Файл: Лекция 20.pptx

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:

• 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.

С точки зрения программно-аппаратной реализации можно выделить ряд типовых архитектур ИС:

• использование выделенных файл-серверов или серверов баз данных;
• технология Internet (Intranet-приложения);
• "хранилище данных" – интегрированная информационная среды, включающая разнородные информационные ресурсы;
• архитектура интеграции информационно-вычислительных компонентов на основе объектно-ориентированного подхода.

Этапы создания ИС:

• формирование требований к системе
• проектирование
• реализация
• тестирование
• ввод в действие
• эксплуатация

Формирование требований к системе

• 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.

---

Формирование требований к системе

• 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 и отображение их на языке моделей.
• Задача формирования требований к ИС является одной из наиболее ответственных, трудно формализуемых и наиболее дорогих и тяжелых для исправления в случае ошибки.

Проектирование

• На этапе проектирования 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.

Проектирование

• 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.

Проектирование

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 распре-деленной, 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). 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).

---

Проектирование

• Конечными продуктами этапа проектирования являются:
• схема базы данных (на основании ER-модели, разработанной на этапе анализа);
• набор спецификаций модулей системы (строятся на базе моделей функций).
• Этап проектирования завершается разработкой технического проекта ИС.

Реализация

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

Тестирование

• 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 прохождения автономного теста модуль включается в состав разработанной части системы и группа сгенерированных модулей проходит тесты связей, которые должны отследить их взаимное влияние.

Тестирование

• Далее группа модулей тестируется на надежность работы, то есть проходят, во-первых, тесты имитации отказов системы, а во-вторых, тесты наработки на отказ.
• 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.

• Сложность описания (достаточно большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними), требующая тщательною моделирования и анализа данных и процессов;
• Наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов (подсистем), имеющих локальные задачи и цели функционирования (например, традиционных приложений, связанных с обработкой транзакций и решением регламентных задач, и приложений аналитической обработки (поддержки принятия решений), использующих нерегламентированные запросы к данным);
• Отсутствие полных аналогов, ограничивающее возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем;

---

Особенности современных крупных проектов ИС

• Необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений;
• Функционирование в неоднородной среде на нескольких аппаратных платформах;
• Разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;
• Значительная временная протяженность проекта, обусловленная, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива разработчиков, и, с другой стороны, масштабами организации-заказчика и различной степенью готовности отдельных ее подразделений к внедрению ИС.

Особенности современных крупных проектов ИС

• Аналитику сложно получить исчерпывающую информацию для оценки требований к системе с точки зрения заказчика;
• Заказчик, в свою очередь, не имеет достаточной ин формации о проблеме обработки данных, чтобы судить что является выполнимым, а что – невыполнимым;
• Аналитик сталкивается с чрезмерным количеством подробных сведений о предметной области и о новой системе;
• Спецификация системы из-за объема технических терминов часто непонятна для заказчика.

Эти проблемы могут быть существенно облегчены за счет применения современных структурных методов, среди которых центральное место занимают методологии структурного анализа.

Проблемы, возникающие при проектировании ИС:

• Принцип системности позволяет подойти к исследуемому объекту как единому целому; выявить на этой основе многообразные типы связей между структурными элементами, обеспечивающими целостность системы; установить направление производственно-хозяйственной деятельности системы и реализуемые ею конкретные функции. Системный подход предполагает проведение двухаспектного анализа, получившего название микро- и макроподхода.

При макроанализе система и ее элемент рассматриваются как часть системы более высокого порядка. Особое внимание уделяется, информационным связям: устанавливается их число, выделяются и анализируются те связи, которые обусловлены целью изучения системы, а затем выбираются наиболее предпочтительные, реализующие заданную целевую функцию.

При микроанализе изучается структура объекта, анализируются составляющие ее элементы с точки зрения их функциональных характеристик, проявляющихся через связи с другими элементами и внешней средой.

---

Основополагающие принципы создания ИС:

• Принцип развития заключается в том, что ИС создастся с учетом возможности постоянного пополнения и обновления функции системы и видов ее обеспечений. Предусматривается, что автоматизированная система должна наращивать свои вычислительные мощности, оснащаться новыми техническими и программными средствами, быть способной постоянно расширять и обновлять круг задач и информационный фонд, создаваемый в виде системы баз данных.
• Принцип комплексности требует, чтобы в процессе проектирования ИС была обеспечена связность проектирования отдельных элементов и всего объекта в целом на всех стадиях.
• Принцип совместимости обеспечивает способность взаимодействия ИС различных видов, уровней в процессе их совместного функционирования.
• Принцип стандартизации и унификации предполагает применение типовых, унифицированных и стандартизированных элементов функционирования ИС.

Основополагающие принципы создания ИС:

• Принцип эффективности заключается и достижении рационального соотношения между затратами на создание ИС и целевым эффектом, получаемым при ее функционировании.
• Принцип первого руководителя предполагает закрепление ответственности при создании системы за заказчиком — руководителем предприятия, организации, т.е. будущим пользователем, который отвечает за ввод в действие и функционирование ИС.
• Принцип новых задач – поиск постоянного расширения возможностей системы, совершенствование процесса управления, получение дополнительных результатных показателей с целью оптимизировать управленческие решения.
• Принцип автоматизации информационных потоков и документооборота предусматривает комплексное использование технических средств на всех стадиях прохождения информации, от момента се регистрации до получения результатных показателей, и формирования управленческих решений.

Основополагающие принципы создания ИС:

• Принцип абстрагирования заключается в выделении существенных аспектов системы и отвлечении от несущественных в целях представления проблемы в более простом общем виде, удобном для анализа и проектирования.
• Принцип формализации определяет необходимость использования строгого методического подхода к решению проблемы, формализованных методов описания и моделирования изучаемых и проектируемых процессов.
• Принцип концептуальной общности требует неукоснительного следования единой методологии на всех этапах проектирования автоматизированной системы и всех ее составляющих.
• Принцип непротиворечивости и полноты заключается в наличии всех необходимых элементов во вновь создаваемой системе и согласованном их взаимодействии.

---