Проектирование информационных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Проектирование информационных систем. Общие принципы

1.1 Основы создания и функционирования информационной системы

1.2 Общая схема проектирования ИС

1.2.1 Структура процесса проектирования ИС

1.2.2 Стадии проектирования ИС

1.2.3 Документирование процесса проектирования ИС

1.3 Понятие консалтинга в области ИТ

1.4 CASE-технологии - методологическая и инструментальная база консалтинга

Заключение

Список используемой литературы

Введение

информационная система консалтинг

Развитие различных сфер человеческой деятельности на современном этапе невозможно без широкого применения вычислительной техники и создания информационных систем различного направления. Обработка информации в подобных системах стала самостоятельным научно - техническим направлением.

После этапа построения информационной модели начинается проектирование системы. На этом этапе производится выбор технологических решений, на основе которых будет построена информационная система.

Информация в современном мире превратилась в один из наиболее важных ресурсов, а информационные системы (ИС) стали необходимым инструментом практически во всех сферах деятельности.

В реальных условиях проектирование - это поиск способа, который удовлетворяет требованиям функциональности системы средствами имеющихся технологий с учетом заданных ограничений.

Разнообразие задач, решаемых с помощью ИС, привело к появлению множества разнотипных систем, отличающихся принципами построения и заложенными в них правилами обработки информации.

Целью контрольной работы является - рассмотреть поэтапно, процесс создания информационных систем.

Задачи данной работы - выяснить главную цель проектирования, а также цель создания информационных систем.

1. Проектирование информационных систем

Проектирование информационных систем всегда начинается с определения цели проекта. Основная задача любого успешного проекта заключается в том, чтобы на момент запуска системы и в течение всего времени ее эксплуатации можно было обеспечить:

· требуемую функциональность системы и степень адаптации к изменяющимся условиям ее функционирования;

· требуемую пропускную способность системы;

· требуемое время реакции системы на запрос;

· безотказную работу системы в требуемом режиме, иными словами - готовность и доступность системы для обработки запросов пользователей;

· простоту эксплуатации и поддержки системы;

· необходимую безопасность.

Производительность является главным фактором, определяющим эффективность системы. Хорошее проектное решение служит основой высокопроизводительной системы.

Проектирование информационных систем 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.

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.

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).

Этап проектирования завершается разработкой технического проекта ИС. На этапе реализации осуществляется создание программного обеспечения эксплутационной документации.

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.

Требования к безопасности, доступу, обслуживанию системы

Каждая информационная система содержит определенные требования к защите от несанкционированного доступа, к регистрации событий системы, аудиту, резервному копированию, восстановлению информации, которые в начале проектирования должны быть формализованы аналитиками. Проектировщики строят стратегию безопасности системы. В частности, ими должны быть определены категории пользователей системы, которые имеют доступ к тем или иным данным посредством соответствующих компонентов. Кроме того, определяются объекты и субъекты защиты. Следует отметить, что стратегия безопасности не ограничивается только ПО -- это должен быть целый комплекс мер и правил ведения бизнеса. Нужно четко определить, какой уровень защиты данных необходим для каждого из компонентов информационной системы, и выделить критичные данные, доступ к которым строго ограничен. Пользователи информационной системы регистрируются, поэтому проектируются модули, отвечающие за идентификацию и аутентификацию пользователя. В большинстве СУБД реализована дискреционная защита данных, то есть регламентирован доступ к объектам данных (например, к таблицам, представлениям). Если же требуется ограничение доступа собственно к данным (к отдельным записям в таблице, к отдельным полям записи в таблице и т.п.), то следует реализовать мандатную защиту. Проектировщики должны иметь четкое представление о том, какой уровень защиты той или иной единицы информации является необходимым, а какой достаточным.

1.1 Основы создания и функционирования информационной системы

Информационная система (ИС) - коммуникационная система по сбору, передаче и обработке информации об объекте, снабжающая работников различного ранга информацией для реализации функций управления.

Компоненты системы:

• Структура системы - множество элементов системы и и взаимосвязи между ними.

• Функция каждого элемента.

• Цели и ограничения системы и ее компонентов.

• Вход и выход каждого элемента системы.

Свойства системы:

• Делимость - представляет систему в виде самостоятельных частей, каждая из которых может рассматриваться как система.

• Целостность - указывает на согласование целей функционирования всей системы с целями функций ее подсистем и элементов.

Компоненты ИС:

· Функциональная часть - ряд подсистем, которые зависят от особенностей той или иной ИС. Эти подсистемы разделяют по определенному признаку (функциональному или структурному) и объединяют соответствующие комплексы задач управления.

• Обеспечивающая част ИС - состоит из информационной, программной, математической, технической, правовой, лингвистической, эргономической и метрологической частей.

Потребительские свойства ИС:

· Функциональная полнота - система должна обеспечивать получение любой необходимой пользователю информации на некотором заданном интервале времени.

· Временная обеспеченность - возможность получения нужной информации в требуемое время.

· Функциональная надежность - получение безошибочной информации в заданные сроки.

· Эффективность - система должна приносить пользу.

· Адаптивность - она должна приспосабливаться к частично изменившимся условиям объекта и обеспечивать устойчивое функционирование на большом интервале времени.

· Иерархичность - возможность быть составной частью системы более высокого уровня.

Характерные особенности современных крупных проектов ИС:

· Сложность описания, достаточно большое кол-во процессов, функций, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними.

· Наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов, имеющих локальные задачи и цели функционирования.

· Отсутствие полных аналогов.

· 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.

Проблемы, с которыми сталкивается системный аналитик:

· Сложность получения исчерпывающая информации для оценки требований к системе с точки зрения заказчика.

· Нехватка достаточной информации у заказчика о проблеме обработки данных.

· Чрезмерное кол-во подробных сведений о предметной области и о новой системе у аналитика.

· Основополагающие принципы создания ИС:

· Принцип системности позволяет подойти к объекту как к единому целому; выявить многообразные типы связей между элементами; установит направление производственно-хозяйственной деятельности системы и реализуемые ею функции. Подход предполагает проведение микро- и макроанализа.

· Принцип развития - ИС создается с учетом возможности постоянного пополнения и обновления системы и видов ее обеспечений.

· Принцип комплексности, обеспечение ИС связностью проектирования отдельных элементов и всего объекта в целом на всех стадиях.

· Принцип совместимости обеспечивает взаимодействия ИС различных видов, уровней в процессе их совместного функционирования.

· Принцип стандартизации и унификации предполагает применение типовых, унифицированных и стандартизированных элементов функционирования ИС.

· Принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание ИС и целевым эффектом.

· Принцип первого руководителя предполагает закрепление ответственности при создании системы за лицом отвечающим за ввод в действие и функционирование ИС.

· Принцип новых задач - поиск постоянных расширений возможностей системы.

· Принцип автоматизации информационных потоков и документооборота - комплексное использование технических средств на всех стадиях прохождения информации.

· Принцип автоматизации проектирования имеет целью повысить эффективность самого процесса проектирования и создания ИС на всех уровнях деятельности.

· Непонимание спецификации системы из-за объема технических терминов заказчиком

· Организационно-технологические принципы:

· Принцип абстрагирования.

· Принцип формализации.

· Принцип концептуальной общности.

· Принцип непротиворечивости и полноты.

· Принцип независимости данных.

· Принцип структурирования данных.

· Принцип доступа конечного пользователя.

1.2 Общая схема проектирования ИС.

Основные принципы создания ИС:

· Управленческие (п 1.1).

· Технические - комплексное использование вычислительной техники и программных средств, создание единой информационной базы системы, организация непосредственного общения пользователя с системой.

· Организационные принцип - координация деятельности всех специалистов-разработчиков, достигаемая путем назначения специалиста по информационному обеспечению (ИО).

Подходы к проектированию ИО:

· Дедуктивный.

· Индуктивный.

Общая схема проектирования ИО:

1. Анализ, определение всех типов решений, для принятия которых необходима информация.

2. Анализ и определение типа информации, которая требуется для принятия каждого решения.

3. Агрегирование решений. Решения по которым требуется одна и та же информация, необходимо сгруппировать в одну задачу управления.

4. Проектирование процесса обработки информации. Разработка реальной системы для сбора, передачи, хранения и модификации информации.

5. Создание и воплощение системы, цель которой оценивать выдаваемую информацию и распознавать ошибки.

1.2.1 Структура процесса проектирования ИС:

Подходы к проектированию и сопровождению ИС:

· Структурный подход требует синтезировать варианты системы из компонентов и оценивать варианты при их частичном переборе с предварительным прогнозированием характеристик компонентов.

· Блочно-иерархический подход использует идеи декомпозиции сложных описаний объектов и соответственно средств их создания на иерархические уровни и аспекты, вводит понятия стиля проектирования (восходящий и нисходящий), устанавливает связь между параметрами соседних иерархических уровней.

Составные части процесса создания ИС:

· Иерархическая структура системы; организация их проектирования

· Анализ и моделирование систем - задачи моделирования: создание моделей сложных систем, анализ свойств систем на основе анализа их моделей.

· Синтез и оптимизация систем - задачи синтеза: синтез структуры проектируемых систем (структурный синтез), выбор численных значений параметров элементов системы (параметрический синтез).

Аспекты представлений о проектируемых объектах:

• Аспект описания (страта) - описание системы или ее частей с некоторой оговоренной точки зрения, определяемой функциональными, физическими или иного типа отношениями между свойствами и элементами.

· Функциональное описание относят к функциям системы и чаще всего представляют его функциональными схемами.

· Информационное описание - основные понятия предметной области, словесное пояснение или числовые значения характеристик объектов, описание связей между этими понятиями и характеристиками.

· Структурное описание характеризует составные части системы и их межсоединяния.

· Процессное описание характеризует процессы функционирования (алгоритмы) и (или) технологические процессы создания системы.

Так же выделяют такие аспекты проектирования систем:

· Функциональный - разработка принципов действия структурных, функциональных, принципиальных схем.

· Конструкторский - определение форм и пространственного расположения изделий.

· Алгоритмический - разработка алгоритмов и программного обеспечения.

· Технологический - разработка технологических процессов.

1.2.2 Стадии проектирования ИС

В соответствии с ГОСТ 34.201 можно выделить следующие стадии проектирования автоматизированной информационной системы (АИС):

· Предпроектная стадия включает в себя предпроектное обследование и разработку технического задания на АИС. Описание целей и задач ИС, выработка общих требований к ее созданию, разработка программ проведения обследования.

· Этап проектирования связан с разработкой технического и рабочего проектов. Для решения задач ИО анализируются потоки информации, системы классификации и кодирования, формы документации, а так же исследуются СУБД. Создание необходимого программного обеспечения, подготовка на машинных носителях нормативно справочной и производственной информации для первичной загрузки базы, выпуск рабочей документации.

· Этап внедрения системы включает реализацию основных мероприятий по внедрению, подбор и обучение персонала, подготовку помещений и технических средств.

Стадии проектирования ИО:

· Стадия концептуального проектирования, построение информационной модели предприятия, которая отражает реальные процессы формирования информационных массивов, передачи, преобразования данных, прохождение информационных потоков.

· Организационная стадия, разработка план-схемы всех операций с указанием стоимости каждого этапа, сроков выполнения, ответственных лиц и результатов.

Методы изучения информационных потребностей и запросов:

1. Анализ управленческой документации и документооборота применительно к каждому уровню управления и рабочему месту специалиста. Нормативно-справочные виды документов, должностные инструкции, положения о деятельности подразделений дают возможность выяснить и оценить уровень ИО.

2. Проведение социологического исследования среди потенциальных пользователей системы ИО.

Анализ существующих информационных связей. Построение дерева целей. Формулировка генеральной цели и ее дальнейшая декомпозиция до тех пор, пока не будут выявлены решаемые будущими пользователями задачи.

Для создания БД необходимо:

· Определить объем и характер информации.

· Классифицировать ее массив.

· Определить структуру БД.

· Выбрать вид носителей информации, систему поисковых признаков.

· Разработать типовые процедуры формирования основных документов и показателей.

· Порядок корректировки и пополнения БД.

Для постановки и решения многих задач в управлении используется информация, представленная в нескольких массивах.

Анализ информационных массивов осуществляется в два этапа: обследование; построение и анализ информационной модели организации.

При анализе информационных потоков нужно учитывать движение информации в следующих направлениях: по вертикали и горизонтальное направление.

В целях более полного анализа документацию можно поделить на нормативно-справочную (постоянную) и оперативную (переменную).

Методы моделирования информационных связей:

· Матричное моделирование - таблица, отражающая взаимосвязи анализируемых данных, документов подразделений организации, формирующих и получающих информацию.

· Метод формального описания информационных потоков - граф, вершинам которого соответствуют источники информации и ее потребители, а дугам - информационные потоки.

1.2.3 Документирование процесса проектирования ИС.

Типы документации, формируемые в процессе создания ИС:

1. Предпроектная документация включает технико-экономическое обоснование и техническое задание.

2. Проектно-сметная документация содержит краткое описание проекта; описание комплекса технических средств; план мероприятий по подготовке объекта к внедрению; описание структуры системы.

1.3 Понятие консалтинга в области ИТ

Консалтинг - деятельность специалиста или фирмы, занимающихся стратегическим планированием проекта, анализом и формализацией требований к системе, созданием системного проекта.

1. Бизнес-консалтинг. Бизнес-анализ и реструктуризация (реинжиниринг бизнес процессов).

2. Системный анализ и проектирование. Выявление и согласование требований заказчика, последующее за тем проектирование или выбор готовой системы.

Так же важным элементом консалтинга является формирование рабочих групп.

Основные этапы разработки консалтинговых проектов:

1. Анализ первичных требований и планирование работ.

2. Проведение обследования деятельности предприятия.

3. Построение моделей деятельности предприятия. Определение существующей модели функционирования предприятия и модели сформированной в соответствии с новыми требованиями, выявленными на предыдущих стадиях, переход от первой модели о второй по средствам реинжиниринга.

4. Разработка системного проекта. Первая фаза разработки собственно системы автоматизации, на которой требования заказчика уточняются, формализуются и документируются.

5. Разработка предложения по автоматизации.

6. Разработка технического проекта. На основе системного проекта и принятых решений по автоматизации осуществляется проектирование системы.

7. Разработка новой системы или настройка существующей. Программирование модулей, их тестирование и отладка.

1.4 CASE-технологии - методологическая и инструментальная база консалтинга

CASE-технология представляет собой совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем программного обеспечения. CASE - это инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и программистов, который позволяет описывает бизнес-процессы на компьютере, используя полученные схемы при разработке или настройке системы.

Большинство CASE-средств основано на парадигме методология - метод - нотация - средство. Методология определяет руководящие указания для оценки и выбора разрабатываемого ПО, шаги работы и их последовательность, правила распределения и назначения методов. Метод - систематическая процедура или техника генерации описаний компонентов ПО. Нотации предназначены для описания структуры системы элементов данных, этапов обработки и включают графы, диаграммы, таблицы, блок-схемы, формальные и естественные языки. Средства - инструментарий для поддержки и усиления методов.

Заключение

Проектирование информационной системы - это один из важнейших этапов ее существования то, с чего, собственно, должна начинаться её жизнь. Таким образом, прежде чем проектировать сеть, нужно понять, какие задачи будет решать сеть, какими будут основные потоки трафика, как физически будут расположены пользователи и ресурсы, нужно ли задание приоритетов видов трафика, как будут решаться вопросы защиты информации внутри сети, как сеть будет подключена к Интернет, как решить задачи управления правами доступа пользователей. Кроме того, в задачу предпроектного исследования входит изучение состояния зданий и сооружений в месте развертывания сети, анализ существующей инфраструктуры. Эта информация жизненно необходима как для постановки задачи проектирования, так и для самого проектирования.

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.

В работе рассмотрены цели создания ИС, задачи формирования требований к ИС, главная цель проектирования.

Литература

1. Грекулов В.И., Денищенко Г.Н., Коровкина Интернет - университет информационных технологий - ИНТУИТ. ру, 2008г, 304 стр.

2. www.intuit.ru/department/se/devis/

3. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей (Под редакцией Гордиенко В.Н. и Крухмалевой В.В. г. Москва, Горячая линия Телеком, 2004 год)

4. Компьютерные сети. Под редакцией Гагариной А.Г. г. Москва., Инфра, 2011 г.

5. Дж.Беллами Цифровая Телефония,г.Москва,Эко-Тренд,2005 год.

6. Олифер. Компьютерные сети. М. Вильяж, 2010 год.

Размещено на Allbest.ru