Понятие архитектуры ис основные термины и понятия. Архитектура информационной системы. Виды архитектур. Локальные информационные системы

Архитектура ИС – концептуальное описание структуры, определяющее модель, выполняемые функции и взаимосвязь ее компонентов, которое предусматривает наличие 3 компонент.

1. Информационные технологии. 2. Функциональные подсистемы. 3. Управление информационными системами.

Виды архитектур:

1. Файл-сервер – выделенный сервер, оптимизированный для выполнения файловых операций ввода-вывода и предназначенный для хранения файлов любого типа.

2. Клиент-сервер – архитектура распределенной вычислительной системы, в которой приложение делится на криентский и серверный процессы.

3. Многоуровневая – позволяет сбалансировать нагрузуц на сеть и узлы системы, упрощает администрирование

4. Интернет/Интранет – комплексное объединение технологий Интернет/Интранет и многоуровневой архитектуры. Инструментальные средства дополняются развитыми средствами разработки приложений, работающих с базами данных.

5. 5.Базовые стандарты ИС: MRP, MRP II, ERP, ERP II и др.

Стандарт MRP регламентирует планирование материальных потребностей для обеспечения производственного процесса. MRP система должна вулючать:

1.Объемно-календарный план производства (MPS)

2.Программную реализацию MRP, позволяющую опред. Потребности в материалах.

3.План-график снабжения материалами, график заказов, отчеты для управления процессом снабжения производства.

Цель MRP – минимизировать запасы сырья и готовой продукции на складах и оптимизировать своевременное поступление материалов в производство.

Недостатки MRP: отсутствие контроля выполнения плана закупок и отграничения по учету производственных факторов.

Стандарт MRP II обеспечивает эффективное планирование всех ресурсовпредприятия. Функции: прогнозирование, управление продажами, объемно-календарное пранирование, управление структурой изделий, управление запасами, управление позразделениями, закупками, финансами, проведение финн. Анализа и ведение бух.учета.

На смену MRP, MRP II пришли ERP системы. Стандарт ERP описывает комплексную информационную систему управления, охватывающую все ключевые процессы деятельности огранизации в едином информационном пространстве. Недостаток: автоматизируют внутреннюю деятельность компании. Системы ERP II – автоматизируют back-office и front-office ипредставляют собой одно целое – корпоротивную систему предприятия.

Концепция ERP II : 1. Обеспечение свободного предприятий с контрагентами. 2. Ориентация на предприятия из всех секторов и сегментов рынка. 3. Поддержка автоматизации всех функций бизнеса. 4. Корпоративные данные доступны всем членам бизнес-сообщества. 5. Система становится web-ориентированным приложением.

Архитектура ИС обычно определяется как набор ответов на следующие вопросы:

что делает система

на какие части она разделяется

как эти части взаимодействуют

где эти части размещены

Архитектура ИС - системная архитектура (архитектура систем - SystemArchitecture) или программная архитектура (архитектура программного обеспечения -SoftwareArchitecture)

Определение архитектуры ис

Архитектура систем - концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов ИС.

В книге "Архитектура ПО на практике, 2-е издание" Басс, Клементс и Казман дают следующее определение

Архитектура программной или вычислительной системы - это структура или структуры системы, включающие программные элементы, видимые извне свойства этих элементов и взаимоотношения между ними. Архитектура касается внешней части интерфейсов, внутренние детали элементов - детали, относящиеся исключительно к внутренней реализации - не являются архитектурными.

Архитектура ис как совокупность архитектур.

Применительно к организации обычно используют понятие корпоративная архитектура, при этом выделяются следующие типы архитектур.

Бизнесс-архитектура.

ИТ-архитектура

Архитектура данных

Архитектура приложения или программная архитектура

Техническая архитектура

Совокупность архитектур данных и архитектуры приложений называется архитектурой ИС

Бизнес-архитектура

Бизнес-архитектура или архитектура уровня бизнес-процессов определяет бизнес-стратегии, управление, организацию, ключевые бизнес-процессы в масштабе предприятия, причем не все бизнес-процессы реализуются средствами ИТ-технологий.

Основу бизнес-архитектуры составляют:

Бизнес-стратегии - собрание целевых установок, планов, руководящих, принципов, политик, стандартов и процедур, поддерживающих реализацию этой стратегии.

Архитектура бизнес-процессов - определяет основные функциональные возможности организации.

Показатели эффективности

Бизнес-архитектура отображается на ИТ-архитектуру.

Ит-архитектура

Рассматривается в трех аспектах:

достижение бизнес-целей посредством использования программной инфраструктуры, ориентированной на реализацию наиболее важных бизнес-приложений

как среда, обеспечивающая реализацию бизнес-приложений

совокупность программных и аппаратных средств, составляющая информационную систему организации и включающая, в частности, базы данных и промежуточное программное обеспечение.

Архитектура данных...

Архитектура данных организации включает логические и физические хранилища данных и средства управления данными

Программная архитектура отображает совокупность программных приложений.

Архитектура приложения - это описание отдельного приложения, работающего в составе ИТ-системы, включая его программные интерфейсы.

Техническая архитектура характеризует аппаратные средства и включает такие элементы, как процессор, память, жесткие диски, периферийные устройства, элементы для их соединения, а также сетевые средства.

Платформенные архитектуры информационных систем

Централизованная архитектура

70-е годы. Эпоха мейнфреймов - больших централизованных ЭВМ.

Основные особенности:

Все базовые функции приложения реализуются в одном месте

Все пользователи работают одновременно на одном компьютере

Плюсы:

Нулевое администрирование рабочих мест пользователей

Централизованная разработка и обслуживание системы

Минусы:

Дорогая аппаратура оправдана только для больших систем

Взаимная зависимость пользователей на программном уровне

Пользователь не может настроить рабочую среду под свои потребности

Персональный компьютер

Начало 80-х - пк

Архитектура "Файл-сервер"

Появились локальные сети. Файлы начали передавать по сети. Сначала были одноранговые сети - все компьютеры равноправны.

Потом возникла идея хранения всех общедоступных файлов на выделенном компьютере в сети - файл-сервере.

Основные особенности:

Функция хранения данных вынесена на выделенный компьютер - файл-сервер

Поддержка многопользовательской работы.

Многопользовательский режим работы с данными

удобство централизованного управления доступом

низка стоимость разработки

невысокая стоимость обновления и изменения ПО

проблема многопользовательской работы с данными: последовательный доступ, отсутствие гарантий целостности

Низка производительность

плохая возможность подключения новых клиентов

ненадежность системы

Понятие архитектуры информационной системы

Архитектура – это совокупность существенных решений об организации ИС. Обычно в понятие архитектуры входят решения об основных аппаратных и программных составляющих системы, их функциональном назначении и организации связей между ними.

Выбор архитектуры ИС влияет на следующие характеристики:

1. Производительность ИС – количество работ, выполняемых в ИС за единицу времени.

2. Время реакции системы на запросы пользователя (время отклика системы)

3. Надёжность – способность к безотказному функционированию в течение определенного периода времени.

Локальные ИС, которые располагаются целиком на одном компьютере и предназначены для работы только одного пользователя, сейчас встречаются крайне редко. В дальнейшем речь пойдет о распределенных ИС, которые функционируют в сети и предназначены для многопользовательской (коллективной) работы.

Обычно база данных целиком хранится в одном узле сети, поддерживается одним сервером и доступна для всех пользователей локальной сети, называемых клиентами. Такая база данных называется централизованной. Распределенные базы данных, в которых БД распределена по нескольким узлам сети, обычно используются в организациях, содержащих территориально удаленные подразделения.

Сервер, как правило, - самый мощный и самый надежный компьютер. Он обязательно подключается через источник бесперебойного питания, в нем предусматриваются системы двойного или даже тройного дублирования. В зависимости от распределения функций обработки данных между сервером и клиентами различают две основных архитектуры – «файл-сервер» и «клиент-сервер» . Возможны разновидности этих двух вариантов.

1.2.2 Архитектура «файл-сервер»

Для предприятий малого бизнеса возможна организация информационной системы на базе архитектуры "файл-сервер" с использованием СУБД Access, FoxPro (Visual FoxPro), Paradox и ряда других. Если количество пользователей системы не велико, подобное решение оптимально.

В архитектуре файл-сервер вся обработка данных выполняется на клиентских компьютерах , сервер служит в качестве хранилища данных (рис.1.5).

Рис.1.5 - Архитектура файл-сервер

Копии базы данных передаются для обработки на клиентские компьютеры, при этом постоянно выполняется синхронизация основной базы данных с ее копиями в случае их обновления.

Недостаток архитектуры файл-сервер – большая нагрузка на сеть и клиентские компьютеры, поскольку на всех клиентских компьютерах должна быть установлена копия СУБД, которая выполняет все необходимые функции по обработке данных, при этом все изменения в копиях обязательно передаются по сети в основную базу данных, существенно повышая сетевой трафик.

Преимущество состоит в том, что не требуется мощный сервер. Такую архитектуру можно реализовать даже в одноранговой сети без выделенного сервера, необходимо только выделить один из компьютеров в качестве хранилища общей базы данных.

Количество пользователей системы в архитектуре файл-сервер обычно не должно превышать 10-15, в противном случае пользователи будут ощущать замедление работы. Данное обстоятельство служит нарушением принципа масштабируемости (раздел 1.1), поэтому по мере роста количества пользователей ИС (допустим, произошло существенное расширение бизнеса) приходится выполнять переход от файл-серверной к клиент-серверной архитектуре. При разработке файл-серверной системы всегда нужно учитывать возможность такого перехода в будущем.

1.2.3. Архитектура «клиент-сервер»

Применительно к информационным системам архитектура «клиент-сервер» интересна и актуальна главным образом потому, что обеспечивает простое и относительно дешевое решение проблемы коллективного (многопользовательского) доступа к базам данных в локальной или глобальной сети.

Информационная система архитектуры «клиент-сервер» разбивается на две части, которые могут выполняться в разных узлах сети, - клиентскую и серверную части. На серверную часть возлагаются функции хранения и значительной части обработки данных, на клиентскую – функции взаимодействия с пользователем и, частично, обработки данных, полученных с сервера (рис. 1.6).

Рис. 1.6 - Архитектура «клиент-сервер»

Следует заметить, что обе части системы (серверная и клиентская) могут располагаться и на одном компьютере, такой вариант можно применять в процессе отладки клиент-серверной системы.

Для того, чтобы прикладная программа, выполняющаяся на клиентском компьютере, могла запросить услугу у сервера, требуется некоторый интерфейсный программный слой, поддерживающий взаимодействие сервера с клиентами. Прикладное ПО или конечный пользователь взаимодействуют с клиентской частью системы. Клиентская часть системы при потребности обращается по сети к серверной части. Интерфейс серверной части определен и фиксирован.

В современных информационных системах таким интерфейсом, как правило, является язык SQL, т.е. сервер принимает от клиентской части SQL-запрос и выполняет необходимые операции в базе данных, после чего возвращает ответ клиенту. По сути дела, язык SQL представляет собой стандарт интерфейса СУБД в открытых системах (концепция открытых систем затрагивалась в предыдущем разделе).

В системе «клиент-сервер» возможно создание новых клиентских частей уже существующей системы, причем максимальное количество одновременно работающих с общей БД клиентов несравнимо больше, чем в файл-серверной архитектуре, т.е. система клиент-сервер является более масштабируемой. Это объясняется тем, что сетевой трафик в клиент-серверной системе невысок (от клиента передаются только тексты запросов, от сервера – уже отобранные данные, а не вся база данных, как в архитектуре файл-сервер).

Термин «сервер баз данных» обычно используют для обозначения всей СУБД, основанной на архитектуре "клиент-сервер", включая серверную и клиентскую части. Собирательное название SQL-сервер относится ко всем серверам баз данных, основанных на использовании языка SQL.

В настоящее время имеется несколько широко распространенных коммерческих SQL-серверов – Oracle, DB-2, MS SQL Server, Sybase, Informix, Interbase и свободно распространяемые серверы с открытым исходным кодом PostGres (PostgreeSQL), MySQL, FireBird (свободно распространяемый вариант сервера Interbase). Приведенный список далеко не полон.

SQL-cерверы обладают преимуществами и недостатками. Очевидное преимущество - стандартность интерфейса. В пределе, хотя на практике это пока не совсем так, клиентские части могли бы работать с любым SQL-сервером вне зависимости от того, кто его произвел. Иными словами, прикладное программное обеспечение на стороне клиента легко настраивается на взаимодействие с любым новым SQL-сервером.

Недостаток – большая нагрузка на сервер, который должен отрабатывать запросы всех клиентов, и малая нагрузка на клиентскую часть. По мере роста количества одновременно работающих пользователей сервер часто становится узким местом всей системы и возникает необходимость его разгрузки. Для этого существуют два пути.

· Если клиентские компьютеры обладают достаточной мощностью, то можно возложить на них больше функций обработки данных, разгрузив сервер.

· В случае применения маломощных клиентских компьютеров (а это более типичная ситуация), применяют многозвенную (многоуровневую) архитектуру «клиент-сервер», выделив промежуточные дополнительные слои программного обеспечения между клиентом и сервером.

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА Основы информационных систем. Классификация архитектур информационных систем. Специализированные подсистемы (СУБД и т.д.). Распределенные информационные системы. Архитектуры веб-приложений. Сервис-ориентированная архитектура (SOA). Эволюция распределенных систем в сервис-ориентированные системы, облачные информационные системы и сервисы. Функциональные уровни информационной системы Декомпозиция информационных систем на слои и уровни. Выделение подсистем в архитектуре. Интеграция различных информационных систем, параллельные архитектуры. Архитектуры существующих проектов информационных систем.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Б. Я. Советов, А. И. Водяхо, В. А. Дубенецкий, В. В. Цехановский. Архитектура информационных систем: учебник для студ. учреждений высш. проф. образования. - М. : Издательский центр «Академия», Пирогов В.Ю. Информационные системы и базы данных. Организация и проектирование. – СПб.: БХВ-Петербург, – 528 с. Петров В.Н. Информационные системы. – СПб.: Питер, – 688 с.

КЛАССИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АРХИТЕКТУРЫ Архитектура (лат. architectural искусство проектировать и строить здания и другие сооружения (комплексы), создающие материально организованную среду, необходимую людям для их жизни и деятельности, в соответствии с современными техническими возможностями и эстетическими воззрениями общества.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ АРХИТЕКТУРЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ архитектура организационная структура системы; архитектура информационной системы концепция, опреде­ляющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов информационной системы; архитектура базовая организация системы, воплощенная в ее компонентах, их отношениях между собой и окружением, а также принципы, определяющие проектирование и развитие системы;

ОПРЕДЕЛЕНИЯ АРХИТЕКТУРЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ архитектура набор значимых решений по поводу организации системы программного обеспечения, набор структурных элементов и их интерфейсов, при помощи которых компонуется система вместе с их поведением, определяемым во взаимодействии между этими элементами, компоновка элементов в постепенно укрупняющиеся подсистемы, а также стиль архитектуры, который направляет эту органи­зацию (элементы и их интерфейсы, взаимодействия и компоновку); архитектура программы или компьютерной системы структу­ра или структуры системы, которые включают элементы программы, видимые извне свойства этих элементов и связи между ними; и т.д. На сайте SEI (Software Engineering Institute) имеется специальный раздел, посвященный определениям архитектуры программного обеспечения

ПОНЯТИЕ АРХИТЕКТУРЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ На сайте ISO/IEC (architecture.org/ieee-1471/defining- architecture.html) дается следующие определение архитектуры информационной системы: architecture.org/ieee-1471/defining- architecture.html Architecture system fundamental concepts or properties of a system in its environment embodied in its elements, relationships, and in the principles of its design and evolution. Архитектура системы – это основные понятия и свойства системы в окружающей среде, воплощенные в его элементы, отношения и в принципах своей конструкции и эволюции

ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ В качестве официального определения информационной системы (ИС) можно рассматривать определение, которое дает Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2006 г. 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»: «Информационная система совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств».

БИЗНЕС-АРХИТЕКТУРА Бизнес-архитектура, или архитектура уровня бизнес-процессов определяет бизнес-стратегии, управление, организацию, ключевые бизнес-процессы в масштабе предприятия, причем не все бизнес- процессы реализуются средствами ИТ-технологий. Бизнес-архитектура отображается на ИТ-архитектуру.

ИТ-АРХИТЕКТУРА ИТ-архитектура рассматривается в трех аспектах: обеспечивает достижение бизнес-целей посредством использования программной инфраструктуры, ориентированной на реализацию наиболее важных бизнес-приложений; среда, обеспечивающая реализацию бизнес- приложений; совокупность программных и аппаратных средств, составляющая информационную систему организации и включающая, в частности, базы данных и промежуточное программное обеспечение.

АРХИТЕКТУРА ДАННЫХ Архитектура данных информационной системы включает логические и физические хранилища данных и средства управления данными. Архитектура данных должна быть поддержана ИТ- архитектурой. В современных ИТ-системах, ориентированных на работу со знаниями, иногда выделяют отдельный тип архитектуры архитектуру знаний (Knowledge Architecture).

ПРОГРАММНАЯ АРХИТЕКТУРА Программная архитектура отображает совокупность программных приложений: Программное приложение это компьютерная программа, ориентированная на решение задач конечного пользователя. Архитектура приложения это описание отдельного приложения, работающего в составе ИТ- системы, включая его программные интерфейсы. Архитектура приложения базируется на ИТ- архитектуре и использует сервисы, предоставляемые ИТ-архитектурой.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АРХИТЕКТУРА Технологическая архитектура характеризует программно-аппаратные средства информационных систем и включает такие элементы, как процессор, память, жесткие диски, периферийные устройства, элементы для их соединения, операционные системы, а также сетевые средства.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Используется доменный подход к описанию ИТ-архитектур. Под доменной архитектурой понимают эталонную модель, описывающую множество систем, которые реализуют похожую структуру, функциональность и поведение. Можно выделить следующие основные характеристики домена задач: характер решаемых задач; тип домена; предметная область; степень автоматизации; масштаб применения.

ПРИМЕР ДЕЛЕНИЯ ИС ПО ХАРАКТЕРУ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ: системы, ориентированные на решение крупномасштабных задач преимущественно вычислительного характера; информационно-справочные (информационно-поисковые) ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью си­стемы является поиск и выдача информации в удобном для пользо­вателя виде; системы поддержки принятия решении; коммуникационные системы; ИС, ориентированные на предоставление услуг (сервисов), таких как доступ в Интернет, сервисы хранения данных, доступа к вычис­лительным ресурсам, доступа к данным и т. п.

ПРИМЕР ДЕЛЕНИЯ ИС ПО ПРИНАДЛЕЖНОСТИ К БАЗОВОМУ ДОМЕНУ: информационно-управляющие системы ИУС (Management Information Systems), управляющие системы УС (Process Control Systems), системы мониторинга и управления ресурсами СМУР (Resource Allocation and Tracking Systems), системы управления производством СУП (Manufacturing Systems), системы управления доступом СУД (Access Control Systems).

ПРИМЕР ДЕЛЕНИЯ ИС ПО ПРИНАДЛЕЖНОСТИ К ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ системы управления организацией ИС, предназначенные для выполнения функций управления организацией (предприятием); телекоммуникационные системы ИС, предназначенные для реализации функций, связанных передачей данных; геоинформационные системы ИС, обеспечивающие сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение про­странственно- координированных данных (пространственных дан­ных); торговые ИС; встроенные системы управления сложными объектами, такими как самолеты и корабли; медицинская информационная система ИС, предназначенные для использования в лечебных учреждениях.

ПРИМЕР КЛАССИФИКАЦИИ ПО МАСШТАБНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИС персональные ИС, предназначенные для использования одним человеком; групповые ИС, предназначенные для совместного использования группой людей, например сотрудниками одного подразделения; корпоративные ИС, охватывающие информационные про­цессы отдельной организации; глобальные ИС, охватывающие информационные процессы многих организаций.

Клиент (client) – пользователь и (или) компьютер, использующий какие- либо программные сервисы Сервер (server) – компьютер или центр обработки данных, предоставляющий программные сервисы Тонкий клиент (thin client) – клиент с минимальным пользовательским интерфейсом – не имеющий состояния, сеанса, полнофункционального GUI Rich client (полнофункциональный клиент) – клиент, имеющий полнофункциональный GUI и общающийся с сервером через слой промежуточного программного интерфейса (middleware), обеспечивающий его функциональность; Слой (layer) – крупная независимая компонента архитектуры ПО Уровень абстракции (abstraction layer) – горизонтальный слой (номер N); совокупность модулей, реализация которых использует только модули уровня N-1 (N > 0). Вертикальный срез (аспект) – совокупность рассредоточенных фрагментов кода, реализующих (сквозную) функциональность, например, проверку безопасности НЕКОТОРЫЕ СОВРЕМЕННЫЕ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПРИ ОПИСАНИИ АРХИТЕКТУРЫ ИС 0). Вертикальный срез (аспект) – совокупность рассредоточенных фрагментов кода, реализующих (сквозную) функциональность, например, проверку безопасности НЕКОТОРЫЕ СОВРЕМЕННЫЕ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПРИ ОПИСАНИИ АРХИТЕКТУРЫ ИС">

Промежуточное программное обеспечение (middleware) – совокупность слоев ПО, лежащих между клиентом и сервером и обеспечивающих их взаимодействие, например, поддержку сетевых коммуникационных протоколов Ярус (tier) – слой программного обеспечения, реализующий какую-либо независимую часть его архитектуры; например: business tier – реализация бизнес-логики; Web tier – реализация взаимодействия с Web Многоярусная архитектура (multi-tier architecture) – архитектура ПО, при которой презентация результатов, обработка и управление данными реализованы как отдельные процессы. Пример: Использование middleware для взаимодействия с сервером и СУБД для взаимодействия с данными НЕКОТОРЫЕ СОВРЕМЕННЫЕ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПРИ ОПИСАНИИ АРХИТЕКТУРЫ ИС

Многоклиентская архитектура (multi-tenant architecture) – архитектура клиент-серверного ПО, при которой один экземпляр серверного ПО, исполняемый на сервере, обслуживает несколько клиентов (tenants – букв. клиенты, арендаторы). Пример: Web-сервис Например, с точки зрения рассмотренных концепций, облачные вычисления соответствуют принципам multi- tiered and multi-tenant architecture. НЕКОТОРЫЕ СОВРЕМЕННЫЕ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПРИ ОПИСАНИИ АРХИТЕКТУРЫ ИС

МОДЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ Выделяют три основных параметра организации работы приложений в сети: Способ разделения приложения на части, выполняющиеся на разных компьютерах сети; Выделение специализированных серверов в сети, на которых выполняются некоторые общие для всех приложений функции; Способ взаимодействия между частями приложений, работающих на разных компьютерах.

СПОСОБЫ РАЗДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ НА ЧАСТИ Приложения условно можно разделить на следующие функциональные части: Средства представления данных на экране; Логика представления данных на экране (описывает правила и сценарии взаимодействия пользователя с приложениями); Прикладная логика (правила для принятия решений, вычислительные процедуры и т.п.); Логика данных – операции с данными, хранящимися в некоторой базе; Внутренние операции БД – действия СУБД, вызываемые в ответ на выполнение запросов логики данных; Файловые операции – стандартные операции над файлами и файловой системой.

34

Достоинства: пользователи совместно используют дорогие ресурсы ЭВМ и дорогие периферийные устройства централизация ресурсов и оборудования облегчает обслуживание и эксплуатацию вычислительной системы отсутствует необходимость администрирования рабочих мест пользователей Главный недостаток: пользователи полностью зависят от администратора хост-ЭВМ АРХИТЕКТУРА «ФАЙЛ-СЕРВЕР» Достоинства: многопользовательский режим работы с данными удобство централизованного управления доступом низкая стоимость разработки высокая скорость разработки невысокая стоимость обновления и изменения ПО Недостатки: проблемы многопользовательской работы с данными низкая производительность плохая возможность подключения новых клиентов ненадежность системы 38
41 ДВУХУРОВНЕВАЯ АРХИТЕКТУРА «КЛИЕНТ-СЕРВЕР» Достоинства: возможность распределить функции вычислительной системы между несколькими независимыми компьютерами все данные хранятся на защищенном сервере поддержка многопользовательской работы гарантия целостности данных Недостатки: неработоспособность сервера может сделать неработоспособной всю вычислительную сеть сложное администрирование высокая стоимость оборудования бизнес логика приложений осталась в клиентском ПО

МНОГОУРОВНЕВАЯ АРХИТЕКТУРА «КЛИЕНТ-СЕРВЕР» Достоинства: клиентское ПО не нуждается в администрировании масштабируемость конфигурируемость высокая безопасность и надежность низкие требования к скорости канала между терминалами и сервером приложений низкие требования к производительности и техническим характеристикам терминалов Недостатки: сложность администрирования и обслуживания более высокая сложность создания приложений высокие требования к производительности серверов приложений и сервера базы данных высокие требования к скорости канала (сети) между сервером базы данных и серверами приложений ОСОБЕННОСТИ АРХИТЕКТУРЫ ВЕБ- ПРИЛОЖЕНИЙ Отсутствие необходимости использовать дополнительное ПО на стороне клиента Возможность подключения практически неограниченного количества клиентов Централизованное место хранения данных Недоступность при отсутствии работоспособности сервера или каналов связи Достаточно низкая скорость веб-сервера и каналов передачи данных

Лекция 2. Информационная система как компонент эффективной системы управления организации

Современные ИС рассматриваются как эффективный инструмент в конкурентной борьбе предприятия. В связи с этим ИС призваны быстро адаптироваться к новым потребностям бизнеса (его целям и задачам) и полностью соответствовать архитектуре предприятия (Enterprise Architecture – EA).

Многие из аналитиков крупных компаний (например, Клиф Финкельштейн) считают, что в настоящее время большинство из них просто перешли от состояния ручного хаоса к состоянию хаоса автоматизированного. Соответственно, практически любые крупные организации требуют структуризации и документирования как бизнес-процессов, так и обеспечивающих их информационных систем.

Организациярассматривается как стабильная формальная социальная структура, которая получает ресурсы из окружающего мира и перерабатывает их в продукты своей деятельности. Организации обладают как рядом общих черт, присущих им всем, так и многими индивидуальными особенностями.

Различают следующие способы описания организации:

· путем задания структуры (структурная модель);

· путем описания состояний (статика и динамика, состояние организации–набор показателей)

· с помощью описания оператора (функциональная модель).

При анализе эффективности использования корпоративной ИС на предприятии достаточно часто возникает вопрос о необходимости соответствия ее архитектуры архитектуре самого предприятия. Внедрение информационных систем на предприятии является сложным трудоемким процессом. Вместе с тем многие организации тратят большие денежные средства на внедрение различных информационных систем без анализа общей концепции развития предприятия. Построение комплексной информационной системы современного предприятия можно сравнить по сложности с проектированием города, где информационные системы соответствуют зданиям. Информационные системы, как и отдельные здания, требуют поддержки и правильной эксплуатации, ремонта и модернизации. Но жизненный цикл информационной системы существенно короче жизненного цикла здания.

Поэтому при проектировании корпоративной ИС необходимо представлять метамодель организации. Метамодель организации - это наиболее общее и всестороннее представление ее как единой системы, имеющей краткосрочные и долгосрочные цели ведения деятельности, определенные миссией и стратегией, обладающей внешними и внутренними ресурсами, необходимыми для выполнения миссии и достижения поставленных целей, а также сложившимися правилами осуществления деятельности - способами реализации бизнес-процессов и бизнес-функций.

Задание метамодели организации означает определение ее архитектуры и инфраструктуры .

Архитектура организации (EA - Enterprise Architecture) – некоторая концепция (логическое построение), определяющая, что и как она делает (миссия, цели, стратегия, основные функции), на какие части она распадается (свойства элементов), где они размещены (структура организации) и как эти части и на каких принципах взаимодействуют (взаимосвязь компонентов). Архитектура организации, как описание организации высшего для нее уровня, содержит в себе понятия более низкого уровня - архитектуры функциональных и структурных частей организации.

Архитектура предприятия определяет общую структуру и функции подсистем (бизнес и ИТ) в рамках всей организации в целом (включая партнеров и другие организации, формирующие так называемое «предприятие реального времени»), обеспечивает общую рамочную модель (framework), стандарты и руководства для архитектуры уровня отдельных проектов. Общее видение, обеспечиваемое архитектурой предприятия, создает возможность единого проектирования систем, адекватных, с точки зрения обеспечения целей организации , и способных к взаимодействию и интеграции там, где это необходимо.

Для построения архитектуры организации необходима определенная инфраструктура организации – комплекс взаимосвязанных обслуживающих структур, составляющих и/или обеспечивающих основу для решения некоторой проблемы или задачи, т.е. инфраструктура - это набор средств реализации архитектуры. Выбор определенной архитектуры организации предопределяет необходимую для этого инфраструктуру. Для понятия «инфраструктура» также как и для понятия «архитектура» характерно содержание описания инфраструктур нижнего уровня иерархии и инфраструктур функциональной нацеленности

В соответствии со стандартом ANSI/IEEE 1471 архитектура организации рассматривается, как «фундаментальная организация системы , состоящая из совокупности компонент, их связей между собой и внешней средой, и принципы, которыми руководствуются при их создании и развитии».

Архитектура организации имеет две составляющие, которые описывают деятельность компании с двух основных позиций (Рис. 1.8):

· бизнес-архитектура описывает бизнес-правила и взаимодействие бизнес-процессов, структуру и потоки необходимой информации;

· архитектура информационных технологий описывает предприятие с позиции технических понятий, таких как аппаратные и компьютерные средства, программное обеспечение, защита и безопасность.

Рис. 1.8 Взаимосвязь архитектур бизнеса и ИС

Формализация архитектуры информационных систем предприятия обеспечивает уменьшение их уровня сложности и упрощает интеграцию. Оптимизация бизнес-процессов компании и оптимизация функциональности информационных систем, используемых для автоматизации бизнес-процессов, увеличивает приток инвестиций в информационные технологии. Архитектура предприятия в первую очередь объединяет архитектуры информационных технологий и бизнеса, обеспечивая системный подход к вопросам управления предприятием

Архитектура предприятия является связующим звеном между информационными системами и потребностями бизнеса предприятия для чего объединяет в себе процессы стратегического бизнес-планирования, прикладные информационные системы и процессы их сопровождения.

При этом архитектура предприятия неразрывно связана с основными рабочими процессами:

· стратегия и планирование на уровне предприятия;

· управление корпоративными проектами.

При разработке стратегии предприятия (Strategy and Planning) и в процессе управления корпоративными проектами (Enterprise program management) в настоящее время принято учитывать направление, непосредственно связанное с информационными технологиями. Современный менеджмент рассматривает ИТ-проекты и стратегические инициативы в области ИТ как определенный актив компании, которым можно управлять.

Специалисты компании META Group считают, что Business and IT portfolio management включает в себя управление портфелем информационных технологий, которое рассматривается, как процесс управления инвестициями в области управления ИТ-проектами. Под портфелем понимается совокупность проектов, выполняемых на общем пуле ресурсов (финансы, люди, оборудование, материалы, энергия). При этом пул ресурсов и результаты всех проектов портфеля находятся в компетенции одного центра ответственности – область пересечения архитектуры предприятия, стратегии предприятия и управления корпоративными проектами (Рис. 1.9). Стратегия и планирование при этом обеспечивают основу для выработки ИТ-стратегии предприятия, в соответствии с которыми появляются проекты внедрения (модернизации) информационных систем. Управление проектами – можно рассматривать, в первую очередь, как механизм, обеспечивающий переход от текущего состояния предприятия к планируемому, или, другими словами, переход от текущей архитектуры предприятия к целевой архитектуре.

Рис. 1.9 Управление портфелем информационных технологий

Представление информационных технологий в виде активов компании, позволяет корректно оценивать и расставлять приоритеты при вложении инвестиций и управлении ИТ-проектами (активами) с учетом приемлемого уровня риска, и, таким образом планировать инвестиции в эту область. Считается, что управление ИТ-портфелем должно преследовать три основные цели:

· максимизация эффективности ИТ-портфеля;

· синхронизация ИТ-портфеля с требованиями бизнеса;

· поиск оптимального баланса между риском и потенциальной отдачей от ИТ-портфеля.

Архитектура предприятия является одним из элементов управления ИТ-портфелем. Архитектура предприятия позволяет увидеть весь комплекс видов деятельности предприятия в целом, создает многоуровневые связи (стратегический уровень, структурный уровень, операционный уровень), отражающие воздействие отдельных элементов стратегии развития предприятия на его бизнес-процессы (Рис. 1.10), и их зависимость от информационных систем и технологических элементов. Она предоставляет необходимую информацию о бизнес-процессах и технологиях, необходимых для создания на предприятии эффективной информационной системы. Архитектура предприятия не только является основой для формирования портфеля активов, но также обеспечивает весь жизненный цикл многих ИТ-активов.

Рис. 1.10. Управление предприятием

В соответствии со структурой системы управления предприятием выделяют уровни абстракции архитектуры предприятия. На каждом из них существует единый набор моделей, принципов, руководства и, которые используются для создания и развития систем в контексте деятельности всего предприятия в целом. Можно выделить следующие три уровня абстракции (Рис. 1.11) 7: уровень архитектуры предприятия; уровень архитектуры отдельных решений; прикладной уровень (дизайн и разработка решений).

Рис. 1.11. Уровни абстракции архитектуры предприятия в контексте его видов деятельности

Уровень архитектуры предприятия – описывает элементы архитектуры стратегического уровня, ориентированные на создание общей концепции развития в масштабах всего предприятия в целом. На этом уровне рассматриваются основные цели и задачи предприятия, стратегия его развития, на основе которых разрабатывается ИТ-стратегия и ИТ-архитектура предприятия (формирование стратегии или предварительное планирование) . Здесь определяется общая структура информационных систем в рамках всей организации, в целом, и выделяются их основные функции.

Уровень архитектуры предприятия – это в первую очередь общая схема функционирования всего предприятия в целом, открывающая возможность проектирования всего комплекса информационных систем, обеспечивающих потребности предприятия, и их эффективную интеграцию. Построение такой схемы позволяет не только показать, какие именно бизнес-процессы, и информационные системы обеспечивают достижение основных целей предприятия, но и избежать их дублирования, повысить эффективность совместной работы.

Уровень отдельных решений – соответствует структурному уровню управления и определяет структуру и функции отдельных проектов. На этом уровне, формируется детализированная информация о приложениях, бизнес-процессах и их взаимосвязях. Здесь определяется структура информационных систем, их интерфейсы и функции. Определяются планы и схемы их развития, разрабатывается соглашение об уровне обслуживания (SLA).

Архитектура уровня отдельных проектов оценивает проект внедрения новых элементов информационной системы предприятия: как новые информационные системы будут вписываться в контекст всего предприятия, с кем они будут взаимодействовать и какие технологии использовать.

Прикладной уровень , включающий в себя дизайн отдельного решения и его архитектуру, планы реализации проектов. На этом уровне происходит работа уже непосредственно с информационными системами. Определяется структура и функции отдельных приложений, которые разрабатываются с целью обеспечения конкретной функциональности. Здесь происходит реализация стандартов и руководств, определенных на верхних уровнях.

Информационная система, на данном уровне рассматривается как сложный комплексный объект, динамически изменяющийся во времени. Конкретная реализация системы включает в себя приложения, базы данных и их реальное размещение, архитектуру, фактические потоки данных и реализацию процессов управления.

Количество уровней абстракции и их тип могут изменяться в зависимости от поставленных задач. Использование уровней абстракции позволяет осуществлять декомпозицию предприятия на отдельные подсистемы и элементы с последующим их анализом. Концепция разделения архитектуры предприятия на различные уровни абстракции помогает менеджерам принимать обоснованные управленческие решения на основе анализа влияния планируемых изменений на предприятие в целом.

При внесении изменений в архитектуру предприятия используют различные уровни абстракции. Это связано с тем, что каждый уровень абстракции использует свои модели, описывающие определенные предметные области. Например, при внедрении информационных технологий на предприятии принято выделять следующие уровни абстракции:

· уровень контекста (почему?) ориентирован в первую очередь на руководство и обосновывает необходимость проектов;

· концептуальный уровень (что?) определяет общие требования к проекту и возможные варианты его реализации;

· логический уровень (как?) описывает способ реализации данного проекта;

· физический уровень определяет решения, стандарты и технологии, позволяющие реализовать проект

Таким образом, можно говорить, архитектура предприятия является инструментом управления, обеспечивающим процесс принятия решений об инвестициях в информационные технологии, стирающим грань между управлением бизнесом и ИТ-подразделением.

Традиционно считалось, что новые инициативы по внедрению информационных технологий должны отражать требования бизнеса, и новые информационные системы должны создаваться в соответствии с этими требованиями. Однако на современном этапе развития общества бизнес должен не только формировать свои требования к ИС, но и адекватно реагировать на «сигналы» ИТ-подразделений, которые открывают предприятиям новые возможности повышения конкурентоспособности вследствие использования достижений научно-технического прогресса в области информационных систем и технологий. Таким образом, архитектуру предприятия можно рассматривать как инструмент инновационного развития организационных принципов построения деятельности предприятия, обеспечивающий его эффективное функционирование (Рис. 1.12).

Рис. 1.12. Эволюция организационных принципов управления предприятием

С точки зрения развития предприятия принято рассматривать две составляющие его архитектуры:

· целевую архитектуру (Target Architecture) – отражает план развития архитектуры предприятия («To be»);

· текущая архитектура (Current architecture) – описывает текущее состояние архитектуры предприятия («As is»).

Текущая архитектура отражает объективную реальность, существующую на предприятии в данный момент времени, и включает в себя соответствующие компоненты (бизнес-процессы, информационные системы, технологические элементы) и их связи. Это набор моделей с неизбежными упрощениями, ограничениями, отражающими субъективизм менеджеров.

Основу разработки текущей архитектуры составляет процесс документирования и поддержания информации о состоянии предприятия в актуальном виде, обеспечивающий регистрацию и контроль информации обо всех элементах архитектуры предприятия, включающий в себя ведение базы данных по архитектурным объектам, ведение управленческого учета и учета состояния.

Процесс разработки текущей архитектуры аналогичен процессу ITIL/ITSM (управление конфигурацией - Configuration Management). Для упрощения работы по разработке текущей архитектуры многие компании используют базу данных конфигурационных единиц (CMDB), дополнив ее необходимой информацией. Процесс разработки текущей архитектуры аналогичен процессу, реализованному в концепции ITIL/ITSM (концепция управления ИТ-подразделением предприятия).

Целевая архитектура - описывает желаемое будущее состояние предприятия или "что должно быть сформировано", то есть – целевая архитектура является перспективной (идеальной) моделью предприятия.

Основу целевой архитектуры составляют:

· стратегические требования к бизнес-процессам и информационным технологиям;

· информация о выявленных «узких местах» и путях их устранения;

· анализ технологических тенденций и среды деятельности бизнеса предприятия.

Целевая архитектура (модель «Тo be») и текущая архитектура (модель «Аs is») описывают начальное и конечное состояние предприятия (до и после внесения изменений в его инфраструктуру). При этом сам процесс изменений не рассматривается. Смена текущей архитектуры предприятия на целевую означает перевод предприятия на новый этап развития. Следовательно, архитектура предприятия характеризуется определенным жизненным циклом, связанным, в некоторой степени, с жизненным циклом информационных систем.

Современные подходы к построению архитектуры предприятия традиционно разделяют ее на несколько предметных областей (слоев). Количество предметных областей зависит от используемых методик. Рассмотрим предметные области, использующиеся в большинстве из существующих методик (Рис. 1.13):

· стратегические цели и задачи предприятия;

· бизнес-архитектура предприятия;

· архитектура информационных технологий (ИТ архитектура предприятия).

Рис. 1.13. Предметные области архитектуры предприятия

Архитектуру ИТ, в свою очередь, разделяют на:

· информационную архитектуру (Enterprise Information Architecture);

· архитектуру прикладных решений (Enterprise Solution Architecture);

· технологическую архитектуру (Enterprise Technical Architecture).