Лекция 1 введение

Основной движущей силой современного этапа развития информационных технологий (ИТ) безусловно являются впечатляющие успехи в области микроэлектроники, которые позволили не только выйти на новые уровни производительности и создавать хранилища данных объемом в миллиарды терабайт, но и решить еще более сложную задачу – многократно уменьшить стоимость средств обработки и хранения информации, что привело к беспрецедентному расширению сферы применения ИТ, которые начали активно применяться в таких областях как медицина, предметы домашнего обиходы, транспорт и многих других, где ранее использование ИТ было невозможно по чисто экономическим соображениям. Другим важным источником развития ИТ является наблюдаемый в настоящее время прогресс с области телекоммуникационных технологий. В настоящее время подавляющее большинство источников и средств обработки информации оказываются связаны между собой каналами связи, при этом все чаще становятся доступными широкополосные каналы, которы позволяют передавать мультимедийный трафик. Результатом этого является появление огромного объема данных, многие из которых требуется обрабатывать в реальном времени, что приводит к необходимости применять все более мощные информационные системы (ИС). Эту проблему называют проблемой больших данных (Big Data).

Современные ИС становятся все более сложными, при этом постоянно повышаются требования заказчиков в плане уменьшения стоимости систем, сокращения сроков разработки, требований к безошибочной работе.

Увеличение сложности создаваемых ИС делает практически невозможным для одного или нескольких ведущих разработчиков знать все нюансы создаваемой ИС. Крупные современные ИС представляют собой многоуровневые системы и разрабатываются крупными коллективами разработчиков, которые используют промышленные методы проектирования. В последнее время все большую популярность приобретают архитектурно-ориентированные подходы к проектированию ИС, в соответствии с которым пристальное внимание уделяется этапу архитектурного проектирования.

Под архитектурным проектированием при этом понимается проектирование ИС на уровне блоков. При использовании архитектурного подхода облегчает решение следующих задач.

1. Архитектура может рассматриваться как средство общения между членами команды разработчиков и заказчиками ИС, в число которых могут входить специалисты в самых разных предметных областях.

2. Современные средства проектирования ИС позволяют генерировать код по архитектурному описанию.

3. Архитектурное описание или его элементы могут использоваться для построения нескольких однотипных ИС.

При использовании архитектурно-ориентиронанных подходов к проектированию ИС повышается роль ИТ архитектора и его команды. Следует заметить, что работа ИТ архитектора является очень интересной, престижной и востребованной на рынке труда, но требует обширных знаний в области ИТ и опыта работы.

В Российской высшей школе подготовка дипломированных специалистов – профессионалов в области ИТ осуществляется по ряду направлений, из которых наиболее глубоко реализуется по направлению 230400 – «Информационные системы и технологии». Студентам, обучающимся по этому направлению, в основном и предназначается данный учебник. Учебник соответствует программе базовой дисциплины «Информационные системы и технологии» Федерального государственного образовательного стандарта III-го поколения и включает в себя 12 глав основного материала. В отличие от первого издания материал второго издания существенно переработан, в частности добавлены главы с описанием архитектурного процесса проектирования.

Данный учебник может использоваться в качестве основной литературы по курсу Архитектура ИС, который может читаться на 6-7 семестрах обучения. Предполагается, что студенты прослушали курсы Объектно-ориентированное программирование и База данных. Знакомство с курсом Сети ЭВМ желательно, но не обязательно.

Первая глава посвящена общей характеристике архитектурного подхода к ИС. Приведены основные понятия и определения, дана характеристика информационной системы, как объекта архитектуры, показана взаимосвязь архитектуры и процесса проектирования ИС, последовательно раскрываются эволюция платформенных архитектур ИС.

Вторая глава посвящена архитектурным стилям, используемым в ИС. Приводится понятие архитектурного стиля и классификация архитектурных стилей. Последовательно рассматриваются различные архитектурные стили: потоки данных, вызов с возвратом, независимые компоненты, централизованные данные, системы, работающие по принципу виртуальной машины.

В третьей главе рассматриваются архитектура и организация распределенных систем.

В четвертой главе достаточно подробно рассматриваются вопросы управления требованиями к ИС и инструментальные средства для работы с требованиями.

Ключевыми являются пятая, шестая и седьмая главы. В пятой главе рассматриваются современные проблемы проектирования ИС, в шестой главе рассматриваются вопросы архитектурного проектировании ИС, подробно рассматриваются задачи, решаемые ИТ архитектором. В седьмой главе рассматриваются вопросы создания архитектурного описания.

В восьмой главе детально раскрываются паттерны, антипаттерны.

В девятой главе описываются современные фреймворки, определяется их роль в в архитектуре ИС, рассматриваются примеры использования.

В десятой главе раскрываются компонентные технологии ИС. Определяются основные понятия компонента, компонентных технологий. Дается подробная характеристика технологий, основанных на объектной модели компонентов. Значительное внимание уделено широко используемым технологиям CORBA и Enterprise JavaBeans (EJB) .NET..

В одиннадцатой главе авторами приводится анализ сервисно-ориентированных технологий реализации ИС, в состав которых включены: микровервисные архитектуры и Web-сервисы. Рассматривается архитектура REST, язык XML при работе с Web-сервисами, WSDL описание, UDDI реестр, бизнес-реестр ebXML, спецификации WS-*.

В двенадцатой главе рассматриваются вопросы интеграции приложений. Последовательно рассмотрены общие принципы организации взаимодействий в ИС, системы, порталы и портлеты, корпоративные сервисные шины, сервисно-ориентированная архитектура и сервисно-ориентированная организация.

Методически учебник включает контрольные вопросы по каждой главе, что даст возможность студенту проверить качество усвоения материала..

Авторы надеются, что данный учебник будет способствовать как повышению качества подготовки бакалавров, а также будет полезен всем читателям, интересующимся современным состоянием и перспективами развития ИС и ИТ.