Характеристика, виды и принцип работы автоматизированных информационных систем

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Эффективное управление предприятием в современных условиях невозможно без использования компьютерных технологий. Правильный выбор программного продукта и фирмы-разработчика - это первый и определяющий этап автоматизации бухгалтерского учета. В настоящее время проблема выбора информационной системы (ИС) из специфической задачи превращается в стандартную процедуру. В этом смысле российские предприятия сильно уступают зарубежным конкурентам. Иностранные предприятия, как правило, имеют опыт модернизации и внедрения не одного поколения ИС. В развитых западных странах происходит смена уже четвертого поколения ИС. На российских предприятиях зачастую используют системы первого или второго поколения.

Руководители многих российских предприятий имеют слабое представление о современных компьютерных интегрированных системах и предпочитают содержать большой штат собственных программистов, которые разрабатывают индивидуальные программы для решения стандартных управленческих задач.

Процедура принятия решения о выборе наиболее эффективной компьютерной системы управления нова для большинства отечественных руководителей, а ее последствия во многом будут оказывать значительное влияние на предприятие в течение нескольких лет. Т.к. применение интегрированной ИС, которая отвечала бы требованиям предприятия (масштабу, специфике бизнеса и т.д.), позволила бы руководителю минимизировать издержки и повысить оперативность управления предприятием в целом.

1. Классификация автоматизированных информационных систем

Предлагается использовать следующую классификацию систем и подсистем КИС. В зависимости от уровня обслуживания производственных процессов на предприятии сама КИС или его составная часть (подсистемы) могут быть отнесены к различным классам:

Класс A: системы (подсистемы) управления технологическими объектами и/или процессами.

Класс B: системы (подсистемы) подготовки и учета производственной деятельности предприятия.

Класс C: системы (подсистемы) планирования и анализа производственной деятельности предприятия.

Системы (подсистемы) класса A - системы (подсистемы) контроля и управления технологическими объектами и/или процессами. Эти системы, как правило, характеризуются следующими свойствами:

· достаточно высоким уровнем автоматизации выполняемых функций;

· наличием явно выраженной функции контроля за текущим состоянием объекта управления;

· наличием контура обратной связи;

· объектами контроля и управления такой системы выступают:

- технологическое оборудование;

- датчики;

- исполнительные устройства и механизмы.

· малым временным интервалом обработки данных (т.е. интервалом времени между получением данных о текущем состоянии объекта управления и выдачей управляющего воздействия на него);

· слабой (несущественной) временной зависимостью (корреляцией) между динамически изменяющимися состояниями объектов управления и системы (подсистемы) управления.

В качестве классических примеров систем класса A можно считать:

· SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition (диспетчерский контроль и накопление данных);

· DCS - Distributed Control Systems (распределенные системы управления);

· Batch Control - системы последовательного управления;

· АСУ ТП - Автоматизированные Системы Управления Технологическими Процессами.

Системы класса B - это системы (подсистемы) подготовки и учета производственной деятельности предприятия. Системы класса B предназначены для выполнения класса задач, требующих непосредственного участия человека для принятия оперативных (тактических) решений, оказывающих влияние на ограниченный круг видов деятельности или небольшой период работы предприятия.

В некотором смысле к таким системам принято относить те, которые находятся на уровне технологического процесса, но с технологией напрямую не связаны.

В перечень основных функций систем (подсистем) данного класса можно включить:

· выполнение учетных задач, возникающих в деятельности предприятия;

· сбор, предварительную подготовку данных, поступающих в КИС из систем класса A, и их передачу в системы класса C;

· подготовку данных и заданий для автоматического исполнения задач системами класса A.

С учетом прикладных функций этот список можно продолжить следующими пунктами:

· управление производственными и человеческими ресурсами в рамках принятого технологического процесса;

· планирование и контроль последовательности операций единого технологического процесса;

· управление качеством продукции;

· управление хранением исходных материалов и произведенной продукции по технологическим подразделениям;

· управление техническим обслуживанием и ремонтом.

Эти системы, как правило, имеют следующие характерные признаки и свойства:

· наличие взаимодействия с управляющим субъектом (персоналом), при выполнении стоящих перед ними задач;

· интерактивность обработки информации;

· небольшой длительностью обработки данных, колеблющейся от нескольких минут до несколько часов или суток;

· наличием существенных временной и параметрической зависимостей (корреляций) между обрабатываемыми данными;

· система оказывает влияние на ограниченный круг работ и видов деятельности предприятия;

· система оказывает влияние на небольшой период работы предприятия (в пределах от месяца до полугода);

· наличием сопряжения с системами класса A и/или C.

Классическими примерами систем класса B можно считать:

· MES - Manufacturing Execution Systems (системы управления производством);

· MRP - Material Requirements Planning (системы планирования потребностей в материалах);

· MRP II - Manufacturing Resource Planning (системы планирования ресурсов производства);

· CRP - C Resource Planning (система планирования производственных мощностей);

· CAD - Computing Aided Design (автоматизированные системы проектирования - САПР);

· CAM - Computing Aided Manufacturing (автоматизированные системы поддержки производства);

· CAE - Computing Aided Engineering (автоматизированные системы инженерного проектирования - САПР);

· PDM - Product Data Management (автоматизированные системы управления данными);

· SRM - Customer Relationship Management (системы управления взаимоотношениями с клиентами);

· всевозможные учетные системы и т.п.

Одна из причин возникновения подобных систем - необходимость выделить отдельные задачи управления на уровне технологического подразделения предприятия.

Системы класса C - это системы (подсистемы) планирования и анализа производственной деятельности предприятия. Системы класса C предназначены для выполнения класса задач, требующих непосредственного участия человека для принятия стратегических решений, оказывающих влияние на деятельность предприятия в целом.

В круг задач решаемых системами (подсистемами) данного класса можно включить:

· анализ деятельности предприятия на основе данных и информации, поступающей из систем класса B;

· планирование деятельности предприятия;

· регулирование глобальных параметров работы предприятия;

· планирование и распределение ресурсов предприятия;

· подготовку производственных заданий и контроль их исполнения.

· наличие взаимодействия с управляющим субъектом (персоналом), при выполнении стоящих перед ними задач;

· интерактивность обработки информации;

· повышенной длительностью обработки данных, колеблющейся от нескольких минут до несколько часов или суток;

· длительным периодом принятия управляющего решения;

· наличием существенных временной и параметрической зависимостей (корреляций) между обрабатываемыми данными;

· система оказывает влияние на деятельность предприятия в целом;

· система оказывает влияние на значительный период работы предприятия (от полугода до нескольких лет);

· наличием непосредственного сопряжения с системами класса B.

Классическими названиями системы класса B можно считать:

· ERP - Enterprise Resource Planning (Планирование Ресурсов Предприятия);

· IRP - Intelligent Resource Planning (системами интеллектуального планирования);

· АСУП;

· EIS.

2. Современный рынок финансово-экономического прикладного программного обеспечения

Сегодняшний рынок финансово-экономического прикладного программного обеспечения формируется под воздействием трех основных факторов:

* постоянно растущих требований потребителей;

* конъюнктурного мировоззрения большинства разработчиков;

* неустойчивости нормативно-правовой среды.

Влияние этих факторов делает рынок разнообразным и неоднородным. Для решения задачи выбора ИС необходимо познакомиться с их классификацией. Все программы в области бухгалтерского учета и финансов условно можно разделить на:

1. Интегрированные финансовые системы (ИФС).

2. Бухгалтерский конструктор.

3. Бухгалтерский комплекс автоматизированных рабочих мест (АРМ).

4. Бухгалтерия-офис.

5. Эккаунт кутюр - индивидуально дорабатываемые и внедряемые системы на базе типового бухгалтерского ядра.

6. Отраслевые системы с бухгалтерским учетом, это бухгалтерский комплекс АРМ + специализированные отраслевые АРМы.

7. Финансово-аналитические системы.

8. Правовые системы и базы данных (ПБД).

Рассмотрим подробнее каждую из вышеназванных групп:

Интегрированная финансовая система

Интегрированная финансовая система состоит из отдельных блоков - модулей учета. Степень интеграции системы характеризует принцип связи, как между отдельными модулями системы, так и с другими программными продуктами, работающими на предприятии.

Система считается интегрированной в случае, если существует двухсторонняя связь между всеми модулями системы.

Пример ИФС: “БЭСТ”, “Галактика”, “Парус” и другие.

Бухгалтерский конструктор.

Под бухгалтерским конструктором понимается бухгалтерская система с расширенными инструментальными возможностям.

Первичные возможности данного программного продукта достаточно ограничены. Например, выполнение в рамках бухгалтерского конструктора таких операций, как расчет износа основных средств, расчет заработной платы и т.п., практически невозможно осуществить без соответствующих настроек. Однако, овладев специальным языком, пользователь может самостоятельно научить программу выполнять любые расчеты, создавать отчеты и т.п.

Этот класс систем ориентирован на массовый тираж. В одной программе трудно учесть специфику учета нескольких бухгалтерий. Поэтому появились некие универсальные заготовки, из которых с помощью настроек создается программный продукт, подходящий для учета в любой фирме.

Данный класс программ лучше адаптирован к быстроменяющемуся законодательству.

Пример бухгалтерского конструктора: “1С: Бухгалтерия”, “Инотек”, “Quiken” и другие.

Бухгалтерский комплекс АРМ

Бухгалтерский комплекс подразумевает создание отдельных программ под каждый раздел учета с возможностью последующего агрегирования данных.

Данный продукт является самой старой формой существования бухгалтерских программ на российских предприятиях. Для средних и крупных фирм она остается рациональной до сих пор.

Пример бухгалтерского комплекса АРМ: “МОНОЛИТ” и другие.

Бухгалтерия-офис.

Под бухгалтерией - офис понимают систему автоматизированного управления предприятием. Программы данного класса называют “корпоративными системами управления финансами и бизнесом”. Термин “корпоративный учет” является новым для российских предприятий. Известно, что учет на предприятии не сводится только к бухгалтерскому учету, построенному на двойной записи и проводках по корреспондирующим счетам. Существует еще и управленческий учет, формы которого определяются нуждами самого предприятия. Данный вид учета приближен к текущей деятельности фирмы и решает в первую очередь оперативные задачи.

Бухгалтерия - офис настроена, как правило, не только на бухгалтера, но и на руководителя, менеджера и других представителей управленческого звена. Огромное внимание в программах этого класса уделяется возможности эффективного управления предприятием и получению прибыли. При этом очень трудно определить, какой учет “первичнее” - бухгалтерский или оперативный. Например, когда руководитель ставит задачу минимизации налога на прибыль, то для принятия правильных решений необходимо знать размер облагаемой прибыли по данным бухгалтерского учета. С другой стороны, для отражения в бухгалтерском учете величины товарных запасов требуются данные оперативного учета о поступлении, перемещении, выбытии товарных ценностей. Таким образом, бухгалтерский учет направлен на решение задач по обобщению показателей деятельности предприятия, тогда как оперативно - управленческий учет решает частные, ежедневные задачи. Оторвать одну форму учета от другой практически невозможно. Оба вида учета существуют совместно и образуют единый целостный учет, который и называется корпоративным.

Класс систем бухгалтерия - офис очень молод. В России предложение данных программных продуктов весьма ограничено западными разработками.

Пример систем для автоматизированного управления предприятием: “Baan”, “R3”, “Oracle”, “People soft”, “Navision”, “Квестор” и другие.

Эккаунт кутюр.

Системы данного класса индивидуально дорабатываются под конкретного заказчика с последующим внедрением на предприятии самим разработчиком. Данные программы предназначены для разборчивых и состоятельных пользователей. Круг пользователей программ класса “Эккаунт кутюр” очень узок. Это объясняется тем, что услуги по доработке и внедрению программ очень дороги, поэтому ошибка заказчика в выборе системы обходится весьма недешево.

Отраслевые системы с бухгалтерским учетом

Основой отраслевой системы с бухгалтерским учетом служит бухгалтерский комплекс АРМ, к которому присоединены специализированные отраслевые АРМы. Сегодня наиболее известны следующие отраслевые системы: “Торговля”, “Бюджетные организации”, “Промышленность”, “Строительство”, “Аудит”, “Банковские структуры”, “Страхование” и другие.

Финансово-аналитические системы.

Системы данной группы можно разделить на:

* системы анализа хозяйственной деятельности предприятия;

* системы для работы с инвестиционными проектами.

Пример финансово-аналитических систем: «Project Expert», «Budget management» и другие.

Правовые системы и базы данных (ПБД)

Под ПБД понимают системы для работы, хранения и регулярного обновления в компьютере сборников нормативных документов.

Пример ПБД: информационные базы данных “Гарант”, “Кодекс”, “Консультант Плюс” и другие.

Рассмотрим подробнее структуру интегрированной финансовой системы, так как именно этот класс программ является сегодня одним из наиболее распространенных:

ИФС - это совокупность модулей:

* Главная книга.

Основные средства.

* Управление запасами.

* Расчеты с поставщиками и заказчиками.

* Касса и банк.

* Зарплата.

* Кадры.

Каждый модуль выполняет определенные функции учета, например:

модуль кадры:

* ведение табеля рабочего времени,

* ведение штатного расписания,

* и т.п.

модуль расчеты с поставщиками и заказчиками:

* список контрагентов,

* система договоров и заказов,

* система скидок,

* система налогов,

* заполнение счетов-фактур,

* учет взаимозачетов,

Между всеми модулями системы существует двухсторонняя связь, т.е. соблюдается принцип интегрированности. Именно благодаря этому принципу удается избежать проблем, связанных с двойным вводом документов при их обработке.

Каждая интегрированная система обладает общефункциональными свойствами, такими как:

* система документированного учета (позволяет на основании документов, введенных операторами, автоматически формировать бухгалтерские проводки);

* степень интеграции (позволяет переносить данные из одного модуля в другой, а также обеспечивает связь с другими программными продуктами);

* интерфейс - лицо программного продукта, характеризующее удобство работы с системой;

* мультивалютность - способность системы правильно вести учет в нескольких валютах;

Современные интегрированные системы предлагают огромное множество стандартных решений управленческих задач на уровне пользователя. Все это позволяет руководителю предприятия уменьшить затраты по ее обслуживанию. Средний срок окупаемости таких систем 1-2 года.

Помимо готового пакета программы, необходимо приобрести специальное программное обеспечение, позволяющее установить ИФС, также вложить денежные средства на внедрение программы (полностью настроить ее на учет конкретного предприятия) и обучение рабочего персонала. Немногие фирмы сегодня готовы осуществить такие денежные вложения.

Большинство предприятий предпочитают воспользоваться услугами разработчиков более дешевого класса программ, так называемого, бухгалтерского конструктора. Среди данного класса программ самыми распространенными является семейство программ “1С”.

Программы семейства “1С”.

Программа “1С: Бухгалтерия” построена на основных принципах бухгалтерского учета, общих для всех его разделов. Бухгалтер сам может настроить практически все - план счетов, виды первичных и отчетных документов, схемы проводок. Программа помогает бухгалтеру быстро найти нужные записи, сформировать необходимую отчетность. Специальные режимы позволяют использовать программу на отдельных рабочих местах, где формируются первичные документы. Можно использовать ее для предоставления отчетности руководителю. Кроме того, в программе предусмотрена возможность ведения сложного аналитического учета.

Универсальность программ семейства 1С заключается в том, что мы приобретаем некий бухгалтерский конструктор, т.е. систему с расширенными инструментальными возможностям.

Первичные возможности данного программного продукта достаточно ограничены. Например, выполнение в рамках бухгалтерского конструктора таких операций, как расчет износа основных средств, расчет заработной платы и т.п., практически невозможно осуществить без соответствующих настроек. Однако, овладев специальным языком, пользователь может самостоятельно научить программу выполнять любые расчеты, создавать отчеты и т.п.

Этот класс систем ориентирован на массовый тираж. В одной программе трудно учесть специфику учета нескольких бухгалтерий. Поэтому и применяются некие универсальные заготовки, из которых с помощью настроек создается программный продукт, подходящий для учета в любой фирме.

Универсальность программ семейства “1С” позволяет им лучше адаптироваться к быстроменяющемуся законодательству в нашей стране. Однако она не спасает систему от недостатков.

Программы семейства “1С” выходят на рынок достаточно сырыми. Т.к. производитель хочет успеть завоевать рынок, опередив своих конкурентов. А их сегодня достаточно.

Сама программа протестирована и не содержит грубых ошибок, но иногда небольшие недочеты влекут за собой целый список нежелательных последствий.

3. Программные средства реализации АИРС

Средства построения базы данных.

Практически общепринятой в настоящее время стала концепция построения информационных систем на основе реляционной модели данных. В пользу выбора этой модели для построения и рассматриваемой нами АИРС говорят следующие обстоятельства:

· реляционная модель хорошо исследована, для нее выработаны приемы и методы использования, позволяющие решать практически любые задачи хранения данных и доступа к ним, разработаны также методы приведения к реляционной модели тех данных, предметная структуризация которых естественным образом в реляционную модель не вписывается;

· реляционная модель интуитивно понятна как разработчику, так и конечному пользователю, так как ее прообразом являются таблицы - хорошо знакомый всем инструмент;

· практически все промышленно выпускаемые на сегодняшний день средства управления базами данных поддерживают реляционную модель;

· для реляционной модели существует мощное средство формулирования запросов к базе данных - структурированный язык запросов SQL. Являясь языком непроцедурным, SQL, таким образом, не зависти от среды (аппаратной и операционной), в которой он выполняется. SQL является де-факто стандартом обращений к базам данных, стандарт ANSI SQL поддерживается ISO и обеспечивается большинством промышленно выпускаемых средств.

В настоящее время для построения информационных систем применяются различные системы управления базами данных (СУБД), различающиеся как своими возможностями, так и требованиями к вычислительным ресурсам. Все многообразие применяемых СУБД, однако, можно свести к двум основным их классам: персональные и многопользовательские.

К первому классу относятся СУБД, ориентированные для работы на персональном компьютере (dBASE, FoxPro, MS Access и т.п.). Изначально они поддерживали работу с данными только одного пользователя. Вся СУБД такого класса выполняется как единая программа, таблицы базы данных представляются отдельными файлами на диске того же персонального компьютера. С развитием локальных сетей разработчики СУБД этого класса стали приспосабливать их к работе в сетевой среде, в которой потенциально стало возможным организовать доступ к данным с нескольких персональных компьютеров, включенных в локальную сеть. Файлы базы данных при этом размещаются на файловом сервере. На каждом же рабочем месте работает собственная копия программы-СУБД и прикладная программа, и на их выполнение могут оказывать существенное влияние характеристики компьютера этого рабочего места. Таким образом, при наличии в сети N рабочих мест с одними и теми же данными работают N копий программы-СУБД, одними и теми же данными управляют сразу N копий СУБД. Ошибка в выполнении одной из копий не будет замечена другими копиями. При выполнении запросов к базе данных копия СУБД может либо производить поиск данных в удаленных файлах на файловом сервере, либо копировать все файлы, в которых ведется поиск в свою локальную файловую систему. В первом случае возникают проблемы одновременного доступа к данным при их изменении. Данные, над которыми производится изменения, должны быть заблокированы. Средства файлового сервера позволяют выполнять блокировку на уровне файлов, но не на уровне записей, что существенно снижает эффективность параллельной работы с базой данных многих пользователей. Во втором же случае, во-первых, требуется передача по сети больших объемов информации, а во-вторых, получается, что разные рабочие места работают с разными копиями данных и эти копии могут стать неидентичными.

СУБД второго класса изначально создавались для выполнения на больших компьютерах и обеспечения параллельной работы многих пользователей. Такие СУБД, как правило, состоят из ядра, постоянно присутствующего в памяти, (сервера) и большого количества программ-агентов, обслуживающих запросы конечных пользователей и прикладных программ (клиентов). В этом случае и ядро СУБД, и данные находятся на одном и том же компьютере. Одна копия СУБД управляет одной копией данных. Единая управляющая система позволяет эффективно организовать одновременный доступ к данным многих агентов, предотвращая конфликты между ними. Ошибка в работе СУБД локализована и может быть эффективно исправлена самой же СУБД. При работе в условиях сети ядро СУБД выполняет запросы агентов на выборку данных и передает по сети только результаты выборки. Поскольку быстродействие современных дисковых систем обычно выше, чем скорость передачи данных по сети, уменьшение объема передаваемых данных существенно увеличивает общую эффективность работы системы. При этом не накладывается никаких ограничений на масштаб сети, агенты могут быть связаны с ядром СУБД через любую сеть и любые протоколы передачи данных. Многопользовательские СУБД обладают также неоспоримыми преимуществами в таких аспектах, как надежность, безопасность, доступность. Многопользовательские СУБД с самого начала своей истории использовали в качестве интерфейса запросов язык SQL, отсюда произошло одно из их альтернативных названий - SQL-серверы. Хотя в последнее время подмножества SQL становятся доступными и в персональных СУБД, но в эти подмножества не включаются средства обеспечения безопасности и параллельного доступа к данным - те средства, которые персональные СУБД обеспечить просто не могут.

SQL-серверы разрабатывались первоначально для применения на больших ЭВМ (персональных ЭВМ в то время просто не существовало) и требовали значительных вычислительных ресурсов для своего функционирования. Однако, с одной стороны - мощность вычислительных систем на персональной платформе быстро возрастает, а с другой - производители SQL-серверов предпринимают значительные усилия по снижению их ресурсоемкости, так что к настоящему времени эти СУБД доступны также и на персональной технике. Следует, однако, иметь в виду, что операционная среда, в которой функционируют многопользовательские СУБД, должна обеспечивать реальную многозадачность и многопоточность обработки.

Из наиболее популярных современных многопользовательских СУБД следует назвать:

· MS SQL Server фирмы Microsoft;

· Oracle фирмы Oracle;

· DB2 фирмы IBM.

В таблице приведены сравнительные характеристики этих программных средств при использовании их на персональных вычислительных платформах.

Табл. 1

ОС+СУБД	Минимальный объем оперативной памяти (Mb)	Минимальный объем внешней памяти (Mb)	Примерная стоимость (USD)
Windows NT +MS SQL Server	20+4	150+80	895+790
SCO UNIX + Oracle 8	32+16	600+500	1500+2245x8
OS/2 Warp Server + DB2	16+2	120+10	1468+1875

Функциональные возможности названных СУБД практически одинаковы: все они обеспечивают язык SQL, как средство формулирования запросов, обеспечивают весь необходимый сервис для администрирования базы данных, работу СУБД в режиме клиент/сервер с параллельным многопользовательским доступом к данным. Следует, однако, заметить, что MS SQL Server проигрывает по сравнению с двумя другими названными СУБД в отношении эффективности выполнения при равных ресурсах. Еще одним недостатком этой СУБД следует считать то, что она работает только в среде операционной системы Windows NT, что ограничивает ее применимость только персональной платформой (пусть даже и мощными персональными серверами). Что касается DB2 и Oracle, то эти СУБД принадлежат к числу первых реляционных СУБД и, следовательно, имеют наиболее богатую историю развития и совершенствования. Именно DB2 явилась результатом того проекта корпорации IBM, в котором была сформулирована реляционная модель данных и разработан язык SQL. Обе эти СУБД являются многоплатформенными, хотя Oracle ориентирован, прежде всего, на выполнение в среде операционной системы UNIX и в UNIX-подобных системах. DB2, однако, адаптирована к большему разнообразию аппаратных и операционных сред. По эффективности две указанные СУБД конкурируют между собой с переменным успехом, но Oracle предъявляет большие требования к ресурсам при равной производительности, поэтому стоимость транзакции в DB2 получается на 15-20% ниже.

Указанные соображения позволяют нам рекомендовать в качестве СУБД продукт фирмы IBM DATABASE2 в ее нынешней редакции IBM DB2 Universal Database Server v.5 . Реализации DB2 имеются для всех платформ IBM, а также и других производителей аппаратного и программного обеспечения: HP-UX, SCO Unix, Solaris, Windows NT и пр. DB2 - универсальный сервер баз данных, в отличие от многих других СУБД поставляется как единое целое (в других СУБД, в том числе и Oracle, и MS SQL Server, имеются отдельные компоненты, которые нужно заказывать отдельно). На почти всех платформах DB2 использует один и тот же код ядра системы и выполняется идентично, что упрощает процесс изучения и миграции системы (при возникновении потребности) на более мощную платформу (RS/6000, AS/400, System/390).

DB2 является продуктом, работающим в режиме клиент/сервер, причем, клиентская и серверная часть могут работать в разных операционных средах. В составе СУБД имеются средства разработки клиентских приложений (SDK) для всех платформ, на которых доступна серверная часть СУБД, но также и для клиентских сред в которых сервер DB2 работать не может: MS DOS, Windows 3.1, Windows 95, Apple Macintosh.

Для DB2 хранимые процедуры, логику триггеров уровня базы данных и пользовательские функции можно разрабатывать на целом ряде языков программирования, в том числе и на платформенно-независимом языке Java. Это позволяет разрабатывать системы на одной платформе, а затем, по мере надобности легко переносить систему на другие платформы, для которых имеется реализация DB2 и поддержка Java, к числу которых сегодня относятся практически все современные системы.

Средства управления транзакциями.

В предложенной выше модели вычислений клиент/сервер при ориентации в основном на сервер базы данных предусматривается также использование по возможности элементов модели сервера приложений. Перенос на сервер часть логики приложений обеспечит разгрузку ресурсов клиентов и более надежный контроль за выполняемыми клиентами действиями. При этом предполагается, что обращения к СУБД будут формировать не конечные клиенты, а части прикладной задачи, выполняющиеся на сервере и выступающие клиентами по отношению к СУБД, но серверами по отношению к конечным пользователям. Такое построение системы требует специальной поддержки, обеспечивающей непротиворечивость функционирования и целостность данных при параллельной многопользовательской работе. Такая поддержка обеспечивается программными продуктами, называемыми Менеджерами Транзакций.

Лидером среди продуктов такого рода является сервер транзакций IBM CICS - Customer Information Control System. Эта среда специально разрабатывалась для работы в качестве сервера приложений масштаба предприятия, имеет развитые средства управления целостностью данных, поддерживает различные способы взаимодействия с пользователями и серверами баз данных.

CICS может выполняться на одном вычислительном комплексе вместе с DB2, что упрощает систему, повышает ее надежность и облегчает процесс управления всей системой. Этот программный продукт также имеет длинную историю, а, следовательно, и значительный опыт развития и применения. Разработанный первоначально только как средство управления транзакциями, он к настоящему времени превратился в мощное средство интеграции программного обеспечения, функционирующего в распределенной среде, в том числе и гетерогенной. CICS, как и DB2 доступен на сегодняшний день на всех платформах IBM и на платформах других производителей. Входящие в состав CICS средства ISC (InterSystem Communications) обеспечивают прозрачное для приложений взаимодействие в распределенной среде. CICS поддерживает такие способы взаимодействия, как запуск клиентом одной системы транзакции на другой системе, обработка клиентом данных, находящихся в другой системе, установка связи между приложениями, выполняющимися в разных системах.

Средства разработки приложений.

Современные средства разработки приложений все в большей степени базируются на возможностях визуального и объектно-ориентированного программирования. Семейства продуктов визуального программирования имеются для практически всех платформ и выпускаются различными производителями. Для платформ фирмы IBM таким семейством является IBM VisualAge, обеспечивающий языки программирования C++, Smalltalk, Java. Эти интегрированные среды проектирования корпоративных приложений имеют встроенную поддержку стандартных интерфейсов к базам данных, серверам транзакций и коммуникациям и, разумеется, удобные средства разработки презентационной части приложений. Обеспечивают удобную визуальную среду проектирования приложений, опирающихся на объектно-ориентированную модель. В продуктах IBM поддерживается SOM - системная модель объектов, позволяющая использовать одни и те же объекты в различных языковых средах.

При выборе в качестве аппаратной основы какой-либо неперсональной платформы может возникнуть проблема нехватки квалифицированных программистов, так как опыт разработки неперсональных приложений в нашей стране почти утерян. Проблема может быть решена применением кросс-платформенного продукта VisualGen. Среда разработки VisualGen выполняется в операционной системе OS/2 или Windows, т.е., на персональных компьютерах и позволяет программисту-разработчику пользоваться привычными ему средствами объектно-ориентированного и визуального программирования (VisualAge). VisualGen позволяет выбрать целевую среду, - в которой будет выполняться приложение - и сгенерировать код приложения для целевой среды.

4. Выбор аппаратной платформы и операционной среды сервера

Аппаратная платформа центрального вычислительного комплекса АИРС может строится:

· на базе мощного персонального сервера (например, IBM Netfinity 7000);

· на базе аппаратной системы средней мощности (IBM RS/6000, IBM AS/400);

· на базе мэйнфрейма (IBM System/390).

Общим для всех этих систем является следующее:

· Все эти системы изготавливаются непосредственно на заводах IBM по заказу. Это гарантирует, что к моменту размещения заказа и поставки оборудования заказчик получит самые последние модели оборудования, изготовленные специально для него, а не со склада, где системы могли уже морально устареть.

· IBM является безусловным лидером в области производства вычислительных машин и всегда в своих моделях использует передовые технологические решения, прошедшие всестороннюю проверку.

· IBM имеет самую разветвленную сеть поддержки заказчиков, обеспечивая им высокий уровень сервисного обслуживания, как в период гарантийного срока, так и после него. При этом продолжается поддержка старых моделей оборудования, чтобы пользователь никогда не остался один на один со своими проблемами, а имел возможность ремонтировать и модернизировать свое оборудование.

Все системы IBM удовлетворяют международным стандартам в области вычислительной техники и могут свободно взаимодействовать с системами других производителей.

· На этих системах возможна работа как с собственными операционными системами IBM: OS/2, AIX, OS/400, OS/390, VM/ESA, так и с системами других поставщиков (для Netfinity 7000): SCO OpenServer, Solaris, Windows NT и др. Для всех этих систем имеются реализации указанных выше программных продуктов: DB2, CICS, MQ Series, VisualAge.

Ниже отдельно рассматриваются свойства каждой из указанных аппаратных платформ.

IBM Netfinity 7000.

Серверы масштаба предприятия IBM Netfinity 7000 представляют собой четырехпроцессорные системы PentiumPro 200 с оперативной памятью до 4 Гбайт с коррекцией ошибок и расслоением на четыре направления. Серверы удовлетворяют современным промышленным стандартам на системы данного класса. Они оснащены избыточными источниками питания с горячей заменой, имеют два отсека для дисковых массивов RAID-5 с горячей заменой неисправных дисков. В сервере имеется улучшенная система вентиляции. Все вентиляторы оснащены датчиками вращения. Вентиляторы можно быстро заменить, не выключая систему. В состав серверов входит специальных сервисный процессор. Он позволяет контролировать все параметры системы и управлять сервером дистанционно. Объем дисковой памяти, включая стойки расширения, может превышать 1 Тбайт.

Все серверы IBM комплектуются библиотекой ServerGuide. Она содержит все необходимые программы для быстрого запуска сервера в работу. Сюда включены дистрибутивы популярных операционных систем (SCO OpenServer, Netware, Windows NT Server), ПО групповой работы Lotus Domino, ПО управления корпоративными сетями TME10 Netfinity, ПО защиты от вирусов IBM AntiVirus. Следует отметить, что составление аналогичного набора ПО из отдельных компонент обойдется пользователю в несколько тысяч долларов США. В составе сервера все указанное программное обеспечение поставляется бесплатно.

IBM RS/6000.

Системы RS/6000 - это серверы и рабочие станции на базе процессоров POWER2 и PowerPC с архитектурой RISC. Рабочие станции RS/6000 - идеальный выбор для решения сложных научных задач, моделирования, обработки изображений on-line и т.п. Серверы RS/6000 имеют высокие характеристики пропускной способности и объема дисковой памяти. Модифицированный вариант системы IBM RS/6000 является основой бортового компьютера спутника, запущенного NASA на Марс. При покупке системы RS/6000 пользователь бесплатно получает операционную систему AIX 4.3 на 2 пользователя. Дополнительные лицензии приобретаются за отдельную плату.

IBM System/390.

Для реализации систем, требующих ресурсов, на несколько порядков больших, аппаратной платформой являются мэйнфреймы System/390 фирмы IBM, представляющие собой эволюционное развитие ряда System/360 - System/370. Современные мэйнфреймы отличаются большим объемом возможностей, реализованных на аппаратном уровне. Среди них следует отметить: мультипроцессорную обработку, средства создания системных кластеров, объединяющих несколько мэйнфреймов, средства логического разделения ресурсов вычислительной системы, высокоэффективную архитектуру каналов ввода-вывода - ESCON, и т.д. В современных мэйнфреймах соотношение производительность/цена существенно выше, чем в компьютерах малой и средней мощности, но для того, чтобы это преимущество проявилось, производительность мэйнфрейма должна быть востребована в полном объеме. Поэтому в их операционных системах значительно больше внимания уделяется эффективности управления ресурсами.

Операционные системы мэйнфреймов:

· VSE /ESA- ориентирована на использование в конечных и промежуточных узлах сетей, эффективно выполняет пакетную обработку и обработку транзакций в реальном времени.

· VM/ESA - гибкая интерактивная система, поддерживающая одновременное функционирование большого числа «гостевых» ОС на одной вычислительной системе.

· OS/390 - основная ОС для применения на самых мощных аппаратных средствах, обеспечивает наиболее эффективное управление ресурсами при пакетном и интерактивном режимах и обработке в реальном времени, совмещение любых режимов, а также комплексирование вычислительных систем, динамическую реконфигурацию ввода-вывода, расширенные средства управления производительностью.

Как правило, возможности мэйнфреймов превосходят уровень необходимый для АИРС рассматриваемого масштаба, но в них могут найти применение гибридные системы. Одна из таких систем - P/390 - совмещает в себе процессор S/390 и Pentium. Соответственно, на ней одновременно работают две операционные системы: VM или OS/390 и OS/2, позволяя сочетать вычислительные и коммуникационные возможности мэйнфрейма с презентационными возможностями персональной техники. Дисковая память системы P/390 поддерживается «персональной» частью системы. Другая такая система - R/390 - совмещает с процессором S/390 процессор Power PC и, соответственно, операционную систему AIX.

IBM AS/400.

Эта вычислительная система представляется наиболее подходящей аппаратной базой для построения рассматриваемой АИРС. Вычислительная система AS/400 - большое семейство мощных миникомпьютеров с единой архитектурой аппаратных и программных средств. AS/400 разработана и распространяется как полностью законченная система. Это означает, что все функции и возможности, обычно необходимые для информационных и бизнес-систем, интегрированы в операционную систему OS/400. В отличие от других операционных систем (UNIX, OS/2, Windows 95, Windows NT) целый ряд функций, обычно обеспечиваемых дополнительными программными компонентами, таких как реляционная база данных, поддержка коммуникаций, обеспечение безопасности, система меню и подсказок и т.п. встроена в операционную систему и ниже - в аппаратный уровень вычислительной системы.

Современные модели AS/400 базируются на 64-разрядных RISC-процессорах PowerPC AS, которые по сравнению с обычной архитектурой PowerPC оптимизированы для задач бизнеса и обработки данных. AS/400 является единственной современной полностью 64-разрядной системой, в которой реализованы: 64-разрядная аппаратная часть, 64-разрядная операционная система, 64-разрядная база данных и 64-разрядные приложения. Благодаря особенностям архитектуры системы при переходе на 64-разрядную аппаратную платформу все имеющиеся приложения для AS/400 (а их около 25,000) были перенесены на новую платформу и оптимизированы для нее. Эти же особенности обеспечивают прозрачный для пользователей перенос любого их программного обеспечения на любую модель с оптимизацией под характеристики процессора этой модели. В семейство входит ряд моделей, различающихся по мощности, конфигурации оборудования и по цене. Выбор той или иной модели не ставит, однако, предела вычислительной мощности системы, так как аппаратное и программное обеспечение любой модели может наращиваться в широких пределах без потерь уже сделанных вложений.

В старших моделях семейства центральное процессорное устройство может содержать до 12 процессоров PowerPC AS. Кроме того, с самого начала своей истории система является асимметричной многопроцессорной - в ней имеется сервисный процессор, в функции которого входит контроль и диагностика системы и контроль питания, и большое количество процессоров ввода-вывода. В конфигурации, которая называется FSIOP (файл-сервер - процессор ввода-вывода), в качестве такого процессора используется Pentium, работающий под управлением OS/2 или Windows NT.

Дисковые системы AS/400 строятся по технологии RAID-5 и обеспечивают надежное хранение больших объемов информации с быстрым доступом к ней. Аппаратные и программные средства коммуникаций поддерживают практически все основные протоколы, применяемые в локальных и глобальных сетях, в том числе весь необходимый сервис для работы в Internet. Современные системы AS/400 наряду со стандартами IBM поддерживают большинство стандартов на открытые системы, такие как Ethernet, TCP/IP, SUN NFS и др. Поддержка архитектуры OSI обеспечивает соединение с большинством компьютеров других фирм. Стандарты POSIX и DCE обеспечивает переносимость приложений между AS/400 и UNIX-системами.

Несомненным достоинством системы является реляционная база данных DB2/400. По своим функциональным характеристикам она соответствует семейству продуктов IBM DB2, корпоративной СУБД, доступной на всех платформах фирмы IBM и на ряде платформ других фирм. Однако в AS/400 интеграция базы данных в систему и поддержка ее на аппаратном уровне обеспечивает более эффективное выполнение кода DB2/400 и снижение стоимости транзакции. DB2/400 поддерживает язык SQL стандарта ANSI и стандарт ODBC для Microsoft Windows. Реализация архитектуры DRDA позволяет нескольким клиентам параллельно работать с одной или несколькими базами данных.

Все семейство AS/400 разделяется на два «подсемейства», различающихся в основном конфигурацией средств ввода-вывода:

· Application System/400 - предназначенные в основном для централизованной обработки данных;

· Advanced Server/400 - предназначенные в основном для работы в среде клиент/сервер.

В первом случае рабочие места базируются, как правило, на терминалах IBM InfoWindow, обеспечивающих высококачественное представление, прежде всего текстовой информации. Во втором случае рабочие места базируются на персональных или/и мини-ЭВМ. В таком качестве сервер AS/400 может служить чрезвычайно мощным средством интеграции разнородных сред, так как обеспечивает поддержку клиентов с разными аппаратными платформами и операционными средами: MS DOS, IBM OS/2, MS Windows 3.1, Windows 95, Windows NT, Apple Macintosh, IBM AIX, HP-UX, SUN Solaris, SCO Unix и др. Возможности сервера AS/400 позволяют значительно упростить процедуры управления сетью, повышая производительность всех клиентов.

Для разработки приложений AS/400 имеется общая интегрированная среда, включающая в себя языки C, COBOL, RPG и другие. Разработка же приложений для систем, работающих в режиме клиент/сервер, обычно ведется на ПЭВМ с помощью эффективных современных средств визуального и графического программирования. Семейство продуктов IBM VisualGen, VisualAge (языки C++, JAVA, Smalltalk) для OS/2, Windows 3.1, Windows 95 позволяет вести на ПЭВМ разработку как клиентской, так и серверной части кода приложения. Поддержка стандарта ODBC позволяет легко подключаться к серверу AS/400 как к мощной SQL-базе данных продуктам целого ряда других фирм, как, например, Microsoft (Visual FoxPro, Visual C++, Visual BASIC, Access, etc.), Borland (Delphi, PARADOX for Windows, etc.). На аппаратном уровне AS/400 сегодня реализована виртуальная машина Java - среда для выполнения приложений, написанных на этом языке.

AS/400 иногда называют «молодой системой с давней историей». Система представляет собой результат развития ряда мини-ЭВМ, фирмы IBM, начавшейся в 1969 г. с IBM System/3. Собственно AS/400 существует с 88 г., а нынешний этап ее существования, начавшийся с перехода системы на RISC-платформу начался с 94 г. История системы демонстрирует эволюционный путь ее развития, так как современные модели обеспечивают функционирование даже приложений, разработанных для System/38 (78г.). Это является доказательством того, что построение систем обработки данных на базе AS/400 гарантирует потребителю сохранение его капиталовложений на весьма длительное время, как благодаря легкости масштабирования, так и благодаря долгосрочной поддержке фирмой.

Ввиду маркетинговых просчетов в 80-е годы мини-ЭВМ фирмы IBM уступили часть рынка изделиям конкурирующих фирм, хотя и в то время превосходили конкурентов по своим возможностям. Теперь же система AS/400 «отвоевывает» по праву принадлежащие ей позиции, и ее популярность в сфере бизнеса и информационных систем стремительно растет. В настоящее время в мире имеется около 500,000 инсталляций этой системы, и число ее пользователей продолжает расти: так, только за декабрь 1997 г. от европейских заказчиков поступило свыше 2,000 заявок на приобретение системы. В странах Восточной Европы имеется более 3,000 инсталляций AS/400, из них более 1,000 - в России.

Выбор AS/400 в качестве базовой аппаратной платформы мотивируется прежде всего двумя основными ее достоинствами: наивысшими возможностями масштабирования системы и высокой степенью ее системной интеграции.

5. Операционная система сервера

Состав системного программного обеспечения напрямую связан с выбором аппаратной платформы. При использовании систем RS/6000 или AS/400 используется AIX или OS/400 соответственно. В случае использования Netfinity 7000 возможны варианты: IBM OS/2 Warp Server, SCO OpenServer, MS Windows NT Enterprise Server. Выбор IBM OS/2 Warp Server в последнем случае является предпочтительным, так как эта операционная система интегрирует в себе целый спектр возможностей:

· сервер файлов и печати;

· средства резервного копирования/восстановления;

· средства администрирования сетей (TME10);

· интегрированная среда для установки DB2, CICS, MQ Series;

· меньшие, по сравнению с другими системами, требования к ресурсам;

· эффективная поддержка многопроцессорных систем;

· меньшая стоимость;

· невыделенный сервер (консоль может использоваться, например, администратором сети);

· полная 32-разрядность, эффективная вытесняющая многозадачность, поддержка большого объема оперативной памяти и дисковой подсистемы.

· высокопроизводительная файловая система (в следующей версии будет добавлена возможность протоколирования всех операций в файловой системе).

· разделение прав доступа;

· возможность разработки приложений различной ориентации (графические, текстовые);

· режим совместимости с DOS и Windows 3.1.

Локальная сеть и рабочие места.

Локальные сети в составе АИРС рекомендуется строить с применением технологий Ethernet 10Base-T и 100Base-TX. Тип кабеля - витая пара категории 5 (неэкранированная или экранированная). Для связи основной массы рабочих мест следует использовать коммутирующие концентраторы на 10 Мбит/сек. К общему коммутатору на 100 Мбит/сек. подключаются сервер и рабочие станции, связанные с интенсивной обработкой графической информации.

Рабочие места пользователей системы могут оснащаться персональными компьютерами различной конфигурации с учетом специфичных требований к конкретным рабочим местам. Предпочтение следует отдавать персональным компьютерам корпорации IBM. Именно она является автором этих систем, а в отличие от многих производителей «IBM-совместимых» ПК, компьютеры IBM продолжают активно развиваться. Некоторые модели компьютеров IBM используются корпорацией Intel для тестирования новых моделей процессоров Pentium.

Помимо персональных компьютеров, для оснащения рабочих мест пользователей могут использоваться сетевые компьютеры. Для поддержки таких решений корпорация IBM предлагает сами сетевые компьютеры (по цене от $500) и расширение для OS/2 Warp Server - Work-Space On Demand. Эта среда позволяет хранить все программное обеспечение, включая операционные системы, на сервере и загружать их по сети. При таком подходе экономятся средства при закупке рабочих станций, упрощается процесс установки, настройки и эксплуатации всей системы, повышается безопасность.

При выборе IBM в качестве основного поставщика и серверной платформы, и рабочих мест наиболее целесообразным является оснащение рабочих мест общего назначения операционной системой OS/2 Warp v.4. В разделе 4.5 были приведены общие характеристики этой операционной системы для версии OS/2 v.3 Warp Server, версия v.4 отличается от нее более удобным пользовательским интерфейсом и большим объемом возможностей, поставляемых в составе базового комплекта. Для этой операционной системы доступен целый ряд приложений фирмы IBM и независимых производителей, обеспечивающих типовые функции обработки информации на персональном рабочем месте. Конкурентами OS/2 в сфере персональной обработки сегодня являются системы Windows 95 (последняя версия - Windows 98) и Windows NT Workstation v.4. Windows 95, предъявляя примерно равные с OS/2 требования к ресурсам, обладает, однако, низкой надежностью и возможность ее применения в системах промышленной обработки данных, по крайней мере, сомнительна. Надежность последней ее версии - Windows 98 вызывает еще большие опасения. Надежность Windows NT гораздо выше, однако, гораздо выше и ее требования к ресурсам рабочего места. Часто аргументом сторонников Windows-систем является наличие для этих систем такого удобного средства делопроизводства как MS Office. Однако, в среде OS/2 доступен аналогичный продукт - Lotus SmartSuite, который, по крайней мере, не уступает MS Office ни по функциональным возможностям, ни по эффективности. Так, проведенное в 1996 году независимое сравнительное тестирование этих двух продуктов показало их равноценность - и это в то время, когда пакет Office уже был оптимизирован для Windows 95, а адаптация SmartSuite к 32-разрядной платформе еще не завершилась.

Единственным «реальным» аргументом в пользу персонального программного обеспечения фирмы Microsoft является легкая доступность нелицензионных копий ее программных продуктов. Если в систему будут включаться приложения сторонних разработчиков, то вполне возможно, что они будут разработаны именно для сред Windows NT/Windows 95 ввиду «бесплатности» средств разработки для этих сред. Не исключено использование для эксплуатации этих приложений рабочих мест, оснащенных средой Windows NT Workstation (но только лицензионными ее копиями!), эта среда является одной из предусмотренных клиентских сред для всех серверных платформ фирмы IBM. Следует, однако, иметь в виду, что такие приложения, скорее всего, будут разработаны в среде Windows 95. Несмотря на объявленную абсолютную совместимость этих двух сред, практика показывает, что при переносе приложений из Windows 95 в Windows NT могут возникать проблемы, поэтому такие приложения потребуют дополнительного тестирования в целевой среде.

...