12
аппаратной системы, а также процесс и дисциплина для эффективной
реализации проекта или проектов для такой системы. Как правило, это часть
более крупной интегрированной системы, охватывающей информацию,
программное обеспечение и прототипы устройств.
Архитектура программного обеспечения относится к структурам высокого
уровня программной системы и дисциплине создания таких структур и систем.
Каждая структура содержит программные элементы, отношения между ними и
свойства как элементов, так и отношений. Архитектура программной системы
является метафорой, аналогично архитектуре здания. Она служит планом для
системы и развивающегося проекта, излагая задачи, необходимые для
выполнения командами разработчиков.
Архитектура программного обеспечения заключается в принятии
фундаментальных структурных решений, которые стоит изменить после
внедрения. Выбор архитектуры программного обеспечения включает в себя
конкретные структурные варианты из возможностей при разработке
программного обеспечения. Например, системы, которые управляли ракетой-
носителем космического челнока, требовали очень быстрой и очень надёжной
работы. Поэтому необходимо будет выбрать подходящий язык вычислений в
реальном времени. Кроме того, чтобы удовлетворить потребность в надёжности,
можно будет сделать выбор иметь несколько избыточных и независимо
созданных копий программы и запускать эти копии на независимом
оборудовании, одновременно проверяя результаты.
Автоматизированная система ТСЖ представляет собой корпоративную
систему. Ядро системы составляет система 1С:Предприятие. Кроме того, туда
входят средства автоматизации для администрации компании, такие как
составление смет, отдел кадров и система управления документооборотом [2-5].
13
Рисунок 1.8 – Аппаратная архитектура
Передача данных осуществляется по внутрикорпоративной сети.
Технические характеристики компьютеров, скорость, качество и надёжность,
совпадают с требованиями, необходимыми для работы прикладного ПО.
Персональные компьютеры имеют следующую конфигурацию системы:
Центральный процессор: Intel(R) Core(TM) 2Duo CPU E7500
2,93GHz;
Оперативная память: 3,00 ГБ;
Видеокарта: Radeon X1600 Series Secondary.
В качестве аппаратной основы серверов используются сервера ETegro
Hyperion RS120 G3, Hyperion RS230 G2, сервер хранения данных базируется на
специализированной аппаратной основе Fastor NS300 G3.
В качестве рабочих станций используется Avelion DW310 G2.
Данная модель позволяет устанавливать до 8 дисков SAS или SATA с
горячей заменой и до 32GB двухканальной памяти DDRII 667. Два слота: PCI
Express 16x, 2 PCI-E 1x. 2 PCI слота позволяют устанавливать практически
любые платы расширения. Два порта Gigabit Ethernet с поддержкой TOE для
14
максимальной пропускной способности сети и минимальной загрузки
центральных процессоров.
На компьютерах установлено лицензионное программное обеспечение
корпорации Microsoft. Операционная система Microsoft Windows 10. Пакет
прикладных программ Microsoft Office 2017. Каждое рабочее место имеет доступ
к оргтехнике: сетевым принтерам, сканеру, ксероксу HP LaserJet 5000 series.
Имеется выход в сеть Интернет и доступ к серверу корпоративной почты.
Поскольку ТСЖ – это небольшая компания, используется стандартное
программное обеспечение и стандартное оборудование. На рисунке 1.9
представлена программная архитектура.
Рисунок 1.9 – Программная архитектура
В состав системы входит компьютер бухгалтера, компьютер кассы,
компьютер по делопроизводству и компьютер председателя ТСЖ. Все они
связаны локальной сетью по топологии звезда. На всех компьютерах
используется операционная система Windows. Для выхода в интернет
используется роутер.
Маршрутизатор (роутер) – специализированный сетевой компьютер,
который имеет 2 или больше сетевых интерфейса и пересылает пакеты данных
15
между различными сегментами сети. Роутер позволяет осуществлять
фильтрацию сетевого трафика, разбирая сетевые IP-адреса (Internet Protocol –
Интернет-протокол). В основном используется для объединения сетей разных
типов, которые часто бывают несовместимыми по архитектуре и протоколам.
Например, чтобы объединить локальные сети Ethernet и WAN-соединения. Часто
роутер используют для обеспечения доступа из локальной сети в интернет.
Роутеры для домашнего использования обычно являются малопортовыми и
обеспечивают подключение домашней сети ПК к каналу связи провайдера
интернета.
Систему обслуживает один системный администратор.
1.2. Характеристика комплекса задач, задачи и обоснование
необходимости автоматизации
Обоснуем актуальность выбора автоматизируемой задачи.
Как показал анализ существующего ПО для ТСЖ, основное внимание
уделяется хозяйственному и бухгалтерскому учёту. Однако, в связи с переходом
на сервисы ГИС ЖКХ, эти функции передаются в общее информационное
пространство. Тем не менее, такая функция как автоматизация организационной
деятельности правления ЖКХ остаётся не автоматизированной. В связи с этим в
основу прототипа мы решили положить автоматизацию именно этих функций.
1.2.1. Выбор комплекса задач автоматизации и характеристика
существующих бизнес процессов
Произведём обследование предметной области [1, 2]. Инспекция объектов
и потоков направлена на получение наиболее полной и систематической
исходной информации о процессах работы объектов и систем управления,
анализ собранной информации и разработку набора основных данных,
необходимых для формирования вида будущей ИС.
На основе результатов опроса разрабатывается структурная схема объекта
и его органов управления, объединяющая все ведомства, как показано на
16
рисунке 1.10. В этом случае, конечно, функциональные связи единиц друг с
другом должны быть приняты во внимание. Кроме того, учитываются
соединения исследуемой системы с объектами управления взаимодействующих
систем.
Рисунок 1.10 – Процесс обследования объекта автоматизации
17
Процесс сбора информации о системе является одним из наиболее важных
в ходе опроса, поскольку почти все последующие решения по автоматизации
деятельности компании основаны на его результатах. Состав информации
должен полностью предоставить разработчикам проекта необходимые данные.
Приведём краткое описание бизнес процесса деятельности ТСЖ. Для
этого составим модель согласно методологии функционального моделирования
и графической нотации IDEF0 (Integrated DEFinition, Icam DEFinition – Integrated
Computer-Aided Manufacturing – автоматизированная система управления
производством).
Для моделирования бизнес процессов традиционно используют
методологию IDEF0 [2]. IDEF0 представляет собой методологию моделирования
функций для описания производственных функций, которая предлагает язык
функционального моделирования для анализа, разработки, реинжиниринга и
интеграции информационных систем бизнес процессов. Также IDEF0
предоставляет язык для анализа разработки программного обеспечения.
Каждое действие описывается меткой на основе глагола, помещённой в
поле [2, 5]. Входные данные показаны в виде стрелок, входящих в левую часть
поля активности, а выходные – в виде выходящих стрелок в правой части окна.
Элементы управления отображаются в виде стрелок, входящих в верхнюю часть
окна, а механизмы отображаются в виде стрелок, входящих в нижнюю часть
окна. Входы, элементы управления, выходы и механизмы называются
концепциями.
Стрелка – это линия с обозначением направления. Линия стрелки состоит
из одного или нескольких сегментов, моделируя канал для входа/выхода данных
в поле или из него, то есть открытый, или канал, передающий данные и объекты
из источника (начало стрелки) для использования (конец стрелки). Существует 4
класса стрелок: стрелка ввода, стрелка вывода, стрелка управления и стрелка
механизма (включая стрелку вызова – использование данных другой моделью).
Поле – прямоугольник с именем и номером. Этот блок используется для
представления функции.
Контекст – это среда, в которой одна или несколько функций работают
непосредственно на диаграмме.
18
Декомпозиция – разбиение моделируемой функции на составляющие
более простые функции.
Развилка – узел, на котором сегмент стрелки IDEF0 (идущий от источника
к использованию) делится на два или более сегмента стрелки. Может означать
разделение значений.
Функция – действие, процесс или преобразование (смоделированное
полем IDEF0), идентифицируемое глаголом или фразой глагола, которая
описывает, что должно быть выполнено.
Слияние – стык, при котором сегмент IDEF0 стрелки (идущий от
источника к использованию) сливается с одним или несколькими другими
сегментами стрелок, чтобы сформировать один сегмент стрелки. Может
обозначать связывание значений сегментов стрелок.
Узел – ящик, из которого происходят дочерние ящики; родительская
коробка.
Модель IDEF0 является функциональной моделью. Функциональная
модель в инженерных системах и программной инженерии является
структурированным представлением из функций (деятельности, действий,
процессов, операций) в рамках моделируемой системы или предметной области.
Функциональная модель, аналогичная модели деятельности или модели
процесса, является графическим представлением функции предприятия в
определенной области. Цели функциональной модели состоят в том, чтобы
описать функции и процессы, помочь в обнаружении информационных
потребностей, помочь определить возможности и установить основу для
определения затрат на продукты и услуги.
Функциональная декомпозиция в широком смысле относится к процессу
разделения функциональных отношений на его составные части таким образом,
что исходная функция может быть восстановлена из этих частей посредством
композиции функций. В общем, этот процесс декомпозиции осуществляется
либо с целью получения информации об идентичности составляющих
компонентов, либо с целью получения сжатого представления глобальной
функции – задача, которая выполнима только тогда, когда составляющие
процессы обладают определенным уровнем модульности.
19
Функциональная декомпозиция играет важную роль в компьютерном
программировании, где основной целью является максимально возможная
модульность процессов. Например, система управления библиотекой может
быть разбита на модуль инвентаризации, модуль информации о покровителе и
модуль оценки сборов. В первые десятилетия компьютерного программирования
это проявилось как «искусство подпрограмм», как его называли некоторые
выдающиеся практики.
Функциональная декомпозиция инженерных систем является методом
анализа инженерных систем. Основная идея состоит в том, чтобы попытаться
разделить систему таким образом, чтобы каждый блок блок-схемы мог быть
описан без «и» или «или» в описании.
Это упражнение заставляет каждую часть системы выполнять чистую
функцию. Когда система состоит из чистых функций, они могут быть повторно
использованы или заменены. Обычный побочный эффект заключается в том, что
интерфейсы между блоками становятся простыми и общими. Поскольку
интерфейсы обычно становятся простыми, проще заменить чистую функцию
связанной, похожей функцией.
Первоначально данная методика была сформулирована как SADT
(Structured analysis and design technique). Метод структурного анализа и
проектирования (SADT) – это методология разработки программного
обеспечения для описания систем в виде иерархии функций, схематическое
обозначение для построения эскиза программного приложения. Он предлагает
строительные блоки для представления сущностей и действий, а также
различные стрелки для обозначения блоков. Эти поля и стрелки имеют
связанную неформальную семантику. SADT может использоваться в качестве
инструмента функционального анализа данного процесса с использованием
последовательных уровней детализации. Метод SADT позволяет определять
потребности пользователей в ИТ-разработках, которые используются в
промышленных информационных системах, а также объяснять и представлять
производственные процессы, процедуры.
SADT обеспечивает конкретное функциональное представление любого
предприятия, описывая функции и их отношения в компании. Эти функции
20
отвечают целям компании, таким как продажи, планирование заказов, дизайн
продукта, производство деталей и управление персоналом. SADT может
изображать простые функциональные отношения и может отражать данные и
отношения потока управления между различными функциями. IDEF0
формализм основан на SADT, разработанный учёным Дугласом Тейлором
Россом в 1985 году.
В настоящее время так же используется BPMN. Модель бизнес процесса и
нотация (BPMN – Business Process Model and Notation) – это графическое
представление для определения бизнес процессов в рабочем процессе. BPMN
был разработан Инициативной группой по управлению бизнес процессами
(BPMI – Business Process Management Initiative) и в настоящее время
поддерживается Группой управления объектами с момента объединения двух
организаций в 2005 году. Текущая версия BPMN – 2.0.
Спецификация модели бизнес процесса и нотации BPMN предоставляет
графическую нотацию для определения бизнес процессов в диаграмме бизнес
процесса (BPD – Business Process Diagram) [5]. Целью BPMN является
поддержка управления бизнес процессами как для технических пользователей,
так и для бизнес-пользователей путём предоставления нотации, интуитивно
понятной для бизнес-пользователей, но способной представлять сложную
семантику процесса. Спецификация BPMN также обеспечивает отображение
между графикой нотации на базовые конструкции языков исполнения, в
частности BPEL4WS (BPEL – Business Process Execution Language для Web
Services – язык моделирования бизнес процессов).
Процесс IDEF0 начинается с идентификации основной функции,
подлежащей разложению. Эта функция указана в «Контекстной диаграмме
верхнего уровня», которая определяет область конкретного анализа IDEF0.
Пример контекстной диаграммы верхнего уровня для процесса управления
информационной системой показан на рисунке 1.11. Из этой диаграммы
генерируются диаграммы нижнего уровня. Пример производной диаграммы,
называемой «дочерний» в терминологии IDEF0, для функции жизненного цикла
показан на рисунке 1.12.
21
Из рисунка 1.11 видно, что декомпозиция определяет четыре функции-
процесса: поиск данных, расчёт услуг, расчёт оплаты и проведение отчётного
собрания.
Рисунок 1.11 – Контекстная диаграмма «КАК ЕСТЬ»
Основными механизмами являются бухгалтер и правление.
Управление – это правила, которых придерживаются исполнители. В
нашем случае управление – это Жилищный кодекс РФ и устав товарищества.
В настоящее время в компании используется информационная система на
базе 1С:Предприятие. В нашем случае бизнес процесс показан на рисунках ранее
со 1.2 по 1.6.