Принципы и особенности проектирования интегрированных информационных систем

В зависимости от охвата функций и уровней управления (оперативный, тактический и стратегический) различают локальные и корпоративные (интегрированные) ЭИС.

Локальная ЭИС автоматизирует отдельные функции управления на отдельных уровнях управления. Такая ЭИС может быть однопользовательской, функционирующей в отдельных подразделениях системы управления.

Корпоративная (интегрированная) ЭИС автоматизирует все функции управления на всех уровнях управления. Такая ЭИС является многопользовательской, функционирует в распределенной вычислительной сети.

Большинство из методов, применяемых при проектировании информационных систем, опирается на методологии моделирования проблемной области.

Под проблемной областью понимается взаимосвязанная совокупность управляемых объектов предприятия (предметная область), субъектов управления, автоматизируемых функций управления и программно-технических средств их реализации. Под моделью понимается некоторая система, имитирующая структуру или функционирование исследуемой проблемной области, отвечающей основному требованию - адекватности этой области

Проведение предварительного моделирования проблемной области позволяет сократить время и сроки проведения проектировочных работ и получить более эффективный и качественный проект. Без проведения моделирования проблемной области велика вероятность получения некачественной ИС, в которой может быть допущено большое количество ошибок в решении стратегических вопросов, приводящих к экономическим потерям и высоким затратам на последующее перепроектирование системы. Вследствие этого все современные технологии проектирования ЭИС и баз данных основываются на использовании методологии моделирования проблемной области. Модели дают возможность оценить достоинства и недостатки существующей информационной системы предприятия и построить эффективную архитектуру новой информационной системы.

В основе различных методологий моделирования проблемных областей ЭИС лежат принципы последовательной детализации абстрактных категорий. Обычно модели строятся на трех уровнях:

на внешнем уровне (определении требований);

на концептуальном уровне (спецификации требований);

на внутреннем уровне (реализации требований).

Так, на внешнем уровне модель отвечает на вопрос, что должна делать система, то есть опреде­ляется состав основных компонентов системы: объектов, функ­ций, событий, организационных единиц, технических средств.

На концептуальном уровне модель отвечает на вопрос: как должна функционировать система? Иначе говоря, определяется характер взаимодействия компонентов системы одного и разных типов. На внутреннем уровне модель отвечает на вопрос: с помощью каких программно-технических средств реализуются требования к системе?

С позиции жизненного цикла ИС описанные уровни моделей соответственно строятся на этапах анализа требований, логического (технического) и физического (рабочего) проектирования.

Таким образом, концептуальный уровень моделирования обычно включает в себя и понятие логической модели системы.

Рассмотрим особенности построения модели на трех уровнях детализации при моделировании объектной структуры проблемной области

Объект - это сущность, которая используется при выполне­нии некоторой функции или операции (преобразования, обработки, формирования и т.д.). Объекты могут иметь динамическую или статическую природу: динамические объекты используются в одном цикле воспроизводства, например заказы на продукцию, счета на оплату, платежи; статические объекты используются во многих циклах воспроизводства, например оборудование, персонал, запасы материалов. Модель базы данных как постоянно поддерживаемого информационного ресурса отображает хранение условно-постоянной и накапливаемой переменной информации, используемой в повторяющихся информационных процессах.

На внешнем уровне детализации модели выделяются основные виды материальных объектов (например, сырье и материалы, полуфабрикаты, готовые изделия, услуги) и основные виды информационных объектов или документы (например, заказы, на­кладные, счета и т.д.).

На концептуальном уровне построения модели проблемной области уточняется состав классов объектов, определяются их атрибутный состав и взаимосвязи между собой. Таким образом строится обобщенное представление структуры предметной области.

Далее концептуальная модель на внутреннем уровне отображается в виде файлов базы данных, входных и выходных документов ЭИС. Причем динамические объекты представляются единицами переменной информации или документами, а статические объекты - единицами условно-постоянной информации в виде списков, номенклатур, ценников, справочников, классификаторов.

Основные понятия и особенности проектирования клиент-серверных экономических информационных систем (КЭИС)

Архитектура современных КЭИС базируется на принципах клиент-серверного взаимодействия программных компонентов информационной системы.

Под сервером обычно понимают процесс, который обслуживает информационную потребность клиента. В различных архитектурах в качестве процесса может быть поиск или обновление в базе данных, и тогда сервер называется сервером базы данных, или процесс может выполнять некоторая процедура обработки данных, и тогда сервер называется сервером приложения.

Клиентом является приложение, посылающее запрос на обслуживание сервером. Задачей клиента являются инициирование связи с сервером, определение вида запроса на обслуживание, получение от сервера результата обслуживания, подтверждение окончания обслуживания.

Клиент-серверная архитектура реализует многопользовательский режим работы и является распределенной, когда клиенты и серверы располагаются на разных узлах локальной или глобальной вычислительной сети.

Клиент-серверная архитектура в вычислительной сети может быть реализована по-разному. Выбор конкретной схемы определяется различными вариантами территориального распределения удаленных подразделений предприятия, требованиями эксплуатационной надежности, быстродействием, простотой обслуживания.

Рассмотрим различные схемы клиент-серверной архитектуры. Большинство описанных ниже схем предполагает использование баз данных, так как они всегда входит в состав реальных ЭИС, хотя в общем случае клиент-серверная архитектура ИС может быть реализована и без базы данных. Такие ситуации характерны, например, для некоторых Internet-систем.

Файл-серверная архитектура представляет наиболее простой случай распределенной обработки данных, согласно которой на сервере располагаются только файлы данных, а на клиентской части находятся приложения пользователей вместе с СУБД.

Двухуровневая клиент-серверная архитектура основана на использовании только сервера базы-данных (DB-сервера), когда клиентская часть содержит уровень представления данных, а на сервере находится база данных вместе с СУБД и прикладными программами.

Трехуровневая клиент-серверная архитектура позволяет помещать прикладные программы на отдельные серверы приложений, с которыми через API-интерфейс (Application Program Interface) устанавливается связь клиентских рабочих станций. Работа клиентской части приложения сводится к вызову необходимых функций сервера приложения, которые называются «сервисами». Прикладные программы в свою очередь обращаются к серверу базы данных с помощью SQL запросов.

Многоуровневая архитектура «Клиент-сервер» создается для территориально-распределенных предприятий. Для нее в общем случае характерны отношения «многие ко многим» между клиентскими рабочими станциями и серверами приложений, между серверами приложений и серверами баз данных, что позволяет более рационально организовать информационные потоки между структурными подразделениями в процессе выполнения общих деловых процессов. Так, каждый сервер приложений, как правило, обслуживает потребности какой-либо одной функциональной подсистемы и сосредоточивается в головном для подсистемы структурном подразделении, например, сервер приложения по управлению сбытом - в отделе сбыта, сервер приложения по управлению снабжением - в отделе закупок и т.д. Естественно, что локальная сеть каждого из подразделений обеспечивает более быструю реакцию на запросы основного контингента пользователей из соответствующего подразделения. Интегрированная база данных находится на отдельном сервере, на котором обеспечиваются централизованное ведение и администрирование общих данных для всех приложений.

Выделение нескольких серверов баз данных особенно актуально для предприятий с филиальной структурой, когда в центральном офисе используется общая база данных, содержащая общую нормативно-справочную, планово-бюджетную информацию и консолидированную отчетность, а в территориально-удаленных филиалах поддерживается оперативная информация о деловых процессах. При обработке данных в филиалах для контроля используется плановая и нормативно-справочная информация из центральной базы данных, а в центральном офисе получение консолидированной отчетности сопряжено с обработкой оперативной информации филиалов.

Для сокращения объема передачи данных по каналам связи в распределенной информационной системе предлагается репликация данных, то есть тиражирование данных на взаимодействующих серверах баз данных с автоматическим поддержанием соответствия копий данных. При этом возможны следующие режимы репликации:

· синхронный режим, когда тиражируемые данные обновляются по мере возникновения необходимости одновременно на серверах баз данных во всех копиях;

· асинхронный режим, когда тиражирование данных выполняется в строго определенные моменты времени, например каждый час работы информационной системы. Асинхронный режим может вызывать откладывание выполнения транзакций до момента обновления данных.

Направление тиражирования между серверами баз данных может быть:

· равноправным, т.е. в обоих направлениях;

· сверху-вниз типа «ведущий/ведомый», когда на серверах филиалов содержатся только некоторые подмножества данных центральной базы данных;

· снизу-вверх по консолидирующей схеме, когда при обновлении данных в филиалах в определенные моменты времени обновляется центральная база данных.

Основными правами доступа являются следующие:

· права на доступ к вычислительным ресурсам. Такие права задаются администратором вычислительной сети с помощью инструментов сетевой операционной системы. Процесс задания прав заключается в назначении различным категориям пользователей прав доступа к ресурсам сети и возможности выполнения над ними функции чтения, редактирования, за­писи.

· права на доступ к объектам схемы базы данных КЭИС. Такие права задаются администратором сервера БД с помощью инструментов серверной СУБД. Процесс задания прав заключается в назначении различным категориям пользователей возможности выполнения над объектами схемы БД функций чтения, редактирования, записи.