51
Сервер БД поддерживает работоспособность базы данных и отвечает за
стабильность и безопасность данных, а также реализует операции ввода-вывода
при доступе клиента к необходимым данным. Специфика сервера БД состоит в
том, что информация обычно обрабатываются транзакционно, т.е. система
получает небольшой объем данных, обрабатывает их и затем сохраняет. Это
создает определенные требования к технической части сервера БД, к примеру:
• Увеличенный объем ОЗУ для кэширования самых часто
используемых участков БД;
• Скоростная дисковая подсистема, способная в первую очередь
быстро обрабатывать огромное количество мелких запросов в единицу времени
(IOps - inputs/outputs per second);
• Хорошая вычислительная мощность для обработки данных.
Базовые требования к материнской плате сервера – она должна
поддерживать контроль и мониторинг всех составляющих частей сервера в
реальном времени, и в момент отказа любой из составляющих, не завершая
работу, реализовать автоматическое резервирование нужного компонента и
оповестить администратора сети о возникшей проблеме.
Серверу БД нужен значительный объем оперативной памяти. Работа с ОЗУ
на порядки быстрее, чем работа с обычными жесткими дисками, поэтому чем
больший объем памяти установлен на сервере, тем лучше, при условии, что сама
ОС и исходное приложение сервера СУБД могут адресовать и работать с таким
объемом памяти. Современные ОС и приложения почти лишены данных
ограничений, т.к. способны адресовать до 64Гб и более. Двухпроцессорные
серверы комплектуются 128Гб ОЗУ, а четырех- и восьмипроцессорные - до 256Гб
ОЗУ.
В качестве HDD для серверов БД лучше применять диски SAS (Serial
Attached SCSI) на 10000 об/мин или 15000 об/мин. Такие диски оптимизированы
для работы на транзакционных нагрузках и по такому параметру имеют почти
трехкратную производительность, по сравнению с дисками SATA. Также диски
SAS изначально создавались под использование в RAID-массивах и показывают
52
почти всегда линейный рост скорости работы массива при увеличении числа
дисков в нем.
Современные процессоры значительнее производительнее, чем
процессоры 3-4 летней давности благодаря применению технологии
многоядерности. Сейчас сервер с 8-ю ядрами может приобрести почти каждая
организация. Благодаря дешевом оборудовании. Для "тяжелых" систем вскоре
также отпадет необходимость установки дорогостоящих многопроцессорных
RISC-систем, которые при идентичной производительности на порядок дороже.
Сегодня существуют четырех- и восьмипроцессорные серверы с архитектурой
x86 и поддержкой четырех- и даже шестиядерных процессоров, дает возможность
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;
2 жёстких диска SAS не менее 750 Гб;
наличие привода DVD-RW;
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, встроенной технологией RAID и
комплексной системой удаленного управления Lights-Out.
53
Сервер HP ProLiant ML150 G6 – это доступная масштабируемая платформа
для растущего бизнеса. Резервные вентиляторы и блоки питания обеспечивают
эффективный контроль питания и уровня температуры для поддержания
работоспособности системы. Решение TPM предоставляет эффективные функции
шифрования данных для их надежной защиты (таблица 1.10.)
Таблица 1.8
Сравнение серверов
Параметр
HP ProLiant DL320G6
HP ProLiant ML150 G6
Корпус
1U Rackmount
MidiTower
Центральный
процессор
2.26GHz Intel® Xeon® E5520
Nehalem QuadCore
w/HyperThreading 5.86GT/s
FSB, 8192Kb L3 cache
Intel® Xeon® Processor E5504
(2.00 GHz, 4MB L3 Cache, 80W,
DDR3-800)
Оперативная
память
2 х DIMM 2048MB DDR-III
PC3-10600 ECС
2 х DIMM 2048MB DDR-III
PC3-10600 ECC
Набор
микросхем
(chipset)
Intel® 5500 Server chipset
Intel® 5500 Server chipset
Сетевой
адаптер
Embedded HP NC107i PCI
Express Gigabit Server Adapter
Embedded HP NC107i PCI
Express Gigabit Server Adapter
Жесткие
диски
2 х HDD 750GB SAS 3G
7200rpm (DP) HotPlug LFF
2 х HDD 750GB SAS 3G
7200rpm (DP) HotPlug LFF
Оптический
привод
DVD-RW 8x
DVD-RW 16x
Стоимость
4095 у.е.
3272 у.е.
Как видно из таблицы 1.10, при одинаковой конфигурации серверы имеют
ощутимое различие в стоимости – около 800 у.е. Сервер HP ProLiant DL320 G6
имеет более компактный размер, большую возможность для расширения,
большую отказоустойчивость. Однако, для рассматриваемой задачи эти
характеристики не являются критически важными, поэтому можно выбрать более
дешевый вариант с той же производительностью. Выбираем сервер HP ProLiant
ML150 G6.
54
2 Проектная часть
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Жизненный цикл определяется как непрерывный процесс, который обычно
начинается с момента принятия решения о важности его реализации и
заканчивается сразу же после его изъятия из эксплуатации.
Среди наиболее популярных стандартов обычно выделяют следующие:
• ГОСТ 34.601-90 – применим к автоматизированным системам и
устанавливает все стадии и этапы их разработки. Также в этом стандарте есть
описание содержания работ для каждого этапа. Этапы и стадии, которые
закреплены в данном стандарте, чаще всего соответствуют каскадной модели
жизненного цикла.
• ISO/IEC 12207 – стандарт, определяющий процессы и организацию
жизненного цикла. Применим к любому виду заказного ПО. В стандарте нет
описания стадий, фаз и этапов.
• Custom Development Method (Oracle) – технологический материал по
разработке прикладных ИС, который детализирован до уровня заготовок
проектных инструкций, которые будут использоваться в проектах с участием
Oracle. Используется CDM для классической модели ЖЦ (имеются все этапы и
задачи), а также при технологии быстрой разработки или облегченного прохода,
которые используются в случае малого проекта.
• Rational Unified Process (RUP) – использует некую интерактивную
модель разработки, которая включает 4 фазы: начало, исследование, построение
и внедрение. Любая из этих фаз может разбиваться на этапы, в результате которых
исполняется версия для внутреннего или внешнего использования. Проход по
всем 4 фазам – это цикл разработки, и каждый такой цикл завершается генерацией
версии системы. Если после этого проект продолжается, то сам продукт также
видоизменяется и проходит эти фазы еще раз. Суть работы в рамках RUP -
разработки и сопровождение моделей на базе UML.
55
• Microsoft Solution Framework (MSF) – поход на RUP, также имеет 4
фазы: анализ, проектирование, разработка и стабилизация, является
итерационным и предполагает применение объектно-ориентированных моделей.
MSF в сравнении с RUP в большей степени предназначен для создания бизнес-
приложений.
• Extreme Programming (XP) – экстремальное программирование
(новейшая методология, сформировалась в 96 году). Основу методологии
составляют командная работы, активная коммуникация с заказчиком в течение
всего проекта по созданию ИС, ведение разработки с применением
последовательно обрабатываемых прототипов.
Для выбора стандарта основным фактором будет являться более подробное
и полное описание работы на стадиях и этапах разработки АС.
Стандарт ISO/IEP 12207 не имеет подробного описания работы на разных
стадиях и этапах создания АС.
Стандарт CDM рассчитан на проекты с использованием Oracle-технологий,
которые не применяются в данном проекте.
Стандарт MSF, как было сказано выше, ориентирован на бизнес-сферу.
Стандарт XP больше рассчитан на команду. Поэтому в данном проекте
используется ГОСТ 34.601-90, поскольку именно у него есть описание работы на
каждом этапе разработки АС.
Базовыми стадиями создания АС являются:
1) Выведение требований к системе;
2) Создание концепции;
3) Написание ТЗ;
4) Составление технического проекта;
5) Подготовка документации;
6) Внедрение.
На стадии «Выведение требований к системе» делаются следующие
работы:
• Обследуется объект;
• Формируются требования пользователя;
56
• Обосновывается необходимость разработки.
В данном этапе задействованы следующие участники: IT-менеджер,
начальник отдела производства. После реализации всех задач составляет ся отчет
о проделанной работе – описание объекта автоматизации, требований к системе,
выражение затрат на создание, введение в эксплуатацию и поддержку,
ожидаемый эффект от внедрения и требуемые условия для нормальной работы
системы.
После выполнения этапа «Выведение требований к системе» создается
вариант концепции. Разрабатывают несколько вариантов концепции и плана
реализации, оценивают ресурсы, необходимые на реализацию ИС и ее
нормальную работу, оценивают недостатки и достоинства каждого метода,
сопоставляют требования пользователей и функциональности возможной
системы.
На этапе «Создание концепции» участвует только IT-менеджер. После того,
как работа выполнена, выбирается наиболее удачный из всех подходящих
вариантов, который полностью удовлетворяет всем требованиям.
После этапа «Создание концепции» составляется ТЗ проекта
автоматизации. По его завершению важно его утвердить и согласовать. На данном
этапе участвуют: IT-менеджер и начальник отдела делопроизводства. По итогам
данный пункт может определять - функции ИС и подсистем, состав отдельных и
комплексных задач, концепцию информационной базы, состав системы
управления БД, функции и параметры программных средств.
После утверждения ТЗ идет разработка проектного решения. ITменеджер и
программист разрабатывают логическую и физическую модель БД, а также
определяют общую организацию данных.
После завершения этапа «Составление технического проекта» IT-менеджер
и программист оформляют рабочую документацию, которая включает:
технические и программные требования, руководство пользователя. После
завершения всех работ и написания документации остаётся только внедрить
систему.
57
Этап внедрения включает в себя: подготовку объекта автоматизации,
обучение сотрудников, проведение строительно–монтажных работ,
пусконаладочных работ, проведение испытаний, опытная эксплуатация и
приемочные испытания. В этом этапе участвуют: IT-менеджер, системный
администратор, начальник делопроизводства. После этого происходит анализ
испытаний ИС, проверка на соответствие ТЗ, устраняются неполадки или
подписываются все акты.
Далее выберем модель жизненного цикла информационной системы.
В настоящее время наиболее распространены следующие модели:
Каскадная;
Спиральная;
Итеративная.
Каскадный подход неплохо зарекомендовал себя при создании
относительно простых ИС, когда в самом начале проекта можно очень точно и
емко сформулировать нужные требования к системе. Главным недостатком такого
подходя можно назвать то, что процесс реального создания системы не может
полностью уложится в такую жесткую схему, постоянно есть потребность в
возвращении к предыдущим этапам и просмотре или изменении ранее принятых
решений. В итоге реальный процесс разработки ИС оказывается похож на
поэтапную модель с промежуточным контролем.
Выделяют следующие положительные стороны использования каскадного
подхода:
• Каждый этап включает в себя законченный набор проектной
документации, отвечающий критериям согласованности и полноты;
• Реализуемые в логической последовательности работы дают
возможность планировать сроки завершения всех работ и подсчитывать затраты.
Цикличная модель ЖЦ создавалась для преодоления вышеперечисленных
проблем. На этапах анализа и проектирования степень создания технических
решений и удовлетворенность потребностей заказчика оценивалась методикой
создания прототипов. Каждый цикл характеризовал создание работоспособного
фрагмента или версии программы. Такой подход позволял уточнить требования,
58
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.
Но и такая схема не дает возможности оперативно учитывать возникающие
доработки и изменения требований к системе. Согласование параметров
разработки с пользователями делается только в отдельных точках, планируемых
после завершения некоторого объема работ, а общие требования к ИС отражены в
техническом задании на все время ее создания. Поэтому пользователи часто
получают систему, которая не полностью удовлетворяет их реальным
потребностям.
Итеративная разработка показывает объективно существующий цикл
разработки сложных систем. Она дает возможность переходить на следующий
этап, не дожидаясь окончательного завершения работы на текущем этапе и решить
главную задачу – оперативное и быстрее представить пользователям
работоспособный продукт, тем самым, заранее начиная процесс уточнения
корректировки требований.
Главная проблема спирального цикла в определении момента перехода на
другой этап. Для ее решения внедряются временные ограничения на все этапы
жизненного цикла, и переход производится в соответствии с планом, даже если
работы по прошлому этапу еще не завершены. Планирование производится на
базе статистических сведений, полученных при подготовке других проектов, а
также из личного опыта разработчиков.
Для разработки системы выбираем каскадную модель, так как она
позволяет работать над несколькими этапами разработки одновременно.
Для внедрения системы выбираем стратегию Пилотный проект.
Работы, ожидаемые на этапе эксплуатации, можно разделить на две
группы: плановые и неплановые.
К плановым работам будут относятся такие работы, как:
инсталляция программного обеспечения;
59
базовая настройка и проверка работоспособности компонентов
устанавливаемой системы;
устранение недостатков в конфигурации системы;
проверка надежности работы системы;
окончательная донастройка.
Данные работы будут выполнять специалисты отдела ИТ.
Внедрение системы.
Существует несколько различных стратегии внедрения системы:
1) Стратегия “Параллельное использование” предполагает параллельное
выполнение старой и новой технологии решения задачи, их результаты
сравниваются. Если результаты сравниваются длительное время, то реализуется
переход на новую технологию.
Положительные стороны:
• Отсутствие риска ошибок в виде новых технологий;
• Внедрением ИС можно заниматься независимо от обычного
операционного планирования фирмы.
Негативные стороны:
• Сильная загрузка персонала;
• Необходимость удвоения мощности серверов;
• Необходимость сверки результатов деятельности двух технологий.
2) Стратегия “Скачек” – это не новая технология, и работает она до
определенного момента, затем реализуется внедрение новой технологии, а затем
уже используется только новая технология.
Положительные стороны:
• Почти незаметный переходный период;
• Отсутствие двойных затрат на деятельность учреждения;
• Новые процессы более оптимальны поскольку нет переходного
периода.
Негативные стороны:
• Повышенный риск несоответствия качества ИС требованиям
предприятия;
60
• Повышенные требования к процессу планирования перехода на
обновленную технологию;
3) Стратегия “Пилотный проект” применяет тактику скачка к некоторому
числу процессов, областью применения зачастую становится небольшой участок.
Положительные стороны:
• Отсутствии риска выбора неверного решения, приводящего к
длительному простою всего предприятия;
• Доступность изменения планируемой технологии в процессе
установки ИС на участке;
• Отсутствие двойных затрат на реализацию проекта.
Негативные стороны:
• Запутанное объединение информационных потоков, составляемых
по старой и новой технологии;
• Одновременное управление и старой, и новой ИС.
4) Стратегия “Узкое место” автоматизирует малую часть
производственного процесса, который зачастую выбирается по критериям
эффективности, приводящих к увеличению качества внедрения процессов только
выделенном узком месте.
Положительные стороны:
• После окончания автоматизации каждого узкого места можно
прервать автоматизацию;
• Невысокие требования к уровню планирования внедренческих работ.
Негативные стороны:
• Проведение полного цикла планирования на каждом из узких мест –
имея возможность прерывания автоматизации, сам процесс может никогда не
закончится;
• Независимость автоматизации узких мест приводит к созданию
лишнего множества программно-аппаратных решений.
Следующим этапом становится этап тестирования системы, в котором
определяются ее недостатки и узкие места, а также реализуются меры по
устранению и модернизации системы.