Необходимость построения инфраструктуры для кис
Базовым понятием для работы корпоративной информационной системы является уровень сервиса или соглашение об уровне сервиса. При внедрении системы заказчику необходим сервис, предоставляемый системой, а не набор программных модулей и аппаратного обеспечения. КИС и инфраструктура представляет для пользователя сервиса <черный ящик>. Основное требование пользователя - получить на выходе необходимую информацию вне зависимости от времени суток, места нахождения пользователя и других факторов. Отказ или временный простой системы может обернуться недополученной прибылью или, даже, серьезными убытками для всей компании.
Чтобы этого избежать, необходимо этапе планирования определить уровень сервиса:
Определить уровень обеспечения конфиденциальности информации;
Подробно описать доступность сервиса (время простоя в год или месяц, период доступности 24х7 или в рабочие дни, общее количество простоев, плановые простои);
Описать возможности по масштабированию;
Перечислить возможности по добавлению новых приложений, пользователей, услуг;
Перечислить параметры качества, методов и средств их контроля;
Разработать процедуры архивирования, резервирования и восстановления данных;
Обеспечить поддержку пользователей, обработку запросов, процедуры эскалации, время отклика на запрос, время устранения сбоев;
Регламентировать внесение изменений, настройки;
Разработать процедуры модернизаций и использования обновлений (патчей, заплаток);
Разработать перечень доступных уровней сервиса;
Определить дополнительные условия (ответственность сторон, ограничения и т.д).
Компоненты системы
Центр обработки данных можно разделить на следующие основные компоненты (см. Рисунок 1):
Система хранения - обеспечивает хранение данных и их сохранность. Виртуализация позволяет увеличить эффективность использования дискового пространства.
Вычислительный комплекс - ядро центра обработки данных. В зависимости от нагрузки, типа КИС, возможностей масштабирования, может быть выбран один из вариантов реализации: RISC серверы, серверы стандартной архитектуры или блейд серверы. Выбор серверной платформы происходит в процессе планирования центра обработки данных.
Сетевая инфраструктура - сеть передачи данных внутри центра обработки данных и пользователям системы.
Система управления - системы контроля и мониторинга процессов внутри центра обработки данных.
Инженерные системы эксплуатации - системы защиты от перебоев питания и внешних физических воздействий.
Система информационной безопасности - безопасный контур и внутренний обмен между компонентами центра обработки данных. Поддерживает целостность и конфиденциальность данных, защищает от кражи и утечек информации.
Рисунок 1. Компоненты центра обработки данных.
Современная???Aрхитектура корпоративных информационных систем
Опыт последних лет разработки программного обеспечения показывает, что архитектура информационной системы должна выбираться с учетом нужд бизнеса, а не личных пристрастий разработчиков. Не секрет, что правильная и четкая организация информационных бизнес-решений является слагающим фактором успеха любой компании. Особенно важным этот фактор является для предприятий среднего и малого бизнеса, которым необходима система, которая способна предоставить весь объем бизнес-логики для решения задач компании. В то же время, такие системы для компаний со средним и малым масштабом сетей часто попадают под критерий «цена – качество», то есть должны обладать максимальной производительностью и надежностью при доступной цене.
Первоначально системы такого уровня базировались на классической двухуровневой клиент-серверной архитектуре (Two-tier architecture) (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Двухуровневая клиент-серверная архитектура
Данная клиент-серверная архитектура характеризуется наличием двух взаимодействующих самостоятельных модулей – автоматизированного рабочего места (АРМ) и сервера базы данных (БД), в качестве которого может выступать Microsoft SQL Server, Oracle, Sybase и другие. Сервер БД отвечает за хранение, управление и целостность данных, а также обеспечивает возможность одновременного доступа нескольких пользователей. Клиентская часть представлена так называемым «толстым» клиентом, то есть приложением (АРМ) на котором сконцентрированы основные правила работы системы и расположен пользовательский интерфейс программы.
При всей простоте построения двухуровневой архитектуры, она обладает множеством недостатков, наиболее существенные из которых – это высокие требования к сетевым ресурсам и пропускной способности сети компании, а также сложность обновления программного обеспечения из-за «размазанной» бизнес-логики между АРМ и сервером БД. Кроме того, при большом количестве АРМ возрастают требования к аппаратному обеспечению сервера БД, а это, как известно, самый дорогостоящий узел в любой информационной системе.
Как видим, минусов у такой архитектуры достаточно, а решение тривиально – нужно отделить бизнес-логику от клиентской части и СУБД, выделив ее в отдельный слой. Так и поступили разработчики, и следующим шагом развития клиент-серверной архитектуры стало внедрение среднего уровня, реализующего задачи бизнес-логики и управления механизмами доступа к БД (рис. 3.2).
Плюсы трехуровневой архитектуры очевидны. Благодаря концентрации бизнес-логики на сервере приложений стало возможно подключать различные БД. Теперь сервер базы данных освобожден от задач распараллеливания работы между различными пользователями, что существенно снижает его аппаратные требования.
Рис. 3.2. Трехуровневая клиент-серверная архитектура (Three-tier architecture)
Также снизились требования к клиентским машинам за счет выполнения ресурсоемких операций сервером приложений. Теперь они решают только задачи визуализации данных. Именно поэтому такую схему построения информационных систем часто называют архитектурой «тонкого» клиента. Но, тем не менее, узким местом, как и в двухуровневой клиент-серверной архитектуре, остаются повышенные требования к пропускной способности сети, что, в свою очередь, накладывает жесткие ограничения на использование таких систем в сетях с неустойчивой связью и малой пропускной способностью (Internet, GPRS, мобильная связь).
Существует еще один важный момент использования систем, построенных на трехуровневой архитектуре.
Самый верхний уровень (АРМ), в целом обладающий огромной вычислительной мощностью, на самом деле простаивает, занимаясь лишь выводом информации на экран пользователя. Так почему бы не использовать этот потенциал в работе всей системы? Рассмотрим следующую архитектуру которая позволяет решить эту задачу (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Распределенная архитектура системы
Еще недавно реализация распределенной архитектуры системы для среднего и малого бизнеса была бы невозможна из-за отсутствия соответствующих недорогих аппаратных средств. Сегодня хороший ноутбук обладает мощностью, которой несколько лет назад обладал сервер крупной корпорации, который позволял рассчитывать множество важных и судьбоносных отчетов для всех сотрудников этой корпорации.
Более 95 % данных, используемых в управлении предприятием, могут быть размещены на одном персональном компьютере, что обеспечивает возможность его независимой работы. Поток исправлений и дополнений, создаваемый на этом компьютере, ничтожен по сравнению с объемом данных, используемых при этом. Поэтому если хранить непрерывно используемые данные на самих компьютерах и организовать обмен между ними исправлениями и дополнениями к хранящимся данным, то суммарный передаваемый трафик резко снизится. Это позволяет понизить требования к каналам связи между компьютерами и чаще использовать асинхронную связь, и благодаря этому создавать надежно функционирующие распределенные информационные системы, использующие для связи отдельных элементов неустойчивую связь типа Интернета, мобильную связь, коммерческие спутниковые каналы. А минимизация трафика между элементами сделает вполне доступной стоимость эксплуатации такой связи. Конечно, реализация такой системы не элементарна, и требует решения ряда проблем, одна из которых – своевременная синхронизация данных.
Каждый АРМ независим, содержит только ту информацию, с которой должен работать, а актуальность данных во всей системе обеспечивается благодаря непрерывному обмену сообщениями с другими АРМ. Обмен сообщениями между АРМ может быть реализован различными способами, от отправки данных по электронной почте до передачи данных по сетям.
Еще одним из преимуществ такой схемы эксплуатации и архитектуры системы, является обеспечение возможности персональной ответственности за сохранность данных. Так как данные, доступные на конкретном рабочем месте, находятся только на этом компьютере, при использовании средств шифрования и личных аппаратных ключей исключается доступ к данным посторонних, в том числе и администраторов.
Распределенная архитектура системы также позволяет организовать распределенные вычисления между клиентскими машинами. Например, расчет какой-либо задачи, требующей больших вычислений, можно распределить между соседними АРМ благодаря тому, что они, как правило, обладают одной информацией в своих БД и, таким образом, добиться максимальной производительности системы.
Таким образом, модель построения распределенных систем, использующая распределенную архитектуру, вполне способна решить и реализовать функции современного программного обеспечения для предприятий среднего и малого бизнеса. Построенные на основе данной архитектуры системы будут обладать надежностью, безопасностью информации и высокой скоростью вычислений, что от них требуется в первую очередь.
Некоторые тенденции в изменении КИС-архитектур
Только мелкий бизнес может быть адекватно описан одной простой конфигурацией. Что же касается среднего и крупного бизнеса, то и тот и другой представляет собой синтез различных конфигураций, образующих причудливую мозаику. Именно эта мозаика определяет для конкретной компании индивидуальный «портрет» архитектуры ее КИС. Тенденции в области организации бизнеса, выраженные в терминах конфигураций, позволяют объяснить некоторые тенденции в области использования различных типов архитектуры КИС.
Рис. 3. Ареалы распространения типов архитектур
1. Рост разнообразия гибридных архитектур КИС. Увеличение сложности и изменчивости бизнес-среды приводит к тому, что даже в рамках крупносерийного производства наряду с механистической бюрократией в основной деятельности появляется полный спектр других конфигураций. Такая ситуация может быть вызвана необходимостью постоянной модернизации продуктов и оборудования, а также созданием новых услуг. Если рынок становится более динамичным, то подобная модернизация становится не разовым проектом, а регулярной деятельностью. В этих условиях поддержку бизнеса может обеспечить только гибридная архитектура КИС. Аналогичное усложнение мозаики конфигураций происходит во всех средних и крупных компаниях.
2. Более масштабное использование типов архитектур «слабая интеграция» и «лоскутное одеяло». В ближайшем будущем, видимо, так же, как и сейчас, тип архитектуры «лоскутное одеяло» будет широко распространен, поскольку он всегда является первым эшелоном приспособления КИС к росту сложности и изменчивости бизнеса. Профессиональная бюрократия и адхократия представляют собой конфигурации бизнеса, построенные на использовании квалифицированного труда. Именно бизнес этих конфигураций создает наибольшую долю добавленной стоимости. Поэтому развитие российской экономики и её движение от сырьевых (с малой добавленной стоимостью) к машиностроительным и другим наукоемким отраслям, а также к индустрии сервиса (с большой добавленной стоимостью) будет сопровождаться ростом масштаба использования слабой интеграции в архитектурах КИС. Эта тенденция подтверждается опытом западной экономики, где слабая интеграция сейчас наиболее популярна.
Жизненный цикл КИСС
Совокупность стадий и этапов, которые проходит КИС в своем развитии от момента принятия решения о создании системы до момента прекращения функционирования системы, называется жизненным циклом КИС.
Каждая стадия обычно заканчивается выпуском конкретного продукта (моделей, программных продуктов, документации и пр.).
Согласно современной методологии, процесс создания КИС представляет собой процесс построения и последовательного преобразования ряда согласованных моделей на всех этапах ее жизненного цикла.
Модель жизненного цикла – это структура, определяющая порядок процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении жизненного цикла.
Жизненный цикл КИС включает в себя следующие стадии:
1. Планирование и анализ требований (пред проектная стадия - системный анализ). Исследование и анализ существующей информационной системы, определение требований к создаваемой КИС, оформление технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ) на разработку КИС;
2. Проектирование (техническое проектирование, логическое проектирование). Разработка в соответствии со сформулированными требованиями состава автоматизируемых функций (функциональная архитектура) и состава обеспечивающих подсистем (системная архитектура), оформление технического проекта КИС. 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.Кроме того, согласуются вопросы выбора аппаратурной платформы, операционной системы, типа БД, серверов и технологии доступа к данным.
3. Реализация (рабочее проектирование, физическое проектирование, программирование). Разработка и настройка программ, наполнение баз данных, создание рабочих инструкций для персонала, оформление рабочего проекта.
4. Внедрение (тестирование, опытная эксплуатация). Комплексная отладка подсистем КИС, обучение персонала, поэтапное внедрение КИС в эксплуатацию по подразделениям экономического объекта, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях КИС.
5. Эксплуатация КИС (сопровождение, модернизация).Сбор рекламаций и статистики о функционировании КИС, исправление ошибок и недоработок, оформление требований к модернизации КИС и ее выполнение.