Курс. 01;Мпк. 01;2 методическое пособие по курсовой работе принципы построения интегрированных асу

Вид материала

Содержание

2.2 Разработка технических решений
2.2.2 Пример описания и обоснования технического решения по операционной системе АИС ПрНИР
2.2.3 Пример для двух решений – по численности, квалификациям и функциям персонала и комплексу технических средств

Подобный материал:

1 2 3 4 5

2.2 Разработка технических решений

2.2.1 Состав технических решений для конкретной курсовой работы

Согласуется с руководителем работы, при этом можно исходить из следующего перечня допустимых решений по:

платформе системы, средствам и способам связи;
взаимосвязи АИС со смежными подсистемами;
режимам функционирования и диагностированию работы системы;
численности, квалификациям и функциям персонала;
сведениям об обеспечении заданных в ТЗ характеристик АИС, определяющих ее качество;
составу функций, комплексам задач, реализуемых подсистемой;
комплексу технических средств;
составу информации;
составу программных средств;
интерфейсам.

Студент разрабатывает и обосновывает технические решения по результатам обследования предметной области, анализа описания деятельности, спецификаций требований, анализа рынка компонентов и знаний, полученных при освоении дисциплины «Принципы построения интегрированных АСУ» и пpeдшecтвyющиx диcциплин.

В частности, при анализе компонентов АИС, предлагаемых на рынке различными фирмами, рекомендуется обращать внимание на следующие факторы (см. п. 2.6. юниты 1 дисциплины «Принципы построения интегрированных АСУ):

1) репутацию фирмы и системы, стаж пребывания фирмы на рынке, число продаж. В то же время многие новички представляют интересные решения, основанные на новых технологиях, и, пытаясь прорваться на рынок, предлагают вполне разумные цены. Старые системы часто связаны архитектурными решениями 10–15-летней давности. Большое число продаж может быть заслугой маркетинга;

2) число работающих в России систем. Имеются ли внедрения на родственных предприятиях? Потребовалась ли помощь внешних консультантов? Если справились сами, значит система простая и постигаемая;

3) качество локализации западной системы. Есть области производства, где действуют стандарты – юридические и фактические – и сильные традиции. Самый очевидный пример - методы бухгалтерского учета, бухгалтерская и налоговая отчетность. В конструкторской и технологической подготовке производства у нас повсеместно приняты стандарты ЕСКД и ЕСТД и так далее. Все эти моменты должны быть отработаны при локализации;

4) разумную цену. Покупая систему, учитывайте, что на весь цикл – покупка, внедрение, сопровождение, развитие – вам придется затратить в 3-10 раз больше денег, чем стоимость программных средств. Чем сложнее и дороже система, тем больше коэффициент;

5) функциональную полноту. Компонент должен закрывать все требования спецификации;

6) модульность. Возможность покупать и внедрять систему по частям и только на нужное число пользователей. Покупать систему всю сразу – не лучший вариант;

7) гибкость. Это один из самых важных факторов, потому что система будет внедряться и работать 5-10 лет, а за это время предприятие изменится. Система управления должна меняться вместе с производством, т.е. должна позволять легко менять АРМы и меню, процессы и алгоритмы путем параметрической настройки. Должны предусматриваться возможности разделять экраны, убирать лишние реквизиты, добавлять нужные, менять названия полей, их расположение на экране, менять значность, добавлять поля в базу данных, менять Help. Позволит ли это делать система и какой ценой? Система должна также легко интегрироваться с другими модулями;

8) архитектуру. Наиболее желательна трехзвенная клиент-серверная архитектура – сервер базы данных, сервер приложений, клиент;

9) техническую платформу и операционную среду. За время жизни АИС может смениться не одно поколение технических средств, поэтому система должна быть переносима с платформы на платформу.

Рекомендуется учет и анализ этих факторов оформить в виде таблицы 4, в которой приведен пример выбора системы управления базами данных.

Таблица 4 - Пример выбора системы управления базами данных

№ п/п	Наименование фактора	Microsoft SQL Server	Oracle Server	Informix Universal Server Engine	Примечание
1	Репутация фирмы и системы Стаж пребывания фирмы на рынке Число продаж, %	Хорошая Около10 лет До 28	Хорошая Около 15 лет До 20	Хорошая Около 15 лет До15	% от мирового рынка

Продолжение таблицы 4

№ п/п	Наименование фактора	Microsoft SQL Server	Oracle Server	Informix Universal Server Engine	Примечание
2	Число работающих в России систем	Сотни тысяч	Десятки тысяч	Тысячи	MS SQL Ser-ver вытесняет конкурентов в сетях малого и среднего масштаба
3	Терминология и ка-чество русификации за-падной системы	Не русифици-рован интер-фейс	Не русифици-рован интер-фейс	Не русифициро-ван интерфейс
4	Качество локализации западной системы	Хорошее	Хорошее	Хорошее
5	Разумная цена	Хорошая	Удовлетвори-тельная	Удовлетвори-тельная
6	Функциональная полнота	Хорошая	Отличная	Отличная	MS SQL Ser-ver быстро на-ращивает функциональ-ность
7	Модульность	Хорошая	Хорошая	Хорошая
8	Гибкость	Хорошая	Хорошая	Хорошая
9	Архитектура	Клиент-сервер	Клиент-сервер	Клиент-сервер
10	Техническая платформа и операционная среда	Windows NT /2000	Windows NT /2000 и Unix	Windows NT /2000 и Unix

Очевидно, что данные, сведенные в таблицу, требуют уточняющей, добавочной информации; в первую очередь необходим анализ спецификации требований и решений, принятых в отношении других компонентов АИС.

Далее приведено примерное описание технического решения по общесистемному программному обеспечению (операционной системе), после анализа которого можно вернуться к выбору СУБД.

2.2.2 Пример описания и обоснования технического решения по операционной системе АИС ПрНИР

В качестве серверной операционной системы АИС ПрНИР используется ОС Microsoft Windows Server 2003, а для автоматизированных рабочих мест (АРМ) клиентов – Microsoft Windows XP Professional.

Подробное описание операционных систем дано в технической документации фирмы Microsoft. На соответствующих компакт-дисках находятся документы, которые содержат последние сведения, дополняющие техническую документацию. Последние версии списка совместимого оборудования, последние сведения о совместимости программного обеспечения содержатся на Web-узле корпорации Microsoft по адресу soft.com.

Выбор общесистемного программного обеспечения для АИС опирается в первую очередь на операционную систему, что требует предварительного планирования, как стратегического, так и тактического.

В настоящее время в классе АИС малого и среднего масштаба, к которым относится АИС ПрНИР, Windows 2000 занимает лидирующее положение по сравнению с другими сетевыми ОС, например, Unix. Windows Server 2003, которая пришла на смену Windows 2000, в еще большей степени способствует этому процессу.

Рассмотрим основные характеристики Microsoft Windows Server 2003, Microsoft Windows XP Professional, которые определяют выбор (отвечают требованиям, изложенным в «Спецификации квалификационных требований на общесистемные ПС») в пользу данных ОС для использования в АИС ПрНИР.

Сетевая операционная система Windows Server 2003 поддерживает различные аппаратные платформы, обеспечивая масштабируемость, надежность и производительность для приложений. Windows Server 2003 предназначена для развертывания серверов печати и файлов, серверов удаленного доступа, Web-серверов и серверов приложений. Windows Server 2003 объединяет интегрированную с Web службу каталогов, а также сетевые и прикладные службы с мощными административными средствами. Кроме того, в состав Windows Server 2003 включена технология совместной работы Windows SharePoint Services, с помощью которой можно создавать Web-узлы для общего доступа к данным и совместной работы над документами.

Windows Server 2003 является многозадачной операционной системой, способной управлять различными наборами ролей, в зависимости от потребностей пользователей. Она основана на том же самом ядре, что и Windows Server 2000, однако, характеризуется более простым развертыванием, управлением и использованием, а также является наиболее быстрой, надежной и безопасной операционной системой в семействе серверных ОС Windows.

Установка кластеров в Windows Server 2003 стала проще и надежнее, а расширенные функции работы в сети улучшают возможности восстановления работоспособности системы при сбое и значительно увеличивают время ее работы. Windows Server 2003 поддерживает кластеры серверов с количеством узлов до 8. При отсутствии доступа к одному из узлов кластера вследствие сбоя или профилактических работ - его функции передаются другому узлу. Кроме того, Windows Server 2003 поддерживает службу балансировки нагрузки сети (NLB), которая распределяет входящий трафик протокола IP между узлами кластера.

По сранению с Windows Server 2000, в Windows Server 2003 возросла производительность файловой системы. Кроме того, значительно улучшена производительность многих других функций, в том числе службы каталога Microsoft Active Directory, компонентов Web-сервера и сервера терминалов и сетевых служб. Windows Server 2003 работает как с однопроцессорными решениями, так и с системами на 32 процессорах, поддерживая 32-х разрядные и 64-х разрядные процессоры.

Windows 2003 поддерживает Internet Engineering Task Force протокол для систем хранения данных iSCSI. Этот протокол разработан для взаимодействия устройств хранения на уровне транспортного протокола и поддерживает шифрование данных, в том числе Internet Protocol Security и Internet Storage Name Service.

В состав Windows Server 2003 входит специальная Служба управления правами (RMS), обеспечивающая шифрование, сертификаты и проверку подлинности. С ее помощью можно организовать шифрование документов пользователей и назначение прав доступа по уровням секретности (конфиденциально или нет для пересылки и т.п.) и по пользователям (несколько пользователей имеют разные права на доступ к содержимому одного документа).

Особое внимание в Windows Server 2003 уделено функциям и усовершенствованию системы обеспечения безопасности. Здесь следует отметить компонент Common Language Runtime, сокращающий количество ошибок и слабых мест системы безопасности. Common Language Runtime также производит проверку приложений на возможность безошибочного запуска и на наличие соответствующих разрешений безопасности.

Для повышения надежности архитектуры операционной системы в нее были внесены такие улучшения, как усиленная защита памяти ядра ОС, регистрация драйверов и другие. Улучшенная масштабируемость Windows Server 2003 позволяет эффективно распределять нагрузку на компьютерах с мультипроцессорной архитектурой. Кроме того, Windows Server 2003 работает не только на Intel платформах, но и на RISC-системах, что позволяет значительно повысить производительность сервера, просто перенеся операционную систему и все данные на более мощный RISC-компьютер.

В состав Windows 2003 Server включены следующие службы, облегчающие управление серверами, сетями и рабочими станциями:

интегрированные службы каталогов. Интегрированный набор служб каталогов Active Directory предлагает новый уровень управляемости, защищенности и совместимости данных. Например, Active Directory обеспечивает единый пункт управления для учетных записей пользователей, клиентов, серверов и приложений Windows и может согласовывать свою работу с имеющимися в сети каталогами, чтобы сократить избыточность задач управления;
развитая инфраструктура управления. Windows 2003 Server предоставляет компаниям средства конфигурирования, защиты и обеспечения гарантии качества услуг сети. Кроме Active Directory, эта инфраструктура активизируется с помощью инструмента управления Windows Management Instrumentation (WMI), консоли управления Microsoft Management Console (MMC), сайта размещения сценариев Windows Scripting Host (WSH) и единой объектной модели Common Object Model (COM);
гибкая корпоративная защита данных. Windows 2003 Server поддерживает технологии аутентификации Kerberos, PKI и SmartCard, обеспечивая гибкую защиту корпоративных данных организации;
полный набор услуг для файлов и печати. Windows 2003 Server предоставляет новые возможности выделения дискового пространства, динамического управления томами и удаленной печати (в том числе через Интернет);
мощная поддержка Интернет. В состав Windows Server 2003 входит все необходимое для организации связи с Интернет и создания собственного Web-сервера (полная поддержка протокола TCP/IP; Internet Information Server для организации Интернет-сервера; поисковый сервер Microsoft Index Server; полная поддержка Интернет-приложений; поддержка активных серверных страниц Active Server Pages (ASP) и языка XML-технологии, упрощающих разработку мощных Web-узлов, созданных с применением современных баз данных).

В состав Windows 2003 Server включен полный комплект сетевых служб, что дает возможность организациям конфигурировать и администрировать сети в соответствии со своими средствами, подключать удаленных служащих, офисы филиалов. Интегрированные средства прямого дозвона и организации виртуальных частных сетей (Virtual Private Networking) обеспечивают подключение удаленных пользователей и партнеров с помощью стандартных протоколов. Разнообразные службы маршрутизации и трансляторы адресов упрощают подключение офисов филиалов. Кроме того, мультимедийные сетевые службы, средства обеспечения гарантии качества услуг (Quality of Service), поддержка многоадресной передачи, API телефонной связи (TAPI) и комплексное, интеллектуальное централизованное управление Active Directory делают Windows 2003 лучшей платформой для эксплуатации и сопровождения сетевых решений объединенной передачи данных, звука и видео.

В Windows 2003 Server реализованы технологии сервера приложений (COM+), которые помогают компаниям создавать, развертывать и администрировать размещенные на сервере приложения, сформированные с использованием модели составных объектов Microsoft Component Object Model (COM). В состав служб COM+ входит интегрированная поддержка балансировки нагрузки, транзакций, улучшенного доступа к данным и асинхронной связи. Используя мощные инструментальные средства, например Visual Basic, для проектирования масштабируемых, трехуровневых приложений, и создавая качественные приложения с помощью технологий многократно используемых объектов, COM+ идеально подходит для разработки деловых приложений.

Семейство Windows Server 2003 включает версии Standard Edition, Enterprise Edition, Datacenter Edition и Web Edition.

Windows Server 2003 Standard Edition рассчитана на компании малого бизнеса и отдельные подразделения организации. Система поддерживает совместное использование файлов и принтеров, предоставляет безопасное подключение к Интернет, позволяет централизовать развертывание настольных приложений.
Windows Server 2003 Enterprise Edition разработана для удовлетворения общих требований предприятий любого размера. Данная платформа предназначена для критически важных приложений, Web-приложений и инфраструктур и представляет собой полнофункциональную серверную операционную систему, поддерживающую до 8 процессоров.
Windows Server 2003 Datacenter Edition разработана для бизнес-критичных приложений и для приложений, используемых для выполнения важных задач, требующих масштабируемости и доступности высокого уровня. Windows Server 2003 Datacenter Edition оптимизирована для работы с 64-х разрядными вычислительными платформами, способными поддерживать 32 процессора и 128 ГБ оперативной памяти.
Windows Server 2003 Web Edition предназначена для использования, в основном, в качестве Web-сервера IIS 6.0 - для разработки и хостинга Web-приложений, Web-страниц и Web-служб XML. Web Edition предоставляет платформу для быстрой разработки и развертывания Web-служб XML, которая использует технологию ASP.NET – основную часть .NET Framework.

Совместное использование операционных систем Windows Server 2003 и Windows XP Professional позволяет снизить совокупную стоимость владения и создать надежную, легко адаптируемую к изменениям информационную инфраструктуру для организаций любого размера.

Microsoft Windows XP Professional разработана на базе архитектуры Windows 2000. Эта система предоставляет дополнительные средства удаленного доступа и многоязыковой поддержки, а также обеспечивает корпоративным пользователям надежность, безопасность, производительность и управляемость. Windows XP Professional обладает высоким уровнем защиты данных, работает с различными файловыми системами, на различных аппаратных платформах и поддерживает многопроцессорные компьютеры. Windows XP Professional имеет встроенную поддержку доступа к данным, находящимся на серверах Windows; предоставляет все необходимое для доступа к удаленным сетям по коммутируемым линиям связи и полностью поддерживает инфраструктуру TCP/IP. Средства безопасности корпоративного класса, реализованные в Windows XP Professional, предоставляют пользователю возможность защитить свои данные, можно управлять возможностями доступа каждого сотрудника к общим ресурсам, включая файлы, папки, принтеры и факсы.

Операционные системы Microsoft Windows Server 2003, Microsoft Windows XP Professional удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым спецификацией к ОС (см. таблицу 2).

С учетом вышесказанного появляется дополнительный фактор в пользу выбора СУБД Microsoft SQL Server.

Конечно, при разработке реальных, а не учебных проектов обоснование будет выглядеть более «профессионально», но для студенческой работы этого достаточно.

2.2.3 Пример для двух решений – по численности, квалификациям и функциям персонала
и комплексу технических средств

Внедрение АИС ПрНИР планируется в рамках подразделения академии, которое называется НИЧ – научно-исследовательская часть. В НИЧ должен быть определен коллектив для эксплуатации АИС.

Для внедрения и функционирования первой очереди необходим следующий состав персонала:

- руководитель коллектива (он же начальник НИЧ);

- системный администратор;

- администратор баз данных;

- специалисты (не менее двух).

Квалификация персонала определяется стандартными требованиями к исполнителям соответствующих функций, которые следуют из наименования специальности и определены ниже. Рассмотрен не должностной, а функциональный аспект.

Руководитель НИЧ:

осуществляет общее руководство;
разрабатывает планы научно-исследовательских и проектных работ и осуществляет контроль за их исполнением;
обеспечивает подбор квалифицированных специалистов для выполнения работ, которые входят в его компетенцию.

Системный администратор АИС НТП несет ответственность за эффективное функционирование локальной вычислительной сети (ЛВС) и баз данных (БД), в том числе:

осуществляет общее администрирование ЛВС и баз данных;
конфигурирует сервер ЛВС и автоматизированные рабочие места ЛВС;
обеспечивает работоспособность программ и технических средств ЛВС;
обеспечивает целостность, актуальность и безопасность баз данных ЛВС;
консультирует работников НИЧ по вопросам использования ЛВС и БД;
принимает участие в создании пользовательских приложений;
разрабатывает планы по эффективному функционированию ЛВС и БД и отвечает за их исполнение.

Специалисты несут ответственность за эффективное сопровождение закрепленных за ними проектов научно-технической программы, в том числе каждый специалист:

осуществляет ведение вверенных ему баз данных (фрагментов БД);
обеспечивает целостность, актуальность и безопасность вверенных ему баз данных (фрагментов БД);
консультирует исполнителей проектов по вопросам, связанным с работой АИС.

Как правило, при внедрении АИС возникает вопрос о том, каким образом обеспечить систему персоналом с соответствующим уровнем знаний и опытом. Например, результаты опроса, проведенного журналом DataCommunications среди посетителей Web-узла журнала, дали следующие результаты.

На вопрос: «Испытываете ли вы сложности при подборе специалистов для построения и обслуживания вашей сети?» 26 % опрошенных ответило «нет» и 74 % ответило «да». На вопрос: «Что вы делаете для решения проблемы со специалистами?» были получены следующие ответы
(в %):

22 - нанимаем новых сотрудников;

50 - переобучаем своих сотрудников;

34 - обращаемся к внешним консультантам;

25 - нанимаем внешних специалистов на временную работу.

Для решения кадрового вопроса в рамках внедрения АИС ПрНИР рекомендуется использовать 2-й и 4-й подходы, т.е. осуществить переподготовку уже работающих сотрудников и привлечь внешних специалистов на временную работу.

Для АИС ПрНИР предлагается следующее решение по комплексу технических средств.
В состав ЛВС АИС ПрНИР должны быть включены следующие три типа технических компонентов:

сервер приложений и баз данных;
сервер контроллер домена;
автоматизированные рабочие места (АРМы) пользователей.

Ниже приводятся минимальные характеристики для каждого типа технических компонентов, которые определяются на основании их функционального назначения и требованиями операционной системы и других общесистемных ПС.

ЭВМ, на которой размещаются серверы приложений и баз данных, должна иметь следующие минимальные характеристики:

процессор от 850 МГц;
оперативная память от 252MB;
HDD 2 * 20 Gb SCSI;
CD ROM 48X.

ЭВМ, на которых размещаются серверы контроллеров домена, должны иметь следующие минимальные характеристики:

процессор от 850 МГц;
оперативная память от 252МВ;
HDD 20Gb;
CD ROM 48X.

ЭВМ, на которых размещаются АРМы пользователей, должны иметь следующие минимальные характеристики:

процессор от 533 МГц;
оперативная память от 64MB;
HDD от 10Gb;
CD ROM48X.