51
избыточностью, которая позволяет оптимально использовать их в различных
приложениях.
Для решения этой проблемы требуется интегрированная база данных, в
которой данные, поступающие как из центральной базы данных РЖД, так и
из касс, взаимосвязаны.
Основными способами организации базы данных являются создание
централизованных и распределенных баз данных. [4] В рассматриваемой
проблеме распределенная структура информационной системы не
предполагается, поскольку задача небольшая с точки зрения объема данных
и количества пользователей.
Таким образом, для решения поставленной задачи необходима
интегрированная централизованная база данных.
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
Обоснование выбора системы управления базой данных
Выбор системы управления базами данных (СУБД) представляет собой
сложную многопараметрическую задачу и является одним из важных этапов
при разработке приложений баз данных. Выбранный программный продукт
должен удовлетворять как текущие, так и будущие потребности предприятия,
принимая во внимание финансовые затраты на приобретение необходимого
оборудования, саму систему, разработку необходимого программного
обеспечения на ее основе, а также обучение персонала. Кроме того, вам
необходимо убедиться, что новая СУБД способна принести реальную выгоду
для предприятия [21].
Самый простой подход при выборе СУБД основан на оценке степени, в
которой существующие системы удовлетворяют основным требованиям
проекта созданной информационной системы. Более сложный и дорогой
вариант - создать тестовый проект на основе нескольких СУБД, а затем
52
выбрать наиболее подходящего кандидата. Но в этом случае необходимо
ограничить круг возможных систем, основываясь на определенных
критериях выбора. В этом случае можно выделить несколько групп
критериев:
– Моделирование данных;
– Особенности архитектуры и функциональные возможности;
– Контроль работы системы;
– Особенности разработки приложений;
– Производительность;
– Надежность;
– Требования к рабочей среде;
– Смешанные критерии.
Основной принцип выбора СУБД следует рассматривать как
определение программного продукта, наиболее соответствующего
требованиям.
Оценка производительности выполняется методом тестирования с
использованием тестов из набора AS3AP (ANSI SQL Standard Scalable и
Portable). Они контролируют широкий спектр часто встречающихся операций
с базами данных и моделируют однопользовательские и
многопользовательские среды [23].
В таблице 5 приведена сравнительная таблица четырех
распространенных систем управления базами данных, конкурирующих
на рынке программного обеспечения по основным показателям.
Таблица 5
Сравнительный анализ возможностей наиболее популярных
доступных СУБД
Критерий
Система управления базой данных
MS
Access
2013
SQLite
MS SQL
Server
2012
MySQL
6.0
Моделирование данных
4
3
3
2
Особенности
архитектуры и функционал
4
2
4
5
53
Критерий
Система управления базой данных
MS
Access
2013
SQLite
MS SQL
Server
2012
MySQL
6.0
Контроль работы системы
3
4
4
3
Производительность
5
2
5
3
Особенности разработки
4
2
5
5
Надежность
5
3
4
3
Требования к рабочей среде
3
3
4
4
Смешанные критерии
4
1
5
5
Итого:
32
20
34
30
Графическое представление возможностей вышеуказанных СУБД
представлено на рисунке 8.
Рисунок 8. Сравнительный анализ возможностей наиболее
популярных доступных СУБД
Таким образом, исходя из того, какая СУБД уже используется в ООО
««Four cardinal points Train», а также результатов проведенного
сравнительного анализа, для проекта, рассматриваемого в данной
магистерской диссертации проекте наиболее приемлема СУБД MS SQL
Server.
32
20
34
30
0
5
10
15
20
25
30
35
40
MS Access 2013 SQLite MS SQL Server 2012 MySQL 6.0
Сравнительный анализ возможностей СУБД
54
Обоснование выбора средств разработки клиентской части
информационной системы
Среди множества языков программирования, необходимо выделить
следующие основные языки, в которых возможна разработка нашего
приложения: C++, Delphi, C#, Basic. Представим описание, каждого из
упомянутых языков.
C ++ - это скомпилированный строго типизированный язык
программирования общего назначения. Поддерживаются различные
парадигмы программирования: обобщенная, процедурная, функциональная;
Наибольшее внимание уделяется поддержке объектно-ориентированного
программирования.
C ++ инновации по сравнению с C:
– Поддержка шаблонов;
– Поддержка объектно-ориентированного программирования через
классы;
– Дополнительные типы данных;
– Дополнения к стандартной библиотеке;
– Пространства имен и т. д.
Visual Basic является последней версией языка программирования
Basic. В настоящее время Visual Basic позволяет быстро создавать
приложения, работающие в Windows, для любой области компьютерных
технологий: мультимедиа, бизнес-приложения, клиент-серверные
приложения, а также приложения для управления базами данных.
Visual Basic - это интегрированная среда разработки, которая содержит
набор инструментов, которые упрощают и ускоряют процесс разработки
приложений. Более того, процесс разработки заключается не в написании
программы (кода программы), а в разработке приложения.
Недостатки Visual Basic.
– - Поддержка операционных систем только семейств Windows и Mac
OS X.
55
– Отсутствие наследования реализации объектов. Существующий в
языке механизм наследования позволяет наследовать только интерфейсы, но
не их реализацию.
– Для работы программы требуется установка msvbvmXX.dll.
Delphi. Delphi основан на объектно-ориентированном языке OBJECT
RASCAL, который лучше всего подходит для образовательных целей и
достаточно прост для понимания. Эта позиция позволяет нам приступить к
проектированию будущей системы без полного понимания предметной
области, в которой будет использоваться информационная система.
Dеlрhi – это сочетание нескольких важных технологий:
– Высокопроизводительный компилятор в машинном коде;
– Объектно-ориентированная компонентная модель;
– Визуальное (и, следовательно, быстрое) построение приложений из
прототипов программного обеспечения;
– Масштабируемые инструменты для построения баз данных.
Основной упор в объектно-ориентированной модели программных
компонентов в Delphi сделан на максимальное использование кода. Это
позволяет разработчикам создавать приложения, чтобы максимально
использовать возможности ранее подготовленных объектов, а также дает им
возможность наследовать их свойства и методы. Нет ограничений на тип
объекта, который может создать разработчик. Все в Delphi написано на нем,
поэтому разработчики имеют доступ к тем же объектам и инструментам,
которые использовались для создания рабочей среды. В результате нет
никакой разницы между объектами, продаваемыми Embarcadero, третьими
лицами, и объектами, которые вы можете создать [10].
Среда Delphi включает полный набор визуальных инструментов для
быстрой разработки приложений VCL. VСL - это библиотека визуальных
компонентов, которая включает в себя стандартные объекты создания
пользовательского интерфейса, объекты управления данными, графические
56
объекты, многофайловые объекты, графические объекты и объекты
управления.
Проведем анализ вышеописанных языков программирования по
определенным критериям. Результаты анализа представлены в таблице 6.
Таблица 6
Сравнительный анализ языков программирования по 5 бальной
шкале
Критерий
Delphi
C++
C#
Visual
Basic
Объектно-
ориентированность
4
4
5
3
Быстрота процесса
разработки
5
5
4
3
Наличие большого
количества
встроенных
компонентов
5
4
3
3
Достаточное
количество
качественной
документации на
русском языке
4
4
3
3
Эффективность
выполнения кода
5
4
4
4
Итого
23
21
19
16
Графическое представление возможностей вышеуказанных средств
разработки приложений представлено на рисунке 9.
57
Рисунок 9. Сравнительный анализ возможностей наиболее
популярных языков программирования
Из результатов исследования можно сделать вывод о том, что язык
программирования Delphi является оптимальным для разработки
информационной системы, так как удовлетворяет всем предъявленным
требованиям, а также соответствует личным предпочтениям разработчика.
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому
обеспечению
Техническое обеспечение - совокупность технических средств,
предназначенных для работы информационной системы, а также
соответствующая документация для этих средств и технологических
процессов.
Комплекс технических средств включает в себя:
– Компьютеры любых моделей;
– Устройства для сбора, накопления, обработки, передачи и вывода
информации;
– Устройства передачи данных и линии связи;
23
21
19
16
0
5
10
15
20
25
Delphi C++ C# Visual Basic
Сравнительный анализ языков программирования
58
– Оргтехника и устройства автоматического поиска информации;
– Эксплуатационные материалы и др.
Для проектируемой ИС необходимо следующее аппаратное
обеспечение:
– Персональные компьютеры для рабочих мест кассира, оператора,
директора;
– Локальная вычислительная сеть;
– Сервер информационной системы;
– Принтеры для печати документов.
В настоящее время имеются компьютеры на участке продаж билетов, у
оператора и у начальника склада. Конфигурация имеющихся компьютеров
удовлетворяет требованиям к ПК ИС учета продаж железнодорожных
билетов (таблица 7). Компьютеры объединены в сеть, имеют доступ к сети
Интернет. Каждое рабочее место оснащено лазерным принтером.
Таблица 7
Минимальные требования к аппаратному обеспечению ПК АИС
учета продаж железнодорожных билетов
Характеристика
Значение, не менее
Частота процессора
2.3 ГГц
ОЗУ
4 Гб
Объем жесткого диска
300 Гб
Монитор
1366×768
Необходимо приобрести сервер базы данных для системы. Сервер АИС
учета продаж железнодорожных 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 – 6.
Сервер базы данных поддерживает базу данных и отвечает за
целостность и безопасность данных, а также обеспечивает операции ввода-
вывода, когда клиент получает доступ к информации. Специфика сервера
базы данных заключается в том, что данные обычно обрабатываются
59
транзакционно, т. е. система запрашивает небольшой объем данных,
выполняет с ними операцию, а затем сохраняет их. Это накладывает
определенные требования к оборудованию сервера базы данных, а именно:
– Большой объем оперативной памяти для кеширования наиболее
интенсивно используемых частей базы данных;
– Высокопроизводительная дисковая подсистема, характеризующаяся
прежде всего способностью обрабатывать большое количество мелких
запросов за единицу времени (IOps - входы / выходы в секунду);
– Высокая вычислительная мощность для обработки информации.
Основное требование к серверной плате заключается в том, что она
должна иметь возможность отслеживать и контролировать все компоненты
сервера в режиме реального времени, а в случае сбоя любого из компонентов
без прерывания работы выполнять автоматическое резервное копирование
компонента и уведомлять системного администратора об ошибке.
Серверу базы данных требуется большой объем оперативной памяти.
Работа с оперативной памятью на несколько порядков быстрее, чем с
жесткими дисками, поэтому чем больше памяти у сервера, тем лучше при
условии, что операционная система и само приложение сервера СУБД
способны обращаться и работать с таким большим объемом памяти.
Современные операционные системы и приложения на самом деле не имеют
этих ограничений, потому что способны адресовать до 64 ГБ и более.
Двухпроцессорные серверы могут быть оснащены 128 ГБ ОЗУ, а четырех- и
восьмипроцессорные серверы - до 256 ГБ.
В качестве жестких дисков для серверов БД рекомендуется
использовать диски SSD (Solid State Drive) со скоростью чтения записи 2500
Б/с. Эти диски оптимизированы для работы на транзакционных нагрузках и,
согласно этому показателю, имеют в два-три раза более высокую
производительность, чем диски SATA. Кроме того, диски SAS изначально
предназначались для работы в RAID-массивах и демонстрировали почти
60
линейное увеличение производительности массива при увеличении
количества дисков в нем.
Современные процессоры стали значительно более
производительными, чем несколько лет назад, благодаря внедрению
многоядерных технологий. Теперь сервер с 8 ядрами доступен практически в
каждой организации. Благодаря этому стало возможным обрабатывать
значительные объемы информации на относительно недорогом
оборудовании. Для «тяжелых» систем постепенно нет необходимости
приобретать дорогие многопроцессорные RISC-системы, которые стоят на
порядок дороже. В настоящее время существуют четырех- и
восьмипроцессорные серверы стандартной архитектуры x64 с поддержкой
четырех- и даже шестиядерных процессоров, что позволяет иметь до 32 ядер
в одной системе.
Итак, основные требования к серверу, следующие:
Восьмиядерный процессор Intel;
Объем оперативной памяти не менее 16 Гб;
Контроллер RAID 1;
Жёсткий диск SSD не менее 1ТБ;
сервер должен быть из линейки серверов Hewlett Packard.
Серверы Hewlett Packard выпускаются под маркой HP Proliant – это
очень надежное, простое и универсальное оборудование, которое
используется в самых разных отраслях. Под перечисленные выше требования
подходят модели HP ProLiant DL320G6 и HP ProLiant ML150 G6. [10]
HP ProLiant DL320G6 – сервера для монтирования в стойку 1U.
Новейшие четырёхъядерные процессоры Intel® Xeon® 5500, возможность
выбора модулей памяти DDR3 Registered или Unbuffered DIMM, технологии
SAS и PCI Express Gen2 формируют высокопроизводительную систему,
идеально подходящую для ресурсоемких приложений. DL320 G6 – это
сверхплотная платформа с высокой отказоустойчивостью, обеспечиваемой
резервными блоками питания, вентиляторам, зеркалированной памятью,