Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции по теории информационных процессов и систем - файл 1.doc


Лекции по теории информационных процессов и систем
скачать (2571 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc2571kb.19.11.2011 07:31скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   21
Реклама MarketGid:
Загрузка...
^

Методология и технология разработки информационных систем

Профили открытых информационных систем


Создание, сопровождение и развитие современных сложных информационных систем базируется на методологии построения таких систем как открытых. Открытые информационные системы создаются в процессе информатизации всех основных сфер современного общества: органов государственного управления, финансово-кредитной сферы, информационного обслуживания предпринимательской деятельности, производственной сферы, науки, образования. Развитие и использование открытых информационных систем неразрывно связаны с применением стандартов на основе методологии функциональной стандартизации информационных технологий.
^

Понятие профиля информационной системы


При создании и развитии сложных, распределенных, тиражируемых информационных систем требуются гибкое формирование и применение гармонизированных совокупностей базовых стандартов и нормативных документов разного уровня, выделение в них требований и рекомендаций, необходимых для реализации заданных функций системы. Для унификации и регламентирования такие совокупности базовых стандартов должны адаптироваться и конкретизироваться применительно к определенным классам проектов, функций, процессов и компонентов системы. В связи с этим выделилось и сформировалось понятие профиля информационной системы как основного инструмента функциональной стандартизации.

Профиль — это совокупность нескольких (или подмножество одного) базовых стандартов с четко определенными и гармонизированными подмножествами обязательных и факультативных возможностей, предназначенная для реализации заданной функции или группы функций.

Профиль формируется исходя из функциональных характеристик объекта стандартизации. В профиле выделяются и устанавливаются допустимые возможности и значения параметров каждого базового стандарта и/или нормативного документа, входящего в профиль.

Профиль не должен противоречить входящим в него базовым стандартам и нормативным документам. Применяемые в соответствии с профилем необязательные возможности и значения параметров, выбранные из альтернативных вариантов, должны оставаться в допустимых пределах.

На базе одной совокупности базовых стандартов могут формироваться и утверждаться различные профили для разных проектов информационных систем. Ограничения базовых документов профиля и их согласованность, контролируемая разработчиками профиля, должны обеспечивать качество, совместимость и корректное взаимодействие отдельных компонентов системы, соответствующих профилю, в за­данной области его применения.

Базовые стандарты и профили в зависимости от проблемно-ориентированной области применения информационных систем могут использоваться как непосредственные директивные, руководящие или рекомендательные документы, а также как нормативная база, необходимая при выборе или разработке средств автоматизации технологических этапов или процессов создания, сопровождения и разви­тия информационных систем.

Обычно рассматривают две группы профилей, регламентирующих:

  • архитектуру и структуру информационной системы;

  • процессы проектирования, разработки, применения, сопровождения и развития системы.

В зависимости от области применения профили могут иметь разные категории и, соответственно, разные статусы утверждения:

  • профили конкретной информационной системы, определяющие стандартизо­ванные проектные решения в пределах данного проекта;

  • профили информационной системы, предназначенные для решения некоторо­го класса прикладных задач.

Профили информационных систем унифицируют и регламентируют только часть требований, характеристик, показателей качества объектов и процессов, выделен­ных и формализованных на базе стандартов и нормативных документов. Другая часть функциональных и технических характеристик системы определяется за­казчиками и разработчиками творчески, без учета положений нормативных доку­ментов.
^

Принципы формирования профиля информационной системы


Профили информационных систем призваны решить следующие задачи:

  • снижение трудоемкости проектов;

  • повышение качества компонентов информационных систем;

  • обеспечение расширяемости и масштабируемости разрабатываемых систем;

  • обеспечение возможности функциональной интеграции в информационную систему задач, которые раньше решались раздельно;

  • обеспечение переносимости прикладного программного обеспечения.

  • зависимости от того, какие из указанных задач являются наиболее приоритетными, производится выбор стандартов и документов для формирования профиля.

Актуальность использования профилей информационных систем обусловлена современным состоянием стандартизации информационных технологий, которое характеризуется следующими особенностями:

  • существует множество международных и национальных стандартов, которые не полностью и неравномерно удовлетворяют потребностям в стандартизации объектов и процессов создания и применения сложных информационных си­стем;

  • длительные сроки разработки, согласования и утверждения международных и национальных стандартов приводят к их консерватизму и хроническому отставанию от современных информационных технологий;

  • функциональными стандартами поддержаны и регламентированы только са­мые простые объекты и рутинные, массовые процессы (телекоммуникации, программирование, документирование программ и данных), а наиболее сложные и творческие процессы создания и развития крупных распределенных информационных систем (системный анализ и проектирование, интеграция компонентов и систем, испытания и сертификация) почти не поддержаны требованиями и рекомендациями стандартов из-за трудности их формализации и унификации;

  • совершенствование и согласование нормативных и методических документов в ряде случаев позволяют создать на их основе национальные и международные стандарты.

Подходы к формированию профилей информационных систем могут быть различными. В международной функциональной стандартизации информационных тех­нологий принято довольно жесткое понятие профиля. Считается, что его основой могут быть только утвержденные международные и национальные стандарты. Использование стандартов де-факто и нормативных фирменных документов не допускается. При таком подходе затруднены унификация, регламентирование и параметризация множества конкретных функций и характеристик сложных объек­тов архитектуры и структуры современных информационных систем.

Другой подход к разработке и применению профилей информационных систем состоит в использовании совокупности адаптированных и параметризованных базо­вых международных и национальных стандартов и открытых спецификаций, отве­чающих стандартам де-факто и рекомендациям международных консорциумов.

Эталонная модель среды открытых систем определяет разделение любой информационной системы на две составляющие: приложения (прикладные программы и программные комплексы) и среду, в которой эти приложения функционируют.

Между приложениями и средой определяются стандартизованные прикладные программные интерфейсы (Application Programming Interface, API), которые являются необходимой частью профилей любой открытой системы. Кроме того, в профилях могут быть определены унифицированные интерфейсы взаимодействия функциональных частей друг с другом и интерфейсы взаимодействия между ком­понентами среды системы. Спецификации выполняемых функций и интерфейсов взаимодействия могут быть оформлены в виде профилей компонентов системы. Таким образом, профили информационной системы с иерархической структурой могут включать в себя:

  • стандартизованные описания функций, выполняемых данной системой;

  • функции взаимодействия системы с внешней для нее средой;

  • стандартизованные интерфейсы между приложениями и средой информационной системы;

  • профили отдельных функциональных компонентов, входящих в систему. Для эффективного использования конкретного профиля необходимо:

  • выделить объединенные логической связью проблемно-ориентированные области функционирования, где могут применяться стандарты, общие для одной организации или группы организаций;

  • идентифицировать стандарты и нормативные документы, варианты их использования и параметры, которые необходимо включить в профиль;

  • документально зафиксировать части конкретного профиля, в которых требуется создание новых стандартов или нормативных документов, и идентифицировать характеристики, которые могут оказаться важными для разработки недостающих стандартов и нормативных документов этого профиля;

  • формализовать профиль в соответствии с его категорией, включая стандарты, различные варианты нормативных документов и дополнительные параметры, которые непосредственно связаны с профилем;

  • опубликовать профиль и/или продвигать его по формальным инстанциям для дальнейшего распространения.

Использование профилей способствует унификации при разработке тестов, проверяющих качество и взаимодействие компонентов проектируемой информационной системы. Профили должны определяться таким образом, чтобы тестирование их реализации можно было проводить в максимальной степени по стандартизо­ванной методике. При этом возможно применение ранее разработанных методик, так как международные стандарты и профили являются основой для создания об­щепризнанных аттестационных тестов.
^

Структура профилей информационных систем


Разработка и применение профилей являются органической частью процессов проектирования, разработки и сопровождения информационных систем. Профили характеризуют каждую конкретную информационную систему на всех стадиях ее жизненного цикла, задавая согласованный набор базовых стандартов, которым должны соответствовать система и ее компоненты.

Стандарты, важные с точки зрения заказчика, должны задаваться в техническом задании на проектирование системы и составлять ее первичный профиль. То, что не задано в техническом задании, первоначально остается на усмотре­ние разработчика системы, который, руководствуясь требованиями техниче­ского задания, может дополнять и развивать профили системы и впоследствии согласовывать их с заказчиком. Таким образом, профиль конкретной системы не является статичным, он развивается и конкретизируется в процессе проектирования информационной системы и оформляется в составе документации проекта системы.

В профиль конкретной системы включаются спецификации компонентов, разработанных в составе данного проекта, и спецификации использованных готовых программных и аппаратных средств, если эти средства не специфицированы соответствующими стандартами. После завершения проектирования и испытаний системы, в ходе которых проверяется ее соответствие профилю, профиль применяется как основной инструмент сопровождения системы при эксплуатации, модернизации и развитии.

Формирование и применение профилей конкретных информационных систем реализуется на основе международных и национальных стандартов, ведомственных нормативных документов, а также стандартов де-факто при условии доступности соответствующих им спецификаций. Для обеспечения корректного применения профилей их описания должны содержать:

  • определение целей использования профиля;

  • точное перечисление функций объекта или процесса стандартизации, определяемого профилем;

  • формализованные сценарии применения базовых стандартов и спецификаций, включенных в профиль;

  • сводку требований к информационной системе или к ее компонентам, определяющих их соответствие профилю, и требований к методам тестирования соответствия;

  • нормативные ссылки на конкретный набор стандартов и других нормативных документов, составляющих профиль, с точным указанием применяемых редак­ций и ограничений, способных повлиять на достижение корректного взаимо­действия объектов стандартизации при использовании профиля;

  • информационные ссылки на все исходные документы.

На стадиях жизненного цикла информационной системы выбираются и затем применяются следующие основные функциональные профили:

  • прикладного программного обеспечения;

  • среды информационной системы;

  • защиты информации в информационной системе;

  • инструментальных средств, встроенных в информационную систему.
^

Профиль прикладного программного обеспечения


Прикладное программное обеспечение всегда является проблемно-ориентированным и определяет основные функции информационной системы. Функциональ­ные профили системы должны включать в себя согласованные базовые стандарты. При использовании функциональных профилей информационных систем следу­ет еще иметь в виду согласование этих профилей между собой. При согласовании функцио­нальных профилей возможны также уточнения профиля среды системы и профиля встраиваемых инструментальных средств создания, сопровождения и развития прикладного программного обеспечения.
^

Профиль среды информационной системы


Профиль среды информационной системы должен определять ее архитектуру в соответствии с выбранной моделью обработки данных.

Стандарты интерфейсов приложений со средой (API) должны быть определены по функциональным областям профилей информационной системы. Декомпози­ция структуры среды функционирования системы на составные части, выполняе­мая на стадии эскизного проектирования, позволяет детализировать профиль сре­ды информационной системы по следующим функциональным областям эталонной модели OSE/RM:

  • графического пользовательского интерфейса;

  • реляционных или объектно-ориентированных СУБД (например, стандарта языка SQL-92 и спецификации доступа к разным базам данных);

  • операционных систем с учетом сетевых функций, выполняемых на уровне операционной системы;

  • телекоммуникационной среды в части услуг и служб прикладного уровня (электронной почты, доступа к удаленным базам данных, передачи файлов, доступа к файлам и управления файлами).

Выбор аппаратных платформ информационной системы связан с определением их параметров: вычислительной мощности серверов и рабочих станций в соответствии с проектными решениями по разделению функций между клиентами и серверами; степени масштабируемости аппаратных платформ; надежности. Профиль среды должен содержать стандарты, определяющие параметры технических средств и способы их измерения (например, стандартные тесты измерения производительности).
^

Профиль защиты информации


Профиль защиты информации должен обеспечивать реализацию политики инфор­мационной безопасности, разрабатываемой в соответствии с требуемой категори­ей безопасности и критериями безопасности, заданными в техническом задании на систему. Построение профиля защиты информации в распределенных систе­мах клиент-сервер методически связано с точным определением компонентов си­стемы, ответственных за те или иные функции, службы и услуги, и средств защи­ты информации, встроенных в эти компоненты. Функциональная область защиты информации включает в себя следующие функции, реализуемые разными компо­нентами системы:

  • функции, реализуемые операционной системой;

  • функции защиты от несанкционированного доступа, реализуемые на уровне программного обеспечения промежуточного слоя;

  • функции управления данными, реализуемые СУБД;

  • функции защиты программных средств, включая средства защиты от вирусов;

  • функции защиты информации при обмене данными в распределенных систе­мах, включая криптографические функции;

  • функции администрирования средств безопасности.

Профиль защиты информации должен включать указания на методы и средства обнаружения в применяемых аппаратных и программных средствах недекларированных возможностей. Профиль должен также включать указания на методы и средства резервного копирования информации и восстановления информации при отказах и сбоях аппаратуры системы.
^

Профиль инструментальных средств


Профиль инструментальных средств, встроенных в информационную систему, должен отражать решения по выбору методологии и технологии создания, сопро­вождения и развития информационной системы. В этом профиле должны содер­жаться ссылки на описание выбранных методологии и технологии, выполненное на стадии эскизного проектирования системы.

Состав инструментальных средств определяется на основании решений и нормативных документов об организации сопровождения и развития информационной системы. Функциональная область профиля инструментальных средств, встроенных в систему, охватывает функции центра­лизованного управления и администрирования, связанные с:

  • контролем производительности и корректности функционирования системы в целом;

  • конфигурированием прикладного программного обеспечения, тиражировани­ем версий;

  • управлением доступом пользователей к ресурсам системы и конфигурированием ресурсов;

  • перенастройкой приложений в связи с изменениями прикладных функций информационной системы;

  • настройкой пользовательских интерфейсов (экранных форм и отчетов);

  • ведением баз данных системы;

  • восстановлением работоспособности системы после сбоев и аварий.

Дополнительные ресурсы, необходимые для функционирования встроенных инструментальных средств, такие как минимальный и рекомендуемый объемы оперативной памяти, размеры требуемого дискового пространства и т.п., должны быть учтены в разделе проекта, относящемся к среде информационной системы.

Выбор инструментальных средств, встроенных в систему, должен производиться в соответствии с требованиями профиля среды. Ссылки на соответствующие стандарты, входящие в профиль среды, должны содержаться и в профиле инструментальных средств.

В этом профиле должны также содержаться ссылки на требования к средствам тестирования, которые необходимы для сопровождения и развития системы и должны быть в нее встроены. В число встроенных в информационную систему средств тестирования должны входить средства функционального тестирования приложений, тестирования интерфейсов, системного тестирования и тестирования серверов/клиентов при максимальной нагрузке.

Лекция №6

Содержание лекции

^ Информационный процесс 4

Информационная система 5

Классификация информационных систем 5

Классификация по масштабу 5

Одиночные информационные системы 6

Групповые информационные системы 6

Корпоративные информационные системы 6

^ Классификация по сфере применения 6

Классификация по способу организации 7

Архитектура файл-сервер 8

Архитектура клиент-сервер 8

Многоуровневая архитектура 9

Интернет/интранет-технологии 10

Требования, предъявляемые к информационным системам 10

Гибкость 11

Надежность 11

Эффективность 11

Безопасность 12

Жизненный цикл информационных систем 16

Общие сведения об управлении проектами 17

^ Классификация проектов 18

Основные фазы проектирования информационной системы 18

Концептуальная фаза 19

Подготовка технического предложения 19

Проектирование 19

Разработка 20

Ввод системы в эксплуатацию 20

Процессы, протекающие на протяжении жизненного цикла информационной системы 21

^ Основные процессы жизненного цикла 21

Разработка 21

Эксплуатация 21

Сопровождение 22

Вспомогательные процессы жизненного цикла 23

Организационные процессы 23

Структура жизненного цикла информационной системы 23

Начальная стадия 24

Стадия уточнения 24

^ Стадия конструирования 24

Стадия передачи в эксплуатацию 24

Жизненный цикл информационных систем 28

Модели жизненного цикла информационной системы 28

^ Каскадная модель жизненного цикла информационной системы 29

Основные этапы разработки по каскадной модели 29

Основные достоинства каскадной модели 29

Недостатки каскадной модели 30

^ Спиральная модель жизненного цикла 31

Итерации 31

Преимущества спиральной модели 32

Недостатки спиральной модели 33

Методология и технология разработки информационных систем 37

Методология RAD 40

Основные особенности методологии RAD 40

^ Объектно-ориентированный подход 41

Визуальное программирование 42

Событийное программирование 43

Фазы жизненного цикла в рамках методологии RAD 44

Фаза анализа и планирования требований 44

Фаза проектирования 44

Фаза построения 45

Фаза внедрения 46

^ Ограничения методологии RAD 46

Методология и технология разработки информационных систем 51

Профили открытых информационных систем 51

Понятие профиля информационной системы 52

Принципы формирования профиля информационной системы 53

^ Структура профилей информационных систем 55

Профиль прикладного программного обеспечения 57

Профиль среды информационной системы 57

Профиль защиты информации 58

Профиль инструментальных средств 58

^ Методология и технология разработки информационных систем 63

Стандарты и методики 63

Виды стандартов 64

Методика CDM фирмы Oracle 65

Общая структура 66

Особенности методики СDМ 68

^ Международный стандарт ISO/IEC 12207: 1995-08-01 69

Общая структура 69

Основные и вспомогательные процессы ЖЦ 69

Особенности стандарта ISO 12207 71

CASE-технологии проектирования информационных систем 77

Характеристика современных CASE-средств 80

^ Локальные средства 86

Объектно-ориентированные CASE-средства 87

Средства конфигурационного управления 87

Средства документирования 87

Средства тестирования 88

Принципы построения и этапы проектирования баз данных 93

Основные понятия и определения 93

Описательная модель предметной области 99

^ Принципы построения и этапы проектирования баз данных 111

Концептуальные модели данных 111

Типы структур данных 112

Операции над данными 113

^ Ограничения целостности 114

Иерархическая модель данных 115

Сетевая модель данных 117

Реляционная модель данных 118

Бинарная модель данных 119

Семантическая сеть 119

Технология моделирования информационных систем 124

Методы моделирования систем 124

^ Математическая модель системы 126

Классификация математических моделей 128

Имитационные модели информационных систем 136

Методологические основы применения метода имитационного моделирования 136

^ Имитационные модели информационных систем 146

Классификация имитационных моделей 146

Структура типовой имитационной модели с календарем событий 153

^ Имитационные модели информационных систем 161

Технология моделирования случайных факторов 161

Генерация псевдослучайных чисел (ПСЧ) 161

Мультипликативный метод 163

Аддитивный метод 164

Смешанный метод 164

^ Моделирование случайных событий 165

Последовательное моделирование 167

Моделирование после предварительных расчетов 167

Имитационные модели информационных систем 172

Технология моделирования случайных факторов 172

^ Моделирование случайных величин 172

Моделирование непрерывных случайных величин 173

Метод обратной функции 173

Метод исключения (Неймана) 174

Метод композиции 176

Моделирование дискретных случайных величин 177

Метод последовательных сравнений 177

Метод интерпретации 178

^ Моделирование случайных векторов 178

Метод условных распределений 179

Метод исключения (Неймана) 180

Метод линейных преобразований 181

Имитационные модели информационных систем 187

Основы организации имитационного моделирования 187

^ Этапы имитационного моделирования 187

Испытание имитационной модели 188

Задание исходной информации 189

Верификация имитационной модели 189

Проверка адекватности модели 189

Калибровка имитационной модели 190

Исследование свойств имитационной модели 190

Оценка погрешности имитации, связанной с использованием в модели генераторов псевдослучайных чисел (ПСЧ) 190

Определение длительности переходного режима 191

Оценка устойчивости результатов имитации 192

Исследование чувствительности модели 192

^ Языки моделирования 193



1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   21



Скачать файл (2571 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru