек
Внутренняя
пропускная
способность
128 Гбит/сек
320 Гбит/сек
96 Гбит/сек
Размер таблицы mac
адресов
32768
16384
8192
Объем оперативной
памяти
1024 Мб
1024 Мб
1024 Мб
Количество портов
24
12
24
Количество
uplink/стек/sfp-портов
и модулей
4
4
6
Из выше рассмотренных коммутаторов выберем ZyXEL XGS-4526, т.к. по
сравнению с другими он значительно дешевле и уже имеет достаточный запас
портов (12), а также обладает большей внутренней пропускной способностью.
Для рассматриваемой сети нужен недорогой, но надежный сервер. Выбор
предлагается произвести из серверов средней ценовой категории.
Сравнение серверов приведено в таблице 1.7.
60
Таблица 1.7
Сравнение серверов
Наименование
Сервер IBM
System x3650
M5 Express
(5462K3G)
HP Proliant
DL380 Gen9
(768347-425)
Производитель
IBM
HP
Форм-фактор корпуса
2U
2U
Код производителя
5462K3G
768347-425
Процессор
Производитель процессора
Intel
Intel
Линейка
Xeon
Xeon
Тактовая частота
3500 МГц
2400 МГц
Количество ядер
4
6
Модель процессора
E5-2637V3
E5-2620V3
Количество установленных процессоров
1
1
Максимальное количество процессоров
2
2
Оперативная память
Объём установленной памяти
16384 Мб
16384 Мб
Тип памяти
DDR-4
DDR-4
Количество слотов
24
24
Жесткий диск
Интерфейс
SATA/SAS
SAS
Количество установленных дисков
не установлены
2, 300 Гб
Форм-фактор HDD
2.5"
2.5"
Максимальное количество HDD
8
8
Стоимость, рублей
256 700
224 820
Как видно из таблицы 1.7, при одинаковой конфигурации сервер HP
Proliant DL380 Gen9 (768347-425) имеет уже два установленных HDD , кроме
того, данный сервер немного дешевле второго, поэтому выбираем сервер HP
Proliant DL380 Gen9.
61
2 Проектная часть
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Процессы 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,
62
выражается его качество и планируются работы уже следующего витка. Особое
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.
• ISO/IEC 12207 - 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