50
списков, тексов заданного формата, а так же простые функции поиска; переход к
другим Веб-страницам посредством щелчка кнопки мыши по гипертекстовой
ссылке; создания и заполнения форм для транзакций с удаленными службами,
непосредственного включения в Веб-документы видеоклипов, звука и других
внешних объектов.
PHP - серверный язык программирования PHP (Hypertext Preprocessor -
препроцессор гипертекста) - это широко используемый язык сценариев общего
назначения с открытым исходным кодом. PHP специально разработан для
написания Web-приложений, исполняющихся на Web-сервере [4]. Огромным
преимуществом PHP, в отличие от JavaScript, является то, что PHP- скрипты
выполняется на стороне сервера. Именно это и требуется для реализации
информационной системы. PHP не зависит от быстродействия компьютера
пользователя или его браузера, он полностью работает на сервере. Пользователь
даже может не знать, получает ли он обычный HTML-файл или результат
выполнения скрипта. Сценарий на языке PHP могут исполняться на сервере в виде
отдельных файлов, а могут интегрироваться в HTML-код страницы. PHP способен
генерировать и преобразовывать не только HTML-документы, но и изображения
15 разных форматов (JPEG, GIF, PNG), файлы PDF и FLASH. PHP может
формировать данные в любом текстовом формате, включая XHTML и XML. PHP -
кроссплатформенная технология.
Дистрибутив PHP доступен для большинства операционных систем,
включая Linux, многие модификации Unix, Microsoft Windows, Mac OS и другие.
PHP поддерживается на большинстве Web- серверов, таких, как Apache, Microsoft
Internet Information Server (IIS), Microsoft Personal Web Server и другие. PHP
поддерживает работу со многими базами данных: MySQL, MSQL, Oracle,
PostgreSQL, SQLite и другие.
Язык программирования PHP, особенно в связке с популярнейшей базой
данных MySQL - оптимальный вариант для создания интернет-сайтов различной
сложности. В настоящее время ни одно серьезное Web-приложение не может
обойтись без взаимодействия с базой данных, обеспечивающей разнообразные
возможности при работе с данными: сортировка, поиск, преобразование,
редактирование и многое другое. При этом все низкоуровневые операции с
51
файловой системой скрыты для программиста за несложными SQL-запросами.
Есть множество различных видов баз данных, но мы будем рассматривать MySQL
[10]. Так как она является небольшим, очень быстрым, компактным и простым в
использовании сервером баз данных, идеальным для приложений малого и
среднего размера. [9]
Стандартным языком для выполнения запросов к базам данных является
SQL. Текущая специфика языка представлена в стандарте ANSI. В настоящее
время язык SQL поддерживается многими десятками СУБД различных типов,
разработанных для самых разнообразных вычислительных платформ, начиная от
персональных компьютеров и заканчивая мейнфреймами [18]. Язык SQL
ориентирован на операции с данными, представленными в виде логически
взаимосвязанных совокупностей таблиц-отношений. Важнейшая особенность его
структур - ориентация на конечный результат обработки данных, а не на
процедуру этой обработки. Язык SQL сам определяет, где находятся данные,
индексы и даже какие наиболее эффективные последовательности операций
следует использовать для получения результата, а потому указывать эти детали в
запросе к базе данных не требуется [7].
Вся работа с сайтом проводится на локальном сервере, который
необходимо установить и сконфигурировать на компьютере. В данном случае не
придется покупать хостинг и иметь доступ в Интернет. Возможности локального
сервера и хостинга практически ничем не отличаются, и состоять сервер будет из
тех же самых компонентов: сервер Apache, база данных MySQL, поддержка PHP и
т.д.
Symfony - свободный фреймворк, написанный на PHP, который использует
паттерн Model-View-Controller [14]. Symfony предлагает быструю разработку и
управление веб-приложениями, позволяет легко решать рутинные задачи веб-
программиста. Работает только с PHP 5 и выше. Имеет поддержку множества баз
данных (MySQL, PostgreSQL, SQLite или любая другая PDO-совместимая СУБД).
Информация о реляционной базе данных в проекте должна быть связана с
объектной моделью. Это можно сделать при помощи ORM инструмента. Symfony
поставляется с двумя из них: Propel и Doctrine. Symfony бесплатен и публикуется
под лицензией MIT. Проект спонсируется французской компанией Sensio [8].
52
USB Web Server 7.0 - это набор дистрибутивов и программная оболочка,
используемая Web-программистами для разработки сайтов на «домашней»
(локальной) Windows-машине без необходимости выхода в Интернет. Главная
особенность USB Web Server 7.0 - удобство при удаленной работе сразу над
несколькими независимыми проектами и возможность размещения на Flash-
накопителе. Он имеет ядро - «базовый пакет», занимающий около 5,5 Мбайт.
Базовый пакет содержит: инсталлятор (поддерживается так же инсталляция на
Flash-накопитель); Apache, SSL, SSI, mod_rewrite, mod_php; PHP5 с поддержкой
GD, MySQL, sqLite; MySQL5 с поддержкой транзакций; систему управления
виртуальными хостами, основанную на шаблонах.
Даже при виртуозном владении SQL и PHP работа по проектированию,
построению и обновлению базы данных занимает много времени, если она
выполняется при помощи штатных средств, входящих в дистрибутив MySQL.
Значительно облегчит данный процесс, может Web-интерфейс для работы с
MySQL – phpMyAdmin [20]. Это приложение, написанное на PHP, может
полностью управлять как целым сервером MySQL, так и отдельной базой данных
или таблицей, быстро и легко осуществлять различные запросы. Для работы с
MySQL не требуется знание SQL. Интерфейс приложения переведен на
множество языков, в том числе русский.
phpMyAdmin может решать самые разнообразные задачи: создание и
удаление баз данных; создание, удаление, переименование, копирование таблиц;
удаление, изменение, создание индексов; выполнение SQL- запросов; управление
системными процессами сервера; управление учетными записями пользователя;
экспорт/импорт данных; глобальный поиск на базе данных. phpMyAdmin входит в
состав программной оболочки USB WebServer 7.0., для запуска необходимо
набрать в браузере http://localhost/php (при этом USB WebServer 7.0 должен быть
включен).
Таким образом, в рамках данной главы были рассмотрены основные
средства создания информационных систем в архитектуре клиент-сервер на базе
сервера Apache.
53
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому
обеспечению
Обеспечение техническое - совокупность технических средств,
компьютерной техники, средств передачи информации, используемых в
автоматизированных системах управления и в информационных системах.
Для функционирования программы (службы) по обработке заявок горячей
линии в рамках дорабатываемой информационной системы потребуются
следующие элементы технического обеспечения:
1. Сервер - это основная ЭВМ, на которой уже развернута сама база
данных в СУБД, а также данный сервер будет являться сервером БД. На нем же
будет размещен сервис (служба), которая и будет производить регистрацию и
обработку заявок в автоматическом режиме. Характеристики данного сервера
представлены в таблице №6.
2. ПК-пользователя (рабочая станция) - это пользовательский ПК,
посредством которого будут создаваться заявки в браузере с описание проблемы.
3. ПК-специалиста технической поддержки (рабочая станция) - это
пользовательский ПК, посредством которого будут обрабатываться заявки,
поступающие в ИС.
Средства организации ЛВС - в данный перечень входят активные
(маршрутизатор, коммутатор, шлюз) и пассивные (сегменты ЛВС,
коммутационные розетки) компоненты локальной вычислительной сети.
Главными критериями выбора серверной платформы являются специфика
решаемых сервером задач и количество автоматизированных рабочих мест,
которые объединяются в сеть.
Для сервера СУБД сервера в рамках одного ПК основным критерием
выбора будет отказоустойчивость и пропускная способность сетевого интерфейса.
Исходя из среднего арифметического количества заявок в день и ежеминутным
опросом программы базы данных на наличие новой заявки в базе, а также
загруженности сетевой инфраструктуры на 30% и загруженности корпоративного
сервера баз данных на 25% нет необходимости закупать высокопроизводительный
физический сервер. В связи с этим будем использовать виртуальный сервер,
54
развернутый в среде VMware на имеющихся ресурсах. Технические
характеристики сервера представлены в таблице 4.
Таблица 4
Характеристики виртуального сервера ИС
Характеристика
Значение
Процессор
Двухъядерный с тактовой частотой 2,93 Ггц.
Количество потоков
8
Оперативная память
16 Гб
Объем жесткого диска
250 Гб
Рассмотрим данную платформу подробнее:
Менее десяти лет назад все процессоры выпускались с одним ядром.
Сейчас одноядерные процессоры стали исключением из-за повсеместной
распространенности многоядерных процессоров. В последнее время даже софт
разрабатывают таким образом, чтобы приложения могли задействовать
многоядерную технологию. Существует большое количество вариантов для
выбора – начиная от 2-х и заканчивая 22 ядрами.
Когда процессоры запускались на одном ядре, оно полностью отвечало за
обработку данных, которые передавались на процессор. Чем больше ядер
встроено в процессор, тем больше они способны распределять его задачи. Это
делает процессор быстрее и эффективнее. Очень важно понимать, что процессор
отвечает только за исполнение задач, как и софт, работающий на нем. Всю
основную работу выполняют ядра. Чтобы минимизировать затраты, стоит
сопоставить системные требования с количеством ядер.
Два ядра процессора позволяют, при использовании MySQL сервера,
эффективно распараллеливать задачи, выполняемые на сервере.
Частота процессора, измеряемая герцами, это скорость, на которой он
работает. В некоторых случаях процессор, работающий на низкой частоте, может
в действительности работать лучше, чем процессор, обладающей высокой
частотой. На это влияет архитектура процессора. Наравне с частотой очень важно
обращать внимание на число команд процессора, выполняемых за цикл. Хотя
частота по-прежнему является важным индикатором быстродействия процессора,
55
теперь это не ключевой момент, влияющий на реальную скорость, в данном
случае частота 2,93 Ггц позволит быстро выполнять требуемые вычисления.
16 Гб оперативной памяти достаточно для обработки больших объемов
информации, используемых на данный момент в БД, а так же последующего
увеличения вычислительной нагрузки.
Для надежного функционирования операционной системы сервера
организован RAID массив. Операционная система специально расположена
отдельно от файлов БД из соображения безопасности и производительности.
Объема 250 Гб достаточно для внедрения нового функционала, на данный
момент объем занятого пространства занимает 40 Гб, при условии того что в БД
храниться записи за 3 года.
Для ПК-пользователя и ПК-инженера основными критерием выбора
оборудования в данном случае являются его технические характеристики, и что
не менее важно, соответствие утвержденным корпоративным стандартам.
Краткие технические характеристики ПК:
процессор Intel Core i3 4130 3.4 ГГц / 2 ядра/4 потока / сокет
LGA1150;
оперативная память DDR3 1600 МГц 8 Гб;
жесткий диск: WD Blue 1 Тб;
клавиатура, мышь USB;
монитор 20.5 дюймов Benq.
На автоматизируемом рабочем месте используется операционная система
Windows 7 64 бит. В качестве обозревателя страниц Интернет используется
браузер Mozilla Firefox.
56
II Проектная часть
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Проектирование информационной системы - трудоемкий, длительный и
динамический процесс, который непосредственно связан с понятием жизненного
цикла.
Жизненный цикл информационной системы (ЖЦ) представляет собой
непрерывный процесс, начинающийся с момента принятия решения о создании
информационной системы и заканчивающийся в момент полного изъятия ее из
эксплуатации. Основным нормативным документом, регламентирующим состав
процессов жизненного цикла, является международный стандарт ISO/IEC 12207
(ISO - международная организация по стандартизации; IEC - международная
комиссия по эксплуатации). [15]
В жизненном цикле информационной системы выделяют следующие
основные процессы: разработка, эксплуатация, сопровождение.
Разработка информационной системы включает в себя все работы по
созданию информационного программного обеспечения и его компонентов в
соответствии с заданными требованиями.
Эксплуатационные работы можно подразделить на подготовительные и
основные. К подготовительным относятся: конфигурационные базы данных и
рабочих мест пользователей; обеспечение пользователей эксплуатационной
документацией; обучение персонала. Основные эксплуатационные работы
включают: непосредственно эксплуатацию; локализацию проблем и устранение
причин их возникновения; модификацию программного обеспечения; подготовку
предложений по совершенствованию системы; развитие и модернизацию системы
[13].
Сопровождение представляет собой техническую поддержку работы
системы и играет весьма значительную роль в жизни информационной системы.
Техническое обслуживание системы должны производить
57
высококвалифицированные специалисты, которые в состоянии не только решать
каждодневные задачи администрирования, но и быстро восстанавливать
работоспособность системы при ее сбое.
Модель жизненного цикла ИС - это некоторая структура, определяющая
последовательность существующих процессов, действий и задач, выполняемых на
протяжении ЖЦ ИС, а так же взаимосвязи между процессами, действиями и 6
задачами.
Выделяют две основные модели жизненного цикла информационных
систем: каскадная и спиральная.
Каскадная модель (водопад) предусматривает последовательную
организацию работ, представлена на рисунке 14.
Рис. 14 Каскадная модель ЖЦ
При этом основной особенностью является разбиение всей разработки на
этапы, причем переход с одного этапа на следующий происходит только после
того, как полностью завершены все работы на предыдущем этапе. Каждый этап
завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того,
чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков[12].
На первом этапе проводится исследование проблемы, которая должна быть
решена, четко формулируются все требования заказчика. Результатом,
получаемым на данном этапе, является техническое задание (задание на
разработку), согласованное со всеми заинтересованными сторонами.
На втором этапе разрабатываются проектные решения, удовлетворяющие
всем требованиями, сформулированным в техническом задании. Результатом
данного этапа является комплект проектной документации, содержащей все
необходимые данные для реализации проекта.
58
Третий этап - реализация проекта. Здесь осуществляется разработка
программного обеспечения (кодирование) в соответствии с проектными
решениями, полученными на предыдущем этапе. Методы, используемые для
реализации, не имеют принципиального значения. Результатом выполнения
данного этапа является готовый программный продукт.
На четвертом этапе проводится проверка полученного программного
обеспечения на предмет соответствия требованиям, заявленным в техническом
задании. Опытная эксплуатация позволяет выявить различного рода скрытые
недостатки, проявляющиеся в реальных условиях работы информационной
системы.
Последний этап - сдача готового проекта. Главная задача этого этапа -
убедить заказчика, что все его требования выполнены в полной мере .
Спиральная модель жизненного цикла позволяет устранить недостатки
предыдущей модели (рис. 15).
Рис. 15 Спиральная модель ЖЦ
Основной упор делается на начальные этапы: анализ и проектирование. На
этих этапах проверяется и обосновывается реализуемость технических решений
путем создания прототипов. Каждая итерация представляет собой законченный
цикл разработки, приводящий к выпуску внутренней или внешней версии
программы, которые совершенствуется, чтобы стать законченной системой.
Таким образом, каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или
версии программного изделия, на нем уточняются цели и характеристики проекта,
59
определяется его качество, планируются работы на следующем витке спирали.
На каждой итерации углубляются и последовательно конкретизируются
детали проекта, в результате чего выбирается обоснованный вариант, который
доводится до окончательной реализации.
Использование спиральной модели позволяет осуществлять переход на
следующий этап выполнения проекта, не дожидаясь полного завершения
текущего - недоделанную работу можно будет выполнить на следующей
итерации. Главная задача каждой итерации - как можно быстрее создать
работоспособный продукт, который можно показать пользователям системы.
Таким образом, существенно упрощается процесс внесения уточнений и
дополнений в проект. Выбор модели обычно проводится на основе личного опыта
разработчиков и имеющихся данных.
Методология, технологии и инструментальные средства проектирования
составляют основу проекта любой ИС. Методология реализуется через
конкретные технологии и поддерживающие их стандарты, методики и
инструментальные средства, которые обеспечивают выполнение процессов
жизненного цикла. В настоящее время для построения информационных систем
можно выделить две методологии: структурная и объектно-ориентированная.
В структурном анализе используются в основном две группы средств,
иллюстрирующих функции, выполняемые системой и отношения между
данными. Каждой группе средств соответствуют определенные виды моделей
(диаграмм), наиболее распространенной является ERD (Entity-Relationship
Diagrams) диаграммы «сущность-связь».
Сущность объектно-ориентированного подхода к разработке ИС
заключается в ее декомпозиции на взаимодействующие объекты некоторой
системы, имитирующие процессы, происходящие в предметной области в рамках
поставленной задачи. В такой системе каждый объект, получив в процессе
решения задачи некоторое входное воздействие (сообщение) выполняет заранее
определенные действия. Передавая сообщение от элемента к элементу, система
выполняет необходимые действия. Объектно-ориентированный подход
базируется на трех основных понятиях: объединение данных и методов в объекте;
наследование; полиморфизм.