2) Стадия проектирования.

Этапы:

1.Техническое проектирование. На данном этапе выполняются работы по логической разработке проекта и выбору наилучших вариантов проектных решений. В результате данного этапа получаем документ – технический проект.

2.Рабочее проектирование. Происходит физическая реализация всех предложенных решений. На выходе получаем рабочий проект – это разработанная готовая ИС + вся необходимая документация.

После завершения этой стадии формируется документ – Технический проект (ТП). Это техническая документация, содержащая общесистемные проектные решения, и алгоритмы решения отдельных задач

3) Стадия внедрения.

Этапы:

1.Подготовка объекта к внедрению. На данном этапе осуществляется комплекс работ по подготовке предприятия к внедрению разработанной ИС.

2.Опытное внедрение. Проверяется работоспособность системы обычно на реальных данных. Промежуточный документ – акты опытного внедрения.

3.Сдача в промышленную эксплуатацию. На выходе финальный акт о сдаче в промышленную эксплуатацию.

Итог: доработанный техно-рабочий проект и акт сдачи-приемки.

 

Сам процесс внедрения может осуществляться с использованием следующих методов:

- последовательный (последовательно внедряется одна подсистема за другой). Плюсы – улучшенный контроль ошибок. Минусы – время внедрения сильно увеличивается => увеличивается стоимость проекта.

- параллельный (все подсистемы внедряются сразу). Плюсы: уменьшение времени внедрения. Минусы: контроль ошибок ухудшится.

-смешанный (последовательно-параллельный) в начале несколько подсистем внедряются последовательно, потом, накопив опыт, остальные внедряются параллельно.

4) Стадия эксплуатации и сопровождения.

Этапы (выполняются одновременно):

1. Эксплуатация ИС (собирается информация о работе всей системы в целом и отдельных ее компонентов; накапливаются замечания от пользователей, статистика о сбоях системы)

2. Сопровождение ИС (выполняются следующие работы: ликвидация последствий сбоев в работе системы, исправление ошибок, которые не были выявлены)

3. Модернизация ИС (проект дорабатывается; доработка может происходить как по составу функциональной архитектуры, так и по системной).

6. Типовое проектирование информационной системы

1. 2. Типовое проектирование ис

Методы типового проектирования ИС достаточно подробно рассмотрены в литературе [10]. В данном курсе приведены основные определения и представлено задание для разработки проекта ИС методом типового проектирования (кейс "Проектирование ИС предприятия оптовой торговли лекарственными препаратами").

Типовое проектирование ИС предполагает создание системы из готовых типовых элементов. Основополагающим требованием для применения методов типового проектирования является возможность декомпозиции проектируемой ИС на множество составляющих компонентов (подсистем, комплексов задач, программных модулей и т.д.). Для реализации выделенных компонентов выбираются имеющиеся на рынке типовые проектные решения, которые настраиваются на особенности конкретного предприятия.

Типовое проектное решение (ТПР) - это тиражируемое (пригодное к многократному использованию) проектное решение.

Принятая классификация ТПР основана на уровне декомпозиции системы. Выделяются следующие классы ТПР:

• элементные ТПР - типовые решения по задаче или по отдельному виду обеспечения задачи (информационному, программному, техническому, математическому, организационному);

• подсистемные ТПР - в качестве элементов типизации выступают отдельные подсистемы, разработанные с учетом функциональной полноты и минимизации внешних информационных связей;

• объектные ТПР - типовые отраслевые проекты, которые включают полный набор функциональных и обеспечивающих подсистем ИС.

Каждое типовое решение предполагает наличие, кроме собственно функциональных элементов (программных или аппаратных), документации с детальным описанием ТПР и процедур настройки в соответствии с требованиями разрабатываемой системы.

Основные особенности различных классов ТПР приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3. Достоинства и недостатки ТПР
Класс ТПР Реализация ТПР	Достоинства	Недостатки
Элементные ТПР Библиотеки методо-ориентированных программ	обеспечивается применение модульного подхода к проектированию и документированию ИС	большие затраты времени на сопряжение разнородных элементов вследствие информационной, программной и технической несовместимости большие затраты времени на доработку ТПР отдельных элементов
Подсистемные ТПР Пакеты прикладных программ	достигается высокая степень интеграции элементов ИС позволяют осуществлять: модульное проектирование; параметрическую настройку программных компонентов на различные объекты управления обеспечивают: сокращение затрат на проектирование и программирование взаимосвязанных компонентов; хорошее документирование отображаемых процессов обработки информации	адаптивность ТПР недостаточна с позиции непрерывного инжиниринга деловых процессов возникают проблемы в комплексировании разных функциональных подсистем, особенно в случае использования решений нескольких производителей программного обеспечения
Объектные ТПР Отраслевые проекты ИС	комплексирование всех компонентов ИС за счет методологического единства и информационной, программной и технической совместимости открытость архитектуры — позволяет устанавливать ТПР на разных программно-технических платформах масштабируемость — допускает конфигурацию ИС для переменного числа рабочих мест конфигурируемость — позволяет выбирать необходимое подмножество компонентов	проблемы привязки типового проекта к конкретному объекту управления, что вызывает в некоторых случаях даже необходимость изменения организационно-экономической структуры объекта автоматизации

Для реализации типового проектирования используются два подхода: параметрически-ориентированное и модельно-ориентированное проектирование.

Параметрически-ориентированное проектирование включает следующие этапы: определение критериев оценки пригодности пакетов прикладных программ (ППП) для решения поставленных задач, анализ и оценка доступных ППП по сформулированным критериям, выбор и закупка наиболее подходящего пакета, настройка параметров (доработка) закупленного ППП.

Критерии оценки ППП делятся на следующие группы:

• назначение и возможности пакета;

• отличительные признаки и свойства пакета;

• требования к техническим и программным средствам;

• документация пакета;

• факторы финансового порядка;

• особенности установки пакета;

• особенности эксплуатации пакета;

• помощь поставщика по внедрению и поддержанию пакета;

• оценка качества пакета и опыт его использования;

• перспективы развития пакета.

Внутри каждой группы критериев выделяется некоторое подмножество частных показателей, детализирующих каждый из десяти выделенных аспектов анализа выбираемых ППП. Достаточно полный перечень показателей можно найти в литературе [10].

Числовые значения показателей для конкретных ППП устанавливаются экспертами по выбранной шкале оценок (например, 10-бальной). На их основе формируются групповые оценки и комплексная оценка пакета (путем вычисления средневзвешенных значений). Нормированные взвешивающие коэффициенты также получаются экспертным путем.

Модельно-ориентированное проектирование заключается в адаптации состава и характеристик типовой ИС в соответствии с моделью объекта автоматизации.

Технология проектирования в этом случае должна обеспечивать единые средства для работы как с моделью типовой ИС, так и с моделью конкретного предприятия.

Типовая ИС в специальной базе метаинформации - репозитории - содержит модель объекта автоматизации, на основе которой осуществляется конфигурирование программного обеспечения. Таким образом, модельно-ориентированное проектирование ИС предполагает, прежде всего, построение модели объекта автоматизации с использованием специального программного инструментария (например, SAP Business Engineering Workbench (BEW), BAAN Enterprise Modeler). Возможно также создание системы на базе типовой модели ИС из репозитория, который поставляется вместе с программным продуктом и расширяется по мере накопления опыта проектирования информационных систем для различных отраслей и типов производства.

Репозиторий содержит базовую (ссылочную) модель ИС, типовые (референтные) модели определенных классов ИС, модели конкретных ИС предприятий.

Базовая модель ИС в репозитории содержит описание бизнес-функций, бизнес-процессов, бизнес-объектов, бизнес-правил, организационной структуры, которые поддерживаются программными модулями типовой ИС.

Типовые модели описывают конфигурации информационной системы для определенных отраслей или типов производства.

Модель конкретного предприятия строится либо путем выбора фрагментов основной или типовой модели в соответствии со специфическими особенностями предприятия (BAAN Enterprise Modeler), либо путем автоматизированной адаптации этих моделей в результате экспертного опроса (SAP Business Engineering Workbench).

Построенная модель предприятия в виде метаописания хранится в репозитории и при необходимости может быть откорректирована. На основе этой модели автоматически осуществляется конфигурирование и настройка информационной системы.

Бизнес-правила определяют условия корректности совместного применения различных компонентов ИС и используются для поддержания целостности создаваемой системы.

Модель бизнес-функций представляет собой иерархическую декомпозицию функциональной деятельности предприятия (подробное описание см. в разделе "Анализ и моделирование функциональной области внедрения ИС").

Модель бизнес-процессов отражает выполнение работ для функций самого нижнего уровня модели бизнес-функций (подробное описание см. в разделе "Спецификация функциональных требований к ИС"). Для отображения процессов используется модель управления событиями (ЕРС - Event-driven Process Chain). Именно модель бизнес-процессов позволяет выполнить настройку программных модулей - приложений информационной системы в соответствии с характерными особенностями конкретного предприятия.

Модели бизнес-объектов используются для интеграции приложений, поддерживающих исполнение различных бизнес-процессов (подробное описание см. в разделе "Этапы проектирования ИС с применением UML").

Модель организационной структуры предприятия представляет собой традиционную иерархическую структуру подчинения подразделений и персонала (подробное описание см. в разделе "Анализ и моделирование функциональной области внедрения ИС").

Внедрение типовой информационной системы начинается с анализа требований к конкретной ИС, которые выявляются на основе результатов предпроектного обследования объекта автоматизации (см. раздел "Анализ и моделирование функциональной области внедрения ИС"). Для оценки соответствия этим требованиям программных продуктов может использоваться описанная выше методика оценки ППП. После выбора программного продукта на базе имеющихся в нем референтных моделей строится предварительная модель ИС, в которой отражаются все особенности реализации ИС для конкретного предприятия. Предварительная модель является основой для выбора типовой модели системы и определения перечня компонентов, которые будут реализованы с использованием других программных средств или потребуют разработки с помощью имеющихся в составе типовой ИС инструментальных средств (например, ABAP в SAP, Tools в BAAN).

Реализация типового проекта предусматривает выполнение следующих операций:

• установку глобальных параметров системы;

• задание структуры объекта автоматизации;

• определение структуры основных данных;

• задание перечня реализуемых функций и процессов;

• описание интерфейсов;

• описание отчетов;

• настройку авторизации доступа;

• настройку системы архивирования.

3Любая информация имеет «время жизни». Она может существовать кратковременно (в памяти калькулятора в процессе проводимых на нем вычислений), в течение некоторого времени (при подготовке какой-либо справки) или очень долго (при хранении важных личных, коммерческих, общественных или государст-венных данных). Эти периоды времени определяют жизненный цикл информации.

Жизненный цикл ИС является производной жизненного цикла информации, информационных продуктов и услуг и технических средств.

Стадии жизненного цикла для информационных систем в различных отраслях человеческой деятельности, по сути, одинаковы:  1) постановка задачи,  2) проектирование услуг,  3) разработка и развертывание,  4) гарантированное предоставление услуг,  5) модернизация или ликвидация

Среди наиболее известных стандартов можно выделить следующие:

• ГОСТ 34.601-90 - распространяется на автоматизированные системы и устанавливает стадии и этапы их создания. Кроме того, в стандарте содержится описание содержания работ на каждом этапе. Стадии и этапы работы, закрепленные в стандарте, в большей степени соответствуют каскадной модели жизненного цикла [4].

• ISO/IEC 12207:1995 - стандарт на процессы и организацию жизненного цикла. Распространяется на все виды заказного ПО. Стандарт не содержит описания фаз, стадий и этапов [5].

• Custom Development Method (методика Oracle) по разработке прикладных информационных систем - технологический материал, детализированный до уровня заготовок проектных документов, рассчитанных на использование в проектах с применением Oracle. Применяется CDM для классической модели ЖЦ (предусмотрены все работы/задачи и этапы), а также для технологий "быстрой разработки" (Fast Track) или "облегченного подхода", рекомендуемых в случае малых проектов.

• Rational Unified Process (RUP) предлагает итеративную модель разработки, включающую четыре фазы: начало, исследование, построение и внедрение. Каждая фаза может быть разбита на этапы (итерации), в результате которых выпускается версия для внутреннего или внешнего использования. Прохождение через четыре основные фазы называется циклом разработки, каждый цикл завершается генерацией версии системы. Если после этого работа над проектом не прекращается, то полученный продукт продолжает развиваться и снова минует те же фазы. Суть работы в рамках RUP - это создание и сопровождение моделей на базе UML [6].

• Microsoft Solution Framework (MSF) сходна с RUP, так же включает четыре фазы: анализ, проектирование, разработка, стабилизация, является итерационной, предполагает использование объектно-ориентированного моделирования. MSF в сравнении с RUP в большей степени ориентирована на разработку бизнес-приложений.

• Extreme Programming (XP). Экстремальное программирование (самая новая среди рассматриваемых методологий) сформировалось в 1996 году. В основе методологии командная работа, эффективная коммуникация между заказчиком и исполнителем в течение всего проекта по разработке ИС, а разработка ведется с использованием последовательно дорабатываемых прототипов.

4. Этапы и модели жизненного цикла информационной системы

Традиционно выделяются следующие основные этапы жизненного цикла программного обеспечения:  1) анализ требований,  2) проектирование,  3) кодирование (программирование),  4) тестирование и отладка,  5) эксплуатация и сопровождение.

Каскадная модель (рис. 2.1) предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе.

Поэтапная модель с промежуточным контролем (рис. 2.2). Разработка ИС ведется итерациями с циклами обратной связи между этапами. Межэтапные корректировки позволяют учитывать реально существующее взаимовлияние результатов разработки на различных этапах; время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.

Спиральная модель (рис. 2.3). На каждом витке спирали выполняется создание очередной версии продукта, уточняются требования проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка.Особое внимание уделяется начальным этапам разработки - анализу и проектированию, где реализуемость тех или иных технических решений проверяется и обосновывается посредством создания прототипов (макетирования).

Рис. 2.1.  Каскадная модель ЖЦ ИС

Рис. 2.2.  Поэтапная модель с промежуточным контролем

Рис. 2.3.  Спиральная модель ЖЦ ИС

Диаграмма развертывания (deployment diagram) - диаграмма, на которой представлены узлы выполнения программных компонентов реального времени, а также процессов и объектов.

Диаграмма развертывания применяется для представления общей конфигурации и топологии распределенной программной системы и содержит изображение размещения компонентов по отдельным узлам системы. Кроме того, диаграмма развертывания показывает наличие физических соединений - маршрутов передачи информации между аппаратными устройствами, задействованными в реализации системы.

Диаграмма развертывания предназначена для визуализации элементов и компонентов программы, существующих только на этапе ее исполнения (run-time). При этом представляются только те компоненты программы, которые являются исполнимыми файлами или динамическими библиотеками. Компоненты, не используемые на этапе исполнения, на диаграмме развертывания не показываются. Так, компоненты с исходными текстами программ могут присутствовать только на диаграмме компонентов. На диаграмме развертывания они не указываются.

Диаграмма развертывания содержит графические изображения процессоров, устройств, процессов и связей между ними. В отличие от диаграмм логического представления, диаграмма развертывания является единственной для системы в целом, поскольку должна отражать все особенности ее реализации. Эта диаграмма, по сути, завершает процесс ООАП для конкретной программной системы и ее разработка, как правило, последний этап спецификации модели. Диаграмма развертывания разрабатывается совместно системными аналитиками, сетевыми инженерами и системотехниками.

Узел

Узел (node) представляет собой физически существующий элемент системы, который может обладать вычислительным ресурсом или являться техническим устройством .

В качестве вычислительного ресурса узла может рассматриваться один или несколько процессоров, а также объем электронной или магнитооптической памяти. Однако в языке UML понятие узла включает в себя не только вычислительные устройства (процессоры), но и другие механические или электронные устройства, такие как датчики, принтеры, модемы, цифровые камеры, сканеры и манипуляторы.

Графически узел на диаграмме развертывания изображается в форме трехмерного куба. Узел имеет имя, которое указывается внутри этого графического символа. Сами узлы могут представляться как на уровне типа (рис. 13.1, а), так и на уровне экземпляра (рис. 13.1, б).

Рис. 13.1. Графическое изображение узла на диаграмме развертывания

В первом случае имя узла записывается в форме: <Имя типа узла > без подчеркивания и начинается с заглавной буквы. Во втором - имя узла -экземпляра записывается в виде: <имя узла ':' Имя типа узла >, а вся запись подчеркивается. Имя типа узла указывает на разновидность узлов, присутствующих в модели системы. Так, на представленном рисунке (рис. 13.1, а) узел с именем Видеокамераотносится к общему типу и никак не конкретизируется. Второй узел (рис. 13.1, б) является узлом -экземпляром конкретной модели сканера.

Изображения узлов могут расширяться, чтобы включить дополнительную информацию о спецификации узла. Если дополнительнаяинформация относится к имени узла, то она записывается под этим именем в форме помеченного значения (рис. 13.2).

Рис. 13.2. Графическое изображение узла-экземпляра с дополнительной информацией в форме помеченного значения

При необходимости явно указать компоненты, которые размещаются или выполняются на отдельном узле, это можно сделать двумя способами. Первый из них позволяет разделить графический символ узла на две секции горизонтальной линией. В верхней секции записывают имя узла, а в нижней - размещенные на этом узле компоненты (рис. 13.3, а).

Второй способ разрешает показывать на диаграмме развертывания узлы с вложенными изображениями компонентов (рис. 13.3, б). Важно помнить, что в качестве таких вложенных компонентов могут выступать только исполняемые компоненты и динамические библиотеки.

Рис. 13.3. Варианты графического изображения узлов-экземпляров с размещаемыми на них компонентами

В качестве дополнения к имени узла могут использоваться различные текстовые стереотипы, которые явно специфицируют назначение этого узла. Для этой цели были предложены следующие текстовые стереотипы: "processor" (процессор), "sensor" (датчик), "modem" (модем), "net" (сеть), "printer" (принтер) и другие, смысл которых понятен из контекста.

На диаграммах развертывания допускаются специальные условные обозначения для различных физических устройств, графическое изображение которых проясняет назначение или выполняемые устройством функции. Однако пользоваться этой возможностью следует осторожно, памятуя о том, что основное достоинство языка UML следует из его названия - унификация графических элементов визуализации моделей.

Возможность включения персонала в понятие узла не рассматривается в нотации языка UML, тем не менее, подобное расширение понятие узла позволяет создавать средствами языка UML модели самых различных систем, включая бизнес-процессы и технические комплексы. Действительно, для реализации бизнес-процессов компаний удобно рассматривать в качестве узлов -ресурсов системы организационные подразделения, состоящие из персонала. Автоматизация управления техническими комплексами может потребовать рассмотрения в качестве самостоятельного элемента человека-оператора, способного принимать решения в нештатных ситуациях и нести ответственность за возможные последствия этих решений.

Наиболее известны два специальных графических стереотипа для обозначения разновидностей узлов. Первый обозначаетресурсоемкий узел (processor), под которым понимается узел с процессором и памятью, необходимыми для выполнения исполняемых компонентов. Он изображается в форме куба с боковыми гранями, окрашенными в серый цвет (рис. 13.4, а). Второйстереотип в форме обычного куба обозначает устройство (device), под которым понимается узел без процессора и памяти (рис. 13.4, б). На этом типе узлов не могут размещаться исполняемые компоненты программной системы.

Рис. 13.4. Варианты изображения графических стереотипов узлов

Следует заметить, что кроме графического изображения ресурсоемких узлов и устройств соответствующие узлы можно изображать с помощью обычного символа узла (рис.13.1) и дополнительного стереотипа "processor" или "device".

Кроме известных текстовых и графических стереотипов для узлов диаграммы развертывания разработчики могут предложить дополнительные графические стереотипы, которые улучшают наглядность представления диаграмм развертывания. Например, рабочую станцию можно изобразить в виде ресурсоемкого узла, или в форме рисунка внешнего вида компьютера (рис. 13.4, в). Соответственно, сканер также может быть изображен в виде рисунка или фотографии данного устройства.

Соединения и зависимости на диаграмме развертывания

На диаграмме развертывания кроме изображения узлов указываются отношения между ними. В качестве отношений выступают физические соединения между узлами, а также зависимости между узлами и компонентами, которые допускается изображать надиаграммах развертывания.

Соединения являются разновидностью ассоциации и изображаются отрезками линий без стрелок. Наличие такой линии указывает на необходимость организации физического канала для обмена информацией между соответствующими узлами. Характер соединения может быть дополнительно специфицирован примечанием, стереотипом, помеченным значением или ограничением. Так, на представленном ниже фрагменте диаграммы развертывания (рис. 13.5) явно определены рекомендации по технологии физической реализации соединений в форме примечания.

Рис. 13.5. Фрагмент диаграммы развертывания с соединениями между узлами

Кроме соединений на диаграмме развертывания могут присутствовать отношения зависимости между узлом и размещаемыми на нем компонентами. Подобный способ представляет собой альтернативу вложенному изображению компонентов внутри символа узла, что не всегда удобно, поскольку делает этот символ излишне объемным. При большом количестве развернутых на узле компонентов соответствующую информацию можно представить в форме отношения зависимости (рис. 13.6).

Рис. 13.6. Диаграмма развертывания с отношением зависимости между узлом и развернутыми на нем компонентами

Разработка информационных систем, обеспечивающих доступ в режиме реального времени, предполагает не только создание программного кода, но и использование дополнительных аппаратных средств. Вариант физического представления моделимобильного доступа к корпоративной базе данных показан на следующей диаграмме развертывания (рис. 13.7).

Рис. 13.7. Диаграмма развертывания для системы мобильного доступа к корпоративной базе данных

Данная диаграмма содержит общую информацию о развертывании рассматриваемой системы и может быть детализирована при разработке программных компонентов управления. Как видно из рисунка, в этой диаграмме развертывания использованы дополнительные стереотипы "приемопередатчик" и "мобильный телефон", которые отсутствуют в описании языка UML, а также специальные графические изображения (стереотипы) для отдельных аппаратных устройств.

Рекомендации по построению диаграммы развертывания

Разработка диаграммы развертывания начинается с идентификации всех аппаратных, механических и других типов устройств, которые необходимы для выполнения системой всех функций. Вначале специфицируются вычислительные узлы системы, обладающие процессором и памятью. При этом используются имеющиеся в языке UML стереотипы, а, в случае отсутствия последних, разработчики могут определить новые стереотипы. Отдельные требования к составу аппаратных средств могут быть заданы в форме ограничений и помеченных значений.

Дальнейшая детализация диаграммы развертывания связана с размещением всех исполняемых компонентов диаграммы по узламсистемы. В модели должна быть исключена ситуация, когда отдельные исполняемые компоненты оказались не размещенными наузлах. С этой целью можно внести в модель дополнительные узлы, содержащие процессор и память. При разработке простых программ, которые исполняются локально на одном компьютере, необходимости в диаграмме развертывания нет. В более сложных ситуациях диаграмма развертывания строится для следующих приложений.

Во-первых, для моделирования программных систем, реализующих технологию доступа к данным "клиент-сервер". Для подобных систем характерно четкое разделение полномочий и, соответственно, компонентов между клиентскими рабочими станциями исервером базы данных. Возможность реализации "тонких" клиентов на простых терминалах или организация доступа к хранилищам данных приводит к необходимости уточнения не только топологии системы, но и ее компонентного состава.

Во-вторых, для моделирования неоднородных распределенных архитектур. Речь идет о корпоративных интрасетях, насчитывающих сотни компьютеров и других периферийных устройств, функционирующих на различных платформах и под различными операционными системами. При этом отдельные узлы такой системы могут быть удалены друг от друга на сотни километров, как, например, центральный офис в столице и филиалы компаний в регионах. В этом случае диаграмма развертывания становится важным инструментом визуализации общей топологии системы и контроля миграции отдельных компонентов между узлами.

В-третьих, для моделирования систем реального времени со встроенными микропроцессорами, которые могут функционировать автономно. Такие системы могут содержать самые разнообразные дополнительные устройства, обеспечивающие автономность их функционирования при решении сложных целевых задач. Для подобных систем диаграмма развертывания позволяет визуализировать состав всех устройств и их взаимосвязи в системе.

Разработка диаграммы развертывания осуществляется на завершающем этапе ООАП, что характеризует окончание фазы проектирования физического представления. С другой стороны, диаграмма развертывания может строиться для анализа существующей системы с целью ее последующей детализации и модификации. При этом разработка диаграммы на начальных этапах анализа, характеризует его общее направление от физического представления к логическому.

При моделировании бизнес-процессов диаграмма развертывания, кроме компьютеров корпоративной сети, может содержать в качестве узлов различные средства оргтехники, такие как факсимильные устройства, многоканальные телефонные станции, множительные аппараты, экраны для презентаций и другие. Более того, каждое устройство может функционировать как автономно, так и в составе корпоративной сети.

Если необходимо включить в модель ресурсы Интернета, то на диаграмме развертывания Интернет часто обозначается в форме "облачка" с соответствующим именем. Строго говоря, подобное обозначение не специфицировано в языке UML, однако оно является общепринятым при разработке моделей web-приложений.

В языке UML определена графическая нотация для всех элементов канонических диаграмм, но способы графического изображения отдельных инструментальных средств имеют свои специфические особенности. Применение того или иного инструментального CASE-средства накладывает определенные ограничения на визуализацию моделей программных систем. Речь идет о том, что некоторые элементы языка UML могут вообще отсутствовать в CASE-средствах. Выход из подобной ситуации может быть связан либо с выбором другого инструментария, поддерживающего последние версии языка UML, либо при упрощении модели на основе ее типизации.

16. Архитектуры информационных систем: монолит, файл-сервер, клиент-сервер, многоуровневая, интранет/экстранет, сервисно-ориентированная

В любой информационной системе можно выделить необходимые функциональ­ные компоненты, которые помогают понять ограничения различных архитектур информационных систем.

Архитектура файл-сервер только извлекает данные из файлов так, что дополнительные пользователи и приложения добавляют лишь незначительную нагрузку на центральный процессор. Каждый новый клиент добавляет вычислительную мощность к сети.

Архитектура клиент-сервер предназначена для разрешения проблем файл-сервер­ных приложений путем разделения компонентов приложения и размещения их там, где они будут функционировать наиболее эффективно. Особенностью архитектуры клиент-сервер является использование выделенных серверов баз данных, пони­мающих запросы на языке структурированных запросов SQL (Structured Query Language) и выполняющих поиск, сортировку и агрегирование информации.

В настоящее время архитектура клиент-сервер получила признание и широкое распространение как способ организации приложений для рабочих групп и информационных систем корпоративного уровня. Подобная организация работы повышает эффективность выполнения приложений за счет использования воз­можностей сервера БД, разгрузки сети и обеспечения контроля целостности дан­ных.

Многоуровневая архитектура стала развитием архитектуры клиент-сервер и в своей классической форме состоит из трех уровней:

                                               нижний уровень представляет собой приложения клиентов, имеющие программ­ный интерфейс для вызова приложения на среднем уровне;

                                               средний уровень представляет собой сервер приложений;

                                               верхний уровень представляет собой удаленный специализированный сервер базы данных.

Трехуровневая архитектура позволяет еще больше сбалансировать нагрузку на разные узлы и сеть, а также способствует специализации инструментов для раз­работки приложений и устраняет недостатки двухуровневой модели клиент-сер­вер.

В развитии технологии Интернет/экстанет основной акцент пока что делается на разработке инструментальных программных средств. В то же время наблюдается отсутствие развитых средств разработки приложений, работающих с базами данных. Компромиссным решением для создания удобных и простых в использовании и сопровождении информационных систем, эффективно работающих с базами данных, стало объединение Интернет/интранет-технологии с многоуровневой архитектурой. При этом структура информационного приложения приобретает следующий вид: браузер — сервер приложений — сервер баз данных — сервер динамических страниц — web-сервер.

По характеру хранимой информации БД делятся на фактографические и документальные. Если проводить аналогию с описанными выше примерами информационных хранилищ, то фактографические БД — это картотеки, а документальные — это архивы. В фактографических БД хранится краткая информация в строго определенном формате. В документальных БД — всевозможные документы. Причем это могут быть не только текстовые документы, но и графика, видео и  звук (мультимедиа).

Автоматизированная система управления (АСУ) - это комплекс технических и программных средств, совместно с организационными структурами (отдельными людьми пли коллективом), обеспечивающий управление объектом (комплексом) в производственной, научной или общественной среде.

Выделяют информационные системы управления образования (Например, кадры, абитуриент, студент, библиотечные программы). Автоматизированные системы для научных исследований (АСНИ), представляющие собой программно-аппаратные комплексы, обрабатывающие данные, поступающие от различного рода экспериментальных установок и измерительных приборов, и на основе их анализа облегчающие обнаружение новых эффектов и закономерностей. Системы автоматизированного проектирования и геоинформационные системы.

Систему искусственного интеллекта, построенную на основе высококачествен­ных специальных знании о некоторой предметной области (полученных от экспер­тов - специалистов этой области), называют экспертной системой. Экспертные системы - один из немногих видов систем искусственного интеллекта - получили широкое распространение, и нашли практическое применение. Существу­ют экспертные системы по военному делу, геологии, инженерному делу, информа­тике, космической технике, математике, медицине, метеорологии, промышленности, сельскому хозяйству, управлению, физике, химии, электронике, юриспруденции и т.д. И только то, что экспертные системы остаются весьма сложными, дорогими, а главное, узкоспециализированными программами, сдерживает их еще более широ­кое распространение.

Экспертные системы (ЭС) - это компьютерные программы, созданные для выполнения тех видов деятельности, которые под силу человеку-эксперту. Они работают таким образом, что имитируют образ действий человека-эксперта, и существенно отличаются от точных, хорошо аргументированных алгоритмов и не похожи на математические процедуры большинства традиционных разработок.

 

Се́рвис-ориенти́рованная архитекту́ра (SOA, англ. service-oriented architecture) — модульный подход к разработкепрограммного обеспечения, основанный на использовании распределённых, слабо связанных (англ. loose coupling) заменяемых компонентов, оснащённых стандартизированными интерфейсами для взаимодействия по стандартизированнымпротоколам.

Программные комплексы, разработанные в соответствии с сервис-ориентированной архитектурой, обычно реализуются как набор веб-служб, взаимодействующих по протоколу SOAP, но существуют и другие реализации (например, на базе jini,CORBA, на основе REST).

Интерфейсы компонентов в сервис-ориентированной архитектуре инкапсулируют детали реализации (операционную систему, платформу, язык программирования) от остальных компонентов, таким образом обеспечивая комбинирование имногократное использование компонентов для построения сложных распределённых программных комплексов, обеспечивая независимость от используемых платформ и инструментов разработки, способствуя масштабируемости и управляемостисоздаваемых систем.