37
2. Сетевые.
3. Реляционные.
В настоящее время широко применяются реляционные базы данных в связи
со следующими факторами [13]:
• Они обладают простотой, поскольку в реляционной модели данных
сущ
ествует всего одна информационная конструкция, формализующая табличное
представление данных.
• Наличие теоретически обоснованных методов нормализа
ции
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.
38
Ввиду перечисленных свойств реляционных СУБД был сделан выбор в пользу
СУБД MS SQL Server, поскольку эта СУБД уже используется в организации для
функционирования системы и «1С: Предприятие».
Для разработки информационной системы будет использован объектно-
ориентированный подход, поскольку он позволяет осуществлять конструирование
из компонентов, обладающих простыми инструментами, что дает возможность
абстрагироваться от деталей реализации. 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.
В качестве языка программирования был выбран язык программирования c#.
Который поддерживает объектно-ориентированный подход и обладает множеством
встроенных библиотек.
Разработка информационной системы будет осуществляться в среде
программирования MS Visual Studio, которая является бесплатным инструментом,
поддерживающим 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. Обосн
ование 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 5.
Таблица 5
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
39
Персональные компьютеры (ПК) пользователей разрабатываемого
программного обеспечения представляют собой пользовательские ПК, с которых
будет осуществляться доступ к разрабатываемой информационной системе.
Характеристики пользовательских ПК представлены в таблице 6.
Таблица 6
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
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 7.
40
Таблица 7
Характеристика сервера баз данных
Наименование
Спецификация
Процессор
Двуядерный 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
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.
41
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 [5].
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.
42
Отечественной является стандарт ГОСТ Р 57193-2016 «Системная и
программная инженерия. Процессы жизненного цикла систем» [1]. Согласно этому
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.
Разработка информационной системы будет осуществляться согласно
итерационной модели жизненного цикла, структура которой представлена на
рисунке 11.
Рисунок 11. Итерационная модель жизненного цикла
При использовании итерационной модели жизненного цикла разработки
программного обеспечения существует возможность устранения недостатков
проектирования и программирования на более поздних стадиях при частичном
возврате на предыдущие стадии. При этом чем позже будет выявлена ошибка, тем
дороже ее исправление. Если стоимость усилий, необходимых для обнаружения и
устранения ошибок на стадии написания кода, принять за единицу, то стоимость
выявления и устранения ошибки на стадии выработки требований будет в 5-10 раз
43
меньше, а стоимость выявления и устранения ошибки на стадии сопровождения – в
20 раз больше.
После того как был сделан выбор стандарта разработки программного
продукта и модели жизненного цикла, необходимо осуществить выбор стратегии
внедрения. Выделяют 4 стратегии внедрения программного обеспечения [4]:
• «Параллельная стратегия» - когда одновременно работают старая
(ручная) и новая система, и их выходные документы сравниваются. Если они
согласуются длительное время, осуществляется переход на новую систему.
• «Скачок». Эта стратегия представляет собой резкий переход от
использования старой информационной системы к новой без каких-либо
дополнительных проверок и с полным отказом от старой системы.
• «Пилотный проект». Это наиболее часто используемая стратегия.
«Пилотный проект» - это тактика «скачка», но применяемая к ограниченному числу
процессов. Область применения стратегии - небольшой участок деятельности. Такой
подход снижает риск и наиболее надежен. Практически все предприятия применяют
эту тактику сегодня.
• «Узкое место». «Узкое место» - это малая часть производственного
процесса. При использовании похода «узкое место» план внедрения выполняется
только для «узкого места» и для людей, работающих в нем. Точность данных
повышается только для изделий в этом «узком месте»; переподготовка - только для
людей, работающих в нем; анализ эффект-затрат делается только для него и т.д.
Для проектируемой системы, автоматизирующей процесс систематизации
документации архива, была выбрана стратегия «пилотный проект» поскольку
система будет внедрена на участке формирования документооборота. Моделью
жизненного цикла проекта будет итерационная модель. Стандартом разработки
программного обеспечения будет ГОСТ Р 57193-2016.
2.1.2. О
жидаемые риски на этапах жизненного цикла и их описание
В процессе работы над каждым проектом необходимо выявление рисков.
Риски проекта могут быть следующими:
1. Человеческими.
2. Временными.
44
3. Финансовыми.
Эти виды рисков взаимосвязаны между собой. Например, в случае болезни
сотрудника, выполняемую им работу можно отложить, что приведет к увеличению
сроков выполнения проекта или другие сотрудники могут выполнять эту работу
сверхурочно, что потребует дополнительного бюджета. После выявления рисков
руководитель проекта составляет документ «План реагирования на риски». Это
позволяет в самом начале проекта создать резервные ресурсы, которые могут
потребоваться в случае осуществления того или иного риска.
Для каждого этапа проекта по разработке системы, автоматизирующей
процесс внутрикорпоративного взаимодействия, выделим риски и разработаем план
реагирования на них.
Рисками этапа анализа могут быть:
• Неполное выявление требований к системе. Сюда входят и
функциональные, и нефункциональные требования;
• Ошибки при формировании этапов и работ проекта.
В результате осуществления этих рисков возникнет потребность в доработке
системы, которая будет выявлена на этапе эксплуатации системы. Реализация этого
риска повлечет за собой дополнительные финансовые и временные затраты.
Чтобы предотвратить эти риски, необходимо использование средств
автоматизации проектирования информационных систем, например, CASE-средств
для моделирования бизнес-процессов на этапе выявления требований
пользователей.
Следующим риском этапа анализа являются ошибки при выявлении функций
системы. При реализации этого риска возникает новый риск неправильного выбора
способа приобретения системы. Предотвращение этого риска возможно с помощью
проведения тщательного анализа всех способов приобретения системы. Если риск
все-таки осуществился, нужно провести повторный анализ способов приобретения
системы.
Опишем риски этапа проектирования. Одним из них является создание
неэффективного плана-графика работ проекта. Это влечет за собой либо
избыточность ресурсов, либо, наоборот, их дефицит. Этот риск относится к группе
финансовых рисков. Устранить его можно с помощью использования программного
45
обеспечения, автоматизирующего процесс планирования проекта по разработке
системы (например, MS Project, Lotus, GanntPro). При повторном появлении этого
риска потребуется повторная корректировка плана-графика работ.
На этапе реализации существует риск разработки неправильной
информационной модели и неудобных для пользователя прототипов экранных
форм. Этот риск можно предотвратить с помощью согласования прототипов
экранных форм с пользователями системы. Устранение риска осуществляется при
помощи доработки экранных форм.
На этапе проектирования системы основным риском является неправильный
расчет показателей. Этот риск можно устранить на этапе тестирования системы.
На этапе реализации системы основным риском является некорректная
разработка программного кода. Этот риск можно устранить на этапе согласования
технического задания. Каждый раздел технического задания должен быть разъяснен
заказчику и только после полного согласования технического задания стоит
приступать к разработке системы.
Риском этапа тестирования системы является не полное выявление ошибок в
функционировании системы. Эти ошибки могут быть выявлены на этапе
эксплуатации и потребуют дополнительных затрат на их устранение. Такая ситуация
достаточно часто встречается, минимизировать этот риск можно с помощью
высококвалифицированных специалистов, задействованных не только на этапе
тестирования, но и на этапе реализации. Это может потребовать увеличения
бюджета проекта, но снизит риск дополнительных затрат при обнаружении ошибок
в ходе эксплуатации системы.
Риском этапа внедрения системы являются: некорректное тестирование
технического обеспечения программных модулей. Этот риск предотвращается с
помощью использования лицензионного оборудования, а его устранение
осуществляется с помощью дополнительного тестирования.
Рисками этапа сопровождения являются поломка оборудования, моральное
устаревание программного обеспечения и программных средств. Поломку
оборудования можно предотвратить при помощи регулярного мониторинга
состояния оборудования. Риск морального устаревания можно предотвратить с
помощью гибко разработанной системы и своевременного осуществления
46
доработки программной архитектуры системы. Эта группа рисков ложится на
заказчиков программного обеспечения.
2.1.3. О
рганизационно-правовые и программно-аппаратные средства обеспечения
информационной безопасности и защиты информации
Рассмотрим аспекты реализации информационной безопасности для
поставленной задачи. Защита системы от внутренних угроз предполагает
добавление в существующую Политику безопасности организации раздела о
разграничении прав доступа к разрабатываемой системе.
Пользователями системы приема и анализа заявок технической поддержкой
будут все сотрудники организации. В соответствии с этим выявим роли
пользователей системы:
1. Специалист отдела автоматизации – сотрудник, который отвечает за
обработку заявки. Он должен иметь права на создание и редактирование заявок, а
также на формирование отчетов. Все изменения в системе должны
протоколироваться для возможности выявления лица, нарушившего Политику
безопасности.
2. Администратор системы - сотрудник, который отвечает за
соп
ровождение и поддержку системы. Он должен иметь права на удаление заявок.
Если в процессе работы с системой была создана ошибочная заявка, ей
присваивается статус «закрыта» и сотрудник пишет соответствующее примечание в
заявке.
3. Пользователь – остальные сотрудники организации, которые будут
иметь права на создание и отслеживание состояния заявки.
Определим правила разграничения доступа к разрабатываемой системе. Затем
составим список разделов системы и опишем права доступа для каждой категории
пользователей. Права доступа представлены в таблице 8.
Таб
лица 8
Разграничение прав доступа
Раздел
Специалист отдела
автоматизации
Пользователь
Администратор
системы
Справочники Просмотр -
Редактирование,
удаление