Создание системы в качестве начального этапа включает проектирование. Это многостадийная деятельность, которая должна обеспечиваться соответствующими средствами на всех стадиях. Основа этого этапа - система автоматизации проектирования (САПР). Здесь следует подчеркнуть, что эта система должна обеспечивать разработку создаваемой системы в ее полном составе, т.е. входящих в нее видов обеспечения (техническое, программное, методическое, технологическое и т.д.). Очевидно, что при создании ИС в одном экземпляре своими силами никакое предприятие не формирует для этой работы еще и САПР - дорогостоящую специальную вспомогательную систему; это означает, что качество и глубина проработки всех вопросов на этой стадии будут невысокими. В таких случаях для повышения уровня проектных работ чаще всего используются универсальные средства автоматизации - CASE-средства.

Служба сопровождения создается разработчиком на «своей территории» для авторского сопровождения производства ИС, а также экземпляров систем, поставленных потребителям. Она начинает создаваться в самом начале жизненного цикла изделий и обеспечивает их модификации, определение стандартов и требований к ним, технологии разработки и т.д. На каждом этапе жизненного цикла на систему сопровождения возлагаются разнообразные функции, что требует значительных сил и средств, поэтому ее создание и эксплуатация по силам только высокоэффективным проектным предприятиям. И наоборот: если у предприятия нет явно выраженной системы сопровождения разработанных им изделий, то доверять ему можно с оглядкой.

В простейшем своем виде эта система дает ответы на вопросы, касающиеся ИС: это может быть так называемая «горячая линия», на которой операторы отвечают на типовые вопросы с использованием заранее заготовленных вариантов ответов. В проектах ответственных изделий или при массовом характере изделия на территории проектировщика в качестве технологической основы системы сопровождения создаются специальные стенды, на которых воссоздаются возникшие у пользователя ситуации и путем моделирования отыскиваются пути выхода из них. Кроме стендов в состав такой системы сопровождения входят также специализированные технологические, информационные и программные средства. Так моделируются и сопровождаются, в частности, ЭВМ, космические объекты и тому подобные сложные системы. Однако и при осуществлении серийных проектов информатизации типовых объектов такая технология сопровождения является широко распространенной и эффективной.

Изготовление ИС осуществляется обычно на территории получателя путем установки, настройки, отработки и согласования спроектированных модулей. Ясно, что при серийном производстве типовых модулей могут использоваться все средства промышленной автоматизации. Большая часть этих средств будет иметь универсальный характер, и лишь некоторые из них будут обеспечивать изготовление конкретного модуля. Нужно подчеркнуть, что при создании ИС на фирме своими силами обычно речь не идет о полной автоматизации ее изготовления. В этих условиях основное внимание уделяется формированию на фирме среды автоматизации изготовления модулей, прежде всего программного обеспечения, документации и т.д. Как правило, основу такой среды составляют специализированные пакеты программ.

Внедрение ИС представляет собой установку всех модулей у потребителя, наладку и запуск их, демонстрацию получателю функционирования и характеристик в соответствии с договором.

Для повышения эффективности работ с ИС на этой стадии тоже создается комплекс специальных средств - система внедрения. Она создается, как правило, изготовителем ИС для обеспечения продолжения работы с этим изделием на территории заказчика или потребителя. Эта работа требует специализированных инструментальных средств для монтажа, наладки, настройки баз данных и других модулей, а также для обеспечения процесса сдачи системы в эксплуатацию. В настоящее время наиболее полно обеспечены средствами внедрения технические компоненты систем. По другим компонентам (программным, информационным, технологическим и т.д.) ситуация несколько хуже. Постепенно все фирмы, имеющие в нашей стране достаточно масштабный бизнес, начинают создавать сервисные сети по стране: это и «1C», и Hewlett-Packard, и Microsoft, и некоторые другие.

Завершается стадия внедрения подписанием двустороннего акта сдачи-приемки изделия. После этого можно считать, что создание ИС как изделия завершено и начинается ее практическое применение. Правда, «железное правило» завершения любых работ - подписание акта сдачи-приемки - соблюдается не везде и не всегда. Это относится прежде всего к вновь возникшим малым фирмам, только вступившим на путь информатизации учреждения, и к другим организациям, не имеющим традиций и технологической культуры в вопросах информатизации. На крупных предприятиях ввод в строй ИС и ее элементов происходит и оформляется обычно вполне корректно.

6.3 Использование и поддержка информационных систем

Любое изделие, принятое в эксплуатацию, при его применении не выдает пользователю сразу всех своих возможностей, какими оно обладает. Это естественно: оно должно пройти освоение в условиях применения, и ИС в этом плане - не исключение. Для повышения эффективности работ по освоению изделия и сокращению продолжительности этого периода создается комплекс специальных вспомогательных средств - система освоения. Она включает средства обучения персонала и информационное обслуживание изделия, которые дополняют друг друга.

На этапе освоения должны проводиться типовые опытные работы, разбор возникающих ситуаций, демонстрация вариантов поведения системы и персонала в разных типовых условиях и т.д. Для эффективного выполнения всех этих мероприятий их необходимо обеспечивать специальными средствами. Результатом этого этапа работы с ИС будут знания, умения и навыки специалистов. Сама система после этого должна выйти на заявленные поставщиком характеристики производительности, надежности и т.д. В сложных системах период освоения может быть весьма продолжительным.

Обучение может быть коллективным или индивидуальным, но обязательно должно быть непрерывным. Оно должно включать как первоначальное обучение, так и повышение квалификации и переподготовку кадров. информатизация стратегический планирование инновационный

Первоначальное обучение основного состава специалистов, который примет изделие от поставщика, происходит при получении ИС пользователем. Особую остроту первоначальное обучение может иметь только при создании совершенно новой системы, что встречается достаточно редко: обычно ИС базируется на каких-либо средствах, имеющихся на предприятии. В этих случаях специалисты, как правило, «подучиваются» даже тогда, когда им предстоит работать и с практически новой системой, и всегда - если только с ее новыми модулями или элементами. Само обучение персонала при этом протекает в основном на рабочем месте и силами персонала поставщика. Сертификация подготовленности персонала для работы с продукцией поставщика, как правило, при этом не практикуется.

Иногда первоначальное обучение осуществляется на территории поставщика - в основном при создании масштабной ИС на базе сложных комплексных продуктов силами солидной фирмы-поставщика, располагающей системой подготовки персонала потребителей ее продукции. Создание такой системы стоит фирме, естественно, немалых средств. Конечно, при этом потребитель платит за обучение персонала, однако и эффект получает более ощутимый, в том числе сертификацию подготовленности персонала для работы с продукцией поставщика, что в корне меняет положение при работе с ИС или ее новыми элементами как внутри фирмы, так и вне ее - при контактах с поставщиком.

Следует отметить, что при использовании так называемых «коробочных» продуктов в качестве модулей ИС обучение персонала, как правило, осуществляется в учебных центрах фирмы-поставщика по желанию потребителя или вообще не предусматривается.

Считается, что не реже чем один раз в три года все специалисты должны проходить повышение квалификации или переподготовку, что может обеспечиваться специализированными учебными центрами.

Следует всегда иметь в виду, что хорошо учить специалистов можно только на примерах действующих систем в процессе их создания и развития. В то же время ясно, что такие системы не появятся, пока не появятся специалисты по таким системам. Поэтому и на пути создания ИС нет другого выхода, кроме планомерного и постоянного совершенствования систем и вместе с тем - повышения квалификации специалистов, способных и далее совершенствовать системы. И так - шаг за шагом.

Главными задачами обеспечения информационного обслуживания процесса освоения ИС являются:

классификация и регистрация изделий;

нормоконтроль при поступлении изделий в фонды;

хранение и ведение банков информации;

информирование и консультации по тематике фондов;

организация постоянно действующих выставок изделий;

предоставление информации внешним организациям.

Система испытаний ИС призвана обеспечить изделие на всех этапах его жизненного цикла. В «жизни» любой системы проводятся (или, во всяком случае, должны время от времени проводиться) самые разнообразные испытания: отдельных подсистем, системы в целом, отдельных видов обеспечения устройств, различных их комбинаций в различных режимах и т.д.; рекламные, демонстрационные, аттестационные, контрольные, по последствиям аварии, в целях поиска решения, на надежность, приемосдаточные и т.д.

Ясно, что все эти испытания должны быть обеспечены технологически и организационно, но они требуют еще и специальных инструментальных средств, для создания которых необходимы значительные затраты. В частности, для контроля состояния технических и программных средств информационных систем в их состав вводятся избыточные элементы. Необходимо подчеркнуть также, что в зарубежных фирмах, прежде всего в фирмах-изготовителях ЭВМ, система испытаний, как правило, является самой секретной частью разработки изделия.

Система поддержки (support) в некотором роде является продолжением системы сопровождения при сдаче объектной системы в эксплуатацию. Она включает набор инструментальных средств для проведения опытной эксплуатации и организационно-технической подготовки мероприятий. Во время эксплуатации эти средства при необходимости используются для внесения изменений в изделие, восстановления изделия после аварии, устранения ошибок и расширения возможностей.

Поддержка нужна на протяжении всего жизненного цикла изделия. При этом целесообразно выделять поддержку в использовании и в обслуживании изделия. Служба поддержки защищает интересы пользователей, оказывает им дополнительную помощь и как бы осуществляет интерфейс между ними и создателями изделия. Через систему поддержки пользователь уведомляется о выявленных дефектах, получает рекомендации по их преодолению или информацию о порядке их устранения с участием представителей фирмы. Создаваться служба поддержки может с участием всех заинтересованных сторон (пользователь, разработчик, изготовитель).

Следует отметить, что все рассмотренные компоненты обеспечения системы-изделия сами, в свою очередь, являются изделиями, причем аналогичного характера. Не исключено, что они будут даже еще более сложными, чем сама система. И к ним тоже можно применить и нужно применять все сказанное.

В отечественной практике информатизации основное внимание пока уделяется все-таки самой системе-изделию, а компонентам ее обеспечения - гораздо меньшее, а некоторым и совсем малое. Создание такой инфрасреды стоит, очевидно, немалых сил и средств и доступно только солидному и к тому же амбициозному предприятию. Однако при наличии такой среды удастся создать и поддерживать соответственно более высокий уровень совершенства систем-изделий на всех этапах их жизненного цикла.

Для фирм, создающих ИС своими силами при серьезных ограничениях на ресурсы, причем прежде всего на имеющиеся ресурсы квалифицированных специалистов, естественно отказаться от вспомогательных средств. В таких проектах не создаются как таковые системы изготовления, поддержки, внедрения и освоения, лишь следы остаются от систем проектирования, испытания, сопровождения и обслуживания. Однако, как бы то ни было, и в этих случаях при определении так называемой ТСО (Total Cost of Ownership - полная стоимость владения) на фирме крайне важно учесть затраты на все приведенные системы и соответствующие им функции.

6.4 Внутренние проблемы информационных систем

Внутренние проблемы ИС обусловлены особенностями согласования ее технических (Hardware) и программных (Software) составляющих. На основании представленных выше соображений ИС - это по сути своей всегда программно-аппаратный комплекс (ПАК) или совокупность таких комплексов, т.е. некое неповторимо индивидуальное единство, которое выполняет возложенные на него функции как целое, и его не следует в таком подходе разделять на составляющие.

Конечно, в каких-то стадиях работы с ИС вполне правомерно рассматриваются отдельно технические и программные средства системы. Но создаваться и тем более совершенствоваться они должны все равно как единый комплекс, ибо только в таком целостном представлении ИС может проявить полностью заложенные в ней возможности.

В связи с этим следует отметить важную роль, которую играют специалисты по компонентам Software системы, т.е. по всем программным средствам, базам данных, каталогам, нормативам, технологическим процессам и т.д., которые далее будут фигурировать как «программисты» в таком широком смысле.

Если место технических средств в ИС определено: они унифицированы, этапы жизненного цикла обозначены, авторское право и права собственности на эти изделия сформулированы, то с программными средствами в ИС до сих пор еще не все ясно. В связи с этим декомпозиция ИС на компоненты и последующее агрегирование наталкиваются на вопрос о необходимости и возможности представления программ в качестве изделий, что определяет роль и место соответствующих специалистов.

Программисты всего мира вели ожесточенную борьбу и потратили много сил и времени на то, чтобы доказать наличие у программ всех признаков изделия, самостоятельную ценность программ как изделий и необходимость создания индустрии программных средств. При этом в отношении сначала программ, а теперь и информационных, и других средств возникают и понятие «жизненного цикла», а также понятия качества, надежности и т.д.

Однако в результате этой борьбы, как это часто бывает, как бы по инерции акцент в системах сместился в сторону программных средств: программы приобрели самоценность как по мнению программистов, так и на взгляд многих руководителей (менеджеров) и в чем-то даже подменили собой систему в целом. Как следствие этого - определенное забвение того, что программно-аппаратный комплекс (ПАК) - это всегда неразрывное целое, о чем нужно помнить и при создании программ. Программы создаются для того или иного ПАК и переносимы, как правило, лишь в известной степени, условно. Совместимость программ и технических средств также условна и должна подвергаться проверке на специальных испытаниях. Однако в документации на программы нередко приводится настолько поверхностное описание технических средств, на которых реализуется создаваемая программа, что при этом вообще упускается из виду (и из документации, естественно) необходимость совместной отработки ПАК как единого изделия. Кроме того, часто технические и программные средства модернизируются независимо друг от друга, поскольку ничто этому не препятствует. Сопровождение же их разработчикам неинтересно и невыгодно, в связи с чем они активно от этой деятельности уклоняются. Пользователи и покупатели, ранее получившие эти средства, об изменениях обычно не уведомляются.

При этом всегда неявно, а иногда и явно подразумевается, что программист, как минимум, энциклопедически образован. Он принимает все решения по архитектуре и конфигурации системы, выполняет рабочее проектирование, создает документацию, определяет требования к персоналу, обучает всех работников поведению в среде системы и принимает решения по всем другим вопросам. Основа такого положения в том, что при создании систем в настоящее время основное внимание уделяется все-таки созданию программной среды, поскольку многие отечественные системы проходят еще стадию создания первой очереди.

Поэтому в процессе формирования программных средств и программирования оказываются фактически скрытыми вопросы создания собственно системы, которые и ставятся в таких случаях как вопросы создания соответствующих программ. И решать эти вопросы берутся, как правило, программисты. Так и происходят на практике указанное выше смещение акцента и очевидная гипертрофия роли программистов.

Из-за этого страдают системотехническая разработка, постановка задач, учет пользовательского интерфейса не только к программным средствам, но к системе в целом, не прорабатывается эргономически диалог «человек - система». Эти проблемы имеют собственную природу, методы решения и даже вполне хрестоматийные стандартные результаты. Поэтому существует опасность в таких условиях не получить ничего, кроме интуитивных решений, основанных на здравом смысле программиста.

Хочется в связи с этим отметить, что если при создании «крупных» систем на больших предприятиях это отчетливо осознается, то при создании ИС на малых предприятиях все эти опасности и заблуждения могут сыграть свою коварную роль. Это в значительной мере будет определяться уровнем квалификации руководства предприятия в стандартных методах менеджмента, а также подбором кадров специалистов по информатике.

Здесь можно также подчеркнуть, что программист может создавать систему «под себя», т.е. в той или иной степени его решения по системе основываются на личных пристрастиях, часто вообще ни с кем не согласуются в деталях и концепции ИС в целом могут не следовать. Выявленные в процессе отладки дефекты и неучтенные ранее требования ликвидируются и разрешаются «по ходу дела», т.е. имеют вид «заплат» - сиюминутных решений, не всегда согласуемых с общей структурой изделия и не документируемых надлежащим образом. Аналогично могут проводиться модификации отдельных программ, комплексов программ или системы в целом. В связи с этим можно с полным основанием утверждать, что такие программы и системы всецело привязаны к их авторам. Это означает, что уход из организации их создателя будет подобен катастрофе, поскольку станут непонятными не только программы, но и модули системы, и система в целом.

На этом основании вполне правомерен сделанный вывод об имеющей место гипертрофии роли программистов в современной практике информатизации. Правда, программирование как профессия способствует системности мышления, поэтому не следует исключать, что программисты могут строить системы вполне системно. Тем не менее, все-таки лучше, если такой специалист будет сертифицирован, и называть его тогда следует не программистом, а системным аналитиком.

Необходимо подчеркнуть, что и в других странах, которые вроде бы должны были уже преодолеть перечисленные проблемы, положение немногим лучше. Хотя надежность и качество зарубежных средств информатики выше, насыщенность рынка тоже выше, обязательства перед покупателями соблюдаются лучше, приспособленность к решаемым задачам тоже лучше, однако, в прессе появляются все более острые вопросы и напряженные размышления по поводу того, что информатизация не дает желаемого эффекта, что имеются специфические проблемы внутренней организации автоматизированных систем. Такие материалы имеются и по Японии, и по США, и по Германии.

6.5 Пути развития информационных систем

Трансформация автоматизированных систем управления

Теоретически любую информационную систему можно как построить, так и совершенствовать или развивать многими способами, иногда даже весьма разными, при выборе которых нужно учитывать многие факторы. В этих условиях от специалистов кроме квалификации обязательно требуется еще и ясное и непредвзятое отношение к возможным вариантам системы.

Основой информатизации на современном этапе служат АСУ, созданные в свое время на многих предприятиях страны. Однако они перестали удовлетворять современным целям предприятий и претерпевают в настоящее время значительные трансформации, суть которых следует правильно понять, чтобы планомерно направлять процесс преобразования АСУ в нужное русло.

Определение АСУ, данное в эпоху общегосударственного планирования и управления, имеет следующий вид: «Автоматизированная система управления - это система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных задач». Таким образом, АСУ разворачивались для того, чтобы предприятие могло быстрее и лучше выполнить спущенный сверху план. Этому в АСУ подчинено все. Причем и сами АСУ строились в значительной мере сверху, т.е. по отраслевым стандартам. Сейчас предприятие автономно в вопросах создания ИС.

Развитие АСУ может происходить и происходит по пути преобразования их в так называемые корпоративные информационные системы (КИС). Хотя на первый взгляд это чуть ли не одно и то же, на самом деле разница в них существенна настолько, что КИС можно трактовать как цель развития АСУ. Это следует из определения: «КИС объединяет бизнес-стратегию предприятия (с выстроенной для ее реализации структурой) и передовые информационные технологии для реализации управленческой идеологии». Сравнивая определения АСУ и КИС, можно постичь разницу.

К вопросам построения КИС самостоятельно развивающийся в рыночных условиях бизнес обращается тогда, когда он иными средствами уже не может справиться с управлением материальными, финансовыми и иными потоками в своей организации и начинает проигрывать в конкурентной борьбе. Фирмы никто не принуждает это делать, и плана сверху им никто не спускает. Это значит, что создание КИС на фирме зависит не от плана вышестоящих инстанций, а только от желания директоров создать эффективно работающую организацию и от их способности решить эту задачу.

При этом уровень КИС определяется не только функциями, связанными с оперативным учетом и возможностями анализа состояния бизнеса, но и оригинальными наукоемкими алгоритмами, на основе которых система может решать действительно сложные, не подвластные человеку задачи. Технологии, основанные на открытых платформах, дают в КИС неоспоримые преимущества. Кроме того, технологии должны быть подобраны так, чтобы смена программно-аппаратных платформ не разрушала самого главного в информационной системе - накопленных за несколько лет данных.

КИС призвана поддержать так называемый регулярный менеджмент. Если на предприятии такового не существует (и нет попыток его наладить), КИС будет на фирме «инородным телом». В благоприятных случаях, когда высшее руководство фирмы решительно настроено на создание управленческой ИС, на предприятии должны быть создана головная группа по созданию КИС, выделены все необходимые ресурсы, предоставлены полномочия и обеспечена всерьез поддержка ее деятельности ресурсами, технологически и психологически на протяжении длительного времени.

Значительная роль в развитии ИС от АСУ в сторону КИС на любой фирме принадлежит также и службам автоматизации. Однако на отечественных предприятиях отделы АСУ были вспомогательными, прямая связь между директоратом и службой АСУ, как правило, и сейчас еще разорвана. Исключение составляют разве что некоторые банковские структуры. В связи с этим масштабные задачи с применением сложнейших технологий до сих пор возлагаются на малочисленные подразделения АСУ, возможности которых ограничены.

Автоматизация управления в нашей стране традиционно связывалась с технологическими процессами обработки информации, поэтому до сих пор руководители информационных подразделений все еще добиваются замены оборудования и программ, чаще всего при этом не понимая, как это скажется на бизнесе предприятия в целом. Для реализации большинства КИС нужны не столько новшества ИТ, сколько интеграция программно-аппаратных средств, их качество и надежность.

КИС на фирме затрагивает интересы многих служб и должностных лиц, отношения между которыми часто весьма непростые. Многие коллективы и без того раздираемы противоречиями, к тому же в преддверии информатизации возникают слухи о сокращении штатов, повышении норм выработки. Любой специалист охраняет свою зону компетенции и привычный режим работы от чужеродного вмешательства, поэтому может начаться прямой или скрытый саботаж нововведений. Порой в таких случаях необходима помощь профессиональных консультантов или психологов.

Создание КИС - организационно сложная работа. С одной стороны, службе АСУ выгодно привлечь стороннюю организацию, с другой - ответственность за систему все равно будет возложена на нее. Если же все делать только своими силами, то высока вероятность срыва сроков, обусловленного дефицитом ресурсов и обилием текущих задач.

Профессиональным сторонним консультантам, имеющим более широкий кругозор, легче оценить пригодность той или иной технологии, чем собственным сотрудникам предприятий. Они же могут определить, что предприятие может взять на себя, а что следует передать сторонним специалистам. Вместе с тем на предприятии в любом случае должны быть сотрудники, вполне понимающие все решения сторонних исполнителей и консультантов, так что без собственных специалистов по корпоративным решениям и ИТ предприятию и в этом случае не обойтись. Службы АСУ, привлекая для анализа и выбора технологий внешних консультантов, должны контролировать их работу.

Для начала построения КИС необходимо выполнить процедуру стратегического планирования, определить основные бизнес-процессы и информационные структуры для обеспечения этих процессов. Тогда созданная ИС станет основой функционирования и развития предприятия, одним из ключевых его ресурсов.

Если не согласовывать проект с изменяющимися условиями бизнеса, то КИС может устареть раньше, чем будет закончена. Конечно, разработка и внедрение КИС - это обычный большой проект, которому нужны бюджет и сметы и управлять которым следует с точки зрения финансового менеджмента. Вместе с тем стремительность происходящих изменений как в экономике в целом, так и (в особенности) в ИТ делает традиционное планирование неадекватным. Это не значит, что следует отказаться от планирования. Более того, информационные модели, базы оперативных данных позволяют рассмотреть различные варианты и выбрать подходящий. КИС, конечно, можно создавать и по частям, но только при наличии единого комплексного системного проекта, чтобы потери были сведены к минимуму.

Внедрение ИТ требует значительных ресурсов, причем не только финансовых; много времени им должны уделять наиболее компетентные специалисты и лично руководитель организации. Успешное внедрение КИС может быть достигнуто только командой, состоящей из представителей разработчика и заказчика и ориентированной на конечный результат. Команде необходимы лидер, генератор идей и критик, в ней должны быть люди как аналитического, так и синтетического склада ума.

Документация на систему должна быть не хуже самой системы. Формирование документации позволяет обеспечить диаграммная техника представления управленческих процессов, например IDEF-диаграммы (Intergrated DEFinition). Процессы описываются в виде функций, преобразующих входную информацию в выходную. С использованием количественных характеристик функций («стоимость», длительность» и т. п.) возможно не только описывать, но и моделировать управленческие процессы и находить пути их оптимизации.

Проектная документация должна описывать информационную, программную архитектуру и их программно-техническую реализацию. Документация по сопровождению и развитию КИС содержит технологический, методологический и организационный базис. Фактически это правила изменения системы, которые могут охватывать все стадии начального проекта.

В эксплуатационной документации должны быть логическая полнота, удобство представления и использования. Предприятия и их подразделения АСУ «болеют» одними и теми же болезнями, среди которых отсутствие регламентов или их невыполнение, слабая эксплуатационная дисциплина и несвоевременное отражение изменений, производимых в системе.

Кроме того, важно обеспечить, чтобы заказчик и подрядчик могли говорить на одном языке - языке спецификаций. Каждая реализация любой подсистемы КИС должна предваряться созданием высокоуровневых, согласованных с заказчиком структурных схем и спецификаций. Важны логическая полнота спецификаций и их прозрачность для понимания. Здесь нет мелочей: возникновение «диалектов» на информационном пространстве или отсутствие спецификаций по срокам хранения, размещению и архивированию информации быстро приводит к серьезным проблемам.

Особенности задач выбора платформ

Постановка задачи. В состав ИС входят различные компоненты: вычислительные, периферийные, программные, информационные, коммуникационные и технологические. Имеется масса возможных вариантов каждой составляющей, что дает множество исходов проектирования системы в целом и ее развития. В связи с этим в качестве основы ИС обычно рассматриваются некоторые сложившиеся комплексы базовых средств, называемые в настоящее время платформами. Основу любой платформы составляют вычислительные и базовые программные средства. От выбора этих составляющих зависят в значительной мере все остальные решения в системе.

В разных частях сложной системы могут использоваться различные платформы: одни - в качестве серверов разных уровней, другие - на рабочих местах пользователей и сотрудников информационных подразделений в качестве рабочих станций. Выбор вариантов платформ является ключевым решением при проектировании информационной системы.

По существу, это всегда важная и сложная проблема, которую нужно решать при построении любых ИС самого различного назначения. Если же ставится задача более строго - обосновать оптимальность избираемых вариантов платформы, то ее постановка и решение требуют проведения достаточно объемных и наукоемких исследований (формирование моделей, определение критериев оптимальности, а также проведение моделирования, в ряде случаев достаточно трудоемкого).

Единых рекомендаций по решению этой проблемы не существует. Одни фирмы используют эффективные варианты систем, в которых за счет переноса основных операций с центральной машины на рабочие места повышается степень распараллеливания вычислительного процесса. Другие, напротив, отдают предпочтение консолидированным центральным системам, обеспечивающим распараллеливание процессов за счет лучшего управления и при этом высокую степень информационной защищенности системы в целом.

Заказчики и будущие пользователи систем могут предъявлять к системе самые разные требования по производительности обработки информации, защищенности и сохранности данных. Эти специальные требования, предъявляемые заказчиками, обязательно скажутся на решении задачи выбора соответствующей структуры системы и базовых платформ.

В связи с этим следует специально выявлять тенденции прежде всего в сфере так называемых базовых, или платформообразующих, средств и ориентироваться на них при принятии стратегических решений. Важнейшие средства этого класса - вычислительные машины и операционные системы.

Особую остроту в настоящее время обрела ситуация на рынке операционных систем среднего класса, т.е. ОС серверов средних уровней и рабочих станций для реализации мощных приложений. Дело в том, что выбор мейнфрейма - задача в настоящее время в России достаточно редкая; при выборе ОС для персональной ЭВМ тоже особых проблем не возникает - практически подавляющее превосходство приобрела линия ОС Windows компании Microsoft.

Что же касается ЭВМ среднего класса, то здесь все не так просто. Значение этих ЭВМ постоянно возрастает, поскольку в связи с ростом мощности базовых процессоров расширяется круг выполняемых ими функций. Поэтому и ОС средних уровней становятся важным классом базовых средств, здесь развивается противостояние ОС UNIX и ОС Windows NT компании Microsoft; несколько в стороне, но успешно расширяет сферы влияния ОС Linux - клон ОС UNIX; предпочтение той или иной ОС не является вполне очевидным.

Стремительное накопление объемов данных в ИС, развитие технологий работы с данными и ужесточение требований к техническим характеристикам соответствующих элементов ИС требуют специальных программных и технических средств, обеспечивающих новые технологии. Средства создания приложений прямо входят в состав ИС в качестве инструментов; формирование их арсенала может решительным образом сказаться на совместимости и переносимости модулей системы. В настоящее время активно разрабатываются и обсуждаются средства так называемой платформонезависимой технологии Java компании SUN Microsystems.

Наконец, прогресс вычислительных и сетевых средств во всех их классах также решительным образом влияет на принятие решений как при создании ИС, так и на всех стадиях ее использования и развития.

Таким образом, процесс развития ИС не может быть вообще произвольным, принимаемые при этом решения должны согласовываться с прогрессом в тех направлениях средств информатизации, которые играют наиболее важную роль в составе системы.

Варианты структур. Кроме многообразия возможных комбинаций средств, которые могут быть положены в основу ИС, нужно учесть множество возможных вариантов организации системы, технологических процессов, которые в системе могут быть реализованы, и соответствующих им стандартов, а также разнообразие кадровых и управленческих стратегий и решений. В соответствии с этим любая задача выбора или развития ИС может быть чрезвычайно сложной. Она может характеризоваться значительными размерностью, сложностью зависимости критерия качества решения от варьируемых параметров и к тому же высоким уровнем неопределенности. Поэтому задачи развития ИС часто оказываются не проще, чем задачи их создания, и требуют того же инструментария.

Естественными критериями в задачах выбора решений по развитию системы служат экономические показатели. В них основными переменными могут быть затраты. Затраты на приобретение и установку комплекса технических, программных и других средств не исчерпывают все расходы. На обучение персонала, подготовку и содержание помещений, разработку прикладных программ, поддержку техники и другие цели тоже требуются средства, поэтому выбранный простой вариант может оказаться неоптимальным с учетом всех сопутствующих затрат, т.е. по ТСО.

В этих условиях сведение проблемы к выбору между просто центральной и распределенной системой также не отражает ситуации во всей ее полноте.

Так, по данным аналитической компании ITG, центральная система на базе мейнфрейма IBM ES/9000 с сетью из 50 и более IBM PC имеет явные преимущества перед распределенной: средняя полная стоимость одного рабочего места пользователя ПК в этой системе ниже примерно в 2 раза, а средняя полная стоимость транзакции примерно в 7-10 раз ниже, чем в сети.

Сплошное разукрупнение осталось позади, и идет уже обратный процесс. Признано, что централизованное обслуживание компьютерных ресурсов при большом числе пользователей экономически выгоднее распределенного. По данным компании ITG для финансовых систем расходы на одного пользователя в год при децентрализованной системе на базе UNIX-серверов составляют 11,6 тыс. долл., при использовании одного UNIX-сервера - 4,9 тыс. долл., а мейнфрейма IBM S/390 - 3,4 тыс. долл. (это относится к уровню в 500 пользователей; при 1000 пользователей преимущество S/390 еще больше возрастает).

По данным отдела больших систем компании «IBM Восточная Европа», при росте числа пользователей в распределенной системе стоимость одного рабочего места возрастает, а в централизованной, напротив, падает. К тому же выпуск новых процессоров приводит к снижению стоимости 1 MIPS: в начале 1999 г. эта цена в разных системах составляла уже 5-6 тыс. долл. и все более снижается. Это приводит к соответствующему снижению порогового числа рабочих мест, при котором содержание одного рабочего места в системах на базе мейнфрейма S/390 оказывается меньше, чем в распределенной системе, и применение мейнфрейма становится выгоднее. Эта граница в начале 1999 г. проходила на уровне 100 рабочих мест.

Стоимость электронной почты в год на одного человека при числе пользователей от 1 до 5 тыс. составляет в децентрализованных системах на базе Windows NT 287 долл., в централизованных системах на базе NT - 149 долл., на базе ОС UNIX - 116 долл. и на базе S/390 - 88 долл. Общая стоимость владения (ТСО) за год в. расчете на одного пользователя, работающего с приложениями оперативной обработки транзакций при централизованном обслуживании UNIX-серверами, составляет почти 5,5 тыс. долл., а для мейнфреймов - около 3,1 тыс. долл. Распределенные системы на базе Windows NT менее экономичны.

Правда, пытаясь применить эту статистику к российским условиям, нужно вспомнить об отечественной специфике. Здесь в первую очередь следует учесть относительно более низкий уровень оплаты труда в нашей стране, в то время как стоимость труда в «американской» оценке вносит определяющий вклад в общие затраты при большом числе пользователей. Многие другие статьи затрат тоже связаны с уровнем оплаты труда в отрасли. И все же стремление к централизации налицо. Так, в марте 2000 г. установлен суперсервер SUN Enterprise 10 000 в управлении Министерства по налогам и сборам по Москве. Он включает:

16 процессоров Ultra SPARC 400 МГц;

8 Гбайт оперативной памяти;

основной дисковый массив StorEdge A 5200 объемом 127 Гбайт;

операционную систему Solaris 7;

СУБД Oracle 8.1.

К подсистеме «Единый государственный реестр налогоплательщиков» подключаются около 4 тыс. пользователей.

Семинар, прошедший в 2000 г. в Красноярске, показал, что в этом крае заказчики проявляют интерес к системам даже более старшим, чем RISC-серверы, например, к платформам AS/400 и S/390.

В то же время явно сохраняется и тенденция разукрупнения систем. Однако, потребность высшего руководства системы в ее высокой защищенности и управляемости из центра не может быть удовлетворена дешевыми и доступными системами на основе ПК и приводит к выбору систем на основе UNIX- или более мощных архитектур, характерных для средних машин (например, IBM AS/ 400), или даже мейнфреймов (например, IBM ES/9000).

Разработка стратегии «клиент-сервер» представляет собой стремление совместить достоинства обоих подходов: при наличии мощных средств на рабочих местах иметь управляемую и защищенную систему в целом. На этом пути также имеются некоторые особенности.

Так, при переходе от двухзвенной архитектуры вычислений, включающей сервер и клиентское рабочее место, к трехзвенной, включающей еще и промежуточный сервер приложений, как стоимость разработки систем, так и суммарная цена лицензий на СУБД если и уменьшаются, то не очень сильно. Стоимость же сопровождения приложений снижается существенно: вместо того чтобы устанавливать и настраивать ПО на каждой рабочей станции (пусть и дистанционно, как это происходит в двухзвенном варианте), системный администратор трехзвенной системы будет ставить и настраивать приложение только на серверах. Загрузка клиентских интерфейсов на рабочие станции произойдет автоматически; следовательно, число штатных администраторов можно уменьшить.

В этих условиях на предприятии, которое собирается приобрести новое «клиент-серверное» приложение, возникает вопрос: что выгоднее - купить двухзвенную систему и взять на работу еще двух системных администраторов для ее обслуживания или приобрести трехзвенную систему, купив заодно еще один компьютер для установки сервера приложений, и принять в штат только одного нового системного администратора? Ответ во многом зависит от того, что обходится дешевле - сервер или работник.

Другим важным фактором в этих условиях является необходимость учета перспективы развития системы. По мере постановки задач пользователями возрастают потребности в ресурсах, и система нагружается выше ее номинальных параметров, снижая качество работы. На практике многие требования могут эффективно удовлетворяться как мощными моделями ЭВМ низшего класса, так и маломощными моделями высшего ряда ЭВМ: например, мощным PC или UNIX-машиной, UNIX-машиной или AS/400; AS/400 или ES/9000. Как правило, все семейства машин допускают существенное наращивание ресурсов (производительность, емкость памяти, число процессоров) внутри себя, называемое масштабированием, что всегда дешевле смены платформы. Это позволяет системе существовать достаточно продолжительное время в пределах одной платформы.

Переход же с одной платформы на другую для любой системы не является безболезненным и требует усилий, времени и средств, в ряде случаев весьма значительных. Предприятие теряет в доходах, при этом иногда вся система претерпевает значительные трансформации. На этом основании выбор старших моделей семейства ЭВМ представляется рискованным из-за перспективы быстрого использования возможностей их расширения.

В течение многих лет ИС в нашей страна развивались на основе единых типовых решений. В 90-х гг. уже появились различные варианты платформ, и выбор платформы для системы представляется задачей многокритериальной оптимизации с учетом конкретных условий.

В заключение можно еще раз выделить следующие основные особенности текущего периода и, скорее всего, достаточно продолжительной перспективы производства этих средств:

· создание единого мирового рынка информатизации;

· исчезновение границ в деятельности компаний;

· постоянное развитие технологической базы всех составляющих системы, взаимное проникновение различных технологий;

· отсутствие резких границ между секторами производства: используются одни и те же базовые элементы, программные и информационные средства соответственно совместимы и т.д.;

· стирание границ между фирмами (многочисленные корпоративные проекты, совместные предприятия, слияние и взаимное прорастание фирм, частичное участие в капиталах);

· «отрицание отрицания»: создание и введение новых продуктов с лучшими характеристиками в значительной мере подрывают интерес к тем, которые еще продаются.

Таким образом, основные составляющие ИТ - операционные среды, системы работы с данными, средства создания прикладных программ и комплексных прикладных систем, а также вычислительные средства-- обеспечивают создание живучих структур, допускающих всестороннее развитие.

Особо следует отметить рост мощности и совершенствование эксплуатационных характеристик мощных ЭВМ, с одной стороны, и существенно выросшие мощности средних, мини- и микро-ЭВМ - с другой стороны. Как следствие, на основе последних стало возможным построение и развитие таких информационных систем и технологий, для которых ранее использовались и сверхмощные универсальные ЭВМ.

6.6 Особенности использования ресурсов информационных систем

Проблема эффективности ресурсов информационных систем

Эффективное использование ресурсов необходимо на любом уровне ИС, будь то рабочее место рядового работника или глобальная система. Здесь приводится краткое введение в проблему эффективного использования информационных ресурсов в производственном или «натуральном выражении».

Одним из путей повышения эффективности использования информационных ресурсов (ИР) является интенсификация. Определение сути этого понятия применительно к технологиям обработки информации и предоставления информационно-вычислительных услуг не является тривиальным в силу специфики сферы. В качестве критериев эффективности ИР здесь рассматриваются:

· использование по времени,

· использование по мощности.

В основе любой ИС лежит совокупность приложений, отражающих ее ресурсы и представляющих непосредственный интерес для ее владельца и пользователей. Именно приложения составляют базу информационной системы, а не компьютеры, сети и программы, роль которых на самом деле вторична: если бы можно было получить желаемые услуги как-то иначе (если это можно представить!), то никто не стал бы создавать ИС. Однако иногда ИС выглядит как совокупность элементов технологического назначения, переход от которых к приложениям не всегда эффективен и очевиден. При этом технология может быть определена как процесс преобразования исходных продуктов (материалов, сырья) в требуемые с использованием определенного набора инструментов, оборудования и других ресурсов: материальных, интеллектуальных, финансовых.

Технология состоит из этапов (операций), на каждом из которых должны быть определены их результаты и предусмотрены все необходимые ресурсы. С этих позиций формирование ИТ мало чем отличается от технологических процессов в других производствах. Ясно, что отсутствие или недостаток какого-либо ресурса задерживает или вообще делает невозможным выполнение этапа или всего процесса в целом. В то же время избыточные ресурсы снижают эффективность. В связи с этим при формировании технологии достаточно часто возникают и должны решаться оптимизационные задачи.

В качестве примера можно рассмотреть задачу обоснования варианта архитектуры одной из частей ИС, при этом рассматриваются два варианта технологии. Первый - на основе технологии «файл-сервер» - предполагает наличие клиентского приложения, реализующего задачу, и файл-сервера, предназначенного для хранения и обеспечения доступа пользователей к общим файлам системы. Пусть данный вариант уже применен на предприятии, что определяет и наличие опыта у специалистов.

Недостатки данного варианта: низкая производительность из-за напряженного сетевого трафика, высокие требования к пропускной способности сети и производительности клиентских мест, трудность масштабирования ввиду сложности согласованного наращивания ресурсов, низкие защищенность системы от несанкционированного доступа и надежность.

Второй вариант - на основе технологии «клиент-сервер» - предусматривает наличие сетевой среды, в которой клиент инициирует запрос к серверу, выполняющему запрос. Клиент - приложение, которое отвечает за ввод, отображение и предварительную обработку информации. Сервер - прикладная часть, которая реализует основные функции системы: управление данными, разделение информации, администрирование и политику безопасности.

Достоинствами данного варианта являются: высокая производительность, достигаемая за счет уменьшения сетевого трафика и возможности работы с базой данных наиболее мощной машины сети (сервера), умеренные требования к пропускной способности сети и производительности клиентской части системы, возможность наращивания производительности (масштабирование) системы, высокий уровень безопасности и надежности системы.

Недостатком реализации этого варианта для данного предприятия является необходимость значительных финансовых вложений.

По-видимому, обоснование варианта архитектуры ИС будет естественным на основе многокритериальной задачи принятия решений. Известно, что оптимальное решение принадлежит области компромиссов. Для выбора оптимального варианта следует задать смысл оператора оптимизации или выбрать схему компромисса. Здесь возможны различные варианты. Для корректного решения этой задачи нужно задать и определить достаточно много условий и параметров, характеризующих реальную систему и реальное предприятие: производительность сервера, пропускную способность сети, стоимость внедрения, безопасность, надежность и т.д.

Если предприятию недоступны или крайне нежелательны ощутимые начальные финансовые затраты, необходимые для перехода на технологию «клиент-сервер» и связанные с ее внедрением, архитектура ИС на основе «файл-сервера» будет оптимальной. Если такие затраты доступны и можно не принимать во внимание, что на предприятии уже применяется архитектура на основе «файл-сервера», вариант «клиент-сервер» может оказаться предпочтительнее.

Интенсификация использования ЭВМ и других технологических средств и тем самым достижение высокой эффективности ИС могут быть обеспечены за счет увеличения доли полезного машинного времени (MB) в общем бюджете времени работы машин, поскольку представление о загрузке всех видов ресурсов по времени является естественным и позволяет в первом приближении оценить количественно эффективность их использования. При автономном использовании машин эти показатели эффективности вообще могут оказаться вполне адекватными.

Структура машинного времени

Имеется достаточно работ, в которых предлагаются различные варианты структуры MB, обусловленные особенностями использования ЭВМ. Один из вариантов приводится на рисунке 6.2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 6.2 Структура фонда машинного времени

По отношению к структуре фонда MB можно отметить единообразное отношение. Так, календарный фонд времени ТК согласованно определяется в соответствии с теми или иными отчетными периодами. Аналогично определяется и режимный фонд времени ТРЖ, под которым понимается количество машино-часов или программо-часов, которое должно отработать средство, техническое или программное, в соответствии с установленным режимом его работы. При этом ТРЖ отличается от ТК на величину внережимного фонда времени ТНРЖ, в которое входят нерабочие дни и межсменные перерывы. Располагаемый фонд времени ТР - это время, которым располагает владелец средства для его использования в процессе обработки информации. Если дефицита мощностей нет, они могут находиться в плановом простое - это фонд ТНР , который состоит из резерва MB и времени пребывания данного средства в состоянии программно-технического обслуживания (ПТО) или ремонта и входит в состав режимного фонда ТРЖ.

Производительный фонд времени ТП - это время, которое вычислительное средство фактически отработало, оно отличается от ТР на величину внеплановых простоев ТНП . Учет времени ТП осуществляется по машинным журналам, оно включает продуктивный фонд времени ТПР и время работы на брак ТНП , которое неизбежно имеет место, но не всегда явно учитывается.

В свою очередь, ТПР состоит из эффективного фонда времени ТЭ и времени работы вычислительного подразделения на себя ТНЭ. Эта составляющая необходима и включает время на работы по развитию средств, отработке технологий, отладке программ и т.п. Без проведения этих работ не может нормально функционировать никакая ИТ. Поэтому следует этот фонд явно выделить и планировать его использование. Фондом товарного MB является время ТЭ, в течение которого вырабатываются те продукты и услуги, которые могут быть непосредственно проданы или отнесены на тот или иной счет.