40
Выделив основные доступные варианты приобретения продукта, учитывая
специфику и возможности компании был выбран вариант создания собственного
ПО.
1.4 Обоснование проектных решений
1.4.1 Обоснование проектных решений по информационному
обеспечению
Информационное обеспечение (ИО) подсистемы основано на
информационной модели работы сотрудников. Выделяют внемашинное и
внутримашинное обеспечение.
Само ИО состоит из: системы классификации и кодирования; системы
единообразной документации, применяемой в ИО, информационную базу, т.е.
совокупность данных из всех информационных массивов.
Внемашинное обеспечение определяется всей совокупностью данных,
основную часть которых составляют документы. Выделяют первичные
(входные) документы, например, информация об учащихся, и отчетные
(выходные) документы, к которым относят документы по успеваемости
учащихся.
Внутримашинное ИО отражает данные на машинных носителях в виде
специально организованных массивов (файлов), БД и их информационных
связей. Внутримашинное ИО подсистемы организует информационную среду,
способствующую выполнению сотрудниками своих профессиональных
обязанностей. Эта область определяется набором объектов, их свойств и
взаимосвязей. Для любого такого объекта выражается набор его характеристик,
свойств.
Информационные потоки внешнемашинного ИО определяются как
направленное постоянное движение документов от источника из создания к
конечному получателю.
Классификаторы необходимы для описания данных, они отражают
единство классификации и кодирования данных и созданы для реализации
машинной обработки и выдачи результатов в удобной для пользователей форме
при решении различных задач.
41
В проекте применялись следующие классификаторы:
• ОКОПФ - Общероссийский классификатор организационно-
правовых форм;
• ОКУД - Общероссийский классификатор управленческой
документации.
Исходными документами, используемыми в разрабатываемой системе
являются: журнал учебных занятий (в котором хранятся отметки успеваемости
учащихся по изучаемым предметам), приказ о распределении преподавателям
педагогической нагрузки. Результирующими документами являются сводные
ведомости успеваемости учащихся, приказы.
В процессе системы нужно использовать реляционную модель БД.
Реляционная модель данных отдельной предметной области включает в себя
набор отношений, меняющихся во времени. В процессе разработки ИС
совокупность отношений дает возможность хранить данные о всех объектах
предметной области, отражать связи между ними. При этом сами данные
сохраняются в таблицах. Для простоты определения каждая таблица
реализованной БД имеет уникальный код.
К ИО предъявляются указанные ниже общие требования:
• ИО должно быть достаточным для реализации всех автоматизируемых
функций объекта;
• В процессе кодирования данных должны использоваться принятые у
заказчика классификаторы;
• В процессе кодирования выходной и входной информации, которая
применяется на высшем уровне управления, нужно использовать
классификаторы этого уровня;
• Важно обеспечить совместимость с ИО систем, которые так или иначе
связаны с разрабатываемой системой;
• Строение документов и экранных форм должно соответствовать
параметрам терминалов на рабочих местах пользователей;
42
• Графики формирования и содержание информационных сообщений, а
также применяемые аббревиатуры должны быть общепринятыми в этой
предметной области и обговоренными с заказчиком;
• ИС должна предусматривать наличие средств контроля входной и
итоговой информации, механизма обновления данных в информационных
массивах, методик отслеживания целостности ИБ, средств защиты от
нелегального доступа.
Для обеспечения эффективного поиска, обработки на ЭВМ и передачи
технико-экономической информации по каналам связи ее нужно представлять в
цифровом виде. Поэтому ее сначала необходимо упорядочить
(классифицировать), а потом закодировать (формализовать) при помощи
классификатора.
Понятие классификации представляет из себя разделение всего множества
объектов на некоторые подмножества по заранее принятым критериям отбора и
используемым методам. Применяемая система классификации помогает
группировать объекты и выделять из них общие классы, характеризуемые рядом
схожих свойств. Таким образом классификацией можно назвать совокупность
правил распределения объектов из одного множества на некоторые
подмножества.
Признаком классификации принято считать некоторое свойство или
характеристику объекта, которые позволяют устанавливать его сходство или
различие наряду с другими объектами классификации. А само множество или
подмножество, объединяющее подобные части объектов по сходным признакам,
называется классификационной группировкой.
Под определением классификатора принято понимать документ,
благодаря которому возможно проведение формализованного описания
информации в системе, содержащей наименования классификационных
группировок, самих объектов и их кодовые обозначения.
Классификаторы по сфере действия подразделяют на несколько типов:
локальные, отраслевые, государственные или международные.
43
Обычно международные классификаторы входят в состав Международной
системы экономических стандартов и должны в обязательном порядке
применяться при передаче информации между организациями разных стран
мира.
Государственные (системные) классификаторы являются обязательными
для организации процессов передачи и обмена информацией между
несколькими организациями внутри одной страны.
Отраслевые классификаторы в основном используются для каких-то
процедур, связанных с обработкой информации внутри конкретной отрасти
между двумя и более организациями.
Локальные классификаторы используют в пределах отдельных
предприятий.
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.
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;
44
• 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;
• 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.
Из современных языков программирования для написания объектно-
ориентированных проектов для работы с базами данных наиболее часто
используются следующие:
С++;
Object Pascal (в составе Embarcadero Delphi);
Java.
C++ – компилируемый статически типизированный язык
программирования общего назначения. Поддерживает такие парадигмы
программирования как процедурное программирование, модульность,
раздельная компиляция, обработка исключений, абстракция данных, типы
(объекты), виртуальные функции, объектно-ориентированное
программирование, обобщенное программирование, контейнеры и алгоритмы,
сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков. В
45
сравнении с его предшественником – языком C, – наибольшее внимание уделено
поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования.
Object Pascal – императивный, структурированный, обьектно-
ориентированный язык программирования со строгой статической типизацией
переменных. Язык Object Pascal поддерживается и развивается другими
разработчиками.
Преимущества данного языка:
Object Pascal выполняет свою часть работы — создает
пользовательский интерфейс согласно вашему дизайну;
имеет множество готовых функций;
встроенная обработка исключений;
удобен в разработке БД.
Выбор системы управления баз данных (СУБД) включает в себя довольно
трудную многопараметрическую задачу и становится одним из самых значимых
этапов в процессе разработки приложений БД. Определенный программный
продукт должен соответствовать как текущим, так и будущим потребностям
компании. Выделим для рассмотрения несколько СУБД: SQL Anywhere, Oracle,
SQLBase, InterBase.
СУБД Microsoft Access – наиболее широко используемая в среде Microsoft
Windows реляционная СУБД. Microsoft Access – типичная СУБД для
персональных компьютеров, обеспечивающая хранение, сортировку и поиск
данных для множества приложений. В СУБД Microsoft Access для создания
таблиц, запросов, форм и отчетов предусмотрен графический интерфейс
пользователя (Graphical UserInterface – GUI); для разработки настраиваемых
приложений с базой данных есть инструментальные средства, использующие
макроязык Microsoft Access или язык VBA (Visual Basic for Applications). Кроме
того, в СУБД Access предусмотрены программы, называемые мастерами
(Wizards), которые упрощают многие из процессов формирования приложений с
базой данных, проводя пользователя через ряд диалоговых окон в запросно-
ответном режиме. В СУБД Access предусмотрены также конструкторы
(Builders), которые могут помочь пользователю сформировать синтаксически
46
правильные выражения. СУБД MicrosoftAccess поддерживает значительную
часть стандарта языка SQL, а также стандарт Microsoft ODBC (Open Database
Connectivity – открытый интерфейс доступа к базам данных), обеспечивающий
общий интерфейс для доступа к разнотипным базам данных SQL [26].
MySQL является реляционной СУБД и в SQL-запросах позволяет
связывать таблицы по общим полям, поддерживает индексы, автоинкрементные
поля, а также множество функций для преобразования данных. MySQL является
бесплатной и свободно распространяемой системой. Данная СУБД обладает
достаточно функциональным набором для создания простых приложений. Также
на сайте разработчика можно найти много свободно распространяемых
компонентов и утилит для работы СУБД. Ведется работа по дальнейшему
развитию MySQL. На данный момент последним релизом является MySQL
5.0.22 .
Microsoft SQL Server 2008 – система управления реляционными базами
данных. Применяется для сред клиент/сервер. В SQL Server реализовано
множество функциональных возможностей, включая новый способ организации
хранения данных, утилиты администрирования, поддержку технологий ActiveX,
СОМ/DCOM. Реализация технологий Microsoft Search, OLAP, Microsoft
Repository и др. Для обращения к базам данных SQL Server можно
используются интерфейсы OLE DB и ODBC. Если необходимо обратиться к
данным из приложения, написанного на языке высокого уровня, можно
использовать специализированные API: ActiveX Data Object (ADO), DNA, RDO.
SQL Server, является продуктом, масштабируемым от ноутбука до
многопроцессорного кластера. Сервер постоянно отслеживает потребность в тех
или иных ресурсах и динамически изменяет параметры своей настройки.
Например, если одна из баз данных больше не используется и автоматически
закрывается сервером, то требования к оперативной памяти и процессорному
времени снижаются. В обработчике запросов SQL Server реализованы новые
методы поиска, повышающие скорость обработки комплексных запросов [24].
Microsoft Management Console (MMC) реализует единый пользовательский
интерфейс, обеспечивая интегрированную среду для администрирования
47
сетевых ресурсов. SQL Server имеет невысокую цену и поддержку продукта в
сервисных центрах компании Microsoft.
В результате анализа можно сделать вывод, что при наличии в каждой из
выбранных СУБД требуемого набора возможностей, достаточной
производительности СУБД Microsoft Access является наиболее простой в
использовании и при этом полностью соответствует всем предъявляемым
требованиям. Таким образом, для данного проекта наиболее соответствует
требованиям СУБД Microsoft Access 2013.
Программное обеспечение (ПО) включает совокупность программ,
реализующих функции и задачи ИС и обеспечивающих устойчивую работу
комплексов технических средств.
В настоящее время наиболее распространены следующие ОС:
Windows 7,
Windows 10,
Linux Ubuntu
Apple Mac OS X.
Что касается Windows, то ее основная особенность – массовость
распространения. И связано это в первую очередь с тем, что данная ОС создана
для пользователя и подстраивается под его потребности. И она является самой
популярной в мире, даже не смотря на свою ненадежность.
Наиболее правильным в данной ситуации является выбор операционной
системы Windows 7 по следующим причинам:
Знакомый пользователям интерфейс;
Отсутствие необходимости переобучения;
Легкость администрирования;
Меньшая стоимость, чем у ОС компании Apple;
Наличие всех необходимых функций.
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Для проектируемой ИС необходимо следующее аппаратное обеспечение:
персональные компьютеры для рабочих мест завуча и секретаря;
48
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.
Необходимо приобрести сервер базы данных для системы. Сервер ИС
отдела технической поддержки не будет функционировать круглосуточно: в
обычном режиме сервер будет работать 9-10 часов в день по рабочим дням.
Максимальное количество одновременно подключенных к системе
пользователей – 15-20.
Сервер БД обслуживает базу данных и отвечает за целостность и
сохранность данных, а также обеспечивает операции ввода-вывода при доступе
клиента к информации. Специфика сервера базы данных заключается в том, что
данные, как правило, обрабатываются транзакционно, т.е. система запрашивает
небольшой объем данных, проводит над ними операцию и затем сохраняет. Это
накладывает определенные требования к аппаратной части сервера БД, а
именно:
большой объем оперативной памяти для кэширования наиболее
интенсивно используемых участков базы данных;
высокопроизводительная дисковая подсистема, характеризующаяся
в первую очередь способностью обрабатывать большое количество мелких
запросов в единицу времени (IOps - inputs/outputspersecond);
высокая вычислительная мощность для обработки информации.
Основное требование к системной плате сервера – она должна уметь вести
в режиме реального времени контроль и мониторинг всех компонентов сервера,
и в случае отказа любой из составляющих, не прерывая работы, выполнить
автоматическое резервирование компонента и оповещение системного
администратора о возникшей ошибке.
Серверу БД необходим большой объем оперативной памяти. Работа с
оперативной памятью на порядки быстрее, чем работа с жесткими дисками,
49
поэтому чем большим объемом памяти будет располагать сервер, тем лучше,
при условии, что операционная система и само приложение сервера СУБД
способны адресовать и работать с таким количеством памяти. Современные
операционные системы и приложения фактически не имеют данных
ограничений, т.к. способны адресовать до 64Гб и более. Двухпроцессорные
серверы способны оснащаться 128Гб оперативной памяти, а четырех- и
восьмипроцессорные - до 256Гб.
В качестве жестких дисков для серверов БД рекомендуется использовать
диски SAS (SerialAttached SCSI) на 10000 об/мин или 15000 об/мин. Данные
диски оптимизированы для работы на транзакционных нагрузках и по этому
показателю имеют вдвое-втрое более высокую производительность, чем диски
SATA. Кроме того, диски SAS изначально проектировались под работу в RAID-
массивах и показывают практически линейный рост производительности
массива при увеличении количества дисков в нем.
Современные процессоры стали значительно производительнее, чем
несколько лет назад, благодаря внедрению технологии многоядерности. Сейчас
сервер с 8-ю ядрами доступен практически каждой организации. Благодаря
этому, появилась возможность обрабатывать существенные объемы информации
на относительно недорогом оборудовании. Для "тяжелых" систем постепенно
отпадает необходимость в приобретении дорогостоящих многопроцессорных
RISC-систем, стоящих при равной производительности на порядки дороже. В
настоящий момент существуют четырех- и восьмипроцессорные серверы
стандартной архитектуры x86 с поддержкой четырех- и даже шестиядерных
процессоров, что позволяет иметь в одной системе до 32-х ядер.
Итак, основные требования к серверу следующие:
двухъядерный процессор Intel;
объем оперативной памяти не менее 4 Гб;
контроллер RAID 1;
жёстких диска SAS не менее 750 Гб;
наличие привода DVD-RW;
сервер должен быть из линейки серверов HewlettPackard.