Афанасьева Светлана Михайловна

Основы построения автоматизированных информационных систем.

Виды информационных систем.

Информационная система - это комплекс средств предназначенных для хранения, упорядочивания и анализа больших объёмов информации. Информационные системы бывают электронные и неэлектронные. Существует 3 вида информационных систем:

1. База данных - это система для хранения больших объёмов структурированной информации определённого типа.

2. База знаний - это система для хранения большого объёма не структурированной информации различных типов.

3. Информационно аналитическая система - это система, предназначенная как для хранения, так и для анализа хранимой информации.

Все электронные информационные системы можно разделить на:

1. Сетевые электронные системы

2. Не сетевые

При использовании сетевых информационных систем может использоваться технология клиент-сервер или файл-сервер. В информационных системах, построенных по технологии клиент-сервер, информация хранится на сервере, интерфейс информационной системы - на клиентских компьютерах. Через интерфейс пользователи получают доступ к данным. При использовании технологии файл-сервер интерфейс и данные, с которыми работает информационная система, хранится на локальном компьютера.

Преимущества и недостатки клиент-сервер:

1. Простая синхронизация данных, низкая стоимость аппаратного обеспечения, оперативное изменение структуры данных.

2. Низкая защита от несанкционированного доступа, зависимость от компьютерной сети, высокая стоимость.

Преимущества и недостатки файл-сервер:

1. Простота разработки, независимость от сети, защита от несанкционированного доступа.

2. Несвоевременное обновление данных на нескольких компьютерах, высокая стоимость аппаратного обеспечения, сложность изменения структуры данных.

Основные понятия информационных систем.

Любая информационная система состоит из 3 компонентов:

1. Файл данных - это файл, находящийся на локальном компьютере или на сервере, который содержит внутри себя структуру данных.

2. Объект связи - это объект языка программирования, который осуществляет связь между файлом данных и интерфейсом информационной системы.

3. Интерфейс информационной системы - это комплекс средств, осуществляющий взаимодействие системы с пользователем. Может находиться на клиентском компьютере или на сервере.

Разработка информационной системы по технологии клиент-сервер состоит из следующих этапом:

1. На сервер устанавливается серверный СУБД (Microsoft SQL Server, MySQL, Oracle). Если реализуется web-интерфейс, то на сервер устанавливается web-сервер (Apache).

2. Если реализуются клиентские приложения, то на все клиентские части сети устанавливаются клиентская часть.

3. Настраивается серверная, клиентская часть и web часть.

4. Определяется структура данных, связи между таблицами и типом полей, определяются первичные и вторичные таблицы в запросах.

5. На сервере создаются таблицы и запросы, выполняющиеся на стороне сервера, так же создаются хранимые процедуры, пользовательские функции, диаграммы и т.д.

6. При использовании клиентского приложения создаются объекты связи, которые подключаются к таблицам запросам, хранимым процедурам.

7. Создаются формы.

8. Создаются отчеты.

9. Система заполняется реальными данными.

При создании и заполнении таблиц информационной системы необходимо следовать 3 правилам:

1. В таблицах не должно быть повторяющихся групп записей. Это достигается введением индексных полей.

2. В таблице не должно быть полей с одинаковыми именами. Это достигается с помощью разбиения одной таблицы на несколько и установлением связи между ними.

3. Таблицы могут заполняться произвольным образом.

Хранимая процедура - это запрос, хранимый на стороне сервера, он имеет параметры и выполняется как обычная процедура. При вызове хранимой процедуры ей передаются параметры. В SQL-сервере хранимые процедуры реализуют динамические запросы. Они выполняются на стороне сервера.

Пользовательские функции похожи на хранимые процедуры, но возвращают, какой то результат. Они бывают 2 видов:

1. Скалярные - они возвращают число или текст.

2. Табличные - результаты возвращают в виде таблицы.

Для обеспечения целостности данных используют диаграммы и триггеры. Диаграммы - это компоненты базы данных, которые блокируют удаление записей из первичной таблицы, если существуют связанные с ними записи во вторичной таблице.

Триггеры - это процедура обработки событий. Они выполняют команды SQL, если происходят какие то действия с таблицей. При помощи триггеров можно организовать автоматическое удаление записей из вторичной таблицы при удалении связанной с ним записи из первичной таблицы.

Виды связи между таблицами.

Существует 4 вида связи между таблицами:

1. Одна к одному.

2. Один ко многим.

3. Многие к одному.

4. Многие ко многим.

Проектирование информационных систем.

Понятие жизненного цикла информационной системы.

Под жизненным циклом информационной системы понимается непрерывный процесс отражающий состояние системы с момента появления решения о её разработке, до принятия решения снятия её с эксплуатации.

Жизненный цикл - это модель процесса разработки информационной системы, которая задаёт порядок этапов при создании и развитии информационной системы и критерия перехода от этапа к этапу. Основные этапы жизненного цикла следующие:

1. Анализ требований.

2. Проектирование.

3. Программирование.

4. Тестирование и отладка.

5. Эксплуатация и сопровождение проекта.

Рассмотрим 3 группы процессов лежащих в основе жизненного цикла:

1. Основные процессы:

   1. Разработка.

   2. Приобретение.

   3. Поставка.

   4. Эксплуатация.

   5. Сопровождение.

2. Вспомогательные процессы:

   1. Документирование.

   2. Управление конфигурацией.

   3. Верификация.

   4. Тестирование.

   5. Аттестация.

   6. Решение возникающих проблем.

3. Организационные процессы:

   1. Управление проектом.

   2. Создание инфраструктуры проекта.

   3. Определение, оценка и улучшение жизненного цикла.

   4. Обучение.

Рассмотрим характеристики основных процессов:

1. Разработка - охватывает все этапы создания инйормационных систем с учётом проектных требований, также оформление проектной и эксплутационной документации, а также учебной литературы, материалов для тестирования.

2. Эксплуатация - содержит мероприятия по внедрению всех компонентов информационной системы, обеспечение эксплуатационной документации, обучению персонала правилам работы и непосредственную работу на обьектах информационной системы, обнаружению и устранению неисправностей, модификации и модернизации как информационной системы в целом так и её элементов. Важную роль в жизненном цикле играет процесс сопровождения проекта информационной системы. Он предназначен для обеспечения всех видо работ как на стадии разработки так и на стадии эксплуатации.

Вспомогательные процессы:

Они предназначены для обеспечения выполнения основных процессов.

1. Документирование предлагает оформление результатов всех видов работ.

2. Управление конфигурацией позволяет организовать систематическтй учёт и контроль внесения изменения в проект на всех этапах жизненного цикла. Возникающие проблемы решаются на всех этапах.

3. Верификация позволяет определить соответствует ли состояние проекта на определённом этапе требованиям этого этапа.

4. Тестирование предполагает оценку с учётом моделировния работы информационной системы. Так же может быть выполненна реальная, опытная или другая эксплуатация.

После реализации, верификации, проверки и тестирования осуществляется аттестация системы на её пригодность для решения функциональных проблем.

Организационные процессы.

1. Управление проектом связанно с планированием и организацией проектных работ, созданием коллектива разработчика, контролем за сроком и качеством проектных работ.

2. Выбор, оценка и улучшение жизненного цикла предполагает в зависимости от сроков, людских, финансовых, технических и программных средств осуществлять выбор модели жизненного цикла и если это необходимо её адаптацию и модернизацию.

Модели жизненного цикла.

Модель жизненного цикла определяет порядок исполнения этапов в ходе разработки и реализации проекта, кроме этого критерии перехода от этапа к этапу.

1. Каскадная модель - предполагает преход на следующий этап после полного окончания работ по предыдущему этапу. Достоинства:

   1. На каждом этапе формируется законченный набор проектной документации.

   2. Выполняемые в логической последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.

Недостатки:

1. Ральный процесс проектирования, часто вызывает необходимость возврата на предыдущие этапы для уточнения и корректировки ранее принятых решений.

2. Поэтапная модель с промежуточным контролем (итерационная модель разработки информационной системы с циклами обратной связи между этапами. Данная модель частично устрвнила недостатки каскадной модели, но при этом возникли другие.

Недостатки:

1. Время жизни каждого этапа растягивается на весь период разработки.

2. В случае неточных требований или их изменения со стороны заказчика результаты проектирования могут не удовлетворять техническому заданию.

1. Спиральная модель - делает упор на начальные этапы жизненного цикла: анализ и проектирование. На этих этаах решения проверяются с помощью прототипов. Каждый виток спирали соответсвует созданию фрагмента или версии проекта. На нём уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и планируются работы на следующий виток. Основная проблема спирального цикла - это определение момента перехода на следующий виток. Для этого ввводятся временные ограничения на каждый из этапов жизненного цикла. Переход осуществляется в соответствии с планом. План составляется на основе статистики и жизненного опыта разработчика.