8.2. Технология внедрения функциональных задач

Под внедрением функциональной задачи (ФЗ) понимается процедура интеграции в существующее информационно-функциональное пространство пользователя нового комп­лекса программно-технологических средств и приведения его в активное состояние с целью последующей организации процесса информационного взаимодействия "ФЗ-пользователь".

Рабочую эксплуатацию ФЗ вполне можно рассматривать как некоторый стационарный технологический процесс информационного взаимодействия пользователей с ФЗ. Ста­ционарный технологический процесс, как и любой другой, в общем случае описывается совокупностью некоторых параметров и функций, которые придают присущие ему качества. Применительно к ФЗ множество определяющих параметров и функций технологического процесса эксплуа­тации полностью формируются техническим заданием на задачу.

Внедрение ФЗ в этом контексте можно рассматривать как нестационарный, или переходный, технологический про­цесс, начинающийся с момента развертывания ФЗ у пользо­вателей и продолжающийся до момента выхода на стацио­нарный режим эксплуатации. Содержательно процесс внед­рения направлен на подготовку к рабочей эксплуатации в конкретных условиях и выведение параметров и функций задачи до уровня, предусмотренного требованиями ТЗ на внедряемую задачу.

Процесс внедрения имеет три целевые структурные со­ставляющие. Они предназначены для обеспечения и под­держки трех этапов жизненного цикла любой функцио­нальной задачи.

1-й этап — инсталляция, развертывание программно-технических средств, настройка пользовательской среды, подготовка к проведению испытаний и опытная эксплуата­ция;

2-й этап — функционирование в режиме рабочей эксплуа­тации и поддержание работоспособности ФЗ в условиях на­растания объема базы данных и увеличения числа пользовате­лей задачи;

3-й этап — развитие и модернизация задачи, расширение банка прикладных продуктов, поддерживающих изменения информационной потребности пользователей и повышение требований к сервисным информационным услугам.

Внедрение закладывает фундамент и активизирует соот­ветствующие программные компоненты, созданные на этапе разработки ФЗ или поставляемые в комплекте базового про­граммного обеспечения.

На первом этапе, т.е. этапе инсталляции и развертывания, подготовки к испытаниям ФЗ, целью процесса внедрения является решение таких задач, как:

— поставка на территорию пользователей ФЗ полного комплекта программных и технических средств, а также базо­вого информационного обеспечения в соответствии с паспор­том на задачу;

— формирование и согласование с представителями пользователя (заказчика) конфигурации программно-технических средств, их размещения и комплектации;

— развертывание, проведение отладки и настройка технических средств и средств коммуникации (сетевого оборудования) в соответствии с требованиями ТЗ на задачу. Проведение генерации файл-сервера, сервера базы данных, коммуникационного сервера при работе с распределенной БД, осуществление трассировки кабельного хозяйства, сопряжение имеющейся коммуникационной средой. Для обеспечения защиты технических средств и хранимых данных проводите установка и введение в действие устройств бесперебойного энергоснабжения (UPS) как минимум для электропитания сервера базы данных и сервера сети;

— инсталляция и настройка общесистемного и базового программного продукта (операционной системы, сетевой математики, СУБД и системы защиты и разграничения до ступа);

— проведение автономной и комплексной отладки, испытаний и сдачи базовой программно-технической среды и сетевого оборудования;

— инсталляция и настройка клиентской части СУБД на основе лицензированного программного продукта;

— инсталляция клиентской и серверной компонентов ФЗ и настройка на достижение заданных в ТЗ показателей;

— развертывание, проверка и подключение базового ин формационного обеспечения задачи, включающего систем классификаторов, стоп-словаря, тезауруса (словаря синонимов), таблиц лингвистической обработки текстов и концептуальной модели данных задачи в виде описателей структур объектов хранения и таблиц логического описания данных;

— проверка указанных компонентов на соответствие особенностям предметно-тематической области работы ФЗ, достаточность описания объектов хранения и покрытия потен­циальной информационной потребности пользователей. В данной работе обязательным условием является участие компетентных представителей пользователей, поскольку успешность ее проведения в значительной мере определяет качеств последующего информационного обслуживания;

— формирование, согласование с представителями пользователей или заказчика контрольных примеров для проверки функционирования задачи и замеров характеристик качества работы, заданных в ТЗ, для режимов ввода, поиска получения выходных отчетов и сводок, корректировки данных, устойчивости ФЗ и технологии ввода и хранения сбойным ситуациям, надежности работы системы защиты разграничения доступа. Контрольные примеры могут охваты­вать проверку, естественно, не всех, но обязательно основных функций и средств ФЗ, к которым предъявляются требования со стороны ТЗ. Состав проверок согласуется с представителя­ми пользователей;

— развертывание прикладных программно-аппаратных продуктов, не относящихся к компонентам ФЗ (электронная почта, текстовые, табличные и графические редакторы, ска­неры, принтеры и их драйверы, пакеты оптического распо­знавания графических файлов, библиотеки утилит админи­стрирования), их тестирование, настройка и предъявление представителям пользователей;

— проведение автономной и комплексной отладки про­граммно-технических компонентов ФЗ и задачи в целом;

— проведение на базе контрольных примеров испытаний и сдачи ФЗ приемной комиссии в соответствии с ТЗ и про­граммой и методикой испытаний;

— проведение опытной эксплуатации задачи в течение согласованного периода, устранение аварийных ситуаций или сбоев и регистрация замечаний и предложений пользо­вателей;

— устранение ошибок и некорректных ситуаций, про­ведение дополнительных настроек программных компо­нентов СУБД и ФЗ и, возможно, мелких доработок. Дора­ботки, выходящие за рамки ТЗ на задачу, осуществляются при обновлении версии ФЗ и проводятся как upgrade на основании согласованных дополнений (или отдельных) ТЗ на задачу;

— контрольные испытания для проверки устранения оши­бок и замечаний, полученных при опытной эксплуатации. Обучение технического персонала и пользователей. Передача задачи в промышленную эксплуатацию.

Процесс внедрения ФЗ на этом этапе завершается состав­лением двустороннего (заказчик — исполнитель) акта сдачи-приемки и протокола, фиксирующего программно-техническую конфигурацию ФЗ как на системном и сетевом, так и на клиентском уровне.

Для упорядочения технологии дальнейшего развития ФЗ формируется журнал изменений (обязательно имеющий бу­мажную копию), где фиксируются все изменения и до­работки ФЗ, а также ведение системных и прикладных про­дуктов.

Обеспечение надежности хранимой информации

На второй стадии жизненного цикла ФЗ, где основной задачей является поддержание работоспособности задачи и обеспечение целостности базы данных, в процессе внедре­ния необходимо заложить программно-технологическую платформу для использования средств обеспечения надеж­ности информации и функционирования ФЗ. Указанные средства должны допускать применение разнообразных со­временных, а также взаимоподдерживающихся процессов восстановления данных после сбоев и обеспечения отказо­устойчивости.

С учетом исключительной важности данной стадии ФЗ процесс внедрения должен обеспечить наличие, развертыва­ние, изучение и включение наиболее перспективных и эф­фективных технологий:

— зеркалирования дисковых областей;

— полного тиражирования данных сервера;

— быстрого восстановления при включении системы;

— архивирования данных.

Изложим более детально, учитывая их роль, основные особенности указанных технологий.

Зеркалирование дисковых областей

В технологическом аспекте процесс зеркалирования — это дублирование связной дисковой области, выделенной под базу данных, на эквивалентную по размеру область. Ис­ходную (сохраняемую) область называют первичной, а ее ко­пию — зеркальной. Цели, ради которых применяется зеркалирование, — высокая готовность и оптимизация операций чтения данных.

Высокая готовность достигается за счет того, что при вы­ходе из строя одного жесткого диска (винчестера), на ко­тором находится первичная область, сервер автоматически продолжает работу с оставшимся диском без остановки и перехода сервера в режим off-line. В процессе работы ФЗ все операции чтения и записи базы данных проходят с зеркальной областью. Восстановление копии БД ФЗ на пер­вичном диске после его ремонта производится в оперативном режиме.

В идеальном варианте необходимо предусматривать внедрение технологии зеркалирования для областей базы дан­ных, в том числе там, где хранятся логический и физический журналы.

Оптимизация операций чтения достигается за счет про­цедуры разбивки. Страницы памяти на жестком диске, отно­сящиеся к начальной половине области базы данных, чита­ются с первичной области, а страницы из второй половины — с зеркальной. В результате ускоряется процесс ввода инфор­мации в БД, поскольку максимальное перемещение дисковых головок сокращается вдвое.

Тиражирование данных

Технологически тиражирование — это поддержание на физически другой среде (сервере) копий хранящихся объектов базы данных (в зависимости от вида ФЗ: документов, учетных карточек, писем или анкет). Наиболее технологично тиражи­рование данных достигается прозрачным способом с основно­го сервера, где хранится информация БД, на вторичный сер­вер, к которому необходимо реализовать доступ только на чтение. В принципе вторичный сервер территориально может находиться где угодно и быть элементом корпоративной си­стемы баз данных.

При постановке технологии тиражирования для ФЗ, реа­лизованных в архитектуре «клиент-сервер», необходимо пред­усмотреть возможность передачи информации из журнала транзакций (логического журнала) в буфер тиражирования вторичного сервера. Такую пересылку можно производить либо в синхронном, либо в асинхронном режиме.

Синхронный режим гарантирует полную согласованность баз данных ФЗ: ни одна транзакция, зафиксированная на основном сервере, не останется незафиксированной на вто­ричном, даже в случае сбоя на первичном. Асинхронный ре­жим не обеспечивает абсолютной согласованности баз дан­ных, но снижает трафик сети ФЗ.

Развертывание тиражирования в процессе внедрения ФЗ порождает механизм формирования полной удаленной копии баз данных и защищает от всех видов отказов диска, включая полный крах одной из установок.

Быстрое восстановление при включении системы. При включении сервер всегда должен проверять, не про­изошло ли последнее выключение системы аварийно. В этом случае БД не разрушена, но множество транзакций осталось в незавершенном состоянии. При выявлении такой ситуации сервер запускает процедуру быстрого восстановления, которая обеспечивает возврат базы данных в корректное состоя­ние и сохраняет работоспособность ФЗ.

Архивирование и восстановление данных

Внедрение и развертывание технологии архивирования позволяют создавать архивные копии данных, а в дальней­шем фиксировать те изменения, которые произошли на сер­вере с момента создания архива. Изменения хранятся в фай­лах журнала транзакций. Архивные ленты (или оптические диски CD-ROM) и ленты с копиями журналов транзакций записываются параллельно с доступом пользователей к сер­веру.

Процедура восстановления состоит из двух технологиче­ских шагов — считывания данных из архивной копии и при­менения к ним тех изменений, которые были зафиксирова­ны в журналах транзакций.

В условиях, когда БД увеличиваются в размерах как по объему, так и по количеству записей (единиц хранения), значительно возрастает роль администрирования ФЗ и си­стемы в целом.

Процесс внедрения должен обеспечить дополнительно к изложенному выше наличие, развертывание и постоянное использование таких программно-технологических средств, которые обеспечивают:

— контроль за логической (на уровне концептуальной модели данных) и информационной корректностью дан­ных (непротиворечивостью при вводе реальной информа­ции);

— инсталляцию и инициализацию прикладных программ­ных продуктов;

— организацию диагностики контроля текущей работы технических средств, непосредственно связанных с обработ­кой и хранением информации пользователей;

— регистрацию пользователей задачи и создание групп пользователей по функциональным или тематическим приз­накам;

— ведение и сопровождение комплекса классификаторов и словарей, в том числе курирование персональных словарей синонимов пользователей;

— определение и поддержку защиты и прав доступа поль­зователей. На стадии внедрения ФЗ необходимо определять, кто имеет право доступа к процессам и данным, что и каким образом эти лица имеют право делать с доступными им данными, при каких обстоятельствах будет прекращен, ограни­чен или расширен доступ;

— сбор и обработку статистики работы ФЗ при вводе, по­иске и ведении базы данных;

— загрузку и сопровождение эксплуатационной докумен­тации по задаче, в том числе в бумажном виде;

— оповещение пользователей обо всех изменениях в ФЗ или системе и о регламенте работы.

На третьей стадии жизненного цикла ФЗ в процессе внедрения необходимо заложить и впоследствии, при экс­плуатации, инициализировать средства развития и модерни­зации задачи.

В условиях интенсивного развития аппаратного и про­граммного обеспечения, а также происходящей интеграции информационных систем и ФЗ возникает проблема миними­зации финансовых, материальных и человеческих ресурсов. Решение этой проблемы лежит в области внедрения и прак­тического использования принципа открытости ФЗ и их си­стемных сред.

Несмотря на то, что ФЗ в различных органах государ­ственной власти могут существенно отличаться друг от друга по сложности и архитектуре, они должны иметь общий стер­жень — стандарты, которые будут обеспечивать удобный доступ как к внешним ФЗ, так и к различным приложе­ниям.

Следует учитывать, что внедрение спектра программных продуктов и услуг, предоставляемых фирмами, следующи­ми принципу открытости, дает возможность сократить ка­питаловложения при внедрении и эксплуатации ФЗ. Ис­пользование стандартов открытых систем (например, POSIX):

— обеспечивает ускоренное внедрение и улучшает сопро­вождение ФЗ;

— ускоряет модернизацию ФЗ за счет возможности заме­ны и переноса программно-функциональных компонентов ФЗ из одной среды в другую и сокращения времени на ком­плексную отладку задачи;

— минимизирует время и затраты на обучение пользовате­лей ФЗ и технического персонала задачи на всех этапах мо­дернизации;

— создает благоприятные условия для построения и внед­рения корпоративных систем различных органов государ­ственной власти.

Психологические аспекты внедрения

Внедрение новых информационных технологий, вноси­мых ФЗ, не только расширяет диапазон информационных услуг, но и приводит к изменению характера мышления, по­веденческой модели пользователя и значительно повышает производительность труда в профессиональной сфере за счет перераспределения времени и усилий между рутинными операциями и интеллектуальными в сторону последних.

Создание благоприятного психологического фона для пользователя при работе с ФЗ и достижение максимальной эффективности процедуры общения с задачей, получение ожидаемых результатов закладываются на стадии внедрения.

Понятный пользовательский интерфейс и предсказуемая реакция программно-технологических средств ввода и поиска ФЗ на действия пользователя закладываются при проектиро­вании и разработке, однако, его "конфигурирование" на местные условия работы, менталитет, служебный уровень и подготовку пользователей — задача внедрения.

Процесс диалогового общения с ФЗ предоставляет опре­деленный технологический механизм не только для удовлет­ворения оперативной информационной потребности, но и для стимулирования новых идей и предложений на основе по­лучаемой в результате поиска информации и документов. Успешно этот механизм может функционировать только в условиях полной психологической комфортности. Конкретная настройка интерфейса, учитывающая индивидуальные на­клонности пользователя и создающая достаточную психоло­гическую его совместимость со средой задачи, осуществляется в период внедрения через:

— формирование рабочего состава и настройку инстру­ментальных средств пользователя;

— развертывание встроенных подсказок и инструкций, подключение средств диагностики и обработку некорректных действий пользователей;

— настройку цветовой палитры экранов и окон, набор ра­бочих шрифтов и настройку опций печати через принтер;

— своевременное предоставление полного комплекта ин­струкций для пользователя;

— начальное обучение и проведение разъяснительной ра­боты среди пользователей о возможностях ФЗ и ее роли в процессе информатизации данного органа государственной власти;

— организацию по телефону (факсу) "горячих" линий «пользователь — разработчик», используемых для консульта­ций и снятия нештатных ситуаций.

Организационные аспекты внедрения

В целях успешного внедрения ФЗ в конкретной управ­ленческой среде необходимо осуществить определенный ми­нимальный набор организационно-методических мер:

— реорганизовать внутренние структуры подразделений, в которых планируется эксплуатировать ФЗ, в соответствии с принятой и утвержденной в ТЗ на задачу технологической схемой обработки документов. Для этого необходимо создать дополнительные обслуживающие и технические подразделе­ния (архивы, сканерные участки, машинные залы, под­системы энергоснабжения и т.п.);

— создать, согласовать с заказчиком (представителями за­казчика) и пользователями и произвести выпуск нормативных документов, регламентирующих и стандартизирующих реали­зацию информационных технологий ФЗ в органах государ­ственной власти на конкретном уровне, а также в ближайших сопряженных — выше и ниже;

— разработать и утвердить план локализации и адаптации всего парка программных продуктов к конкретным условиям применения с учетом среды, сложившейся до внедрения ФЗ;

— разработать, согласовать, утвердить и внедрить перечень типовых, обязательных к исполнению процедур обработки и прохождения входных и выходных по отношению к ФЗ доку­ментов;

— составить и согласовать с заказчиком календарный план и перечень мероприятий по доработкам и замечаниям, сфор­мированным в ходе опытной эксплуатации;

— согласовать перспективный план по модернизации тех­нического парка ФЗ и программному обеспечению;

— подготовить к выпуску документы, необходимые для финансирования запланированных работ.

Практические аспекты внедрения

Рассмотрим некоторые наиболее часто встречающиеся проблемы практического внедрения функциональных задач.

Опыт показывает, что различные органы государственной власти, как правило, проходят свой собственный, "особый" путь компьютеризации внутренней деятельности. Несмотря на большую работу, проделанную при создании ФЗ, выбор прикладных программных продуктов, без которых немыслима дальнейшая деятельность сотрудников госаппарата в совре­менных условиях, и которая не может, по определению, под­держиваться средствами ФЗ, зависит от знаний нескольких специалистов.

Указанное обстоятельство порождает спонтанность в вы­боре средств, приводит к неоправданному завышению стои­мости программно-технической среды и создает проблему совместимости программных продуктов. Практическое реше­ние этой задачи с учетом неизбежной информационной коо­перации между подразделениями и непосредственно органа­ми государственной власти лежит в плоскости определенного стандарта на используемые продукты.

Наиболее распространенным, отвечающим современным требованиям по спектру выполняемых функций, совмести­мости и гибкости пользовательского интерфейса, постоянно модернизирующимся, а также локализованным (русифи­цированная версия) и имеющим достаточно низкую стои­мость является программное обеспечение фирмы Microsoft. Необходимо отметить, что весомым аргументом в пользу этого решения является очень широкий список сателлитных прикладных продуктов отечественного и зарубежного изго­товления, выполненных в соглашениях Microsoft и легко ин­тегрируемых под Windows 97. Практическое использование комплекса этих продуктов обеспечивает:

— обработку входящей и исходящей информации, чтение и ответы на письма (как в электронном виде, так и в бумаж­ном), написание всевозможных отчетов, циркуляров и прочей документации, которая может включать также рисунки и диаграммы;

— сбор и последующий анализ массивов данных в раз­личных разрезах с последующим представлением результатов в виде графиков и диаграмм;

— оперативное хранение информации, не поддерживаемое СУБД ФЗ, а также обмен информацией между базами данных на основе промышленного стандарта ODBC, поддержи­ваемого большинством производителей СУБД.

Важным обстоятельством, которое часто не получает должного внимания разработчиков и заказчика, является процесс защиты ФЗ от несанкционированного доступа (НСД) к ее информации. Традиционно считается, что если БД задачи не является секретной, то средства защиты в ФЗ не требуются, а достаточно лишь разграничения доступа и паролей пользователей. Практика использования ФЗ показы­вает, что этого недостаточно для защиты информации от несанкционированного доступа. Опасность состоит в том, что несекретная по определению информация может содержать конфиденциальные служебные или коммерческие' сведения, утечка которых резко снижает эффективность управленческой деятельности органов государственной власти.

Для защиты информации БД от НСД используются как технические средства в виде закрытых сетей, ПЭВМ и специальных помещений, так и программные в виде различных систем криптозащиты, устанавливаемых на рабочих станциях подразделений. Наиболее быстро реали­зуемыми и дешевыми являются последние. Решение о внедрении средств защиты принимается на уровне руководства органов государственной власти с учетом всех их внешних связей.