Лекция Основные понятия. Состав и структура аис

Вид материала

Лекция

Содержание Определение ИС Структура АИС (Титоренко, с. 45) Сбор и регистрация информации Хранение и накопление информации Мультипрограммная обработка. Оперативная и пакетная обработка данных. Обработка в реальном масштабе времени. Режим телеобработки данных. Внемашинное информационное обеспечение Емкость системы Аспект — точка зрения на объект классификации, который характеризуется одним или несколькими признаками. Многоаспектная система Правила классификации продукции Продукты и модификации Кодирование технико-экономической информации Регистрационные методы Классификационные коды Последовательные системы Параллельные системы Понятие унифицированной системы документации Внутримашинное информационное обеспечение ... Полное содержание

Подобный материал:

• Лекция 5 Тема 4 Состав и структура аис. Функциональные и обеспечивающие подсистемы, 39.18kb.
• Лекция 6 Тема 5 Основные принципы разработки автоматизированных информационных систем, 34.13kb.
• Системное программное обеспечение, 30.48kb.
• Лекция 7 Тема 6 Стадии и этапы создания аис, 36.6kb.
• Лекция: Информационное обеспечение ис: Информационное обеспечение ис. Внемашинное информационное, 314.22kb.
• Примерная структура выполнения отчёта по преддипломной производственной практике, 12.34kb.
• Лекция 1: Основные понятия технологии проектирования информационных систем (ИС), 2596.25kb.
• Программа по дисциплине «прикладные протоколы интернет и www» по направлениям: «Математика., 234.28kb.
• Пояснительная записка 7 3 Состав и структура пояснительной записки 7 > 3 Требования, 51.84kb.
• Лекция: Основные понятия технологии проектирования информационных систем (ИС): Предмет, 189.07kb.

Лекция 1. Основные понятия. Состав и структура АИС.

В настоящее время история развития систем, предназначенных для хранения и обработки информации с использованием ЭВМ, насчитывает уже более полувека. Еще относительно недавно в ходу были перфораторы в качестве устройств ввода данных, листинги в виде рулонов бумаги длиной порою до нескольких метров - в качестве носителя результатов машинной обработки, недельные, либо месячные временные интервалы - в качестве нормативных сроков обработки информации.

В последнее десятилетие ушедшего века ситуация претерпела качественные изменения. Если попытаться сформулировать "портрет" современной информационной системы масштаба предприятия в виде десятка тезисов, то мы увидим, что она имеет:

• в основе - методологию управления, направленную на достижении стратегических целей высшего менеджмента предприятия, выраженной в информационной системе в виде системы управляющих воздействий, регламентирующей деятельность пользователей,
  
• возможность доступа к данным для множества пользователей, объединенных в локальную сеть предприятия, а зачастую - и для пользователей, удаленных от центрального офиса на сотни и тысячи километров,
  
• наличие средств коммуникации и элементов корпоративного решения задач коллективом пользователей;
  
• развитый, дружественный графический интерфейс конечного пользователя,
  
• режимы обработки оперативной информации, близкие к режиму реального времени,
  
• средства аутентификации и разграничения доступа, позволяющие дозировать информацию в соответствии с должностными обязанностями пользователя; высокий уровень защищенности от несанкционированного доступа,
  
• один или более серверов баз данных, суммарный объем которых измеряется в гига- или терабайтах; возможность обработки тысяч и миллионов записей при составлении отчетности,
  
• инвариантность (в определенных пределах) к аппаратным и операционным средам функционирования серверных и клиентских приложений,
  
• использование стандартизованных языков и протоколов для представления и манипулирования данными.
  

Основу информационной системы составляют "три кита". Это - база данных, как правило, реляционного типа, поддерживающая доступ на основе стандарта SQL, программные средства, обеспечивающие логику обработки данных, интерфейс пользователя.

Определение ИС

Далее по тексту информационной системой (ИС)¹⁾, либо автоматизированной ИС, АИС, будем называть программно-аппаратную систему, предназначенную для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствие с заложенной в нее логикой обработки, возможность получения, модификации и хранения информации.

Ключевым моментом в этом определении является понятие "целенаправленной деятельности". Речь идет о деятельности, направленной на решение конкретной задачи, стоящей перед пользователем (коллективом пользователей).

Некоторые исследователи (см., например, [1.1]) определяют ИС несколько иным образом. ИС в широком смысле - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Основные отличия такого подхода: 1) ввод пользователей системы "внутрь" ИС, 2) необязательность использования средств вычислительной техники. Такой подход также имеет право на жизнь. Так, например, в нем удобно прослеживать общую историю возникновения и развития систематических средств обработки информации в бизнесе, которая началась, очевидно, в докомпьютерную эпоху. Однако, так как целью нашего курса является изучение анализа требований к компьютерным системам обработки информации, будем пользоваться приведенным выше первым определением.

Структура АИС (Титоренко, с. 45)

Лекция 2. Состав функциональной подсистемы АИС

Обеспечивает реализацию функций управления пользователями АИС. Включает процедуры: сбор и регистрация данных; накопление и хранение данных; обработку; формирование результатной информации; передачу данных от источников возникновения к месту обработки, а результатов – к потребителям информации для принятия управленческих решений.

Сбор и регистрация информации. На предприятии сбор и регистрация информации происходят при выполнении хозяйственных различных операций (прием готовой продукции, получение и отпуск материалов и т.п.). Сначала информацию собирают, затем ее фиксируют. Учетные данные могут возникать на рабочих местах в результате подсчета количества обработанных деталей, прошедших сборку узлов, изделий, выявление брака и т.д. Для сбора фактической информации производятся измерение, подсчет, взвешивание материальных объектов, получение временных и количественных характеристик работы отдельных исполнителей. Сбор информации, как правило, сопровождается ее регистрацией, т.е. фиксацией информации на материальном носителе (документе или машинном носителе). Запись в первичные документы в основном осуществляется вручную, поэтому процедуры сбора и регистрации остаются пока наиболее трудоемкими.

Операции сбора и регистрации данных осуществляются с помощью различных средств. Различают:

Механизированный - сбор и регистрация информации осуществляется непосредственно человеком с использованием простейших приборов (весы, счетчики, мерная тара, приборы учета времени и т.д.) .

Автоматизированный - использование машиночитаемых документов, регистрирующих автоматов, универсальных систем сбора и регистрации, обеспечивающих совмещение операций формирования первичных документов и получения машинных носителей.
Автоматический - используется в основном при обработке данных в режиме
реального времени. (Информация с датчиков, учитывающих ход производства - выпуск продукции, затраты сырья, простои оборудования и т.д. - поступает непосредственно в ЭВМ)

Хранение и накопление информации вызвано многократным ее использованием, применением условно-постоянной, справочной и др. видов информации, необходимостью комплектации первичных данных до их обработки. Хранение и накопление осуществляется на машинных носителях в виде информационных массивов, где данные располагаются по установленному в процессе проектирования группировочному признаку.

На данный момент существует множество способов хранения данных. В целом их можно разделить на несколько технологических концепций, хотя сразу необходимо отметить, что они постепенно уходят в прошлое. На смену технологическим приходит управленческая концепция, которая отталкивается от бизнес-задач и потребностей клиента. Она получила название ILM, Information Lifecycle Management – Управление жизненным циклом информации.

Существует две технологические концепции. Первая концепция, получившая название Direct Attached Storage (DAS), применяется для хранения данных в компактных локальных ИТ-системах, и соответственно небольших и средних компаниях. В этом случае сервер приложений отвечает за хранение и поддержание в актуальном состоянии данных на внутреннем сервере, который расположен в локальной сети компании. Однако, в случае существования у компании большого объема данных и развитой, территориально распределенной ИТ-инфраструктуры, использующей большое количество серверов, выявляются следующие недостатки DAS-решений:

• отсутствие гибкости при одновременном использовании общего дискового пространства несколькими серверами;
  
• возрастание нагрузки на сеть компании при передаче данных к месту их обработки;
  
• невозможность территориального распределения данных;
  
• низкая масштабируемость, обеспечиваемая только за счет установки все более емких дисков, что значительно повышает стоимость систем хранения.
  

Устранить данные препятствия призвана другая концепция хранения корпоративных данных, подразумевающая хранение информации в специально сформированной для этих целей высокоскоростной территориально распределенной сети. Концепция получила название SAN, Storage Area Network или сеть хранения данных. Она позволяет разгрузить локальную сеть и обеспечить высокую гибкость архитектуры хранения данных, а благодаря применению оптических кабелей можно существенно увеличить протяженность сетей хранения. Соответственно, целевыми потребителями систем хранения данных, основанных на этой концепции, будут крупные территориально-распределенные компании с большими объемами хранимых данных.

Теперь о концепции ILM. Ввиду бурного роста российских компаний самых различных сфер деятельности объемы информации могут возрастать не только в разы, но и в десятки раз. Соответственно, требуется расширение и адекватное управление систем хранения корпоративной информации. В этих условиях, управление ростом систем, опирающееся только на технологические аспекты, становится чрезвычайно трудным (в особенности реализация высокой доступности данных, достаточной производительности и надежности систем хранения) и значительно удорожает стоимость систем хранения.

Решением проблемы является концепция жизненного цикла информации, суть которой состоит в том, чтобы разделить данные по степени их ценности для бизнеса и управлять информацией с учетом изменения ее ценности во времени. Соответственно, наиболее важная для решения текущих бизнес-задач информация помещается в самое надежное и быстродействующее (и, как правило, самое дорогое) хранилище, тогда как менее важные данные и просто архивная информация переносится в более дешевую и менее скоростную систему хранения или же просто на магнитные ленты, которые храняться в роботизированном архиве.

Таким образом, системы хранения данных, построенные на основе концепции ILM, позволяют хранить наиболее актуальные и востребованные данные что называется «под рукой», а данные, к которым обращаются редко – отправлять в архив, естественно с возможностью автоматизированного извлечения. Таким образом, повышается скорость доступа к самой критичной в данный момент информации, что является ключевым бизнес-требованием к системам хранения данных.

Обработка экономической информации на ЭВМ производится, как правило, децентрализованно в местах возникновения первичной информации.

Режим обработки данных – способ выполнения заданий (задач), характеризующийся порядком распределения ресурсов системы между заданиями (задачами). Требуемый режим обработки данных обеспечивается управляющими программами операционной системы, которые выделяют заданиям оперативную и внешнюю память, устройства ввода – вывода, процессорное время и прочие ресурсы в соответствующем порядке с учетом атрибутов заданий – имен пользователей, приоритетов заданий, сложности задач и вычислений и др.

Режим обработки данных порождает соответствующий режим функционирования системы, проявляющийся в порядке инициирования задач и представлении одним задачам преимущественного права на использование ресурсов, в организации ввода данных, хранения программ в оперативной памяти, вывода данных и т. д. Порядок распределения ресурсов между заданиями влияет на время пребывания задании в системе, производительность системы, стоимость решения задач и другие характеристики системы и процессов обработки задач. Выбор того или иного режима обработки данных обусловлен необходимостью обеспечения требуемых характеристик системы и процессов обработки. В свою очередь характеристики системы влияют на способы взаимодействия пользователей с системой, а, следовательно, на интенсивность взаимодействия, продолжительность взаимодействия и т. д. Таким образом, режим обработки данных связан с организацией процесса функционирования системы и отражается в первую очередь на характеристиках системы.

Рассмотрим основные режимы обработки данных и их влияние на характеристики АИС.

Мультипрограммная обработка. В общем случае процесс решения задачи сводится к последовательности этапов процессорной обработки, ввода и вывода данных и обращений к внешним запоминающим устройствам. При этом задача в каждый момент времени обрабатывается, как правило, одним устройством, а остальные не могут использоваться до завершения работы этого устройства я, следовательно, могут распределяться для выполнения других задач. Режим обработки, при котором в системе одновременно обрабатывается несколько задач, называется мультипрограммной обработкой или, кратко, мультипрограммированием. При этом процессы обработки, относящиеся к разным задачам, одновременно выполняются различными устройствами системы, способными функционировать параллельно. В этом случае говорят, что система обработки данных функционирует в мультипрограммном режиме^[4][4]. Цель мультипрограммирования – увеличение производительности системы.

Оперативная и пакетная обработка данных. Применительно к СОД, предназначенным для информационного обслуживания пользователей (но не технических объектов и систем), принято выделять два режима обработки данных: оперативную и пакетную обработку. Оперативная обработка данных характеризуется: 1) малым объемом вводимых – выводимых данных и вычислений, приходящимся на одно взаимодействие пользователя с системой (на одну задачу); 2) высокой интенсивностью взаимодействия и вытекающим отсюда требованием уменьшения времени ответа. Оперативная обработка необходима в системах банковских, резервирования билетов, справочных и др. Пакетная обработка данных характеризуется: 1) большим объемом вводимых – выводимых данных и вычислений, приходящимся на одно взаимодействие пользователя с системой (на одну задачу); 2) низкой интенсивностью взаимодействия и допустимостью большого времена ответа. Пакетная обработка типична для вычислительных центров научно-технического профиля, систем обработки учетно-статистических данных, результатов геофизических измерений и т. д.

В рамках оперативной обработки выделяют два режима: запрос – ответ и диалоговый. Режим запрос – ответ характеризуется меньшей интенсивностью и большей продолжительностью взаимодействия по сравнению с диалоговым режимом. Типичный пример использования режима запрос–ответ – справочная служба на основе ЭВМ. При этом пользователь формирует текст запроса, который вводится вЭВМ, и ответ должен быть получен за несколько десятков секунд. Работа в диалоговом режиме предполагает практически мгновенный контакт пользователя с системой, при котором система реагирует на действия пользователя с задержкой в несколько секунд или доли секунды. Наиболее жесткие ограничения возникают, когда система должна обслуживать элементарные манипуляции пользователя, работающего за терминалом: например, реагировать на нажатие каждой клавиши. В этом случае время ответа не должно превышать 0,1 с. Менее жестким является режим, когда система должна реагировать только на моменты окончания набора строк, обеспечивая время ответа, равное нескольким секундам. Быстрота реакции системы на действия пользователя является непременным условием диалогового режима.

Диалоговый режим создает максимальные удобства для пользователя, обеспечивая постоянный контроль вводимых данных (программ и исходных данных), минимальное время ответа, возможность оперативного вмешательства пользователя в процесс решения задачи и оперативный доступ пользователя к системе. За счет этого минимизируются потери из-за простоя пользователей в ожидании результатов, некорректных действий пользователей; или «неожиданного» поведения программ. Однако диалоговый режим обеспечивается за счет использования системы с большой производительностью, что требует больших капитальных вложений. Кроме того, стоимость выполнения программы в диалоговом режиме больше, чем в пакетном, из-за немалых издержек, связанных с управлением процессами со стороны операционной системы. При выполнении расчетов, особенно сложных, по апробированным программам и методикам постоянный контакт пользователя с системой необходим только на этапе ввода данных. При их обработке и выводе результатов оперативный контакт с пользователем не нужен. В таких случаях наиболее экономичным способом обработки данных является пакетный режим. В пакетном режиме организация процесса в системе имеет целью не минимизацию времени ответа, а снижение стоимости обработки данных за счет эффективного использования ресурсов системы. В пакетном режиме управление процессами – выбор заданий из очереди на обработку и порядок выполнения задач – направлено на повышение производительности системы за счет формирования смеси задач, обеспечивающей максимальную загрузку по возможности всех ресурсов системы. В этом случае время ответа становится весьма значительным: десятки минут и часы.

Вычислительные системы и комплексы в подавляющем большинстве случаев (в сети всегда) используются в режиме коллективного доступа, при котором с системой взаимодействует коллектив пользователей. Выполнение заданий производится в мультипрограммном режиме. Обеспечение режимов пакетного, запрос–ответ и диалогового производится за счет соответствующих способов управления ресурсами и процессами, реализуемых управляющими программами операционной системы.

Обработка в реальном масштабе времени. В системах управления реальными объектами, построенных на основе ЭВМ, процесс управления сводится к решению фиксированного набора задач .Каждая задача инициируется либо периодически, либо при возникновении определенных ситуаций в системе. При этом темп инициирования задач и время получения результатов вычислений жестко регламентируются динамическими свойствами управляемого объекта: технологической установки, подвижного объекта и др. Это означает, что на время решения задач управления налагаются ограничения , определяющие предельное допустимое время ответа   для задач   соответственно. Режим, при котором организация обработки данных подчиняется темпу процессов вне СОД, называется обработкой в реальном масштабе времени (РМВ).

Режим телеобработки данных. Телеобработка (удаленная обработка) – режим обработки данных при взаимодействии пользователей с СОД через линии связи. Телеобработка рассматривается в качестве самостоятельного режима обработки данных по следующим причинам. Во-первых, удаленность пользователей от СОД и наличие между ними специфического средства передачи данных – линии связи – порождает необходимость в специальных действиях пользователей при организации доступа к системе и завершении сеанса работы. Во-вторых, наличие линий связи налагает ограничения на форму и время обмена данными между пользователями и СОД. Эти ограничения приводят к необходимости специальных способов организации данных и доступа к ним, что в свою очередь отражается на структуре прикладных программ, используемых в режиме телеобработки.

Режим телеобработки характеризуется, прежде всего, спецификой доступа пользователя к системе и системы к данным, передаваемым через удаленные терминалы, т. е. связан в первую очередь с организацией обработки данных внутри СОД. При этом пользователи могут работать с режимах пакетном, диалоговом или «запрос–ответ». Каждый из этих режимов характеризуется специфичным способом взаимодействия пользователей с системой и соответствующим временем ответа.

  Необходимость передачи экономической информации для различных объектов управленияобосновывается по-разному. Так, в автоматизированной системе управления предприятием она вызвана тем, что сбор и регистрация информации нередко территориально отделены от ее обработки. Процедуры сбора и регистрации информации, как правило, осуществляются на рабочих местах, а ее обработка – в вычислительном центре.

Под передачей информации понимается процесс пересылки данных (сообщений) от одного устройства к другому. Взаимодействующая совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных, называется сетью. Информация может передаваться:
1.в самой организации между различными его подразделениями - раньше для этих целей использовалась пневмопочта и транспортеры. Сейчас используются локальные вычислительные сети (в одном здании или в близлежащих).

Основные компоненты локальной сети: кабели (передающая среда); рабочая станция; АРМ на основе рабочей станции; платы интерфейса сети; серверы сети.

Локальная сеть позволяет рабочим станциям обмениваться информацией и использовать общую информацию.

2.Информация может передаваться из одной организации в другую.

Здесь используются: а) аппараты и устройства передачи б) каналы связи.

Аппараты и устройства передачи: телеграф, телетайп; телефакс, телекс; сетевые адаптеры (технические устройства, выполняющие функции сопряжения ЭВМ с каналом связи. Один адаптер обеспечивает сопряжение ЭВМ с одним каналом связи); мультиплексоры (многоканальные адаптеры) - устройства сопряжения ЭВМ с несколькими каналами связи; модемы (для подключения ПК к АТС. Модем - специальное устройство, способное преобразовывать (модулировать) цифровой сигнал на аналоговый и обратно. Модем на другом конце линии демодулирует сигнал обратно.); терминалы (ПК); концентраторы (предназначены для сжимания информации, объединения каналов, передачи информации в высокоскоростном режиме связи); повторитель (в локальной сети, где кабель определенной длины, для увеличения его протяженности ставится повторитель (локальный и дистанционный). Локальный повторитель соединяет фрагменты сетей, расположенных на расстоянии до 50 метров. Дистанционный - до 2000 метров); специальные шифровальные аппараты. Каналы связи - узлы связи, включающие мощные ЭВМ, настроенные на передачу и управление информацией, а не на ее обработку; плюс ПО. Три вида каналов связи: наземные каналы; высокочастотные каналы; спутниковые каналы. Наземные - 3 типа кабелей: витая пара проводов (как за границей в телефоне); коаксиальный кабель; оптико-волоконный кабель. Высокочастотные каналы связи обеспечиваются наземными ретрансляционными станциями. Спутниковая связь - при передаче на далекие расстояния. Для оценки качества сети можно использовать следующие характеристики: -скорость передачи данных (бит в секунду) -пропускная способность канала (символов в секунду) -достоверность передачи информации (ошибки на всего знаков) -надежность канала и модема (среднее время безотказной работы).

Лекция 3 .Этапы разработки и эксплуатации АИС

Цель такой методологии заключается в регламентации процесса проектирования ИС и обеспечении управления этим процессом с тем, чтобы гарантировать выполнение требований как к самой ИС, так и к характеристикам процесса разработки. Основными задачами, решению которых должна способствовать методология проектирования корпоративных ИС, являются следующие:

• обеспечивать создание корпоративных ИС, отвечающих целям и задачам организации, а также предъявляемым требованиям по автоматизации деловых процессов заказчика;
  
• гарантировать создание системы с заданным качеством в заданные сроки и в рамках установленного бюджета проекта;
  
• поддерживать удобную дисциплину сопровождения, модификации и наращивания системы;
  
• обеспечивать преемственность разработки, т.е. использование в разрабатываемой ИС существующей информационной инфраструктуры организации (задела в области информационных технологий).
  

Внедрение методологии должно приводить к снижению сложности процесса создания ИС за счет полного и точного описания этого процесса, а также применения современных методов и технологий создания ИС на всем жизненном цикле ИС - от замысла до реализации.

Проектирование ИС охватывает три основные области:

• проектирование объектов данных, которые будут реализованы в базе данных;
  
• проектирование программ, экранных форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов к данным;
  
• учет конкретной среды или технологии, а именно: топологии сети, конфигурации аппаратных средств, используемой архитектуры (файл-сервер или клиент-сервер), параллельной обработки, распределенной обработки данных и т.п.
  

Проектирование информационных систем всегда начинается с определения цели проекта. В общем виде цель проекта можно определить как решение ряда взаимосвязанных задач, включающих в себя обеспечение на момент запуска системы и в течение всего времени ее эксплуатации:

• требуемой функциональности системы и уровня ее адаптивности к изменяющимся условиям функционирования;
  
• требуемой пропускной способности системы;
  
• требуемого времени реакции системы на запрос;
  
• безотказной работы системы;
  
• необходимого уровня безопасности;
  
• простоты эксплуатации и поддержки системы.
  

Согласно современной методологии, процесс создания ИС представляет собой процесс построения и последовательного преобразования ряда согласованных моделей на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) ИС. На каждом этапе ЖЦ создаются специфичные для него модели - организации, требований к ИС, проекта ИС, требований к приложениям и т.д. Модели формируются рабочими группами команды проекта, сохраняются и накапливаются в репозитории проекта. Создание моделей, их контроль, преобразование и предоставление в коллективное пользование осуществляется с использованием специальных программных инструментов - CASE-средств.

Процесс создания ИС делится на ряд этапов (стадий [1]), ограниченных некоторыми временными рамками и заканчивающихся выпуском конкретного продукта (моделей, программных продуктов, документации и пр.).

Обычно выделяют следующие этапы создания ИС: формирование требований к системе, проектирование, реализация, тестирование, ввод в действие, эксплуатация и сопровождение [1] [2]. (Последние два этапа далее не рассматриваются, поскольку выходят за рамки тематики книги.)

Начальным этапом процесса создания ИС является моделирование бизнес-процессов, протекающих в организации и реализующих ее цели и задачи. Модель организации, описанная в терминах бизнес-процессов и бизнес-функций, позволяет сформулировать основные требования к ИС. Это фундаментальное положение методологии обеспечивает объективность в выработке требований к проектированию системы. Множество моделей описания требований к ИС затем преобразуется в систему моделей, описывающих концептуальный проект ИС. Формируются модели архитектуры ИС, требований к программному обеспечению (ПО) и информационному обеспечению (ИО). Затем формируется архитектура ПО и ИО, выделяются корпоративные БД и отдельные приложения, формируются модели требований к приложениям и проводится их разработка, тестирование и интеграция.

Целью начальных этапов создания ИС, выполняемых на стадии анализа деятельности организации, является формирование требований к ИС, корректно и точно отражающих цели и задачи организации-заказчика. Чтобы специфицировать процесс создания ИС, отвечающей потребностям организации, нужно выяснить и четко сформулировать, в чем заключаются эти потребности. Для этого необходимо определить требования заказчиков к ИС и отобразить их на языке моделей в требования к разработке проекта ИС так, чтобы обеспечить соответствие целям и задачам организации.

Задача формирования требований к ИС является одной из наиболее ответственных, трудно формализуемых и наиболее дорогих и тяжелых для исправления в случае ошибки. Современные инструментальные средства и программные продукты позволяют достаточно быстро создавать ИС по готовым требованиям. Но зачастую эти системы не удовлетворяют заказчиков, требуют многочисленных доработок, что приводит к резкому удорожанию фактической стоимости ИС. Основной причиной такого положения является неправильное, неточное или неполное определение требований к ИС на этапе анализа.

На этапе проектирования прежде всего формируются модели данных. Проектировщики в качестве исходной информации получают результаты анализа. Построение логической и физической моделей данных является основной частью проектирования базы данных. Полученная в процессе анализа информационная модель сначала преобразуется в логическую, а затем в физическую модель данных.

Параллельно с проектированием схемы базы данных выполняется проектирование процессов, чтобы получить спецификации (описания) всех модулей ИС. Оба эти процесса проектирования тесно связаны, поскольку часть бизнес-логики обычно реализуется в базе данных (ограничения, триггеры, хранимые процедуры). Главная цель проектирования процессов заключается в отображении функций, полученных на этапе анализа, в модули информационной системы. При проектировании модулей определяют интерфейсы программ: разметку меню, вид окон, горячие клавиши и связанные с ними вызовы.

Конечными продуктами этапа проектирования являются:

• схема базы данных (на основании ER-модели, разработанной на этапе анализа);
  
• набор спецификаций модулей системы (они строятся на базе моделей функций).
  

Кроме того, на этапе проектирования осуществляется также разработка архитектуры ИС, включающая в себя выбор платформы (платформ) и операционной системы (операционных систем). В неоднородной ИС могут работать несколько компьютеров на разных аппаратных платформах и под управлением различных операционных систем. Кроме выбора платформы, на этапе проектирования определяются следующие характеристики архитектуры:

• будет ли это архитектура "файл-сервер" или "клиент-сервер";
  
• будет ли это 3-уровневая архитектура со следующими слоями: сервер, ПО промежуточного слоя (сервер приложений), клиентское ПО;
  
• будет ли база данных централизованной или распределенной. Если база данных будет распределенной, то какие механизмы поддержки согласованности и актуальности данных будут использоваться;
  
• будет ли база данных однородной, то есть, будут ли все серверы баз данных продуктами одного и того же производителя (например, все серверы только Oracle или все серверы только DB2 UDB). Если база данных не будет однородной, то какое ПО будет использовано для обмена данными между СУБД разных производителей (уже существующее или разработанное специально как часть проекта);
  
• будут ли для достижения должной производительности использоваться параллельные серверы баз данных (например, Oracle Parallel Server, DB2 UDB и т.п.).
  

Этап проектирования завершается разработкой технического проекта ИС.

На этапе реализации осуществляется создание программного обеспечения системы, установка технических средств, разработка эксплуатационной документации.

Этап тестирования обычно оказывается распределенным во времени.

После завершения разработки отдельного модуля системы выполняют автономный тест, который преследует две основные цели:

• обнаружение отказов модуля (жестких сбоев);
  
• соответствие модуля спецификации (наличие всех необходимых функций, отсутствие лишних функций).
  

После того как автономный тест успешно пройдет, модуль включается в состав разработанной части системы и группа сгенерированных модулей проходит тесты связей, которые должны отследить их взаимное влияние.

Далее группа модулей тестируется на надежность работы, то есть проходят, во-первых, тесты имитации отказов системы, а во-вторых, тесты наработки на отказ. Первая группа тестов показывает, насколько хорошо система восстанавливается после сбоев программного обеспечения, отказов аппаратного обеспечения. Вторая группа тестов определяет степень устойчивости системы при штатной работе и позволяет оценить время безотказной работы системы. В комплект тестов устойчивости должны входить тесты, имитирующие пиковую нагрузку на систему.

Затем весь комплект модулей проходит системный тест - тест внутренней приемки продукта, показывающий уровень его качества. Сюда входят тесты функциональности и тесты надежности системы.

Последний тест информационной системы - приемо-сдаточные испытания. Такой тест предусматривает показ информационной системы заказчику и должен содержать группу тестов, моделирующих реальные бизнес-процессы, чтобы показать соответствие реализации требованиям заказчика.

Необходимость контролировать процесс создания ИС, гарантировать достижение целей разработки и соблюдение различных ограничений (бюджетных, временных и пр.) привело к широкому использованию в этой сфере методов и средств программной инженерии: структурного анализа, объектно-ориентированного моделирования, CASE-систем.

Лекция 4. Типовые средства АИС

Информационное обеспечение

Информационное обеспечение ИС является средством для решения следующих задач:

• однозначного и экономичного представления информации в системе (на основе кодирования объектов);
  
• организации процедур анализа и обработки информации с учетом характера связей между объектами (на основе классификации объектов);
  
• организации взаимодействия пользователей с системой (на основе экранных форм ввода-вывода данных);
  
• обеспечения эффективного использования информации в контуре управления деятельностью объекта автоматизации (на основе унифицированной системы документации).
  

Информационное обеспечение ИС включает два комплекса: внемашинное информационное обеспечение (классификаторы технико-экономической информации, документы, методические инструктивные материалы) и внутримашинное информационное обеспечение (макеты/экранные формы для ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной информации, структуры информационной базы: входных, выходных файлов, базы данных).

К информационному обеспечению предъявляются следующие общие требования:

• информационное обеспечение должно быть достаточным для поддержания всех автоматизируемых функций объекта;
  
• для кодирования информации должны использоваться принятые у заказчика классификаторы;
  
• для кодирования входной и выходной информации, которая используется на высшем уровне управления, должны быть использованы классификаторы этого уровня;
  
• должна быть обеспечена совместимость с информационным обеспечением систем, взаимодействующих с разрабатываемой системой;
  
• формы документов должны отвечать требованиям корпоративных стандартов заказчика (или унифицированной системы документации);
  
• структура документов и экранных форм должна соответствовать характеристиками терминалов на рабочих местах конечных пользователей;
  
• графики формирования и содержание информационных сообщений, а также используемые аббревиатуры должны быть общеприняты в этой предметной области и согласованы с заказчиком;
  
• в ИС должны быть предусмотрены средства контроля входной и результатной информации, обновления данных в информационных массивах, контроля целостности информационной базы, защиты от несанкционированного доступа.
  

Информационное обеспечение ИС можно определить как совокупность единой системы классификации, унифицированной системы документации и информационной базы [21].