Сучасні підходи до розроблення і впровадження інформаційних систем

Размещено на http://www.allbest.ru

Cучасні підходи до розроблення і впровадження інформаційних систем

Процес проектування і розробки інформаційної системи не може бути подібним до процесу приготування їжі за кулінарною книгою, необхідно бути завжди готовим до труднощів, пов'язаних з освоєнням нових технологій.

Основні проблеми, що постають перед програмною інженерією, пов'язані з інтеграцією створеного раніше програмного забезпечення (ПЗ) у нові розробки (legacy challenge), роботою в розподіленому гетерогенному середовищі (heterogeneity challenge) та обмеженнями часу, що відводиться на розроблення інформаційних продуктів (delivery challenge).

Основні розділи програмної інженерії:

o аналіз вимог до ІС, яку треба створити;

o детальний проект ІС;

o кодування;

o тестування системи;

o процес супроводження програмного продукту;

o керування конфігурацією;

o Забезпечення якості розроблення;

o забезпечення відповідності розроблення вимогам її замовників та забезпечення відповідності кодів проекту;

o процес удосконалення отриманого програмного продукту.

Еталонна модель програмної інженерії визначається взаємодією трьох факторів: процесів, продуктів та ресурсів.

Інформацію для економічного аналізу поділяють на кілька типів: факти, оцінки, прогнози, узагальнені зв'язки, конфіденційна інформація, чутки тощо.

Схему перетворення інформації в дані можна представити через процедури класифікації, кодування та моделювання елементів даних. Метою штрихового кодування є відображення основних інформаційних характеристик товару в штрихкодах, що забезпечує можливість простежити за рухом товару до споживача. При розв'язуванні економічних задач забезпечується їх порівнянність через Єдину систему класифікації та кодування техніко-економічної інформації, комплексу взаємопов'язаних класифікаторів техніко-економічної інформації, що пристосовані до безпосередньої обробки засобами ІКТ.

кодування програмний інженерія internet

Життєвий цикл програмного забезпечення

Поняття життєвого циклу програмного забезпечення (ЖЦ ПЗ) є одним з базових у програмній інженерії (ПІ).

Життєвий цикл ПЗ - певна послідовність фаз або стадій від моменту прийняття рішення про необхідність створення ПЗ до повного вилучення ПЗ з експлуатації.

На кожній фазі відбувається певна сукупність процесів, кожний з яких породжує певний продукт, використовуючи необхідні ресурси. Стандарт міжнародної організації ISO/IEC 12207:1995 "Information Technology - Software Life Cycle Processes" визначає структуру ЖЦ, що містить процеси, дії і задачі, які мають бути виконані під час створення ПЗ.

Стандарт визначає ПЗ як набір комп'ютерних програм, процедур і, можливо, пов'язаних із ними документації й даних. Процес - це сукупність взаємопов'язаних дій, що перетворюють вхідні дані у вихідні.

Процес поділяється на набір дій, а дії - на набір задач. Процеси, дії та задачі ініціюються іншими процесами і виконуються у міру необхідності, причому немає заздалегідь визначених послідовностей виконання.

Усі продукти програмної інженерії становлять певні описи - тексти вимог до розроблення, узгодження домовленостей, документацію, тексти програм, інструкції щодо експлуатації тощо. Головні ресурси програмної інженерії, що визначають ефективність розроблень, - це час та вартість.

Відповідно до стандарту ISO/IEC 12207 усі процеси ЖЦ ПЗ поділяються на три групи (рис. 3.1):

o основні процеси (придбання, доставка, розроблення, експлуатація, супровід);

o організаційні процеси (управління, удосконалення, навчання);

o допоміжні процеси (документування, забезпечення якості, верифікація, атестація, аудит, загальна оцінка тощо).

Процеси придбання й доставки - це процедури, що передбачають виконання замовлення та постачання продукту замовнику.

Рис. 3.1. Процеси життєвого циклу розроблення ПЗ

Процес розроблення передбачає дії, що виконуються розробником, і охоплює роботи зі створення ПЗ та його компонентів відповідно до вимог, включаючи оформлення проектної Й експлуатаційної документації, підготовку матеріалів, необхідних для перевірки працездатності і відповідної якості програмних продуктів, матеріалів, потрібних для організації навчання персоналу.

Основні процеси включають:

o процес придбання, що ініціює життєвий цикл ІС та визначає її покупця;

o процес розроблення, що визначає дії організації - розробника інформаційного продукту;

o процес постачання, що визначає дії під час передачі розробленого продукту покупцеві;

o процес експлуатації, що означає дії з обслуговування системи під час її використання - консультації користувачів, вивчення їхніх побажань тощо;

o процес супроводження, що означає дії з керування модифікаціями, підтримки актуального стану та функціональної придатності, інсталяції та вилучення версій систем у користувача.

Процес розроблення ПЗ має забезпечити шлях від усвідомлення потреб замовника до передачі йому готового продукту (рис. 3.2). Він складається з таких етапів:

o визначення вимог - збір та аналіз вимог замовника виконавцем та подання їх у нотації, що зрозуміла як замовнику, так і виконавцю;

Рис. 3.2. Процеси розроблення програмного забезпечення

o проектування - перетворення вимог до розроблення у послідовність проектних рішень щодо способів реалізації вимог: формування загальної архітектури програмної системи та принципів її прив'язки до конкретного середовища функціонування; визначення детального складу модулів кожної з архітектурних компонент;

o реалізація - перетворення проектних рішень у програмну систему, що реалізує означені рішення;

o тестування - перевірка кожного з модулів та способів їх інтеграції; тестування програмного продукту в цілому (так звана верифікація); тестування відповідності функцій працюючої програмної системи вимогам, що були до неї поставлені замовником (так звана валідація);

o експлуатація та супроводження готової системи. Підготовча робота починається з вибору моделі ЖЦ ПЗ,

що відповідає масштабові, значимості і складності проекту. Процес розроблення має відповідати обраній моделі. Розробник повинен вибрати, адаптувати до умов проекту і використовувати погоджені із замовником стандарти, методи й засоби розроблення, а також скласти план виконання робіт.

Аналіз вимог до системи розглядає функціональні можливості, вимоги користувача, вимоги до надійності і безпеки, вимоги до зовнішніх інтерфейсів тощо. Вимоги до системи оцінюються відповідно до критеріїв реалізації і можливості перевірки при тестуванні.

Проектування архітектури системи полягає у визначенні компонентів її устаткування, ПЗ й операцій, що виконуються персоналом.

Аналіз вимог до ПЗ визначає: функціональні можливості, включаючи характеристики продуктивності і середовища функціонування компонента; зовнішні інтерфейси; специфікації надійності і безпеки; ергономічні вимоги; вимоги до даних; вимоги до інсталяції та введення системи; вимоги до документації користувачів; вимоги до експлуатації і супроводу.

Проектування архітектури ПЗ включає такі задачі (для кожного компонента ПЗ):

а) трансформацію вимог до ПЗ в архітектуру, що визначає структуру ПЗ і склад його компонентів;

б) розроблення і документування програмних інтерфейсів ПЗ і БД;

в) розроблення попередньої версії документації користувачів;

г) розроблення і документування попередніх вимог до тестів і плану інтеграції ПЗ.

Детальне проектування ПЗ включає такі задачі:

а) опис компонентів ПЗ й інтерфейсів між ними на нижчому рівні, що достатній для їх подальшого самостійного кодування і тестування;

б) розроблення і документування детального проекту бази даних;

в) відновлення (за необхідності) документації;

г) розроблення і документування вимог до тестів і плану тестування компонентів ПЗ;

д) відновлення плану інтеграції ПЗ. Кодування і тестування ПЗ охоплюють такі задачі:

а) розроблення (кодування) і документування кожного компонента ПЗ і бази даних, а також сукупності тестових процедур і даних для їхнього тестування;

б) тестування кожного компонента ПЗ і БД на відповідність вимогам. Результати тестування компонентів мають бути документовані;

в) відновлення (за необхідності) документації користувачів;

г) відновлення плану інтеграції ПЗ.

Інтеграція ПЗ передбачає збирання розроблених компонентів ПЗ відповідно до плану інтеграції і тестування компонентів. Для кожного з компонентів розробляються набори тестів і тестові процедури, що призначені для перевірки кваліфікаційних вимог при наступному кваліфікаційному тестуванні. Кваліфікаційна вимога - це набір критеріїв або умов, який необхідно виконати, щоб кваліфікувати програмний продукт на відповідність своїм специфікаціям і можливість його використовувати в умовах експлуатації.

Кваліфікаційне тестування ПЗ проводиться розробником у присутності замовника для демонстрації того, що ПЗ дійсно відповідає своїм специфікаціям. Кваліфікаційне тестування здійснюється для кожного компонента ПЗ щодо всіх вимог при використанні різних тестів. При цьому також перевіряються повнота технічної документації та її адекватність самим компонентам ПЗ.

Інтеграція системи полягає в об'єднанні всіх її компонентів, включно з ПЗ й устаткуванням. Після інтеграції система у свою чергу піддається кваліфікаційному тестуванню на відповідність сукупності вимог до неї. При цьому також готуються оформлення і перевірка повного комплекту документації на систему.

Встановлення ПЗ здійснюється розробником відповідно до плану в тому операційному середовищі і на тому обладнанні, що передбачені замовленням.

Приймання ПЗ передбачає оцінку результатів кваліфікаційного тестування ПЗ та системи і документування результатів оцінювання, що проводиться замовником за допомогою розробника. Розробник здійснює остаточну передачу ПЗ замовнику відповідно до договору, забезпечуючи при цьому необхідне навчання і підтримку.

Процес експлуатації охоплює дії і задачі оператора - організації, що експлуатує систему. Цей процес включає такі етапи: 1) підготовчу роботу; 2) експлуатаційне тестування; 3) експлуатацію системи; 4) підтримку користувачів.

Підготовча робота включає проведення оператором планування дій і робіт, що виконуються у процесі експлуатації, й установку експлуатаційних стандартів та визначення процедур локалізації і розв'язання проблем, які виникають у процесі експлуатації.

Експлуатаційне тестування проводиться для кожної чергової версії програмного продукту, після чого вона передається в експлуатацію.

Експлуатація системи здійснюється у призначеній для цього ОС відповідно до документації користувачів.

Підтримка користувачів полягає в наданні допомоги і консультацій при виявленні помилок у процесі експлуатації ПЗ.

Процес супроводу передбачає дії і задачі, що виконуються службою супроводу. Цей процес активізується при модифікаціях програмного продукту і відповідної документації або модернізації, адаптації ПЗ. Супровід - це внесення змін у ПЗ з метою виправлення помилок, підвищення продуктивності або адаптації до умов праці, що змінилися.

Зміни, внесені в наявне ПЗ, не повинні порушувати його цілісність. Процес супроводу включає перенесення ПЗ в інше середовище (міграцію) і закінчується зняттям ПЗ з експлуатації. Цей процес охоплює такі дії: 1) підготовчу роботу; 2) аналіз проблем і запитів на модифікацію ПЗ; 3) модифікацію ПЗ; 4) перевірку і приймання; 5) міграцію ПЗ в інше середовище; 6) зняття ПЗ з експлуатації.

Підготовча робота служби супроводу включає такі задачі: планування дій і робіт, які виконуються у процесі супроводу та визначення процедур локалізації і розв'язання проблем, що виникають у процесі супроводу.

Аналіз проблем і запитів на модифікацію ПЗ" що виконуються службою супроводу, включає такі задачі:

o аналіз повідомлення про проблему або запит на модифікацію ПЗ. При цьому визначаються такі характеристики можливої модифікації: тип (коригувальна, поліпшуюча, профілактична); масштаб (розміри модифікації, вартість і термін її реалізації); критичність (вплив на продуктивність, надійність або безпеку);

o оцінка доцільності та можливих варіантів проведення модифікації;

o затвердження обраного варіанта модифікації. Модифікація ПЗ передбачає визначення компонентів ПЗ,

їхніх версій і документації, що підлягають модифікації, внесення необхідних змін відповідно до правил процесу розроблення. Підготовлені зміни тестуються і перевіряються за критеріями, що передбачені документацією. При підтвердженні коректності змін у програмах відбувається коригування документації.

Перевірка і приймання полягають у перевірці цілісності модифікованої системи і затвердженні внесених змін.

При перенесенні ПЗ в інше середовище використовуються наявні або розробляються нові засоби перенесення, потім виконується конвертування програм і даних у нове середовище. З метою полегшення переходу передбачається паралельна експлуатація ПЗ у старому і новому середовищі впродовж певного періоду, під час якого проводиться необхідне навчання користувачів з новим ПЗ.

Зняття ПЗ з експлуатації здійснюється за рішенням замовника за участю організації експлуатації, служби супроводу і користувачів. При цьому програмні продукти і відповідна документація підлягають архівуванню відповідно до договору.

Internet-, Extranet-, Intranet-технології

У 1969 p. розпочалося створення мережі Internet Міністерства оборони США, що потім трансформувалася у мережу ARPANET і об'єднувала локальні мережі. Мережа ARPANET у 1973 р. стала міжнародною, в якій нараховувалося близько 1000 комп'ютерів.

У 1988 р. було створено технологію WWW. Перелічимо основні організації, що визначають напрям розвитку мережі Internet: співтовариство Internet; інженерна проблемна група Internet; консорціум WWW; група реєстрації.

Є такі базові сервіси Internet: електронна пошта, WWW-ri-пертекстова система передачі Web-сторінок, де сторінка - найменша одиниця передачі WWW-інформації; сайт - сукупність Web-сторінок, що належать підприємству або фізичній особі; портал - група сайтів з певним набором послуг для користувача; FTP - протокол передачі файлів; Telnet - призначений для управління віддаленими комп'ютерами; Gopher - сервіс, що допомагає шукати інформацію за допомогою системи меню, що має вигляд дерева даних; IRC - служба, що надає користувачам мережі можливість обміну текстовими повідомленнями у режимі реального часу.

Система адресації в Internet

IP-адреса - це унікальна числова адреса, що однозначно ідентифікує вузол, групу вузлів або підмережу в Internet. Унікальність мережевих адрес гарантується спеціальною організацією, яка називається мережевим інформаційним центром.

Domain Name System (DNS) - служба, що дозволяє перетворювати IP-адресацію в доменну і навпаки.

Домени першого рівня: .com - комерційні організації; .edu - освітні організації; .gov - урядові; .mil - військові.

Способи передачі даних в Internet регламентуються низкою протоколів. Так, протоколи POP (Post Office Protocol - поштовий протокол) і SMTP (Simple Mail Transfer Protocol - простий протокол пересилання та отримання файлів) є стандартами електронної пошти.

Завдяки протоколу FTP (File Transfer Protocol - протокол передачі файлів) в Internet відбуваються пересилання та отримання файлів, а за допомогою протоколу NNTP (Network News Transer Protocol - протокол передавання мережевих новин) можна обмінюватися повідомленнями з групами новин. Базис, на якому ґрунтуються всі засоби передачі даних і проектування інтерфейсу в середовищі WWW, утворюють протокол HTTP і мова HTML.

Протокол передачі гіпертексту (Hypertext Transfer Protocol - протокол обміну гіпертекстами, HTTP) визначає спосіб передачі гіпертексту, а також спосіб взаємодії НТТР-сервер та Н'ГіР-клієнта. Мова розмітки гіпертексту (Hypertext Markup Language - мова розмітки гіпертекстів, HTML) визначає вигляд Web-сторінок, що завантажуються у браузер.

З появою Web-серверів з'явилася можливість застосовувати сценарії взаємодії з користувачами. Завдяки цій технології змогли використовувати форми, здійснювати пошук інформації та обробляти дані.

Мова Java дала змогу створювати програми та автоматично завантажувати їх для виконання у Web-браузер. У результаті з'явилися такі продукти, як MS Internet Information Server, ActiveX TaVBScript. Інша значна зміна у використанні WWW пов^язана із перенесенням у це середовище концепції розроблення програм клієнт-серверного середовища. WWW описується, як правило, у термінах взаємодії між клієнтом і сервером за допомогою траизакцій, де як клієнт виступає Web-браузер, який формує запит до серверу. Задачею протоколу HTTP є забезпечення швидкої та ефективної доставки НТТР-транзак-цій.

Телекомунікаційні засоби дають змогу вирішити два найважливіших завдання: забезпечення інформаційної взаємодії з постачальниками та клієнтами, спрямованої на доведення до відома суб'єктів економічної діяльності щодо позиціювання на ринку.

Усе більшого значення при вирішенні завдань підприємств набувають такі інструменти комунікацій, як Internet та Intranet.

Оскільки компанії все ширше використовують Internet як засіб здійснення бізнесу та інструмент для комунікацій, ця мережа швидко стає стандартним засобом взаємодії підприємств. Для багатьох компаній інтрамережа є важливим бізнесовим інструментом взаємодії та управління.

Корпоративну мережу, побудовану за принципами та на програмному забезпеченні Internet, називають Intranet-мережею. Вперше термін Intranet було введено у 1995 р. компанією Sun Microsystems. У мережах Intranet застосовано досвід створення корпоративних інформаційних систем та ідеї, реалізовані в Internet.

Функціональні характеристики Intranet забезпечує використання відкритих стандартів Internet: стандарт формату файлів HTML і стандарт передачі файлів у цьому форматі HTTP сформували основу системи відкритих стандартів Intranet.

Переваги технології Intranet: простота в пошуку інформації; навігація; зручне і компактне подання інформації; наявність великої кількості служб; можливість електронного документообігу всередині підприємства; розміщення реклами на сайті підприємства; створення корпоративного Web-сервера.

Технологія Intranet - це створення локальної інформаційної системи клієнт-серверної архітектури з урахуванням таких обмежень: протоколи обміну - HTTP і FTP, основна форма подання інформації - HTML.

Intranet передбачає високу пропускну здатність каналів зв'язку між клієнтом і сервером та використання як стандартних серверів і клієнтів (HTTP-сервер і браузер), так і стандартних механізмів розширення можливостей системи, наприклад CGI.

CGI (Common Gateway Interface - загальний інтерфейс входу) - інтерфейс між задачами та HTTP-сервером. CGl-nporpa-ма - це незалежна задача, що запускається ІІТТР-серпером при одержанні відповідного запиту і повертає серверу результат свого виконання.

HTTP-сервер призначений для виконання таких функцій: прийом запиту від клієнта, можливий запуск CG І-прикладної програми, повернення файла, що вимагається у запиті (результату виконання CGI-прикладної програми), або повідомлення про помилку клієнту.

Ефективність Intranet зумовлена такими перевагами:

o використання відкритих стандартів, що забезпечує незалежність від виробників програмно-япаратного забезпечення;

o зниження витрат на впровадження та експлуатацію;

o універсальний доступ до інформації, який забезпечується стандартними браузерами (Netscape Navigator, Internet Explorer, Oracle PowerBrowzer);

o спрощений доступ до інформації;

o розподілений доступ до інформації та централізоване управління інформацією;

o забезпечення взаємодії користувачів і групової їх роботи;

o навігація у мережі Intranet;

o доступ до програм;

o забезпечення інформаційної безпеки;

o можливість управління мережевими ресурсами, для чого можуть використовуватися сервіси управління, що базуються на протоколі SNMP (Simple Network Management Protocol).

Технологія Intranet може бути використана на підприємствах будь-якого профілю і масштабу для автоматизації управлінської діяльності. Мінімальна сукупність дій зі створення внутрішньої Intranet-мережі включає: об'єднання комп'ютерів у мережу TCP/IP; створення Web-сервера і розміщення на ньому необхідних документів, баз даних, різних файлів; установлення на кожний клієнтський комп'ютер Web-браузера.

Останнім часом технологія Intranet все частіше слугує середовищем та інструментом для побудови систем автоматизації підприємства.

Поява систем Intranet свідчить про орієнтацію розробників на використання відкритих стандартів як бази створення інформаційних систем. Нині в індустрії інформаційних систем найчастіше застосовуються такі відкриті стандарти:

o управління мережевими пристроями - SNMP (Simple Network Management Protocol);

o електронна пошта - SMTP (Simple Message TransferPro-tocol), IMAP (Internet Message Access Protocol), MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions);

o телеконференції - NNTP (Network News Transfer Protocol);

o інформаційний сервіс - HTTP (Hypertext Transfer Protocol), HTML (Hypertext Marcup Language);

o довідкова служба - LDAP (Lightweight Directory Access Protocol);

o програмування - Java.

Мережа Internet - універсальна база даних і знань. Технологія реалізації мережі Internet перспективна для реалізації обміну даними усередині корпоративних мереж підприємства.

Міжмережевий протокол IP (Internet Protocol) є універсальним кросплатформеним стандартом, що дає змогу об'єднувати в мережу різнорідні електронно-обчислювальні машини, що працюють під управлінням різних операційних систем. Протокол ІР дозволяє тільки транслювати дані. Для управління цим процесом слугує протокол TCP (Transmission Control Protocol), що використовує можливості протоколу ІР.

Для того, щоб пакет з інформацією надійшов у вказане місце, вузли Internet, через які він рухається, мають у своєму розпорядженні таблиці маршрутизації-електронні бази даних, в яких містяться вказівки, куди саме надсилати певний пакет інформації. Таблиці маршрутизації розсилаються на вузли, періодично змінюються і доповнюються. Сервери вузлів, що здійснюють маршрутизацію, називаються маршрутизаторами, абороутерами. Правила маршрутизації описані в протоколах ІСМР (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing InternetProtocol) і OSPF (Open Shortest Path First). Саме стандарт TCP/IP охоплює подібний запис адрес комп'ютерів, що підключені до Internet. Такий запис носить назву ІР-адреса.

IP-адреса складається з чотирьох десятизначних ідентифікаторів, або октетів, по одному байту кожен, розділених крапкою. Лівий октет вказує тип локальної інтрамережі, в якій знаходиться комп'ютер. У рамках цього стандарту розрізняється кілька підвидів інтрамереж, що визначаються значенням першого октету. Це значення характеризує максимально можливу кількість підмереж і вузлів, що може включати така мережа. У табл. 4.3 наведено відповідність класів мереж значенню першого октету ІР-адреси.

Таблиця 4.3. Відповідність класів мереж значенню першого октету ІР-адреси

Клас мережі	Діапазон значень першого октету	Можлива кількість підмереж	Можлива кількість вузлів
А	1-126	126	16 777 214
В	128-191	16 382	65 534
С	192-223	2 097150	254
D	224-239	...	2-28
Е	240-247	...	2-27

Адреси класу А використовуються у великих мережах загального користування, оскільки дають можливість створювати системи з великою кількістю вузлів. Адреси класу В застосовують у корпоративних мережах середніх розмірів, адреси класу С - у локальних мережах невеликих підприємств.

Для звернення до груп машин призначені адреси класу D. Значення першого октету 127 зарезервовано для службових цілей, в основному для тестування мережевого устаткування, оскільки ІР-пакети, направлені на такі адреси, не передаються в мережу. Крім того, є набір так званих спеціальних ІР-адрес, що мають особливе значення. Хостом прийнято називати будь-який підключений до Internet комп'ютер незалежно від його призначення. Останній (правий) ідентифікатор IP-адреси позначає номер хоста в локальній мережі. Все, що розташоване між правим і лівим октетами в такому записі, - номери підмереж нижчого рівня.

Висновки

Інформаційні технології - це комплекс взаємопов'язаних наукових, технологічних, інженерних дисциплін, що вивчають методи ефективної організації праці людей, зайнятих обробкою та зберіганням інформації, обчислювальну техніку, методи організації взаємодії з людьми та виробничим обладнанням, їх практичне застосування, а також пов'язані з цим обробленням соціальні, економічні і культурні проблеми. IT поєднує об'єкти, дії, правила обробки інформації в індивідуальній та масовій виробничій діяльності. Сучасні інформаційні системи розробляються на основі розподіленого середовища. Нині підприємства потребують якомога швидшого реагування на нові запити бізнесу, прозорої інтеграції і гнучкої взаємодії з новими партнерами та замовниками, що можна забезпечити через сервіс-орієнтовану архітектуру. Усе більшого значення при вирішенні завдань підприємств набувають такі інструменти комунікацій, як Internet та Intranet-технології.

Размещено на Allbest.ru