37
интегрированная база данных. В компании используется интегрированная БД
с централизованной системой управления данными, т.к. она обеспечивает
совместимость этих данных, уменьшение синтаксической и семантической
избыточности, соответствие данных реальному состоянию объекта,
разделение хранения данных между пользователями и возможность
подключения новых пользователей [15].
Для разработки системы будет использована реляционная модель базы
данных. Реляционная модель данных некоторой предметной области
представляет собой набор отношений, изменяющихся во времени. При
создании информационной системы совокупность отношений позволяет
хранить данные об объектах предметной области, моделировать связи между
ними. При этом сами данные хранятся в таблицах. Каждая таблица в созданной
базе обладает уникальным кодом для удобства идентификации.
1.4.2. Обоснование проектных решений по программному обеспечению
Программным обеспечением (ПО) можно назвать совокупность
программ, реализующих функции и задачи информационной системы, а также
обеспечивающих бесперебойную работу комплексов технических средств.
В состав программного обеспечения входят общесистемные и
специальные программы, а также инструктивно-методические материалы по
применению средств программного обеспечения и персонал, занимающийся
его разработкой и сопровождением на весь период жизненного цикла.
В настоящее время наиболее распространены следующие ОС:
Windows 10
Linux Ubuntu
Apple Mac OS X
Сравнение ОС наиболее логично проводить по следующим критериям:
Интерфейс
Безопасность
Программное обеспечение
38
Цена и производительность
Сильной стороной Мас OS является практическое отсутствие вирусов
для Мacintosh. Минус – это то, что MacOS устанавливается только на
компьютеры Мacintosh производства фирмы Apple и стоит больших денег.
Операционная система (ОС) Linux предоставляется с открытым
исходным кодом, в результате чего, существует огромное количество готовых
дистрибутивов для разных целей. Многие из дистрибутивов поставляются
абсолютно бесплатно. Пользователь может выбрать именно тот продукт,
которым еще нужен. К плюсам данной системы можно отнести ее
безопасность и надежность, однако огромное количество различных настроек
затрудняет использование данной ОС рядовыми пользователями. Также к
минусам можно отнести отсутствие поддержки различного
профессионального программного обеспечения, которое предназначается
только для Windows. Для решения данной проблемы существуют различные
виртуальные среды, однако они не всегда позволяют исправить данную
проблему.
Главной особенностью Windows является ее популярность. Данная
операционная система является самой распространенной во всем мире,
несмотря на то, что многие считают ее нестабильной и ненадежной. Последней
версией является Windows 10, которая на данный момент активно
поддерживается и развивается компанией Microsoft.
Так как в компании уже установлена операционная система Microsoft
Windows 10 Professional, смена ее не потребуется, ввиду того, что основной
платформой для разрабатываемого приложения является Windows, а также
пропадает необходимость переобучать персонал для работы за другими ОС.
В результате процесса анализа требований проектируемой системы
были определены следующие требования к среде проектирования:
кроссплатформенность, необходимая для работы на Linux, Mac OS и
мобильных устройствах
39
гибкость, позволяющая без дополнительных затрат изменять и
дорабатывать ИС
безопасность;
язык программирования должен предоставлять широкие возможности
по работе с современными базами данных;
В настоящее время наиболее распространены следующие языки
программирования:
Python
Java
C++
C#
Для анализа приведем сравнение данных языков программирования,
представленное в таблице 6.
Таблица 6
Сравнение языков программирования
Критерий
Python
Java
C++
C#
Кроссплатформенность
+
+
+
+
Гибкость
+
+
+
+
Безопасность
+
+
+
+
Поддержка
современных БД
+
+
+
+
Универсальность
+
+
-
+
Открытость исходного
кода
-
+
-
+
Для разработки будет использован язык C#, т.к. это популярный
перспективный объектно-ориентированный язык, позволяющий быстро
разрабатывать приложения и соответствующий всем необходимым критериям
[4].
Далее необходимо выбрать какая система управления базами данных
(СУБД) будет использована в проекте. Для этого приведем сравнение
популярных СУБД, представленных в таблице 7.
40
Таблица 7
Сравнение СУБД
Факторы
Microsoft
SQL Server
2016
MySQL
8.0.19
PostgreSQL
12.2
Вес
каждого
фактора
Производительность
0,8
0,6
0,5
0,33333333
Защищенность
0,7
0,8
0,6
0,26666667
Простота
использования
0,2
0,9
0,3
0,2
Наличие
графического
средства
проектирования
0,7
0,9
0,4
0,13333333
Поддержка ОС
0,2
0,9
0,5
0,06666667
Итого
2,6
4,1
2,3
1
Базу данных выберем MySQL, т.к. она полностью бесплатная и по
большинству факторов лучше остальных. Также если в будущем понадобится
разработать сайт, то его можно будет легко подключить к MySQL [13].
C# умеет напрямую работать с MySQL, но в таком случае появляется
риск несанкционированного доступа, т.к. приложение будет хранить данные
от базы данных в открытом виде, поэтому будем работать с БД через web-
сервер [12]. Разрабатываемое приложение будет отправлять POST запрос на
web-сервер, где скрипт, написанный на PHP, будет обрабатывать запрос,
обращаться к БД и выдавать результат [5].
Для разработки приложения на C# выберем средство Visual Studio 2019
Enterprise Edition, а для написания кода на PHP будем использовать Notepad++.
1.4.3. Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Техническим обеспечением называется комплекс технических средств,
который обеспечивает работу информационной системы, а также
документация для этих средств.
Комплекс технических средств авиакомпании состоит из следующих
элементов:
компьютеры любых моделей
устройства сбора, накопления, обработки, передачи информации
41
устройства вывода информации
устройства передачи данных и линий связи
оргтехника и устройства автоматического съема информации
эксплуатационные материалы
Разрабатываемое программное обеспечение имеет клиент-серверную
архитектуру.
Данная архитектура основана на том, что она распределяет различные
функции между поставщиками услуг, называемыми серверами, и заказчиками
услуг, называемыми клиентами.
Фактически клиент и сервер — это программное обеспечение. Обычно
эти программы расположены на разных вычислительных машинах и
взаимодействуют между собой через вычислительную сеть посредством
сетевых протоколов, но они могут быть расположены также и на одной
машине.
В случае если все данные обрабатываются на сервере, а клиент лишь
выводит информацию с помощью интерфейса, то данное клиентское
приложение называется «тонким» клиентом. Если часть обработки данных
происходит на стороне клиента, то «толстым» клиентом.
Клиентами в данной компании будут являться ноутбуки ASUS X545 в
отделе продаж. Характеристики данных ноутбуков представлены в таблице 8.
Таблица 8
Характеристики ноутбука ASUS X545
Процессор
Intel Core i5 10210U 1.6 ГГц (до 4.2
ГГц, 4 ядра, кэш 6 МБ)
Оперативная память
8 ГБ DDR4 2666 МГц
Дисплей
15.6" (16:9) FHD (1920x1080)
Видеокарта
NVIDIA GeForce MX230 2 ГБ GDDR5
Хранилище
1 ТБ 5400 об/мин SATA
Сеть
1 RJ45 Gigabit Ethernet
Wi-Fi 5 (802.11 ac)
Bluetooth V4.1
42
Характеристики данного ноутбука являются весьма актуальными и
подходят для разрабатываемого проекта, поэтому замене ноутбуки не
подлежат.
Сервер — это компьютерный процесс, предоставляющий какой-либо
сервис клиентам. Сервер также называют серверным приложением.
Серверный процесс характеризуется независимостью от местоположения,
оптимизацией использования ресурсов, масштабируемостью и способностью
к взаимодействию с другими системами.
В компании имеется собственный сервер Supermicro SuperServer 5019A-
FTN4. Характеристики данного сервера представлены в таблице 9.
Таблица 9
Характеристики сервера Supermicro SuperServer 5019A-FTN4
Процессор
Intel Atom C3758 2.2 ГГц (8 ядер, кэш 16 МБ)
Оперативная память
64 ГБ DDR4 2133 МГц
Видеокарта
ASPEED AST2400 512 МБ DDR3
Хранилище
4x2 ТБ 7200 об/мин SATA
Сеть
4 RJ45 Gigabit Ethernet
1 RJ45 Dedicated IPMI
Технические характеристики сервера также являются актуальными, к
тому же сервер имеет возможность нарастить свою производительность за
счёт установки дополнительных планок оперативной памяти. Данный сервер
не придется менять, так как он полностью удовлетворяет потребностям
разрабатываемой системы.
43
2. Проектная часть
2.1. Разработка проекта автоматизации
2.1.1. Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Жизненным циклом информационной системы можно назвать период
времени от начала принятия решение о ее необходимости и заканчивается в
тот момент, когда она полностью выводится из эксплуатации [2].
Моделью жизненного цикла является структура, содержащая в себе
процессы, действия и задачи, которые осуществляются в ходе разработки,
функционирования и сопровождения программного продукта в течение всей
жизни системы.
Далее представлены известные и широко используемые модели
жизненного цикла:
Каскадная модель. Данная модель предусматривает выполнение всех
этапов проекта в строго последовательном порядке. Переход на новый
этап означает полное завершение на предыдущем. Данный подход
хорошо подходит для создания простых ИС, когда еще в самом начале
можно точно сформулировать требования к системе. Главным минусом
является то, что в процессе создания системы сложно уложится в
фиксированную последователь, т.к. постоянно появляется
необходимость вернуться к предыдущему этапу для изменения
принятого ранее решения.
Спиральная модель жизненного цикла пришла на смену каскадной. В
данной модели отсутствует фиксированная последовательность этапов.
Каждый цикл характеризируется созданием работоспособного
фрагмента или версии программы. Данный подход позволяет уточнить
требования, цели и параметры проекта, оценить качество разработки,
выделить работы следующего цикла. Таким образом, углубляются и
оговариваются детали проекта, и в результате применяется
обоснованный вариант, удовлетворяющий всем требованиям заказчика,
который затем уже доводится до финальной реализации.
44
Итерационная модель. В данной модели разработка ИС осуществляется
итерациями с циклами обратной связи между этапами. Межэтапные
корректировки позволяют учитывать реально существующее
взаимовлияние результатов разработки на различных этапах. Время
жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.
Для разработки проекта была выбранная каскадная модель, т.к.
требования к системе сформулированы в полном объеме.
Далее рассмотрим основные стратегии внедрения разрабатываемой
системы в эксплуатацию.
Всего существует 4 стратегии внедрения, которые рассмотрены ниже:
Параллельная стратегия применяется, когда старую работающую
систему необходимо заменить новой
Скачок означает, что прежняя система работала еще в пятницу, а в
понедельник начала работать по новой системе
Опытная эксплуатация пилотного проекта — это тактика скачка, но
применяемая к ограниченному числу изделий. Область применения
стратегии — малый участок деятельности.
Узкое место — это наиболее критичная малая часть производственного
процесса. При внедрении узкого места план внедрения выполняется
только для узкого места и для людей, работающих в нем.
В качестве стратегии внедрения выбор был остановлен на «опытная
эксплуатация пилотного проекта», т.к. такой подход наиболее надежен, он
снижает риски, и сегодня практически все фирмы применяют эту тактику.
2.1.2. Ожидаемые риски на этапах жизненного цикла и их описание
На каждом этапе жизненного цикла ИС могут встречаться какие-либо
риски. Эти риски могут приводить как к серьезным неустойкам во времени
разработки системы, так и в ее функциональных качествах.
Риски и методы их предотвращения представлены ниже.
Этап подготовки проекта:
45
Риск персонала
Риски:
Набор необученного персонала к выполнению проекта
Набор в состав разработчиков «случайных»
сотрудников, а не главных участников
автоматизируемых бизнес процессов
Неимение выработанной стратегии автоматизации
Отсутствие общих целей и задач проекта
Отсутствие мотивационных поощрений сотрудникам
Нежелание персонала участвовать в проекте
Хаотичный план ведения работ
Методики предотвращения:
Постоянное взаимодействие с руководством в
процессе всего проекта, оперативное принятие
решений
Привлечение к проекту ведущих специалистов и
консультантов
Четкая формулировка целей и задач
Выработка единой стратегии автоматизации компании
Неизменный состав рабочей группы во время
подготовки проекта
Риск ведения проекта
Риски:
Ошибочное определение рамок и масштаба проекта
Выделение ошибочных функций системы
Подбор неверных технологий и методов решений
задач
Несоблюдение приведенных заказчиком требований
Методики предотвращения:
46
Поддержка стабильности границ проекта, которые
выделяются еще на начальном этапе и неизменны
вплоть до финала проекта
Точное планирование выполняемых работ
Включение в проект необходимых ресурсов
Согласованное и утвержденное проектное решение
Высокий порог принятия изменений
Риск неверного планирования
Риски:
Неэффективный план организации разработки
системы
Несоблюдение сроков выполнения работ по этапам
Методики предотвращения:
В начальных стадиях проекта проведение учета,
организация командной работы, выделение ролей и
стимулирование;
Описание и сохранение всех проведенных работ и
открытый доступ к этим данным для всех участников
проекта.
Этап разработки:
Риск персонала
Риски:
Увольнение сотрудников, которые отвечают за
проведение разработки
Несогласованность действий между участниками
проекта из-за плохой системы коммуникации
Ошибочное представление задачи проектирования
Набор разработчиком без опыта работы с подобными
системами