36
пользовательские сервисы, а также сервисы данных. Её вторым названием
является трехуровневая архитектура, но термин «многоуровневая» считается
более корректным, так как он предусматривает, что при логическом
проектировании вероятна ситуация, когда появляется больше трех уровней
сервисов.
Многоуровневая архитектура приложения (multi-tiered architecture)
выступает особым способом организации взаимодействия целых программ либо
отдельных компонентов. Обычно многоуровневая архитектура приложения
применяется в распределенных приложениях, когда их компоненты реализуются
на различных компьютерах. Довольно часто встречается такая ситуация, когда
многоуровневая архитектура приложения выступает также архитектурой по
типу клиент-сервер. В последние годы в информационных системах приобрела
распространение архитектура, в которой приложение распределенного
характера включает в себя компоненты таких трех уровней:
1) Компонент, который ответственен за процесс управления
информационными данными и реализуется на сервере БД.
2) Компонент, который выполняет обработку данных и осуществляется на
сервере приложений.
3) Компонент, который реализует интерфейс с пользователем и
выполняется на рабочей станции [4].
Следует обозначить, что в этом проекте была избрана клиент-серверная
архитектура в связи с тем, что информационная система будет применять одну
БД на одновременно нескольких рабочих станциях. При этом сеть по типу
клиент-сервер позволяет компьютерам-клиентам значительно уменьшить
потребности в оперативной памяти, так как работа с файлами реализуется на
сервере. В клиент-серверных системах серверы могут хранить огромное
количество информационных данных, а потому в компьютерах-клиентах
остаётся большой объем дискового пространства для иных приложений. Более
лёгким становится процесс управления системой в целом (в т. ч. и контроль
безопасности), ведь все данные и файлы размещаются централизованно на одном
37
либо нескольких серверах. Кроме того, существенно упрощается выполнение
резервного копирования.
С помощью диаграммы компонентов можно установить архитектуру
создаваемой системы, определив зависимости между разными программными
компонентами.
Целями разработки диаграммы компонентов являются:
- обеспечение визуализации структуры начального кода программной
системы;
- установление спецификации исполнимой версии программной системы;
- гарантирование многократного применения фрагментов программного
кода;
- представления физической и концептуальной схем БД.
Ознакомиться с примером диаграммы компонентов системы можно на
рисунок 13.
Рисунок 13 – Диаграмма компонентов информационной
системы
Важно понимать, что представление программной системы физического
характера не может быть исчерпывающим, если не представлены данные о том,
на какой именно платформе, а также с помощью каких вычислительных средств
она выполнена.
38
1.3.3. Выбор и обоснование способа приобретения ИС для автоматизации
задачи
Существует несколько способов приобретения ИС:
Разработка системы под заказ сторонних разработчиков.
- Разработать свою собственную систему.
- Покупать готовые решения.
- Аутсорсинг.
Разработка пользовательских систем сторонних разработчиков занимает
много времени за счет гармонизации новой системы и приведет к значительным
денежным затратам.
Покупка готового решения предполагает наличие на рынке систем
автоматизации для решения сложных задач. В связи со спецификой решаемой
проблемы на рынке готовых решений нет [25].
Аутсорсинг просто невозможен из-за того, что система является
стратегическим объектом и Вы не можете доверять функции по их управлению
третьим лицам [7].
Принимая во внимание собственные информационные ресурсы, в фирме
наименее затратными по времени и денежными ресурсами станет выбор
собственного развития.
Способы приобретения ИС - это совокупность действий от принятия
решения о необходимости информационной системы до ее внедрения на
предприятии.
Существует несколько способов автоматизации сложных задач:
- покупка готовых решений;
- покупка и завершение;
– собственная разработка.
Приобрести готовое решение простым способом приобретения системы,
но невозможно найти программный продукт, идеально подходящий для
предприятия и отвечающий всем необходимым требованиям. Долгосрочная
адаптация программного обеспечения в соответствии с потребностями
39
предприятия, и требует постоянной консультации вспомогательных услуг[21].
Покупка и доработка программного продукта полезна только тогда, когда
вам нужна небольшая доработка. На объекте часто сталкиваются с такими
проблемами, как отсутствие подробной документации, что усложняет процесс.
Если вы заказываете комплектацию у сторонних компаний, то технологическими
компаниями и методами разработки программы станут известные зарубежные
организации [14].
Разработка информационной системы будет включать в себя все
необходимые функциональные возможности. Будут учитываться особенности
функционирования предприятия, пожелания сотрудников. Поскольку продукт
разрабатывается самостоятельно, всегда можно изменить индивидуальные
потребности внутреннего клиента.
1.4. Обоснование проектных решений
1.4.1. Обоснование проектных решений по информационному
обеспечению
Исходные данные и вспомогательная информация
Определяются следующие категории обрабатываемых в информационной
системе персональных данных (Xпд):
категория 1 — персональные данные, касающиеся расовой, национальной
принадлежности, политических взглядов, религиозных и философских
убеждений, состояния здоровья, интимной жизни;
категория 2 — персональные данные, позволяющие идентифицировать
субъекта персональных данных и получить о нем дополнительную информацию,
за исключением персональных данных, относящихся к категории 1;
категория 3 — персональные данные, позволяющие идентифицировать
субъекта персональных данных;
категория 4 — обезличенные и (или) общедоступные персональные
данные.
Xнпд может принимать следующие значения:
40
1 — в информационной системе одновременно обрабатываются
персональные данные более чем 100 000 субъектов персональных данных или
персональные данные субъектов персональных данных в пределах субъекта
Российской Федерации или Российской Федерации в целом;
2 — в информационной системе одновременно обрабатываются
персональные данные от 1000 до 100 000 субъектов персональных данных или
персональные данные субъектов персональных данных, работающих в отрасли
экономики Российской Федерации, в органе государственной власти,
проживающих в пределах муниципального образования;
3 — в информационной системе одновременно обрабатываются данные
менее чем 1000 субъектов персональных данных или персональные данные
субъектов персональных данных в пределах конкретной организации.
Характеристики безопасности персональных данных
Для ИСПДн определяют характеристики безопасности персональных
данных, которые делятся на основные и дополнительные:
ОСНОВНЫЕ:
конфиденциальность
целостность
доступность
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ:
неотказуемость
учетность (подконтрольность)
аутентичность (достоверность)
адекватность
Для работы с информационной базой необходимы программные средства,
которые бы обеспечивали доступ к нужной информации, внесение каких-либо
изменений в информационную базу и другие действия с данными [9]. Для
решения этой задачи используются системы управления базами данных (СУБД).
41
СУБД – это программные средства, предназначенные для создания, наполнения,
обновления и удаления баз данных.
Все СУБД делятся на две группы:
Локальные (СУБД, работающие на одном компьютере). Все части
локальной СУБД размещаются на компьютере пользователя базы данных. Чтобы
с одной и той же БД одновременно могло работать несколько пользователей,
каждый пользовательский компьютер должен иметь свою копию локальной БД.
Существенной проблемой локальной СУБД является синхронизация копий
данных, именно поэтому для решения задач, требующих совместной работы
нескольких пользователей, локальные СУБД фактически не применяются.
Сетевые (СУБД, позволяющие нескольким компьютерам
использовать одну и ту же базу данных с помощью технологии клиент-сервер),
к ним относятся файл-серверные, клиент-серверные и распределенные СУБД.
В файл-серверных СУБД все данные обычно размещаются в одном или
нескольких каталогах достаточно мощного компьютера, специально
выделенного для этих целей (такой компьютер называется файл-сервером) и
постоянно подключен к сети. Недостатком файл-серверных систем является
значительная нагрузка на сеть и наличие мощного компьютера (сервера) [12].
Клиент-серверные (двухзвенные) системы снижают значительную
нагрузку на сеть, так как пользователи общаются с данными через специального
посредника - сервера баз данных, который размещается на компьютере со всеми
данными. Сервер БД принимает запрос от пользователя, отыскивает в данных
нужную запись и передает ее пользователю запрашивающего запись. Таким
образом, по сети передается относительно короткий запрос и единственно
нужная запись, даже если соответствующий файл с данными содержит большое
количество записей.
Распределенные СУБД могут содержать несколько десятков и сотен
серверов БД. Количество клиентских мест в них может достигать десятков и
сотен тысяч. Обычно такие СУБД работают на крупных предприятиях. В таких
СУБД некоторые серверы могут дублировать друг друга с целью достижения
42
предельно малой вероятности отказов и сбоев в сети. Интерес к таким СУБД
возрос в связи со стремительным развитием Internet. Недостатком
распределенных СУБД является сложность в их программировании, в их
реализации должна участвовать большая группа программистов, а не один
человек [14].
В представленной автоматизированной информационной системе
целесообразнее использовать сетевую СУБД (локальную), например СУБД
InterBase отвечают высоким требованиям производительности и безопасности.
Таким образом для создания системы «Защита персональных данных» выбран
файл-сервер СУБД.
1.4.2. Обоснование проектных решений по программному обеспечению
В развитых реляционных СУБД обычно можно выбрать способ
поддержания целостности по ссылкам для каждой отдельной ситуации
определения внешнего ключа. Конечно, для принятия такого решения
необходимо анализировать требования конкретной прикладной области.
База данных (БД) – совокупность специальным образом организованных
данных, хранимых в памяти компьютера и отражающих состояние объектов и их
отношений в рассматриваемой предметной области. Предметной областью
принято называть ту часть реального мира, объекты которой описаны в базе
данных. База данных состоит из множества связанных файлов.
Логическую структуру хранимых в базе данных называют моделью
данных. К основным моделям представления данных относят следующие:
иерархическую, сетевую, реляционную, постреляционную, многомерную и
объектно-ориентированную.
Информацию о данных, хранимых в базе, принято называть метаданными
(данными о данных). Совокупность всех метаданных образует словарь данных.
База данных должна обладать определенными свойствами:
1. Восстанавливаемость – возможность восстановления базы данных после
сбоя системы (проверка наличия файлов, дублирование базы данных).
43
2. Безопасность – предполагает защиту данных от преднамеренного и
непреднамеренного доступа, защита от копирования, запрещение
несанкционированного доступа.
3. Целостность. В каждый момент времени существования базы данных
сведения, содержащиеся в ней, должны быть полными, непротиворечивыми и
адекватно отражающими предметную область. В этом и заключается ее
целостность. Целостность базы данных достигается вследствие введения
ограничения целостности (указание диапазона допустимых значений,
соотношение между значениями данных, ограничение на удаление информации
и т.д.). Ограничения реализуются различными средствами СУБД, например, при
помощи декларативных (объявленных при разработке базы данных ее
разработчиком) ограничений целостности.
4. Эффективность – минимальное время реакции на запрос пользователя.
Система управление базами данных (СУБД) – совокупность языковых и
программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного
использования базы данных многими пользователями. Обычно СУБД различают
по используемой модели данных. Так, например, СУБД, основанные на
использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.
Основные функции СУБД
1. Администрирование базы данных.
СУБД имеют развитые средства администрирования базы данных
(определение доступа к базе, ее архивация). В связи с тем, что базы данных
приникают сегодня во многие сферы деятельности человека, появилась новая
профессия – администратор базы данных, человек, отвечающий за
проектирование, создание, использование и сопровождение базы данных. В
процессе эксплуатации БД администратор обычно следит за ее
функционированием, обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к
хранимым данным, вносит изменения в структуру базы, контролирует
достоверность информации в ней.
2. Непосредственное управление данными во внешней памяти.
44
Эта функция предоставляет пользователю возможность выполнения
основных операций с данными – хранение, извлечение и обновление
информации. Она включает в себя обеспечение необходимых структур внешней
памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для
служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным. СУБД
поддерживает собственную систему именования объектов БД.
3. Управление буферами оперативной памяти.
СУБД обычно работают с БД значительного размера; по крайней мере этот
размер обычно существенно больше доступного объема оперативной памяти.
Понятно, что если при обращении к любому элементу данных будет
производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со
скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом
реального увеличения этой скорости является буферизация данных в
оперативной памяти. Однако этого недостаточно для целей СУБД. Поэтому в
развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной
памяти.
4. Управление транзакциями
Транзакция – это последовательность операций над БД, которые
рассматриваются СУБД как единое целое и позволяют добавлять, удалять или
обновлять сведения о некотором объекте в базе (по существу это некоторый
программный код, написанный на одном из языков управления данными). Либо
транзакция успешно выполняется, и СУБД фиксирует изменения БД,
произведенные этой транзакцией, либо ни одно из этих изменений никак не
отражается на состоянии БД. Например, если в результате транзакции произошел
сбой компьютера, база данных попадает в противоречивое положение –
некоторые изменения уже внесены, остальные нет. Транзакция позволяет
вернуть базу в первоначальное непротиворечивое состояние (отменить все
выполненные изменения).
Классификация СУБД
1. По степени универсальности все СУБД делятся на СУБД общего
45
назначения и специализированные СУБД.
2. По функциональности все СУБД делятся на полнофункциональные
СУБД, серверы баз данных, клиенты баз данных.Полнофункциональные СУБД
представляют собой традиционные СУБД, которые изначально создавались для
больших ЭВМ, затем для ПЭВМ. Они являются наиболее многочисленными и
мощными по своим возможностям. К ним относят MS Access, MS FoxPro,
Paradox, dBase IV. к тому, чтобы обеспечить доступ к данным, их просмотр,
поиск и выборку.
3. По характеру использования СУБД делят на персональные и
многопользовательские.
Персональные СУБД обычно обеспечивают возможность создания
персональных баз данных. Такие СУБД могут выступать в роли клиентов БД. К
ним относят MS Access, MS FoxPro, Paradox, Clipper. Многопользовательские
СУБД включают в себя сервер базы данных и клиентскую часть, могут работать
с различными операционными системами, с различными типами ЭВМ. К таким
СУБд относят Oracle, Informix.
«1С: Предприятие 8.3» поддерживает 4 вида внешних СУБД:
– MS SQL server 2005-2008;
– IBM DB2;
– Oracle;
– PostgreSQL.
Первые три СУБД платные, но можно использовать и бесплатные версии,
с различными ограничениями.
PostgreSQL – открытое (свободное) программное обеспечение.
Разрабатывается сообществом и распространяется бесплатно.
Как это работает:
Клиент-серверная архитектура разделяет всю работающую систему на три
различные части, определенным образом взаимодействующие между собой:
– клиентское приложение;
– кластер серверов «1С: Предприятия»;