47
Самая же известная модель данных – реляционная модель. Вся
информация сохраняется в виде таблиц и отношений. Таблицы становятся
составом записей. Между отношениями заключаются связи вида 1:M, M:M.
Абсолютно любое подобное отношение имеет ключ, так называемое поле записи
(атрибут), которое позволяет определить её. Это свойство реляционной модели
данных минимизирует возможность дублирования данных, увеличивает
скорость поиска и доступ к отдельным данным.
Такой подход, установленный в реляционной модели, к разделению и
целостности данных позволяет организовать и упорядочить процесс создания и
реализации управления и обработки данных.
В итоге взяв во внимание все достоинства и преимущества реляционных
моделей данных для отображения информации, которая используется при
решении задач, лучше всего применять именно реляционную модель БД.
Основу информационного обеспечения формирует информационная база,
которая обеспечивает хранение и обработку данных. Её состав определяется
набором функций системы и услугами, которая она предоставляется своим
пользователям, а также реализацией взаимодействия системы учёта платежей с
другим авторизованными системами.
ИБД должна состоять из:
− таблиц с хранящейся информацией, доступ к которым будет
осуществляться при помощи ПО системы с предустановленными
правами пользователей;
− справочников, вести которые должны будут сотрудники,
эксплуатирующие систему, при помощи специального ПО;
− таблиц настроек для работы системы в различных условиях, которые
могут корректироваться администратором системы и которые будут
первоначально загружаться вместе с установкой системы.
В результате, обмен данными между совокупностью задач, которые входят
в состав системы, должен непосредственно реализован в соответствии с
48
функциями, порученными на систему и её комплексы задач при помощи файлов
или таблиц баз данных [9].
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
Программное обеспечение (ПО) – это комплекс программ для
осуществления целей и задач автоматизированной системы.
ПО разделяется на две группы:
− Общее ПО. К подобному можно отнести операционные системы
(ОС), операционные оболочки, интерпретаторы, компиляторы,
программные среды для разработки прикладных программ, системы
управления базами данных.
− Специальное ПО. Имеет комплекс прикладных программ,
разработанных для специальных задач в рамках функциональных
подсистем.
К программным средствам общего назначения предъявляются следующие
требования:
− построение по принципу открытого ПО;
− управление устройствами комплекса технических средств (ТС) и
организация очередности решения задач;
− реализация защиты данных и программ пользователя друг от друга,
а также от ОС;
− представление собой набора взаимосвязанных программ с
указаниями и инструкциями по эксплуатации обслуживающих их
программ на всех возможных этапах осуществления расчётов
комплексов задач;
− предоставление работы программ самоконтроля и наличие группы
диагностических тестов;
− в ситуации, когда произошел сбой, необходима гарантия надёжности
сохранения информации;
49
− при возникновении аварийных ситуаций производить их анализ,
выявлять их причину, докладывать о них и предлагать
разнообразные варианты действий пользователю по решению
проблем.
Техническое обеспечение, аналогично программному, отличается для
клиентской и серверной части.
ОС подразделяют по следующим признакам:
− по числу одновременно выполняемых задач: однозадачные и
многозадачные;
− по числу одновременно работающих пользователей:
однопользовательские и многопользовательские;
− по способу распределения времени между несколькими
одновременно существующими в системе процессами:
вытесняющую многозадачность и вытесняющую многозадачность;
− по отсутствию или наличию средств поддержки многопроцессорной
обработки: ассиметричная и симметричная;
− по ориентации на аппаратные средства делятся на операционные
системы персональных компьютеров, серверов, мейнфреймов и
кластеров.
Касательно данного дипломного проекта необходима серверная и
персональная ОС для клиентских ЭВМ.
При выборе СОС (серверная операционная система), для достижения
максимальной производительности, необходимо чтобы она соответствовала
следующим требованиям:
− многозадачность;
− быть многопользовательской;
− многонитиевости;
− быть многопроцессорной.
50
Нужно отметить, что в рассматриваемой организации, использование в
работе технологий Microsoft значительно суживает выбор серверной ОС в пользу
Microsoft Windows Server.
Изучим Windows Server 2008 – серверную ОС корпорации Microsoft. Одна
из самых быстрых, надёжных и безопасных в семействе серверных ОС Windows.
В сравнении с предыдущими версиями, в OC Windows Server 2008 реализованы
новые функции и усовершенствованы разные возможности базовой ОС Windows
Server 2003. Также можно выделить удалённый доступ к приложениям, работа с
сетью, отказоустойчивость кластеров, расширенные функции безопасности,
средства для мониторинга производительности и надёжности, централизованное
управление ролями сервера, развертывание и файловую систему.
Выбор СОС также сужает выбор ОС для клиентских ЭВМ. Она должна
быть из семейства ОС MS Windows. На предприятии уже установлена ОС
Windows Server 2008, которая полностью устраивает нашим требованиям.
Поэтому была выбрана операционная система Microsoft Windows 7. Она
предполагает в себе улучшенные стандарты качества, надёжности и
безопасности персонального компьютера. Использование ОС Windows 7,
обусловлено тем, что ранние версии уже не поддерживаются компанией
Microsoft и могут работать не корректно. Так же могут неправильно работать и
сами программы, необходимые для осуществления поставленной цели.
Чтобы использовать клиент-серверную архитектуру, в работе которой
участвует база данных, необходимо выбрать язык программирования и СУБД
[19].
Обозначим требования к среде программирования, чтоб облегчить выбор
языка программирования, итак:
− должна быть безопасной;
− осуществлять кроссплатформенность для интеграции с другими
подсистемами;
51
− иметь в себе широкие возможности программирования при
взаимодействии с СУБД;
− быть гибкой, чтобы осуществлять доработку и изменение ИС без
дополнительных затрат;
− обеспечивать универсальность клиентских приложений;
− иметь открытый исходный код.
Учитывая вышеперечисленные требования, была выбрана среда
программирования Visual Studio Code.
Проведем анализ наиболее популярных скриптовых языков
программирования.
VBScript (Visual Basic Scripting Edition) – это скриптовый язык
программирования, который широко используется при создании скриптов в ОС
семейства Microsoft Windows. Язык хорошо подходит для реализации
несложных приложений для рутинных задач быстро и просто. В основном,
VBScript-сценарии используются для обработки данных, работы с учетными
записями пользователей и компьютеров, управления системой, взаимодействия
с офисными приложениями, работы с БД и прочих сложных задач.
Python - интерпретируемый язык программирования. Он достаточно прост
и содержит небольшое число ключевых слов, помимо этого ещё очень
выразителен и гибок. Неоспоримым достоинством языка является то, что
интерпретатор Python реализован практически на всех платформах и ОС. Такими
свойствами обладает и язык C, но его типы данных на разных машинах занимают
разное количество памяти (это служит некоторым препятствием при написании
действительно переносимой программы). Python таким недостатком не обладает.
Также он имеет возможность совершенствования языка любым
заинтересованным программистом, то есть обладает таким свойство как
расширяемость языка. Ещё в арсенале он имеет большое число подключаемых к
программе модулей, которые обеспечивают различные дополнительные
возможности.
52
С++ — язык программирования, компилируемый, статически
типизированный язык программирования общего назначения, при помощи
которого возможно реализовать программы абсолютно любого уровня
сложности. [17]. Язык обладает богатой стандартной библиотекой, включающая
в себя распространённые контейнеры и алгоритмы, ввод-вывод, регулярные
выражения, поддержку многопоточности и другие возможности. С++
комбинирует свойства как низкоуровневых, так и высокоуровневых языков
программирования. Позволяет избежать особенностей, зависящие от платформы
или не являющиеся универсальными.
C++ обладает рядом преимуществ, в числе которых:
− высокая производительность и совместимость;
− встроенные библиотеки для выполнения многих общих задач,
связанных с Web;
− наличие интерфейсов к различным системам БД;
− поддержка различных стилей программирования;
− доступность исходного кода.
Разрабатываемая база данных должна использоваться для накопления,
хранения и обработки данных. Минусом при разработке БД для информационно-
аналитических систем является содержание довольно массивного количества
элементов. Решение задач оптимизации при глобальном поиске в
информационно-аналитических системах и факт наличия недостаточного
количества запросов от самих пользователей информационно-аналитической
системы, дают нам возможность не ставить жесткие требования к
производительности СУБД [22]. Поэтому можно выделить следующие
требования к СУБД:
− Распространенность и популярность;
− Кроссплатформенность;
− Надёжность, которая позволит обеспечить решение задачи
постоянного наполнения и обеспечения сохранности данных;
53
− Полная совместимость с выбранной средой разработки (C++);
− Простота использования и внедрения;
Исходя из вышеперечисленных требования, в качестве СУБД была
выбрана среда MS Access. Она очень удобна и проста в использовании,
используется зачастую в работе небольших организаций и имеет низкий порог
вхождения, не требует наличие мощного оборудования, при этом обладая
большой скоростью работы при взаимодействии со средним объёмом данных
БД. Так же устойчива к сбоям в электропитании из-за наличия автоматического
резервирования после перехода к следующей записи. Ко всему этому имеет
встроенный Visual Basic for Application (VBA), который позволяет создавать
приложения в Access для работы с БД [10].
Чтобы создаваемая автоматизированная система работала, нужен веб-
сервер. Веб-сервер – это специальное ПО (сервер), который принимает HTTP-
запросы от клиентов (браузеров) и выдаёт им HTTP-ответы (обычно вместе с
HTML-страницей, изображением, файлом, медиа-потоком или другими
данными). Веб-сервером может называться как ПО, которое исполняет функции
веб-сервера, так и сам компьютер, на котором оно функционирует. В таком
случае, клиенты получают доступ к серверу по URL адресу через веб-интерфейс.
К дополнительным функциям веб-серверов также относятся:
− поддержка динамически генерируемых страниц;
− аутентификация пользователей;
− поддержка HTTPS для защищенных соединений с клиентами;
− ведение журнала сервера про обращения пользователей к ресурсам.
Рассмотрим два наиболее популярных веб-сервера:
Apache – полнофункциональный, расширяемый веб-сервер,
поддерживающий протокол HTTP/1.1 и распространяющийся с открытым
исходным кодом. Он имеет возможность работать почти на всех
распространённых платформах. Имеет готовые исполняемые файлы сервера для
Windows NT, Windows 9x, OS/2, Netware 5.x и нескольких UNIX-систем. При
54
всём это он максимально прост в установке и конфигурации. Главными
достоинствами Apache являются надёжность и гибкость конфигурации. Так же
предоставляет возможность подключать внешние модули для предоставления
данных, использовать СУБД для аутентификации пользователей, производить
модификацию сообщений об ошибках. Недостатком же является отсутствие
удобного стандартного интерфейса для администратора.
IIS – веб-сервер от компании Microsoft, как правило, используется на ОС
семейства Microsoft Windows. Достоинством IIS является интеграция с другими
продуктами компании Microsoft. К ощутимому недостатку IIS можно отнести
сложность интеграции сервера с интерпретатором PHP, что очень усложняет
настройку и использование этого сервера [18].
Поэтому логичнее будет задействовать именно веб-сервер Apache.
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению.
Техническое обеспечение (ТО) – это комплекс технических средств сбора,
обработки, передачи, отображения, размножения информации, которые
обеспечивают работоспособность ИС.
К техническому обеспечению относится комплекс технических средств,
которые предназначены для работы информационной системы, а также
сопутствующая документация на эти средства и технологические процессы.
Комплекс технических средств представляет собой:
− компьютеры любых моделей;
− устройства передачи данных и линий связи;
− оргтехника;
− устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода
информации;
− эксплуатационные материалы и др.
− средства вывода информации.
Выделяют следующие требования к комплексу технических средств:
− минимальные затраты на приобретение и эксплуатацию;
55
− надёжность эксплуатации;
− обеспечение защиты от несанкционированного доступа;
− рациональное распределение по уровням обработки.
На данный момент конфигурация имеющихся персональных компьютеров
удовлетворяет предъявляемым требованиям ИС. Минимальные требования
представлены в таблице 9. Компьютеры объединены в одну общую сеть, у них
есть доступ к сети Интернет. Рабочие места сотрудников оснащены лазерными
принтерами и МФУ.
Таблица 9
Минимальные требования ПК
Процессор
Не ниже: IntelCore i3 4360, 2 ядра, 2.5
ГГц
Материнская плата
Чипсет не ниже: Intel H110
HDD (жесткий диск)
Не ниже: 400Гб
RAM (оперативная память)
Не ниже: DDR3, 4Гб, 2400МГц
Привод
DVD-RW
Видеокарта
Не ниже: Intel HD Graphics 630
Сетевой интерфейс
802.11b/g/n, 150 Мбит, 2.4 ГГц
На предприятии нужно произвести замену устаревшего сетевого
оборудования, а конкретно коммутаторы и маршрутизаторы. Среди огромного
выбора коммутационного оборудования, производимого разнообразными
фирмами, например 3-Com, Asus TP-Link, Zyxel, Cisco, D-Link, Intel, выбор будет
производится между фирмами Zyxel, D-Link и 3-Com, которые являются
лидерами сетевых технологий. Выбранные концентраторы для используемой
технологии Fast Ethernet должны иметь такие параметры и характеристики.
Устройства должны:
− автоматически изолироваться, если на портах будет обнаружены
постоянные ошибки;
− иметь дополнительные разъемы BNC, для обеспечения возможности
объединения концентраторов;
− питаться от сети переменного тока через внешний адаптер-
выпрямитель;
− относятся к классу 2;
56
− иметь 1000Мбит/с модульные гнезда (RJ-45), как основные порты
для хабов;
− соответствовать по нормативам безопасности следующим
стандартам ISO 8802/3; IEEE 802,3 и UL1950, EN 60950 и др.
− поддерживать полный дуплекс;
− быть простыми при установке и использовании (установка в режиме
plug and play).
А также иметь:
− компактное исполнение;
− гарантию на весь срок службы и наличие бесплатной телефонной
консультации;
− простое выявление неисправностей.
Этим параметрам соответствуют известные коммутаторы компаний Zyxel,
HP и Asus, которые представлены в таблице 10.
Таблица 10
Сравнение коммутаторов
Модель
Zyxel GS1200-
8HP v2
D-Link DES-1210-
28
3Com Switch
4200 50-Port
Средняя цена
5 400 руб.
7 200 руб.
3500 руб.
Количество портов
коммутатора
8
24
48
Базовая скорость
передачи данных
1 Гбит/c
100 Мбит/c
100 Мбит/c
Возможность
установки в стойку
Нет
Есть
Есть
Внутренняя
пропускная
способность
(Гбит/сек)
16 Гбит/c
13.6 Гбит/c
13.6 Гбит/c
Размер таблицы
МАС адресов
4096
8192
8192
Поддержка Jumbo
Frame
Есть
Нет
Нет
Поддержка IEEE
802.1p (Priority
tags)
Есть
Есть
Есть
Параметр