67
уровней. Под архитектурным уровнем СУБД понимают функциональный
компонент, механизмы которого служат для поддержки некоторого уровня
абстракции данных (логический и физический уровни, а также «взгляд»
пользователя — внешний уровень).
3) СУБД в зависимости от архитектуры делятся на локальные и
распределённые. В локальной СУБД её компоненты размещаются на одном
компьютере, а в распределённой – на нескольких, которые могут находиться на
любом удалении друг от друга.
4) По выполняемым функциям СУБД делятся на информационные и
операционные. Первые позволяют организовать хранение информации и доступ
к ней. Для выполнения более сложной обработки необходимо писать
специальные программы. Операционные СУБД выполняют достаточно сложную
обработку, например, автоматически позволяют получать агрегированные
показатели, не хранящиеся непосредственно в базе данных, могут изменять
алгоритмы обработки и т.д.
5) По сфере возможного применения различают универсальные и
специализированные, обычно проблемно-ориентированные СУБД.
6) Системы управления базами данных поддерживают разные типы данных.
Набор типов данных, допустимых в разных СУБД, различен. В настоящее время
наблюдается тенденция к расширению числа используемых типов данных. Ряд
СУБД позволяет разработчику (прикладному программисту или администратору
БД) добавлять новые типы данных и новые операции над этими данными. Такие
системы называются расширяемыми системами баз данных (РСБД). СУБД,
основанные на использовании реляционной модели данных, называют
реляционными СУБД.
7) Если компьютер и ОС поддерживают многопользовательский режим
работы, то в такой среде может функционировать многопользовательская СУБД.
В общем случае она позволяет одновременно обслуживать нескольких
пользователей, работающих непосредственно с СУБД или с приложениями. При
обслуживании нескольких параллельных источников запросов (от пользователей
и приложений) СУБД планирует использование своих ресурсов и ресурсов ЭВМ
таким образом, чтобы обеспечивать независимое или почти независимое
68
выполнение порождаемых запросами операций. Многопользовательские СУБД
часто применяются на больших и средних ЭВМ, где основным режимом
использования ресурсов является коллективный доступ.
8) СУБД, как и БД, различают по используемой модели данных. К
основным типам СУБД относят три базовые модели данных: иерархические,
сетевые и реляционные. Реляционная модель данных обеспечивает ряд важных
возможностей, которые делают управление БД и их использование относительно
легким, устойчивым по отношению к ошибкам. СУБД, основанные на
использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.
Многие авторы классифицируют СУБД на две большие категории: так
называемые «настольные» (файл-серверные) и «серверные» (клиент-серверные)
[14].
Настольные СУБД используются для сравнительно небольших задач
(небольшой объем обрабатываемых данных, малое количество пользователей). С
учетом этого, указанные СУБД имеют относительно упрощенную архитектуру, в
частности, функционируют в режиме файл-сервер, поддерживают не все
возможные функции СУБД (например, не ведется журнал транзакций,
отсутствует возможность автоматического восстановления базы данных после
сбоев и т. п.). Однако, такие системы имеют достаточно обширную область
применения в государственных учреждениях, в сфере образования, в сфере
обслуживания, в малом и среднем бизнес. Специфика возникающих там задач
заключается в том, что объемы данных не являются катастрофически большими,
частота обновлений не бывает слишком высокой, организация территориально
обычно расположена в одном небольшом здании, количество пользователей
колеблется от одного до 10–15 человек. В подобных условиях использование
настольных СУБД для управления информационными системами является
вполне оправданным, и они с успехом применяются [14].
Одними из первых СУБД были так называемые dBase-совместимые
программные системы, разработанные разными фирмами. Первой широко
распространенной системой такого рода была система dBase III – PLUS (фирма
Achton-Tate). Развитый язык программирования, удобный интерфейс, доступный
для массового пользователя, способствовали широкому распространению
69
системы. В то же время работа системы в режиме интерпретации обусловливала
низкую производительность на стадии выполнения. Это привело к появлению
новых систем-компиляторов, близких к системе dBase III – PLUS: Clipper (фирма
Nantucket Inc.), FoxPro (фирма Fox Software), FoxBase+ (фирма Fox Software),
Visual FoxPro (фирма Microsoft). Одно время достаточно широко использовалась
СУБД PARADOX (фирма Borland International).
В последние годы очень широкое распространение получила система
управления базами данных Microsoft Access, которая входит в целый ряд версий
пакета Microsoft Office фирмы Microsoft.
Серверные СУБД применяются в крупных организациях, где
использование файл-серверных технологий является неудовлетворительным из-
за большого объема данных, больших объемов производства и т.д. Основными
производителями таких систем обработки и хранения данных являются 3
корпорации: Oracle, Microsoft и IBM. Наиболее распространенными клиент-
серверными системами здесь соответственно являются системы Oracle
(разработчик компания Oracle), MS SQL Server (разработчик компания
Microsoft), DB2 , Informix Dynamic Server (компания IBM).
К настоящему времени разработано несколько версий систем MS SQL
Server: MS SQL Server-2000, MS SQL Server -2005, MS SQL Server-2008.
Microsoft® SQL Server™ 2008 [56]- это законченное предложение в области баз
данных и анализа данных для быстрого создания масштабируемых решений
электронной коммерции, бизнес-приложений и хранилищ данных. Оно
позволяет значительно сократить время выхода этих решений на рынок,
одновременно обеспечивая масштабируемость, отвечающую самым высоким
требованиям. В SQL Server включена поддержка языка XML и протокола HTTP,
средства повышения быстродействия и доступности, позволяющие распределить
нагрузку и обеспечить бесперебойную работу, функции для улучшения
управления и настройки, снижающие совокупную стоимость владения.
Платформа бизнес-анализа SQL Server 2008, тесно интегрированная с
Microsoft Office, предоставляет развитую маштабируемую инфраструктуру для
внедрения мощных возможностей бизнес-анализа в рабочий процесс всех
70
бизнес-подразделений компании, открывая доступ к нужной бизнес-информации
через знакомый интерфейс MS Excel и MS Word.
MS SQL Server-2008 поддерживает создание и работу с корпоративным
хранилищем данных, объединяющим информацию со всех систем и
приложений, позволяющим получить единую комплексную картину бизнеса
компании.
MS SQL Server-2008 предоставляет масштабируемый и
высокопроизводительный «процессор данных» - для самых ответственных и
требовательных бизнес-приложений, тем, кому необходим высочайший уровень
надежности и защиты, позволяя при этом снизить совокупную стоимость
владения за счет расширенных возможностей по управлению серверной
инфраструктурой.
MS SQL Server-2008 предлагает разработчикам развитую, удобную и
функциональную среду программирования, включая средства работы с веб
службами, инновационные технологии доступа к данным – все, что необходимо
для эффективной работы с данными любых типов и форматов [14]. К
настоящему времени разработано несколько версий систем Oracle, каждая из
которых включает целую линейку продуктов, например Oracle 8, Oracle 9i,
Oracle 10g. Соответствующие линейки продуктов включают как собственно
СУБД (например Oracle Database 10g, Oracle Database 11g) , так и средства
разработки и анализа данных.
Oracle [57] предлагает комплексные, открытые, доступные и удобные в
использовании технологические решения. Готовые пакетируемые решения
автоматически включают в свою стоимость базу данных, сервер приложений,
интеграционную платформу, инструменты аналитики и управления
неструктурированными данными. Масштабируемые бизнес-приложения Oracle
могут быть легко интегрированы с ИТ-инфраструктурой предприятия без потери
уже вложенных в IT инвестиций.
СУБД Oracle Database 11g обеспечивает улучшенные характеристики за
счет автоматизации задач администрирования и обеспечения лучших в отрасли
возможностей по безопасности и соответствию нормативно-правовым актам в
области защиты информации. Появилось больше функций автоматизации,
71
самодиагностики и управления. Среди характеристик системы можно отметить
управление большими объемами данных с использованием распределенных
таблиц и компрессии, эффективную защиту данных, возможность полного
восстановления, возможность интеграции геофизических данных медиа-
контента в бизнес-процесс и т.д.
К настоящему времени компании IBM разработаны серверы баз данных, а
именно: линейки продуктов DB2 и Informix, включающая как собственно СУБД
так и средства разработки и анализа данных (DB2 Universal Database DB2
Personal Edition, DB2 Enterprise 9 и др., а также Informix Dynamic Server, Informix
Dynamic Server Express, Informix Extended Parallel Server и др.).
Универсальный сервер баз данных DB2 Universal Database [54]- это
масштабируемая, объектно-реляционная система управления базами данных с
интегрированной поддержкой мультимедиа и Web, работающая на системах от
персональных компьютеров и серверов на процессорах Intel до Unix, от
однопроцессорных систем до симметричных многопроцессорных систем (SMP)
и систем с массовым параллелизмом (MPP), на хостах AS/400 и мейнфреймах.
DB2 Universal Database объединяет в себе высокую производительность систем
обработки транзакций в режиме on-line, объектно-реляционные расширения,
усовершенствованные средства оптимизации с возможностями параллельной
обработки и поддержкой очень больших баз данных. DB2 Universal Database
также имеет новые встроенные средства для облегчения переноса на свою базу
приложений, разработанных на других системах управления базами данных,
таких как Oracle, Microsoft, Sybase и Informix. Помимо этого, DB2 Universal
Database включает в себя дополнительные средства поддержки систем
аналитической обработки в реальном времени (OLAP) и систем поддержки
принятия решений, множество простых в использовании расширений (DB2
extenders). DB2 Universal Database доступна на абсолютном большинстве
ключевых платформ, что дает заказчикам ту гибкость, которая им необходима.
В ОЗТ с успехом используется файл-серверная СУБД Microsoft Access
(раздел 1.1.3), созданы базы данных разных особей тигра, сфотографированных
в природе в процессе их фотоучёта и фоторегистрации. Но для разработки
интернет-проекта для ОЗТ необходимо применять клиент-серверные СУБД,
72
бесплатные или мало бюджетные, т.к. ОЗТ – некоммерческая организация.
Найти бесплатную версию Oracle мне не удалось. MS SQL Server 2008 удалось
скачать, но возникли проблемы с установкой. Положение спасло использование
для разработки интернет проекта для ОЗТ пакета Денвер (раздел 1.3.1). В этом
пакете используется язык программирования PHP (Hypertext Preprocessor),
который мы и будем использовать [53]. PHP представляет собой скриптовый
язык программирования общего назначения, интенсивно применяемый для
разработки веб-приложений. В настоящее время поддерживается подавляющим
большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди языков,
применяющихся для создания динамических веб-сайтов, используется сотнями
тысяч разработчиков. Популярность в области построения веб-сайтов
определяется наличием большого набора встроенных средств для разработки
веб-приложений. Основные из них являются:
- автоматическое извлечение POST и GET-параметров, а также переменных
окружения веб-сервера в предопределённые массивы;
- взаимодействие с большим количеством различных систем управления
базами данных;
- автоматизированная отправка HTTP-заголовков;
- работа с HTTP-авторизацией;
- работа с cookies и сессиями;
- работа с локальными и удалёнными файлами, сокетами;
- обработка файлов, загружаемых на сервер;
- работа с XForms.
Таким образом, выбор ОС Windows обусловлен широким распространением
этой системы. Другой ОС члены ОЗТ просто не смогли бы пользоваться, т.к. они
в своей деятельности тесно связаны с широкими слоями населения.
В начале разработки Интернет проекта для ОЗТ мною были изучены пакеты
соответствующих программ и СУБД описываемых выше и в разделах 1.1.3 и
1.3.1. На первых же шагах разработки Интернет-проекта для ОЗТ выяснилось,
что бесплатные средства найти трудно, а скачанные не работают. Поэтому выбор
был остановлен на системе Денвер, где используется язык программирования
PHP. Используя эту систему, можно разработать сайт на ПК, не используя
73
Интернет, что экономит средства и время, а это является решающим для
некоммерческой организации.
1.4.3. Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Для того чтобы иметь возможность собирать, хранить или обрабатывать
информацию о реализации уставных целей ОЗТ, необходимо технически
оснастить рабочие места основных сотрудников, в первую очередь,
председателя, администратора, пресс-секретаря. Данные о техническом
обеспечении ОЗТ представлены в разделе 1.1.3.
Технические характеристики персональных компьютеров во многом
должны зависеть от того, какой набор функций возложен на сотрудника, а также
от того, с какой информацией он будет работать. На всех рабочих местах
предлагается установить компьютеры, более мощные, чем имеются в ОЗТ, но в
то же время достаточно «бюджетные». Таким образом, рабочие станции должны
быть следующей конфигурации:
Intel Core i7-4690K, EON.
Кулер Zalman CNPS 90F.
Материнская плата – ASUS B85M-G.
Gigabyte GV-N760OC-4GD, GTX760, 4096МБ, GDDR5, Retail
DIMM DDR3, 8ГБ, Hynix
Seagate Barracuda 7200.14, ST1000DM003 1ТБ.
Блок питания ATX Foxconn FX-G600-80 600W.
Привод ASUS DRW-24F1st OEM.
Монитор - 22' LG Flatron F700B.
Рекомендуется в работе использовать мышь Genius NetScroll+ Traveler
USB+PS/2 и клавиатуру Genius KB-12e Multimedia PS/2.
В качестве сервера можно установить компьютер со следующими
характеристиками:
Intel Core i5-4690K, EON.
Кулер Zalman CNPS 90F.
Материнская плата – ASUS B85M-G.
Gigabyte GV-N760OC-4GD, GTX760, 4096МБ, GDDR5, Retail
74
DIMM DDR3, 8ГБ, Hynix
Seagate Barracuda 7200.14, ST1000DM003 1ТБ
Блок питания ATX Foxconn FX-G600-80 600W.
Привод ASUS DRW-24F1st OEM.
Монитор - 19' LG Flatron F700B.
Рекомендуется в работе использовать мышь Genius NetScroll+ Traveler
USB+PS/2 и клавиатуру Genius KB-12e Multimedia PS/2.
Для преобразования документов из бумажной формы в электронную
используется сканер, для преобразования из электронной в бумажную - принтер.
Если существует необходимость быстро получить несколько копий бумажного
документа, используется ксерокс. Председатель ОЗТ долгое время пользуется
аппаратом Canon i-sensys MF3010, где функции сканера и принтера совмещены.
Это удобно, т.к. оборудование занимает меньше места и времени для настройки.
В настоящее время на рынке есть устройства, где сканер, принтер, факс, ксерокс
и телефон совмещены. К ним относится недорогой малогабаритный лазерный
принтер с двухсторонней печатью марки Panasonic KX-MB2130RU [58]. К
нему без проблем можно подключать несколько компьютеров, а также
устанавливать пароли на доступ. Устройство принимает до 80 страниц факсов
без бумаги и сохраняет сканы всех документов в памяти. Кроме того, оно
отличается высоким качеством сборки. Устройство такого типа позволит также
оказывать услуги населению и зарабатывать средства. Такой аппарат нужно
приобрести для администратора и в офис ОЗТ.
На текущий момент у членов ОЗТ есть сотовая связь. У администратора
есть также локальная связь – телефон марки Texet модели TX-D4500A Дует. В
помещении юридического адреса ОЗТ был телефон-факс, но в настоящее время
этот аппарат вышел из строя из-за перепада напряжения в сети. Есть также
телефонный автоответчик ЗАО «Электронные системы» марки «Алкотел»,
модель Тар-235/55 . Вопрос о приобретении факса и телефона в ОЗТ остаётся
открытым. С одной стороны, актуальность такого вида связи теряется, на
сегодняшний день ею мало кто пользуется. К тому же, ОЗТ некоммерческая
организация и трата даже небольших средств здесь существенна. С другой
стороны, члены ОЗТ часто бывают в командировках в глухих уголках
75
уссурийской тайги, где нет связи, кроме спутниковой. В связи с этим может
теряться информация о конфликтных ситуациях с тиграми, что не способствует
их охране. Наличие же факса и автоответчика поможет снизить такие потери, а
наличие локального телефона повысит «доступность» членов ОЗТ. Для
сохранности этого оборудование предлагается установить выключатель
дифференциального тока на электрощит в помещении, где будет
эксплуатироваться этот аппарат [46] (раздел 1.2.4).
Таким образом, в данной главе ОЗТ описана как некоммерческая
организация, имеющая своей целью содействие охране тигра. ОЗТ организована
и действует на основе Устава [35]. В главе описаны специфические задачи,
которые при этом возникают, и специфическую организацию получения входной
и выходной информации, специфический двух ступенчатый анализ результатов
деятельности общества. Были описаны технические и программные средства,
которые используются в ОЗТ в настоящее время («Как есть»), имеются в
Интернет и обоснован реинжиринг этих средств («Как должно быть»). Для
разработки Интернет-проекта для ОЗТ выбор пал на систему Денвер, как
наиболее полно удовлетворяющую потребностям при создании сайта
некоммерческой организации.
76
II Проектная часть
2.1. Разработка проекта автоматизации
2.1.1. Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Жизненный цикл (ЖЦ) ИС – совокупность стадий и этапов, которые
проходит ИС в своем развитии от момента принятия решения о создании
системы до момента прекращения ее функционирования [8]. Структура
жизненного цикла информационных систем согласно стандарту ISO/IEC 12207
делится на три группы процессов: основные, вспомогательные и
организационные. К основным процессам относятся: приобретение, поставка,
разработка, эксплуатация, сопровождение.
К вспомогательным процессам ЖЦ относятся:
- документирование;
- управление конфигурацией: поддержка основных процессов ЖЦ ПО,
прежде всего процессов разработки и сопровождения ПО;
- обеспечение качества;
- верификация;
- аттестация;
- оценка;
- решение проблем.
Организационные процессы ЖЦ включают:
- управление проектами: планирование и организация работ, создание
коллектива разработчиков, контроль над сроками и качеством выполняемых
работ;
- создание инфраструктуры проекта;
- обучение персонала и усовершенствование.
Существуют несколько типов моделей ЖЦ [4; 8]. Модель жизненного цикла
– структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи
процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении ЖЦ. Модель
жизненного цикла зависит от специфики информационной системы и условий,
сложности и масштаба проекта. Среди известных моделей ЖЦ ИС можно
выделить каскадную, спиральную модели, а также спиральную (поэтапную)
модель с промежуточным контролем [4]. Каскадная модель предполагала