Файл: Технология построения распределенных информационных систем (Основные понятия, классификация и структура АИС).pdf

На этапе сопровождения вносятся коррективы в работу информационной системы по результатам ее опытной эксплуатации и замечаний пользователей [27].

Для большинства современных компьютерных систем срок жизни информационной системы составляет около двух-трех лет. Но существуют и сложные системы, жизнь которых длится и 20, и 30 лет. Это зависит от решаемых задач каждой системы и ее необходимости.

Последовательность прохождения представленных стадий жизненного цикла зависит от конкретной модели жизненного цикла.

Различают три модели жизненного цикла информационной системы [28]:

• • • • каскадная модель;
      • итерационная модель;
      • спиральная модель.

Каскадная модель жизненного цикла информационной системы предлагает, что переход на следующие этапы происходит только после полного выполнения работ на предыдущем этапе. Данная модель является классической для большинства прикладных информационных систем [5].

На рисунке 1.7 представлена схема каскадной модели жизненного цикла информационной системы [5].

Рисунок 1.7 - Схема каскадной модели жизненного цикла информационной системы

Каскадная модель отлично работает только в том случае, если на этапе разработки требований к информационной системе были полно, точно и правильно сформулированы все требования, чтобы дать возможность разработчику реализовать их как можно лучше. Но данная схема может быть полезна только для не очень сложных систем, которые хорошо поддаются алгоритмизации [16].

Достоинства каскадной модели жизненного цикла ИС [5, 16]:

1) на каждой стадии разработки информационной системы формируется законченный набор проектной документации, которая отличается полнотой и согласованностью;

2) последовательно выполняемые этапы работы позволяют более точно прогнозировать сроки завершения каждого этапа и затраты на каждом этапе.

Основные недостатки каскадной модели жизненного цикла:

1) запаздывание в получении реальных результатов по качеству разрабатываемой системы;

2) возможность согласования результатов с пользователями только в заранее запланированных точках после прохождения определенного этапа.

Таким образом, согласование полученных результатов с пользователями на промежуточных этапах невозможно, а это значительно ухудшает полученный результат в конечном итоге. Ожидания разработчика и пользователя могут полностью не соответствовать друг другу.

Следующая модель жизненного цикла – итерационная модель, которая по сути является разновидностью каскадной модели, но на каждом этапе присутствует обратная связь [5].

На рисунке 1.8 представлена схема итерационной модели жизненного цикла.

Рисунок 1.8 - Схема итерационной модели жизненного цикла

Часто на этапе реализации системы возникает ситуация, что запланированная на первом этапе функция является нереализуемой или неэффективном. В этом случае происходит возврат на несколько стадий назад и внесение изменений в техническое задание и код системы [5].

Стремление на начальном этапе формализовать все требования к информационной системе является нереализуемым при наличии в задаче более 3-5 функций, поэтому возможность отката на предыдущий этап крайне важно [16].

Но частота возврата на предыдущие этапы не должна превышать заранее оговоренной частоты, так как при наличии огромного количества возвратов на лицо плохая формализация задачи и необходимо пересмотреть техническое задание с нуля либо перепоручить это другой команде специалистов для получения другой точки зрения на систему в целом [3].

Достоинства итерационной модели - поэтапные корректировки, которые обеспечивают меньшую трудоемкость по сравнению с каскадной. Однако время жизни каждого из этапов рассчитывается на весь период разработки.

Существует еще одна модель жизненного цикла – спиральная модель жизненного цикла [5].

Рисунок 1.9 - Схема спиральная модели жизненного цикла

Особенностью спиральной модели жизненного цикла информационной системы является упор на начальные этапы: анализ требований и проектирование информационной системы [5].

Модель представляет собой итерационный процесс, где каждый цикл (итерация) на выходе выдает очередную версию проекта. От итерации к итерации информационная система совершенствуется. При этом каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания информационной системы. Таким образом, на каждом этапе конкретизируется и углубляется логика и функциональность системы вплоть до ее полной реализации согласно техническому заданию [16].

На рисунке 1.10 представлен список преимуществ и недостатков спиральной модели жизненного цикла [4]. Для разработки сложных информационных систем и программных комплексов следует использовать спиральную модель жизненного цикла. Для разработки информационных системы среднего масштаба подходит итерационная модель жизненного цикла.

Стандарты жизненного цикла информационной системы [27]:

• ГОСТ 34.601-90;
• ISO/IEC 12207:1995.

Специфические (отраслевые) подходы к разработке программного обеспечения реализованы в концепциях жизненного цикла, в основе которых лежат требования ИСО 12207 [28]:

• Rapid Application Development (RAD) – стадии анализ и планирование требований, проектирование, реализация, внедрение;
• Custom Development Method (методика Oracle);
• Rational Unified Process (RUP) – рациональный унифицированный процесс (IBM);
• Microsoft Solutions Framework (MSF). Включает 4 фазы: анализ, проектирование, разработка, стабилизация, предполагает использование объектно-ориентированного моделирования (Microsoft).

Рисунок 1.10 - Преимущества и недостатки спиральной модели жизненного цикла

1.3. Проектирование и основные технологии разработки АИС

Методы проектирования информационных систем включают в себя использование программных и аппаратных средств, которые в совокупности образуют инструментальные средства программирования автоматизированных информационных систем.

На рисунке 1.11 представлены три составляющие технологии проектирования информационной системы [29].

Рисунок 1.11 - Три составляющие технологии проектирования ИС

Методы проектирования принято классифицировать по различным признакам. На рисунке 1.12 представлена полная классификация методов проектирования [15, 21].

Рисунок 1.12 - Классификация методов проектирования ИС

Проектирование информационных систем предполагает использование различных средств проектирования [21]:

• нормативные и правовые документы;
• системы классификации и кодирования информации;
• системы проектной документации;
• модели информационной системы и их составные части;
• методики анализа и принятия проектных решений;
• программные средства.

На рисунке 1.13 представлены иерархия технологий проектирования.

Каноническое проектирование информационной системы характеризует особенности ручной технологии проектирования без использования инструментальных средств. Каноническое проектирование применяется для небольших локальных информационных систем, проектируемых по каскадной модели жизненного цикла [21].

Индустриальное проектирования включает в себя автоматизированное и типовое проектирование [23].

Рисунок 1.13 – Иерархия технологий проектирования ИС

К автоматизированному проектированию относятся CASE-технологии – совокупность методов анализа, проектирования, разработки и сопровождения ИС [6].

Целью CASE-технологий является отделение процесса проектирования информационной системы от ее кодирования и последующей разработки [6].

С помощью CASE-средств на этапе проектирования информационной системы строятся ER-модели, IDEF0, IDEF3, DFD [6].

Типовое проектирование включает в себя параметрически-ориентированное проектирование и модульное проектирование и предполагает создание системы из готовых составных частей.

Параметрически-ориентированное проектирование заключается в выборе составных элементов, наиболее подходящих объекту управления по своим параметрам.

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

В настоящее время существуют несколько современных технологий проектирования информационных систем [18]:

• Rational Unified Process (RUP);
• Custom Development Method (CDM);
• Microsoft Solutions Framework (MSF).

На рисунке 1.14 представлены основные этапы разработки по технологии RUP [18].

Рисунок 1.14 - Основные этапы разработки по технологии RUP

В основе технологии RUP лежит итерационная модель жизненного цикла. Управление проектом проводится на основе ключевых функциональных требований заказчика. Все силы разработчиков направлены на выполнение всех требований заказчика в конечной версии программы. По мере необходимости вносятся коррективы в техническое задание в соответствии с замечаниями и требованиями. Разработка проекта в руках архитекторов [20].

На начальной стадии формируется основной список требований и характеристик будущей системы, составляется типовой план-проект, выбираются один или несколько прототипов системы.

На стадии уточнения происходит конкретизация технического задания и окончательный выбор прототипа [20].

На стадии конструирования получен готовый программный продукт, набор сопроводительной документации. После внедрения системы подписывается акт приемки-сдачи [20].

Основные этапы разработки по технологии CDM представлены на рисунке 1.15 [21].

Рисунок 1.15 - Основные этапы разработки по технологии CDM

Методика Oracle CDM предназначена для управления и руководство проектом внедрения разработки и внедрения ИС масштаба предприятия [21].

Данный метод разработан специально для ускорения процесса внедрения системы на предприятии. Подход CDM включает в себя заранее подготовленный набор работ и шаблонов в соответствии с требованиями заказчика.

Методика CDM охватывает весь жизненный цикл проекта.

В состав методики CDM входят и другие методики [24]:

• • PJM (Project Management Method) – управление проектом;
  • AIM (Application Implementation Method) – внедрение прикладного ПО;
  • BPR (Business Process Reengineering) – реинжиниринг бизнес-процессов;
  • OCM (Organizational Change Management) – управление изменениями.

Технология Microsoft Solutions Framework (MSF) включает в себя набор принципов, моделей и правил, направленных быструю и качественную разработку программного обеспечения [21].

В состав MSF входят несколько моделей: модель процессов, управления проектом и рисками, модель проектной группы и управления подготовкой.

На рисунке 1.16 представлена схема основных этапов методологии MSF [16].

Рисунок 1.16 - Основные этапы разработки по технологии MSF

Методология MSF основана на спиральной модели жизненного цикла.

Основными задачами, описываемыми в технологии MSF, являются [23]:

1) Выбор или создание прототипа системы;

2) Разработка компонентов системы;

3) Объединение компонентов в единую целостную систему;

4) Реализация всех функций.

В качестве основных результатов работы методологии можно выделить:

- исходный код системы и исполняемые файлы;

- сценарии настройки и развертывания системы;

- спецификация готового продукта;

- сценарии тестирования системы.

Выводы

В первой главе работы рассмотрены основные понятия информационных систем, рассмотрена классификация систем по различным признакам. Рассмотрены основные структурные элементы информационных систем. Также рассмотрены основные понятия и модели жизненного цикла информационных систем. Представлено описание различных методов проектирования информационных систем: MSF, CDM, RUP. Все рассмотренные технологии разработки программного обеспечения позволяют организовать работу коллектива разработчиков от 5 и до 1000 человек. В каждой методологии определены роли и задачи для каждого участника разработки.