37
ProLiant DL365 G5, обладающий характеристиками, перечисленными в таблице
5.
Таблица 5
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.
38
Пользовательские ПК, используемые в организации, имеют достаточный
уровень производительности для функционирования разрабатываемой
информационной системы, в связи с чем не подлежат модернизации.
1.4.4.
39
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
40
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 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.
Рассмотрим модели жизненного цикла программного продукта. Когда
программные продукты только начали разрабатываться, они имели однородную
структуру и каждое приложение являлось единым целым. Поэтому для
разработки программных продуктов такого типа применялась каскадная модель
жизненного цикла программного обеспечения.
Основной характеристикой этой модели является деление всего процесса
разработки программного обеспечения на ряд этапов. При этом переходы между
этапами осуществлялись только после полного завершения работ на текущем
этапе. Каждый этап каскадной модели завершался выпуском полного пакета
проектной документации, которой достаточно для продолжения процесса
разработки другой командой разработчиков.
Каскадная модель была разработана в 1970 году, и она являлась первой
моделью, которая формализовала структуру этапов разработки ПО, что
придавало особое значение исходным требованиям к программному
обеспечению и этапу проектирования системы, а также созданию документации
на ранних этапах процесса разработки. Структура каскадной модели
представлена на рисунке 8.
41
Рисунок 8. Каскадная модель жизненного цикла
На схеме этапов каскадной модели жизненного цикла программного
обеспечения видно, что процесс разработки осуществляется при помощи
упорядоченной последовательности шагов. Каскадная модель предусматривает
начало каждой фазы только тогда, когда полностью завершается выполнение
предыдущей фазы. При этом у каждой фазы есть определенные критерии входа
и выхода: входные и выходные данные.
Требования к проектируемой АИС определяются на стадии анализа и
затем документируются в техническом задании, которое является опорным
документом при создании АИС. Каждая стадия каскадной модели должна
завершаться выпуском полного комплекта проектной документации, которая
включает в себя:
1. Техническое задание.
2. Эскизный проект.
3. Технический проект.
4. Рабочую программу.
Перечисленный пакет документов является достаточным для продолжения
процесса разработки другой командой разработчиков. Критерий качества при
использовании каскадной модели жизненного цикла программного обеспечения
– точное соответствие спецификациям технического задания на разработку АИС.
При этом особое внимание разработчики уделяют достижению оптимального
42
значения технических характеристик разрабатываемой АИС:
производительности, объема занимаемой памяти и т.д.
Переход от одного этапа проекта к другому осуществляется с помощью
формального обзора проекта. При этом клиент получает общее представление о
процессе разработки, а также происходит проверка качества программного
продукта. Окончание каждого этапа разработки АИС удобно принимать за
стадию в процессе выполнения проекта.
С ростом объема коммерческих проектов разработки программных
продуктов было установлено, что детальная проработка проекта
разрабатываемой системы не всегда удается на этапе анализа, потому что многие
аспекты функционирования АИС в динамических сферах деятельности
меняются во время создания информационной системы. В связи с этим
потребовалось внесение изменений в процесс разработки АИС таким образом,
чтобы гарантировалось внесение необходимых исправлений после завершения
какого-либо этапа разработки. Это послужило созданию итерационной модели
жизненного цикла программного продукта.
Каскадная модель жизненного цикла разработки АИС являлась идеальной,
поскольку только очень простые проекты проходили все этапы создания ПО без
участия в каких-либо итерациях — возвратов на предыдущие этапы разработки
программных средств. Например, на этапе программирования могло быть
обнаружено, что реализация некоторой функции является очень громоздкой,
неэффективной и вступает в противоречие с требуемой от системы
производительностью. В таких случаях может потребоваться
перепроектирование или переделка спецификаций требований к АИС. При
разработке больших АИС необходимость в итерациях может возникать
регулярно на любой стадии жизненного цикла как из-за допущенных на
предыдущих шагах ошибок и неточностей, так и из-за изменений внешних
требований к условиям эксплуатации системы.
Итерационную модель также называют моделью с промежуточным
контролем или моделью с циклическим повторением фаз. Структура
итерационной модели представлена на рисунке 9.
43
Рисунок 9. 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 меньше, а стоимость выявления и устранения
ошибки на стадии сопровождения – в 20 раз больше.
В такой ситуации важным становится этап формулирования требований в
разрабатываемой АИС, составление спецификаций технического задания и
создание архитектуры системы. Системные аналитики несут личную
ответственность за все последующие изменения в проектных решениях. Важно
учитывать, что объем проектной документации может исчисляться тысячами
страниц, а число согласований документов может быть огромным. В связи с
этим многие проекты так никогда и не покидают этап планирования, впав в
«паралич анализа». Одним из возможных путей исключения подобных ситуаций
является макетирование (прототипирование) программных средств.
Спиральная модель жизненного цикла программного продукта является
классическим примером применения эволюционной стратегии разработки
программных средств. Модель была разработана Б. Боэмом в 1988. Основу
модели составляют лучшие свойства каскадной модели жизненного цикла с
учетом процесса макетирования, к которым был добавлен новый элемент –
44
анализ риска, который отсутствовал в этих моделях. Спиральная модель состоит
из четырех этапов, которые представлены четырьмя квадрантами спирали.
Структура спиральной модели представлена на рисунке 10.
Рисунок 10. Схема спиральной модели жизненного цикла
Интегрирующий аспект применения спиральной модели становится
очевидным, учитывая радиальное измерение спирали. При каждой итерации
спирали разрабатываются все более полные версии АИС. На первом витке
спирали происходит определение начальных целей, вариантов и ограничений, а
также распознаются и анализируются риски. Если анализ риска показывает
неопределенность требований, на помощь разработчику и заказчику приходит
макетирование, используемое в квадранте конструирования.
На дальнейших этапах осуществляется определение проблемных и
уточненных требований, при этом может использоваться метод моделирования.
Заказчик дает оценку инженерной (конструкторской) работы и осуществляет
45
внесение предложений по модификации текущего релиза АИС (квадрант оценки
заказчиком). На следующей фазе осуществляется планирование и анализ рисков,
который базируется на предложениях заказчика. В каждом цикле по спирали
результаты анализа риска формируются в виде «продолжать, не продолжать».
Если риск слишком велик, проект может быть остановлен.
Если проект не приостанавливается, продолжается движение по спирали и
с каждым шагом разработчики приближаются к более общей модели
разрабатываемой системы. В каждом цикле по спирали требуется
конструирование, которое может быть реализовано классическим жизненным
циклом или макетированием. Заметим, что количество действий по разработке
(происходящих в правом нижнем квадранте) возрастает по мере продвижения от
центра спирали.
Из рассматриваемых моделей жизненного цикла программных систем
наиболее подходящей моделью для проектируемой системы является спиральная
модель жизненного цикла, поскольку она обладает рядом достоинств по
сравнению с другими моделями:
1. Заказчик может оценить системные требования в процессе их сбора
командой разработчиков, поэтому взаимодействие заказчика с АИС начинается
на ранних этапах разработки.
2. Оценивая реакцию заказчиков при демонстрации разрабатываемого
продукта, разработчики получают сведения об одном или нескольких аспектах
поведения системы, благодаря чему сводится к минимуму количество
неточностей в требованиях.
3. Снижение возможности возникновения ошибок или искажений
информации при разработке системных требований, что приводит к созданию
более качественного конечного продукта.
4. Возможность внесения в процесс разработки новых или
неожиданных требований пользователей, что является необходимым, поскольку
реальное положение дел может отличаться концептуальной модели предметной
области.
5. Модель представляет собой формальную спецификацию,
воплощенную в рабочую модель жизненного цикла предметной области.
46
6. Модель позволяет выполнить гибкое проектирование и разработку,
включая несколько итераций на всех фазах жизненного цикла.
7. Использование модели способствует созданию постоянных
видимых признаков прогресса в выполнении проекта, что способствует
укреплению отношений с заказчиком.
8. Возможность возникновения разногласий при общении заказчиков с
разработчиками минимизирована.
9. Качество программного продукта определяется при активном
участии пользователя в процессе разработки на ранних фазах проекта.
10. Возможность наблюдения той или иной функции в действии
пробуждает очевидную необходимость в разработке функциональных
дополнительных возможностей.
11. Низкий объем доработок уменьшает затраты на разработку АИС.
12. Благодаря раннему сроку выявления проблем, происходит
сокращение общих затрат проекта.
13. Легкость управления рисками.
14. Содержание проектной документации концентрируется на
конечном продукте, а не на процессе разработки.
15. Увеличение лояльности конечных пользователей к программному
продукту в связи с тем, что они принимают участие в процессе разработки на
протяжении всего жизненного цикла.
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