Обеспечивающие подсистемы (компоненты) АИСУ

 

Программно-техническое обеспечение АИСУ – это программные и технические средства, предназначенные для автоматизации информационных процессов (реализации информационных технологий).

Под программным обеспечением АИСУ (функциональной компонентой) будем понимать совокупность общесистемных и функциональных программ, а также программ системы обработки данных и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ. Программы, обеспечивающие возможность выполнения АИС основных функций, практически не зависящих от специфики конкретных задач и областей применения, входят в состав программного обеспечения общесистемного назначения. Тогда прикладное программное обеспечение АИС – это программное обеспечение, предназначенное для решения определенной задачи в предметной области или для предоставления пользователю определенных услуг.

Иногда используется термин программная система (программное средство – ПС) – программная продукция, представляющая собой совокупность программ и (или) подсистем, имеющих общее целевое назначение. ПС, оформленное в соответствии с определенными требованиями, – это программное изделие, программа на носителе данных, являющаяся продуктом промышленного производства.

На рисунке 3 представлен состав программного обеспечения АИС, компоненты которого классифицированы согласно функциям, выполняемым ими на различных этапах полного жизнен-ного цикла АИС.

Базой программного обеспечения (ПО) АИС, услугами которой пользуются все остальные компоненты, является операционная система (ОС), предназначенная для обеспечения определенного уровня эффективности вычислительной системы за счет автоматизированного управления ее работой и предоставляемых пользователям определенного набора услуг. В группу базового ПО, кроме ОС, входят программные средства служебного назначения, которые выполняют частные обще-системные функции:

– системы управления базами данных (СУБД) – совокупности программных и языковых средств, предназначенных для управления данными в базе данных, ведения базы данных, обеспечения многопользовательского доступа к данным;

– служебные программы (утилиты) – набор специальных программ, предназначенных для повышения эффективности рутинных работ по обслуживанию информационно-вычислительной среды, например, копирования и сжатия данных, дефрагментации жесткого диска и т.д.

 

 

Рисунок 3. Состав программного обеспечения АИС

 

На этапах проектирования наиболее интенсивно используются программные средства разработки, которые в настоящее время оформляются в виде интегрированных сред – программных систем, включающих все необходимые пользователю средства и обеспечивающие единообразие с ними. Можно выделить интегрированные среды следующего назначения:

– средства автоматизации проектирования и переноса АИС (CASE – технологии) – системы программного обеспечения, которые основываются на методологиях коллективной разработки и сопровождения АИС и обеспечивают автоматизацию всех этапов их жизненного цикла;

– интегрированная среда разработки программ (ИСР) – система программ, которая упрощает процесс программирования и делает его более эффективным; ИСР содержит весь комплекс средств, необходимых для написания, редактирования, компиляции, компоновки и отладки программ;

– интегрированная система пользователя – несколько взаимосвязанных пакетов прикладных программ, в том числе текстовый редактор, электронная таблица, база данных, деловая графика, средства коммуникации;

– инструментальная система – программно-техническая система, позволяющая пользователю, не владеющему языками программирования, создавать личные приложения и (или) их модели.

В состав прикладного ПО АИСУ входят:

– функциональные прикладные программы, предназначенные для решения задачи или класса задач в определенной области применения систем обработки данных;

– интерфейсы пользователя – совокупность методов, правил, программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователей с программами или другими видами ресурсов АИСУ.

Работы по всему жизненному циклу выполняются на автоматизированных рабочих местах (АРМах) – программно-технических системах, обеспечивающих возможности доступа пользова-теля к средствам разработки и ресурсам автоматизированной информационной системы.

Под техническим обеспечением АИСУ понимается комплекс технических средств, приме-няемых для создания АИС, в который входят:

– средства вычислительной техники;

– периферийное оборудование;

– средства связи и др.

Ряд фирм-производителей, которые преобладают на рынке технических средств АИС, стараются выпускать весь спектр средств вычислительной техники (ВТ), который способен полностью решить проблему интеграции технического обеспечения корпоративных и других АИС. Компьютерные системы призваны удовлетворить потребности как разработчиков, так и предприятий, предъявляющих высокие требования по гибкости и надежности приложений.
Для этого разрабатываются, производятся и поставляются на рынок рабочие станции, серверы и системы хранения информации уровня предприятия, а также сетевые компьютеры.

Сосредотачивая усилия на ключевых областях информационных технологий (технологиях, продуктах и видах обслуживания, которые составляют основу сетевых ИТ), во всех других областях эти фирмы основываются на стратегическом распределении усилий, полагаясь на дополняющих их партнеров и поставщиков. По мере того, как развивались новые направления деятельности, ключевые технологии претерпевали эволюцию. Например, когда обнаруживались ограничения в существующих микропроцессорных технологиях, увеличивались капитало-вложения в разработку процессоров и заключались соглашения о стратегическом партнерстве с производителями полупроводников.

Далее в качестве примера рассмотрим состав и структуру продуктов и технологий корпорации Sun, которые обеспечивают создание распределенных АИС.

Рабочие станции, как правило, обладают техническими характеристиками, которые позво-ляют на их основе создавать эффективные АРМы в АИСУ различного назначения. Все рабочие станции основаны на архитектуре, позволяющей добиться масштабируемости проектных решений на базе единой сетевой вычислительной платформы. Масштабируемость обеспечивается благодаря модульной конструкции, что позволяет наращивание конфигурации – новыми процессорами, памятью, средствами ввода-вывода и графики. Специализированная операционная среда (также продукт Sun) с поддержкой множественных потоков гарантирует, что при добавлении к системе новых ресурсов будет получен именно такой выигрыш в производительности, который объявлен в соответствующей фирменной документации. Масштабируемость позволяет до минимума сокра-тить количество узких мест при наращивании сети и устранить возникающую в таких случаях потребность полного переоснащения средств ВТ. От модели к модели наращиваются возможности и мощность рабочих станций.

Сетевые технологии создают потребность в новом типе рабочих станций. К ним можно отнес-ти, например, Java-станции – специальные сетевые компьютеры. Сетевые компьютеры дешевы, не требуют какого-либо администрирования и оптимизированы для системы Java. Java-станция полностью использует возможности сети, которая предоставляет все – от Java-приложений и служб до полного интегрированного системного и сетевого управления. Эти системы работают под управлением Java OS – компактной, расширяемой операционной системы с полной Java-поддержкой, специально разработанной для реализации Виртуальной Машины Java. Они предла-гают модульный, масштабируемый и настраиваемый браузер HotJava и настольную среду, обеспе-чивая доступ к широкому набору соединительных возможностей и средств повышения произво-дительности. Установка и управление очень просты – достаточно включить в сеть, а программное обеспечение распространяется автоматически. Удаленную загрузку, администрирование и хранение данных обеспечивают серверы, поддерживающие системы Java-станций. Кроме того, встроенная в Java система безопасности обеспечивает надежную и свободную от вирусов работу приложений. Все устройство обеспечивает замену на месте, поэтому нет проблем с поддержкой.

Семейство серверных станций (серверов) фирмы Sun, как и семейство рабочих станций, представляет собой масштабируемую иерархическую систему.

С учетом особенностей сегодняшних сетевых сред уровень требований к серверу весьма высок. Сервер должен быть:

– достаточно мощным и масштабируемым;

– надежным (данные и приложения всегда доступны для использования);

– способным к взаимодействию со всеми техническими средствами АИС;

– легко устанавливаемым и сопровождаемым.

Сервер должен обеспечивать решение следующих основных задач:

– организацию электронной почты;

– работу с базами данных;

– создание и предоставление Web-сервиса;

– обеспечение управления ресурсами АИС и др.

Сервер обеспечивает обслуживание клиентов 24 часа в сутки все семь дней в неделю. Сервер может взаимодействовать с любыми рабочими станциями, которые могут оказаться в корпо-ративной сети. Надежность, в частности, обеспечивается возможностями:

– коррекции ошибок на внутренней шине и в памяти;

– автоматического восстановления системы после сбоя.

Для создания хранилищ данных в корпоративных системах Sun выпускает специальное высокопроизводительное и надежное семейство машин для управления дисковыми массивами – StorEdge. StorEdge представляет собой универсальную платформу, которая может одновременно работать с вычислительными машинами разных типов, совместимыми на уровне внешнего интерфейса. Специальное ПО обеспечивает совместное использование одной копии данных разнородными вычислительными машинами.

Чтобы еще более повысить гибкость системы и защищенность данных, предусмотрена возможность быстрого переназначения дискового пространства с одной машины на другую. Высокий уровень готовности системы к выполнению своих функций достигается благодаря архитектуре с двойным резервированием, обеспечивающей поддержку дисковых массивов и зеркалированных устройств. Средства автоматической связи с администратором позволяют осуществлять дистанционную диагностику системы и своевременно принимать необходимые меры по устранению ошибок и неисправностей, как правило, без необходимости высылать на объект обслуживающий персонал.

Дисковый массив обеспечивает 99,99 % времени работоспособности. Все компоненты: конт-роллеры, блоки питания, блоки охлаждения, диски – соответствуют требованиям избыточности и “горячего подключения”, что обеспечивает высокий уровень надежности, отказоустойчивости и сервисного обслуживания.

Информационное обеспечение АИСУ – это система реализованных решений по объемам, размещению и формам организации информации, циркулирующей в автоматизированной системе при ее функционировании.

Специфическими формами организации информации в АИС являются:

– база данных (БД) – поименованная, целостная, единая система данных, организованная по определенным правилам, которые предусматривают общие принципы описания, хранения и обработки данных;

– база знаний (БЗ) – формализованная система сведений о некоторой предметной области, содержащая данные о свойствах объектов, закономерностях процессов и явлений и правила использования в задаваемых ситуациях этих данных для принятия новых решений.

В БЗ центральным понятием является представление знаний в информационных системах,
т.е. формализация метапроцедур, используемых биологическими объектами при решении интеллектуальных задач.

В современных АИС все средства обработки данных организовываются в виде системы управления базами данных (СУБД), предназначенных для:

– управления данными в базе данных;

– ведения базы данных;

– обеспечения многопользовательского доступа к данным.

В СУБД информация описывается с помощью метаданных – данных, которые являются описанием других данных, их характеристик, местонахождения, способов использования и т.п.