1.2 Проектирование информационной системы

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.

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

К любому проекту предъявляется ряд абсолютных требований, например максимальное время разработки проекта, максимальные денежные вложения в проект и т.д. Одна из сложностей проектирования состоит в том, что оно не является такой структурированной задачей, как анализ требований к проекту или реализация того или иного проектного решения.[8]

Ниже перечислим задачи, которые являются общими для проектирования моделей данных:

• выявление нереализуемых или необычных конструкций в ER-модели и в определениях сущностей;

• изучение возможных, первичных, внешних ключей, описание ссылочной целостности (в зависимости от реализации декларативно или с использованием триггеров);

• определение части бизнес-логики, которую следует реализовать в базе данных (пакеты, хранимые процедуры);

• реализация ограничений (ограничений и триггеров), отражающих все централизованно определенные бизнес-правила, генерация ограничений и триггеров;

• определение набора бизнес-правил, которые не могут быть заданы как ограничения в базе данных;

• определение необходимых индексов, кластеров (если таковые реализованы в СУБД), определение горизонтальной фрагментации таблиц (если это реализовано в СУБД);

• оценка размеров всех таблиц, индексов, кластеров;

• определение размеров табличных пространств и особенностей их размещения на носителях информации, определение спецификации носителей информации для промышленной системы, определение размеров необходимых системных табличных пространств (например, системного каталога, журнала транзакций, временного табличного пространства и т.п.);

• определение пользователей базы данных, их уровней доступа, разработка и внедрение правил безопасности доступа, аудита (если это необходимо), создание пакетированных привилегий (в зависимости от реализации СУБД это роли или группы), синонимов;

• разработка топологии базы данных в случае распределенной базы данных, определение механизмов доступа к удаленным данным.

Разработка и внедрение информационной системы, либо модернизация существующих информационных процессов, обуславливает необходимость проектирования ИС.

Методологию проектирования информационных систем можно представить в виде описания ее процесса создания и до ликвидации, то есть сопровождение системы в виде жизненного цикла. Жизненный цикл системы представляет некоторую последовательность стадий и выполняемых процессов на этих стадиях.

Жизненный цикл предполагает выполнение следующих стадий:

1. Предпроектная стадия, которая включает планирование и анализ требований. На этом этапе формируется техническое задание на разработку системы;

2. Проектирование. Формируется состав автоматизируемых функций и системная архитектура;

3. Реализация системы, рабочее и физическое проектирование;

4. Внедрение. На этом этапе происходит отладка подсистем и осуществляется обучение персонала;

5. Эксплуатация системы. Этап позволяет сопровождать систему и модернизировать ее, за счет выявления ошибок.

Первый этап, который можно озаглавить как системный анализ, один из самых важных, поскольку с него начинается описание и анализ функционирования объекта, а так же этот этап формирует потребность в создании системы, на основе чего создается техническое задание. После определения этой потребности осуществляется выбор программно-технических средств.

Важной особенностью жизненного цикла системы является повторяемость или цикличность. Существует несколько моделей жизненного цикла, каждый из которых устанавливает свои правила последовательности переходов и количества повторений.

Рассмотрим, наиболее известные модели жизненного цикла:

1. Каскадная модель. Модель предполагает последовательный переход на следующий этап по завершению предыдущего. Одно из достоинств этой модели – упорядочение хода конструирования. Но часто проекты требуют отклонения от стандартной последовательности шагов, а так же не всегда в начале проекта заказчик может определить все требования к системе.

2. Итерационная модель. Поэтапная модель с промежуточным контролем.

Предполагает проектирование “снизу вверх”, позволяющее итерационные возвраты, когда проектные решения по отдельным задачам объединяются в общие системные решения и необходимо пересмотреть ранее выявленные требования.

3. Спиральная модель. Позволяет на каждом витке спирали планировать (определение целей, вариантов), анализировать риски, а так же разрабатывать продукт и уточнять требования проекта. Одним из недостатков является новизна, трудности контроля и управления. [9]