Обоснование проектных решений

4.1 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению

Под техническим обеспечением понимают состав, формы и способы эксплуатации различных технических устройств, необходимых для выполнения информационных процедур: сбора, регистрации, передачи, хранения, обработки и использования информации.

К элементам технического обеспечения относятся: комплекс технических средств, организационные формы использования технических средств, персонал, который работает на технических средствах, инструктивные материалы по использованию техники.

Комплекс технических средств — это совокупность взаимосвязанных технических средств, предназначенных для автоматизированной обработки данных[W].

Требования к комплексу технических средств

· минимизация затрат на приобретение и эксплуатацию;

· надежность;

· защита от несанкционированного доступа;

· рациональное распределение по уровням обработки.

В комплексе технических средств выделяются:

Средства сбора и регистрации информации:

· автоматические датчики и счетчики для фиксации наступления каких-либо событий, для подсчета значений отдельных показателей;

· весы, часы и другие измерительные устройства;

· персональные компьютеры для ввода информации документов и записи ее на носители;

· сканеры для автоматического считывания данных с документов и их преобразования в графическое, цифровое и текстовое представление.

Комплекс средств передачи информации:

· компьютерные сети (локальные, региональные, глобальные);

· средства телеграфной связи;

· радиосвязь;

· спутниковая связь и др;

· GPS связь;

· GSM связь.

Средства хранения данных:

· оптические диски (CD, DVD);

· USB-накопители (flash, HDD);

· жесткий диск.

Средства обработки данных или компьютеры, которые делятся на классы:

· суперкомпьютеры;

· персональные компьютеры;

· ноутбук:

· карманный компьютер.

Средства вывода информации:

· мониторы;

· принтеры;

· плоттеры.

Средства организационной техники:

· изготовления, копирования, обработки и уничтожения документов;

· специальные средства (банкоматы), детекторы подсчета денежных купюр и проверки их подлинности и пр.

Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.

Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.

Перспективным подходом следует считать частично децентрализованный подход — организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем [V].

Для проектируемой информационной системы клиентского отдела СПССК «АгроСнаб-М» выбран частично децентрализованный подход к организации технического обеспечения.

Частичная децентрализация технических средств объясняется особенностями выбранной файл-серверной архитектуры информационной системы.

Среди средств сбора и регистрации информации выделены такие элементы, как:

· персональный компьютер для каждого сотрудника;

· компьютер – сервер;

· 2 МФУ (принтер-сканер-копир).

Среди средств передачи информации: выделены такие элементы, как:

· локальная сеть, налаженная между всеми компьютерами организации

· сеть Internet

Среди средств хранения данных выделены такие элементы, как:

· Внешний жесткий диск для каждого ПК

· Каждому сотруднику выдан USB-накопитель, который является ключом для входа в систему Windows и доступа к запароленым дискам и папкам (с использованием программы Rohos Logon Key)

Среди средств ввода и вывода данных выделены следующие элементы технического обеспечения, необходимые для функционирования проектируемой ИС:

· клавиатуры;

· компьютерные мыши;

· мониторы;

· МФУ

Все прочие элементы технического обеспечения не являются обязательными для полноценного функционирования проектируемой системы автоматизации работы клиентского отдела СПССК «АгроСнаб-М».

На момент автоматизации в организации у всех сотрудников отдела уже были установлены персональные компьютеры с сопутствующими устройствами ввода/вывода, хранения информации (клавиатуры, компьютерные мыши, мониторы, 2 МФУ, жесткие диски в ПК).

Впоследствии сотрудникам было выдано USB-устройство – ключ, а также внешний жесткий диск.

4.2 Обоснование проектных решений по информационному обеспечению

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

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 обеспечени е (макеты/экранные формы для ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной информации, структуры информационной базы: входных, выходных файлов, базы данных)[X].

4.2.1 Внемашинное информационное обеспечение.

Для того чтобы обеспечить эффективный поиск, обработку на ЭВМ и передачу по каналам связи технико-экономической информации, ее необходимо представить в цифровом виде. С этой целью ее нужно сначала упорядочить (классифицировать), а затем формализовать (закодировать) с использованием классификатора.

Классификация – это разделение множества объектов на подмножества по их сходству или различию в соответствии с принятыми методами. Классификация фиксирует закономерные связи между классами объектов. Совокупность правил распределения объектов множества на подмножества называется системой классификации.

Свойство или характеристика объекта классификации, которое позволяет установить его сходство или различие с другими объектами классификации, называется признаком классификаци и.

Классификатор — это документ, с помощью которого осуществляется формализованное описание информации в ИС, содержащей наименования объектов, наименования классификационных группировок и их кодовые обозначения.

В настоящее время чаще всего применяются два типа систем классификации: иерархическая и многоаспектная.

При использовании иерархического метода классификации происходит «последовательное разделение множества объектов на подчиненные, зависимые классификационные группировки». Получаемая на основе этого процесса классификационная схема имеет иерархическую структуру. Обобщенное изображение иерархической классификационной схемы представлено на рис. 12.

Характерными особенностями иерархической системы являются:

· возможность использования неограниченного количества признаков классификации;

· соподчиненность признаков классификации, что выражается разбиением каждой классификационной группировки, образованной по одному признаку, на множество классификационных группировок по нижестоящему (подчиненному) признаку.

К положительным сторонам данной системы следует отнести логичность, простоту ее построения и удобство логической и арифметической обработки.

Серьезным недостатком иерархического метода классификации является жесткость классификационной схемы. Она обусловлена заранее установленным выбором признаков классификации и порядком их использования по ступеням классификации.

Рис. 12 Иерархическая классификационная схема

Недостатки, отмеченные в иерархической системе, отсутствуют в других системах, которые относятся к классу многоаспектных систем классификации.

Аспект — точка зрения на объект классификации, который характеризуется одним или несколькими признаками.

Многоаспектная система — это система классификации, которая использует параллельно несколько независимых признаков (аспектов) в качестве основания классификации.

Существуют два типа многоаспектных систем: фасетная и дескрипторная.

Фасет — это аспект классификации, который используется для образования независимых классификационных группировок.

Дескрипто р — ключевое слово, определяющее некоторое понятие, которое формирует описание объекта и дает принадлежность этого объекта к классу, группе и т.д.

Под фасетным методом классификации понимается «параллельное разделение множества объектов на независимые классификационные группировки». При этом методе классификации заранее жесткой классификационной схемы и конечных группировок не создается. Разрабатывается лишь система таблиц признаков объектов классификации, называемых фасетами. При необходимости создания классификационной группировки для решения конкретной задачи осуществляется выборка необходимых признаков из фасетов и их объединение в определенной последовательности. Общий вид фасетной классификационной схемы представлен на рис. 13.

Рис. 13 Фасетная классификационная схема

К преимуществам данной системы следует отнести большую емкость системы и высокую степень гибкости, поскольку при необходимости можно вводить дополнительные фасеты и изменять их место в формуле.

К недостаткам, характерным для данной системы, можно отнести сложность структуры и низкую степень заполненности системы.

В современных классификационных схемах часто одновременно используются оба метода классификации. Это снижает влияние недостатков методов классификации и расширяет возможность использования классификаторов в информационном обеспечении управления.

Для полной формализации информации недостаточно простой классификации, поэтому проводят процедуру кодирования.

Кодирование — это процесс присвоения условных обозначений объектам и классификационным группам по соответствующей системе кодирования.

Система кодирования — это совокупность правил обозначения объектов и группировок с использованием кодов.

Код — это условное обозначение объектов или группировок в виде знака или группы знаков в соответствии с принятой системой [Y].

Методы кодирования:

Порядковый метод — каждый из объектов множества кодируется с помощью текущего номера по порядку.

Серийно-порядковый метод — кодами служат числа натурального ряда с закрепленной отдельной серией этих чисел за объектами классификации с одинаковыми признаками.

Последовательный мето д — в кодовом обозначении знаки на каждой ступени деления зависят от результатов разбиения на предыдущих ступенях.

Параллельный мето д — признаки классификации кодируются независимо друг от друга определенными разрядами или группой разрядов кодового обозначения.[Z]

Для СПССК «АгроСнаб-М» будет построена фасетная система локальных классификаторов на основе серийно-порядкового метода кодирования.

Выбор типа классификаторов объясняется локальностью проектируемой экономической информационной системы: планируется автоматизация лишь в пределах одного подразделения данной организации. Потому классификаторы будут разработаны специально под рассматриваемую организацию.

Выбор фасетного метода классификации объясняется гибкостью структуры построения системы классификации. Изменения в любом из фасетов не оказывают существенного влияния на все остальные, что предполагает возможность хорошей приспосабливаемости системы классификации к меняющемуся характеру решаемых задач, для которых она создается. Пример применения фасетной классификации объектов в проектируемой ИС приведен на рис. 14.

Рис. 14. Пример классификации сотрудников по признаку принадлежности к структурному подразделению СПССК «АгроСнаб-М»

Существенным недостатком порядкового метода кодирования является отсутствие в коде какой-либо конкретной информации о свойствах объекта, а также сложность машинной обработки информации при получении итогов по группе объектов классификации с одинаковыми признаками.

В серийно-порядковом методе кодирования кодами служат числа натурального ряда с закреплением отдельных серий этих чисел (интервалов натурального ряда) за объектами классификации с одинаковыми признаками.

Основной компонентой внемашинного информационного обеспечения ИС является система документации, применяемая в процессе управления экономическим объектом.

Система документации – это совокупность взаимосвязанных форм документов, регулярно используемых в процессе управления экономическим объектом [X].

Существующие системы документации, характерные для неавтоматизированных ИС, отличаются большим количеством разных типов форм документов, большим объемом потоков документов и их запутанностью, дублированием информации в документах и работ по их обработке и, как следствие, низкой достоверностью получаемых результатов.

Для того чтобы упростить систему документации, используют следующие два подхода:

· проведение унификации и стандартизации документов;

· введение безбумажной технологии, основанной на использовании электронных документов и новых информационных технологий их обработки.

Унификация документов выполняется путем введения единых форм документов. Таким образом, вводится единообразие в наименования показателей, единиц измерения и терминов, в результате чего получается унифицированная система документации.

Унифицированная система документации (УСД) — это рационально организованный комплекс взаимосвязанных документов, который отвечает единым правилам и требованиям и содержит информацию, необходимую для управления некоторым экономическим объектом.

В СПССК «АгроСнаб-М» не используется документов, отвечающих требованиям УСД. Все документы данного отдела разрабатывались специально, учитывая особенности деятельности предприятия.

Документы:

· Список потенциальных клиентов (приложение А.3)

· Список привлеченных клиентов (приложение А.4)

· Подробные сведения о клиенте (приложение А.5)

· Заявка (приложение А.6)

· Договор

§ Договор на оказание ремонтных услуг (приложение А.7)

§ Договор на гарантийный ремонт (приложение А.8)

§ Договор купли/продажи (приложение А.9)

· Акт о выполненных работах (приложение А.10)

4.2.1 Внутримашинное информационное обеспечение.

Основной частью внутримашинного информационного обеспечения является информационная база.

Информационная база (ИБ) — это совокупность данных, организованная определенным способом и хранимая в памяти вычислительной системы в виде файлов, с помощью которых удовлетворяются информационные потребности управленческих процессов и решаемых задач.

Существуют следующие способы организации ИБ:

§ совокупность локальных файлов, поддерживаемых функциональными пакетами прикладных программ,

§ интегрированная база данных, основывающаяся на использовании универсальных программных средств загрузки, хранения, поиска и ведения данных, т.е. системы управления базами данных (СУБД).

Интегрированная ИБ, т.е. база данных (БД) — это совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для множества приложений.

Централизация управления данными с помощью СУБД обеспечивает совместимость этих данных, уменьшение синтаксической и семантической избыточности, соответствие данных реальному состоянию объекта, разделение хранения данных между пользователями и возможность подключения новых пользователей [Y].

По модели данных различают следующие БД:

Иерархические БД.

Иерархические базы данных могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных уровней. Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня) [AA].

Сетевые БД.

К основным понятиям сетевой модели базы данных относятся: уровень, элемент (узел), связь. Узел — это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. В сетевой структуре каждый элемент может быть связан с любым другим элементом. Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию [BB].

Реляционные БД.

Реляционная база данных — база данных, основанная на реляционной модели данных. Реляционная модель данных — логическая модель данных, включающая следующие компоненты: структурный аспект (составляющая); аспект (составляющая) целостности; аспект (составляющая) обработки (манипулирования) [CC].

В реляционных базах данных данные собраны в таблицы, которые в свою очередь состоят из столбцов и строк, на пересечении которых расположены ячейки. Запросы к таким базам данных возвращает таблицу, которая повторно может участвовать в следующем запросе. Данные в одних таблицах, как правило, связаны с данными других таблиц, откуда и произошло название «реляционные». [EE]

Объектно-ориентированные БД.

Объектно-ориентированная база данных (ООБД) — база данных, в которой данные оформлены в виде моделей объектов, включающих прикладные программы, которые управляются внешними событиями [DD].

Основными способами организации БД являются создание централизованных и распределенных БД.

Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Эта вычислительная система может быть мэйнфреймом - тогда доступ к ней организуется с использованием терминалов - или файловым сервером локальной сети ПК.

Распределённые базы данных (РБД) — совокупность логически взаимосвязанных баз данных, распределённых в компьютерной сети [FF].

Виды сетевых архитектур:

Файл-сервер (рис. 15).

Файл-серверные приложения — приложения, схожие по своей структуре с локальными приложениями и использующие сетевой ресурс для хранения программы и данных. Функции сервера: хранения данных и кода программы. Функции клиента: обработка данных происходит исключительно на стороне клиента. Количество клиентов ограничено десятками[GG].

Рис. 15. Схема работы с БД в в архитектуре "Файл-сервер"

Плюсы:

· низкая стоимость разработки;

· высокая скорость разработки;

· невысокая стоимость обновления и изменения ПО.

Минусы:

· низкая производительность (зависит от производительности сети, сервера, клиента);

· ограниченность языка;

· негибкость среды разработки.

Клиент-сервер (см. рис. 16).

Клиент-сервер - вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг (сервисов), называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами. Нередко клиенты и серверы взаимодействуют через компьютерную сеть и могут быть как различными физическими устройствами, так и программным обеспечением[HH].

Рис. 16. Схема работы с БД в архитектуре "Клиент-сервер"

Плюсы:

· Делает возможным, в большинстве случаев, распределение функции вычислительной системы между несколькими независимыми компьютерами в сети. Это позволяет упростить обслуживание вычислительной системы. В частности, замена, ремонт, модернизация или перемещение сервера не затрагивают клиентов.

· Все данные хранятся на сервере, который, как правило, защищён гораздо лучше большинства клиентов. На сервере проще обеспечить контроль полномочий, чтобы разрешать доступ к данным только клиентам с соответствующими правами доступа.

· Позволяет объединить различные клиенты. Использовать ресурсы одного сервера часто могут клиенты с разными аппаратными платформами, операционными системами и т. п.

Минусы:

· Неработоспособность сервера может сделать неработоспособной всю вычислительную сеть.

· Поддержка работы данной системы требует отдельного специалиста - системного администратора.

· Высокая стоимость оборудования.

Трехуровневая архитектура функционирует в Intranet- и Internet-сетях. Клиентская часть ("тонкий клиент"), взаимодействующая с пользователем, представляет собой HTML-страницу в Web-браузере либо Windows-приложение, взаимодействующее с Web-сервисами.

Вся программная логика вынесена на сервер приложений, который обеспечивает формирование запросов к базе данных, передаваемых на выполнение серверу баз данных. Сервер приложений может быть Web-сервером или специализированной программой (например, Oracle Forms Server) (см. рис. 14) [FF].

Рис. 14. Схема работы с БД в трехуровневой архитектуре

Для автоматизации клиентского отдела СПССК «АгроСнаб-М» была выбрана интегрированная организация информационной базы, основывающаяся на централизации управления данными с помощью СУБД.

Основным критерием выбора способа организации ИБ является достижение минимальных трудовых и стоимостных затрат на проектирование структуры ИБ, программного обеспечения системы ведения файлов, а также на перепроектирование ИБ при возникновении новых задач [Y].

Также была выбрана реляционная БД, основанная на принципах реляционной модели данных.

Все реляционные базы данных используют в качестве модели хранения данных двумерные таблицы. Эта модель выбрана, потому большинству пользователей (сотрудников отдела) она кажется наиболее простой и понятной.

Способом организации БД будет создание централизованной базы данных, которая хранится в памяти одной вычислительной системы.

Для будущей системы автоматизации работы клиентского отдела была выбрана файл-серверная архитектура, т.к. она максимально быстро организуется, наименее затратна и не зависит от ПО, установленных на ПК. А это являлось основными критериями для выбора архитектуры.

4.3 Обоснование проектных решений по программному обеспечению

Программное обеспечение — совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ (ГОСТ 19781-90[II]).

Также — совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных (ИСО 2382/1-84[JJ]).

Программное обеспечение принято по назначению подразделять на:

· Системное;

· Прикладное;

· Инструментальное.

Системное программное обеспечение — это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами вычислительной системы, такими как процессор, оперативная память, каналы ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс» с одной стороны которого аппаратура, а с другой приложения пользователя[LL].

К системному ПО относятся:

· операционные системы

· программы – оболочки

· операционные оболочки

· драйверы

· утилиты

Для клиентского отдела СПССК «АгроСнаб-М» планируется разрабатывать базу данных в архитектуре клиент-сервер.

Одним из преимуществ данной архитектуры является то, что она позволяет объединить различные клиенты.

Использовать ресурсы одного сервера часто могут клиенты с разными аппаратными платформами, операционными системами и т. п.

Таким образом, нет необходимости предъявления жестких требований к техническому и аппаратному обеспечению пользователей.

Однако, принимая во внимание высокие темпы развития вычислительной техники, можно дать рекомендации к программному обеспечению пользователей.

Для быстрой, беспроблемной работы с информационной системой клиентские компьютеры должны быть оснащены операционными системами, не ниже следующих поколений:

· Windows XP (лучше Windows 7);

· Mac OS X 10.0;

Рекомендации к операционным системам серверного компьютера для проектируемой информационной системы клиентского отдела СПССК «АгроСнаб-М»

§ Windows Server 2003;

§ ОС Solaris Express; ОС Solaris NexentaOS A7; ОС Linux Debian 3.1/4.0; ОС Linux Gentoo 2007.0

К прикладному программному обеспечению относятся компьютерные программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы [KK].

По типу прикладное ПО делится на:

программные средства общего назначения

· Текстовые редакторы

· Системы компьютерной вёрстки

· Графические редакторы

· СУБД

программные средства специального назначения

· Экспертные системы

· Мультимедиа приложения (Медиаплееры, программы для создания/редактирования видео, звука, Text-To-Speech и пр.)

· Гипертекстовые системы (Электронные словари, энциклопедии, справочные системы)

· Системы управления содержимым

программные средства профессионального уровня

· САПР

· АРМ

· АСУ

· АСНИ

· Геоинформационные системы

· Биллинговые системы

· CRM

Т.к. для клиентского отдела СПССК «АгроСнаб-М» планируется проектирование реляционной базы данных, то для ее создания и затем управления планируется использовать реляционную систему управления базами данных.

Выбор такого типа модели данных в СУБД объясняется тем, что реляционные СУБД просты в использовании, повышают производительность программистов при разработке прикладных программ, хорошо приспособлены для работы в архитектуре файл/сервер, позволяют параллельную обработку БД, хорошо приспособлены к графическим пользовательским интерфейсам.

Централизованное управление проектируемой базой данных будет осуществляться помощью файл-серверной СУБД. В этих СУБД файлы данных располагаются на файл-сервере. СУБД установлена на каждом персональном компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть.

Среди существующих на рынке ПО файл-серверных СУБД для проектирования реляционной БД клиентского отдела СПССК «АгроСнаб-М» был выбран программный продукт компании Microsoft – Microsoft Access.

Основные компоненты MS Access [NN]:

· построитель таблиц;

· построитель экранных форм;

· построитель SQL-запросов (язык SQL в MS Access не соответствует стандарту ANSI);

· построитель отчётов, выводимых на печать.

MS Access является файл-серверной СУБД и потому хорошо подходит для небольших приложений, решающих малое количество задач.

При выборе СУБД учитывался и тот факт, что именно с данным типом СУБД у разработчика проектируемой ИС имеется опыт работы.

Инструментальное программное обеспечение - программное обеспечение, используемое в ходе разработки, корректировки или развития других программ: редакторы, компиляторы, отладчики, вспомогательные системные программы, графические пакеты и др.[MM]

Для разработки проектной документации к системе ИТ-сотрудниками использовалось следующее инструментальное ПО:

· MS Visio 2010

Microsoft Visio — редактор диаграмм и блок-схем для Windows. Использует векторную графику для создания диаграмм. [OO]

· DesignIDEF 3.7

Пакет Design/IDEF – графическая среда для проектирования и моделирования сложных систем широкого назначения, поддерживающая методологию описания и моделирования системных функций (IDEF0/SADT), структур и потоков данных в системе (IDEF1, IDEF1X, ER) и поведения системы (IDEF/CPN).[PP]

Результатом работы пакета Design/IDEF является проект программной системы, состоящий из двух частей:

ü проекта функциональной структуры системы, содержащего иерархически связанные страницы с IDEF0-диаграммами и описывающего все модули (вплоть до элементарных функций) системы, их взаимосвязи, входные и выходные параметры;

ü проекта информационной структуры системы – логической модели ее базы данных, описывающей все структуры и взаимосвязи данных.

· ERWin 7

CA ERwin Data Modeler (ранее называвшийся AllFusion Data Modeler) — программный продукт в области реализации средств CASE-технологий.

Позволяет проводить описание, анализ и моделирование модели данных — построитель мета-моделей данных. [QQ]

Ключевые характеристики AllFusion ERwin Data Modeler 7: [RR]

ü Синхронизация моделей/баз данных

ü Автоматизированное создание структуры базы данных и обратное проектирование

ü Публикация моделей

ü Поддержка нотаций: IDEF1x, IE, Dimensional

ü Возможна совместная работа группы проектировщиков (с помощью среды AllFusion Model Manager (ModelMart))

ü Документирование структур баз данных

ü Перенос структур баз данных (но не самих данных) из одного типа СУБД в другой

Дата добавления: 2015-06-04