41
Классификаторы необходимы для описания данных, они отражают
единство классификации и кодирования данных и созданы для реализации
машинной обработки и выдачи результатов в удобной для пользователей форме
при решении различных задач.
В нашем проекте применялись следующие общероссийские
классификаторы:
• ОКОПФ - Общероссийский классификатор организационно-
правовых форм;
• ОКУД - Общероссийский классификатор управленческой
документации.
В процессе создания системы нужно использовать реляционную модель
БД. Реляционная модель данных отдельной предметной области включает в себя
набор отношений, меняющихся во времени. В процессе разработки ИС
совокупность отношений дает возможность хранить данные о всех объектах
предметной области, отражать связи между ними. При этом сами данные
сохраняются в таблицах. Для простоты определения каждая таблица
реализованной БД имеет уникальный код.
К ИО предъявляются указанные ниже общие требования:
• ИО должно быть достаточным для реализации всех
автоматизируемых функций объекта;
• В процессе кодирования данных должны использоваться принятые
у заказчика классификаторы;
• В процессе кодирования выходной и входной информации, которая
применяется на высшем уровне управления, нужно использовать
классификаторы этого уровня;
• Важно обеспечить совместимость с ИО систем, которые так или
иначе связаны с разрабатываемой системой;
• Все формы документов должны отвечать корпоративным
стандартам заказчика (или унифицированной системы документации);
• Строение документов и экранных форм должно соответствовать
параметрам терминалов на рабочих местах пользователей;
42
• Графики формирования и содержание информационных
сообщений, а также применяемые аббревиатуры должны быть общепринятыми в
этой предметной области и обговоренными с заказчиком;
• ИС должна предусматривать наличие средств контроля входной и
итоговой информации, механизма обновления данных в информационных
массивах, методик отслеживания целостности ИБ, средств защиты от
нелегального доступа.
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному
обеспечению
Программное обеспечение ИС - специальное разработанное в рамках
автоматизации программное обеспечение, реализующие разработанные модели
разной степени адекватности, отражающие функционирование реального
объекта; а также ПО общего назначения, предназначенное для решения типовых
задач анализа данных.
В рамках решения указанной задачи системным ПО выступает сама ОС.
Для всех видов серверов будет выбрана Windows 7 Professional, поскольку нет
смысла менять ОС, используемую для автоматизированной системы управления
компанией.
Требования, которым должно соответствовать создаваемое ПО:
• Стабильность, поскольку в процессе работы ИС важна ее
постоянная доступность;
• Эффективность, поскольку на основе выходных данных ИС
избираются управленческие решения;
• Простота использования для пользователя;
• Защита данных;
• Изменяемость, что вызвано планами на дальнейшее развитие всей
ИС предприятия в целом
• Компактность;
• Модифицируемость;
• Минимальные затраты на обслуживание и поддержку.
43
Также имеются требования, предъявляемые к программам и приложениям,
созданных в рамках автоматизированной ИС, с точки зрения конечных
пользователей, и они следующие:
• Все программные продукты, включенные в состав системы, должны
соответствовать требованиям, определяемым к человеко-машинному
интерфейсу;
• В приложениях автоматизированной системы должен
присутствовать стандартный интерфейс (классический вид окон, меню и панелей
инструментов, доступность настройки параметров среды);
• Приложение должно поддерживать встроенную справку и уметь
работать с контекстными подсказками;
• В процессе работы с приложением данные должны быть защищены
от неправильных действий пользователя.
Инструментальное программное средство определяется на основе
выбранной и утверждённой методологии и стратегии автоматизации задачи.
На этапе системного анализа лучше всего применять метод
функционального моделирования, поддерживаемый таким ПО, как ППП
Design/IDEF 3.5. Его выбор связан с тем, что данный ППП рассматривается как
средство CASE-технологий и обеспечивает строгое соответствие принципов
функционально-модульного или структурного подхода к разработке. Нотация
IDEF0, в которой создаются диаграммы бизнес-процессов с применением
принципов декомпозиции, соответствует всем требованиям указанного подхода.
В рамках сравнения с другими CASE-средствами, к примеру: ARIS, BP Win, ER
Win, также широко применяемыми в российском бизнес-секторе, ППП
Design/IDEF 3.5 становится относительно недорогим и не менее качественным
средством разработки. Т.к. автономная задача планирования регулярных закупок
материальных ценностей включает в себя менее десяти уровней декомпозиции,
используемое инструментальное средство будет являться наиболее
эффективным.
На этапе системного синтеза важно выбрать ПО для разработки
программных модулей, непосредственно составляющих указанную ИС.
Поскольку используется каноническая стратегия создания проекта
44
автоматизации, включающая в себя ручное оригинальное проектирование и
реконструкцию, то в качестве инструментального ПО выступает язык
программирования высокого уровня, позволяющий генерировать экранные
формы документов, а также организует работу с БД.
Сегодня широко применяются языки программирования высокого уровня,
такие как: Delphi, C++, Pascal, а также СУБД на базе SQL, QBE. Подбор языка
программирования основывается на выборе типа применяемой БД.
Созданы языки манипулирования данными, дающие возможность
реализовать все операции реляционной алгебры и почти все их сочетания. Среди
них наиболее распространены SQL (структурированный язык запросов) и QBE
(запросы по образцу). Эти языки относятся к языкам высокого уровня, благодаря
которым пользователь определяет, какие данные нужно получить, не уточняя
методику их получения.
Одним из главных достоинств встроенных БД можно назвать то, что есть
возможность хранить логически сгруппированные данные в различных таблицах
и отражать связи между ними, объединяя единую базу. Для задания связи
таблицы имеют поля с идентичными именами или хотя бы с идентичными
форматами данных. Связь между таблицами указывает отношения между
равными значениями в этих полях. При использовании такой организации
данных можно уменьшить избыточность хранимых данных, упростить их ввод и
реализацию запросов и отчетов.
Выбор системы управления баз данных (СУБД) включает в себя довольно
трудную многопараметрическую задачу и становится одним из самых значимых
этапов в процессе разработки приложений БД. Определенный программный
продукт должен соответствовать как текущим, так и будущим потребностям
компании. Выделим для рассмотрения несколько СУБД: SQL Anywhere, Oracle,
SQLBase, InterBase.
Sybase SQL Anywhere Studio — многофункциональный программный
пакет, который обеспечивает управление и синхронизацию данных предприятия,
позволяет быстро разрабатывать и внедрять решения в области баз данных для
мобильных вычислений и рабочих групп.
45
Современная СУБД Oracle — это мощный программный комплекс,
позволяющий создавать приложения любой степени сложности. Ядром этого
комплекса является база данных, хранящая информацию, количество которой за
счет предоставляемых средств масштабирования практически безгранично. C
высокой эффективностью работать с этой информацией одновременно может
практически любое количество пользователей (при наличии достаточных
аппаратных ресурсов), не проявляя тенденции к снижению производительности
системы при резком увеличении их числа.
SQLBase — это реляционная многопользовательская СУБД типа клиент-
сервер фирмы Gupta Corporation (Menlo Park, USA). Она предназначена для
использования в качестве сервера баз данных в локальных вычислительных
сетях на базе персональных компьютеров. SQLBase ориентирована, прежде
всего, на сети масштаба малого и среднего предприятия с количеством
одновременно обращающихся к СУБД рабочих станций от 20 до 100, а также на
подразделения (филиалы, отделения) крупных организаций. В целом СУБД
такого класса называют серверами для рабочих групп (Workgroup Server).
SQLBase поддерживает базы данных размером до 4 Гбайт в виде
консолидированного файла и до 512 Гбайт в разделенном режиме (partitioned
database mode).
InterBase — это система управления реляционными базами данных,
поставляемая корпорацией BORLAND, для построения приложений с
архитектурой клиент-сервер произвольного масштаба: от сетевой среды
небольшой рабочей группы с сервером под управлением Novell NetWare или
Windows NT на базе IBM PC до информационных систем крупного предприятия
на базе серверов IBM, Hewlett-Packard, SUN и т.п.
В данном дипломном проекте используются:
- Язык программирования высокого уровня Borland Delphi 7
- Структурированный язык запросов SQL, который может использоваться
совместно с Borland Delphi 7 для организации работы на базе разрабатываемой
ИС и СУБД MS Access.
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
46
Техническое обеспечение - это персональный компьютер, оргтехника,
линии связи, оборудование сетей. Вид информационной технологии, зависящий
от технической оснащенности (ручной, автоматизированный, удаленный) влияет
на сбор, обработку и передачу информации.
Комплекс технических средств составляют:
компьютеры;
устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода
информации –жесткие диски, устройства хранения данных, сканеры, принтеры,
факсимильные аппараты;
устройства передачи данных и линий связи – модемы;
эксплуатационные материалы – бумага, CD (DVD)- диски и т. п.
Техническое обеспечение - это персональный компьютер, оргтехника,
линии связи, оборудование сетей. Вид информационной технологии, зависящий
от технической оснащенности (ручной, автоматизированный, удаленный) влияет
на сбор, обработку и передачу информации.
В настоящее время конфигурация имеющихся компьютеров удовлетворяет
требованиям к ПК ИС Компьютеры объединены в сеть, имеют доступ к сети
Интернет. Каждое рабочее место оснащено лазерным принтером.
Необходимо приобрести сервер базы данных для системы. Сервер БД
обслуживает базу данных и отвечает за целостность и сохранность данных, а
также обеспечивает операции ввода-вывода при доступе клиента к информации.
Специфика сервера базы данных заключается в том, что данные, как правило,
обрабатываются транзакционно, т.е. система запрашивает небольшой объем
данных, проводит над ними операцию и затем сохраняет. Это накладывает
определенные требования к аппаратной части сервера БД, а именно:
большой объем оперативной памяти для кэширования наиболее
интенсивно используемых участков базы данных;
высокопроизводительная дисковая подсистема, характеризующаяся
в первую очередь способностью обрабатывать большое количество мелких
запросов в единицу времени (IOps - inputs/outputs per second);
высокая вычислительная мощность для обработки информации.
47
Основное требование к системной плате сервера – она должна уметь вести
в режиме реального времени контроль и мониторинг всех компонентов сервера,
и в случае отказа любой из составляющих, не прерывая работы, выполнить
автоматическое резервирование компонента и оповещение системного
администратора о возникшей ошибке.
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
48
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
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;
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,
49
вентиляторам, зеркалированной памятью, встроенной технологией RAID и
комплексной системой удаленного управления Lights-Out.
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 1.7
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 1.7., 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.
50
2 Проектная часть
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
ЖЦ любой ИС выступает неким сбором событий, которые происходят с
системой от начала использования до вывода из эксплуатации.
Модель ЖЦ показывает разные состояния системы от этапа
необходимости данной ИС и до момента завершения ее обслуживания. Модель
ЖЦ является некой структурой, включающей в себя процессы, действия и
задачи, которые происходят в рамках создания, поддержки ПО в период жизни
системы, от понимания требований до прекращения использования.
Есть несколько моделей ЖЦ [29]:
• Каскадная модель, которая подразумевает периодическую
реализацию всех этапов проекта в утвержденном ранее порядке. Работа над
следующим этапом говорит о полном завершении всех работ предыдущего.
• Поэтапная модель с контролем в периодах. Реализация ИС
происходит в рамках итерации с циклами обратной связи каждого этапа.
Межэтапные проверки помогают выявить имеющиеся взаимовлияние итогов
создания на каждом этапе; ЖЦ любого этапа идет до окончания разработки.
• Спиральная модель. Каждый виток спирали генерирует новую
версию продукта, корректирует требования к проекту, отражает его качество и
составляет план работ на новый виток. Важную роль тут играет начальный этап
разработки – проект и анализ, где доступность реализации тех или иных
вариантов обосновывается и утверждается методом создания прототипов.
• Каскадный подход замечательно подойдёт для создания
относительно простых ИС, когда еще в начале разработке описаны и составлены
все требования к системе. Основным минусом подобного подхода назовем то,
что базовый процесс создания системы не укладывается в данные жесткие
рамки, нужно всегда возвращаться к уже завершенным этапам для
корректировки принятых и реализованных решений. В итоге сам процесс
разработки ИС часто соответствует поэтапной модели с периодичным
контролем.