Классификация программных средств разработки информационной системы. Лекция №8

1.

Использование инфомационнокоммуникационных технологий в
радиоаппаратостроении
Тема лекции: Классификация программных средств разработки
информационной системы
Преподаватель: Дарий Сергей Витальевич

2.

Типы информационных приложений
Разработка информационных приложений становится широко
распространенной задачей, решаемой различными государственными
органами управления и коммерческими организациями. Поэтому важно
разобраться, что собой представляют информационные приложения,
выделить наиболее характерные области их применения и соотнести их с
типами информационных систем.
Информационное приложение - прикладная программная
подсистема, ориентированная на сбор, хранение, поиск и обработку
текстовой и/или фактографической информации. Подавляющее
большинство информационных приложений работает в режиме диалога с
пользователем. В общем случае типовые программные компоненты
информационного приложения включают: диалоговый ввод-вывод, логику
диалога, прикладную логику обработки данных, логику управления
данными, операции манипулирования файлами и/или базами данных.

3.

Типы информационных приложений
Значительная часть возможностей приложения закладывается в
системном программном обеспечении, в библиотеках и конструкциях
инструментальных средств разработки. Однако остается часть
приложения, специфичная для конкретной предметной области.
Основными объектами разработки являются компоненты приложения,
определяющие логику диалога, а также логику обработки и управления
данными. Часто преобладающее значение имеет диалог, пронизывающий
все приложение, поэтому многие инструменты ориентированы именно на
упрощение и ускорение создания диалога в приложении. Несмотря на
манипуляционный характер процесса разработки, промежуточное
представление приложения оформляется в виде языкового описания, что
позволяет быстро разработанный макет в дальнейшем начинять
содержательной обработкой данных, но уже с помощью языка
программирования.

4.

Групповые информационные системы
Групповые информационные системы ориентированы на коллективное
использование информации членами рабочей группы (одного подразделения),
чаще всего строятся как локальная вычислительная сеть ПК или реже как
многотерминальная централизованная вычислительная система. Однотипные
или специализированные рабочие места обеспечивают вызов одного или
нескольких конкретных приложений. Общий информационный фонд
представляет собой базу данных или совокупность файлов документов.
Совместное использование информации организуется с помощью блокировок
записей и файлов.
При разработке таких приложений используются многопользовательские
"настольные СУБД", серверы БД для рабочих групп (Btrieve, NetWare SQL, Gupta
SQLBase, Sybase Anywhere SQL, MS SQL Server, Progress, Informix-SE, Workgroup
Oracle и др.) и соответствующие инструменты разработки или системы
управления документами и их инструментальные средства. Взаимодействие
пользователей происходит через централизованную базу данных или
посредством сетевой файловой системы или через электронную почту.

5.

Основные типы информационных систем
Рассмотрим основные типы информационных систем и связанные
с ними приложения. По оперативности обработки данных различают
пакетные и оперативные информационные системы (реального
времени). Информационные системы с пакетной обработкой в чистом
виде можно встретить на больших централизованных ЭВМ. В
информационных системах организационного управления преобладает
режим оперативной обработки транзакций OLTP (OnLine Transaction
Processing) для отражения актуального состояния предметной области в
любой момент времени, а пакетная обработка занимает весьма
ограниченную нишу. Для систем OLTP характерен регулярный
(возможно, интенсивный) поток довольно простых транзакций,
играющих роль заказов, платежей, запросов и т. п. Важными
требованиями являются высокая производительность обработки
транзакций и гарантированная доставка информации при удаленном
доступе к БД по телекоммуникациям.

6.

Основные типы информационных систем
Системы поддержки принятия решений DSS (Decision Support
System) представляют собой другой тип информационных систем, в
которых с помощью довольно сложных запросов производится отбор и
анализ данных в различных разрезах: временных, географических и по
различным показателям. Помимо традиционных средств доступа к БД
развитые системы DSS включают следующие средства:
• извлечения данных из разнородных источников, включая
неструктурированную информацию;
• многомерного анализа данных;
• обработки статистики;
• моделирования правил и стратегии деловой деятельности;
• деловой графики для представления результатов анализа;
• анализа "что если";
• искусственного интеллекта.

7.

Основные типы информационных систем
Средства искусственного интеллекта составляют экспертную
подсистему, основанную на правилах или прецедентах из базы
знаний и соответствующих механизмов вывода. В общем случае
требование оперативности не является обязательным для таких
систем с учетом сложности транзакций и аналитической
обработки.

8.

OLAP
В классе систем поддержки принятия решений выделяется
отдельный класс систем оперативной аналитической обработки
OLAP (OnLine Analysis Processing). Здесь оперативность обработки
достигается за счет применения мощной многопроцессорной
вычислительной техники, специальных OLAP-серверов,
изощренных методов многомерного анализа и специальных
хранилищ данных Data Warehouse, накапливающих информацию
(из разных источников за большой период времени) и
обеспечивающих к ним оперативный доступ. Кроме готовых OLAPсистем для конкретных областей, например финансовой,
существуют инструментальные наборы для разработки подобных
приложений на базе СУБД или OLAP-серверов и хранилищ данных.

9.

Варианты построения информационных
приложений
Групповые и корпоративные информационные системы и
соответствующие приложения могут строиться различными способами:
• многотерминальные централизованные вычислительные системы;
• системы на основе локальной сети ПК (файл-серверные приложения);
• системы с архитектурой клиент-сервер;
• системы с распределенными вычислениями;
• офисные системы;
• системы на основе Internet/Intranet-технологий.
Для лучшего понимания ограничений различных архитектур
информационных систем, разделим приложения на типовые
компоненты.

10.

Типовые компоненты информационных
приложений
Выделим в информационном приложении типовые
функциональные компоненты, достаточные для формирования любого
приложения на основе БД.
• PS (Presentation Services) - средства представления. Обеспечиваются
устройствами, принимающими ввод от пользователя и отображающим
то, что сообщает ему компонент логики представления PL, плюс
соответствующая программная поддержка. Может быть текстовым
терминалом или Х-терминалом, а также ПК или рабочей станцией в
режиме программной эмуляции терминала или Х-терминала.
• PL (Presentation Logic) - логика представления. Управляет
взаимодействием между пользователем и ЭВМ. Обрабатывает
действия пользователя по выбору альтернативы меню, по нажатию
кнопки или при выборе элемента из списка.

11.

Типовые компоненты информационных
приложений
• BL (Business or Application Logic) - прикладная логика. Набор правил для
принятия решений, вычислений и операций, которые должно выполнить
приложение.
• DL (Data Logic) - логика управления данными. Операции с базой данных (SQLоператоры SELECT, UPDATE и INSERT), которые нужно выполнить для
реализации прикладной логики управления данными.
• DS (Data Services) - операции с базой данных. Действия СУБД, вызываемые
для выполнения логики управления данными, такие как манипулирование
данными, определения данных, фиксация или откат транзакций и т. п. СУБД
обычно компилирует SQL-предложения.
• FS (File Services) - файловые операции. Дисковые операции чтения и записи
данных для СУБД и других компонент. Обычно являются функциями ОС.
Можно привести несколько схем построения информационных систем
(таблица 1) в зависимости от размещения типовых компонентов приложения
по узлам сети.

12.

Таблица 1
Сх
Описание схемы
Клиент
Сервер-1
Сервер-2
Пример реализации
1
Централизованная
многотерминальная система
PS
PL, BL, DL, DS, FS
-
Сервер Sun с X-терминалами в
среде ОС Solaris
2
Локальная сеть ПК с файл
серверными приложениями
PS, PL, BL, DL, DS
FS
-
Локальная сеть ПК в среде
NetWare, программы на FoxPro,
Clipper и др.
3
4
5
6
7
8
9
10
Выделим в информационном приложении типовые
функциональные компоненты, достаточные для формирования любого
приложения на основе БД.
• PS (Presentation Services) - средства представления. Обеспечиваются
устройствами, принимающими ввод от пользователя и отображающим
то, что сообщает ему компонент логики представления PL, плюс
соответствующая программная поддержка. Может быть текстовым
терминалом или Х-терминалом, а также ПК или рабочей станцией в
режиме программной эмуляции терминала или Х-терминала.
• PL (Presentation Logic) - логика представления. Управляет
взаимодействием между пользователем и ЭВМ. Обрабатывает
действия пользователя по выбору альтернативы меню, по нажатию
кнопки или при выборе элемента из списка.
Удаленный доступ к данным на
сервере БД
PS, PL, BL, DL
DS, FS
-
Система клиент-сервер с
доступом ПК к серверу БД
Informix (NetWare)
Удаленный доступ к БД с
использованием хранимых
процедур
PS, PL, DL
BL, DS, FS
-
Система клиент-сервер, доступ
ПК к серверу ORACLE в среде
SCO Unix
Удаленный доступ к БД с
PS, PL, BL, DL
разделением логики приложения
BL, DL, DS, FS
-
Система клиент-сервер, доступ
ПК к серверу ORACLE на Sun
(Solaris)
Удаленное представление
данных с доступом к Unixсистеме
BL, DL, DS,FS
-
Сеть ПК/станций, приложения на
мониторе транзакций и СУБД в
Unix
Удаленное управление файлPS
серверным приложением в сети
PL, BL, DL, DS
FS
Связь удаленных ПК с сервером
доступа WinView в сети для
работы с СУБД FoxPro
Многотерминальный сервер
PS
приложений для доступа к СУБД
PL, BL, DL
DS, FS
Сервер приложений на SCO
Unix, доступ терминалов к
ORACLE на HP
3-х звенная система на Unix с
монитором транзакций
PS, PL
BL, DL
DS, FS
Сеть ПК, сервер приложений на
TUXEDO и СУБД ORACLE в
среде Solaris на Sun
3-х звенная система с
монитором транзакций и
разделением логики
PS, PL, BL
BL, DL
DS, FS
Аналогично предыдущему, но
контроль данных выполняется
на клиентских узлах
PS, PL

13.

Централизованные многотерминальные
системы
В централизованной системе, характерной для Unix,
терминал реализует лишь функции представления данных PS, тогда
как остальные функции обеспечивает центральный узел. Центр
должен реагировать на каждый запрос пользователя (PL),
выполнять логику приложения (BL, DL) и извлекать данные из БД
(DS, FS). Имеются две серьезные проблемы для централизованной
схемы: трудно обеспечить графический интерфейс; каждый
дополнительный пользователь и приложение вносят существенную
нагрузку на сервер, теряется масштабируемость.

14.

Файл-серверные приложения
В отличии от централизованной системы архитектура "файлсервер" не имеет сетевого разделения компонентов диалога PS и
PL, использует ПК для функций отображения, что облегчает
построение графического интерфейса. Файл-сервер только
извлекает данные из файлов, так что дополнительные
пользователи и приложения добавляют лишь незначительную
нагрузку на ЦП. Каждый новый клиент добавляет вычислительную
мощность к сети.

15.

Файл-серверные приложения
Объектами разработки в файл-серверном приложении
являются компоненты приложения, определяющие логику диалога
PL, а также логику обработки BL и управления данными DL.
Разработанное приложение реализуется либо в виде законченного
загрузочного модуля или в виде специального кода для
интерпретации.
Однако такая архитектура имеет два основных недостатка:
некоторые запросы к БД могут перекачивать всю БД клиенту,
загружая сеть и имея непредсказуемое время реакции, тем самым,
создавая значительный сетевой график, а также возникающая
проблема "толстого клиента" - Windows-интерфейс, коды
приложения и СУБД могут перегрузить даже мощный ПК.