1. KPI MONITOR

2. Zenoss

3. Serena ALM Dashboard

3.1.1. Характеристика альтернатив

KPI MONITOR. Интерфейс программы KPI MONITOR реализован в едином стиле как для администратора системы, так и для пользователей. С одной стороны, он сочетает в себе простоту и интуитивную понятность, а с другой - достаточность необходимого инструментария для анализа и мониторинга систем показателей и аналитики компании.

Форма показателя отражает как его текущее значение, так и динамику значений за заданный временной период с использованием различных графических диаграмм. В KPI MONITOR представлены четыре типа показателя: базовый, целевой, расчетный и контейнер. При этом внешний вид и функциональность формы пользовательской настройки изменяется в зависимости от выбора типа показателя. Базовый и расчетный типы отражают фактические либо плановые значения показателя. Целевой тип предназначен для представления фактических значений показателя в контексте критических и плановых областей. При этом система предусматривает задание произвольного количества данных областей, а также возможность автоматического информирования ответственных лиц о приближении/вхождении в зону риска посредством e-mail или sms. Контейнер используется для эргономичного представления данных посредством группировки нескольких показателей и отчетов в один блок. Интерактивный web-интерфейс, разработанный на технологии MS Silverlight обеспечивает динамическое отображение фактических и целевых значений конкретного периода одним щелчком на диаграмме. Вкладки, представленные на форме, позволяют построить табличный отчет по показателю, детализировать его в любых аналитических разрезах, а также получить информацию о дочерних показателях, используемых для его расчета.

Система показателей представлена в виде древовидной структуры. Вложенность узлов "дерева" не ограничена. Созданные показатели собираются в узлы дерева по смысловому содержанию. При этом, в центре каждого узла дерева, как правило, помещается показатель, отражающий суммарное значение дочерних показателей или обобщенное значение, вычисляемое произвольным алгоритмом

Для быстрого восприятия системы в интерактивной форме древовидной структуры возможно прикрепление ассоциативных картинок, а также подсказок, которые раскрывают полную информацию о показателе (перспективу, цели, метод расчета, ответственных и пр.). Эргономичный интерфейс "дерева" системы показателей обеспечивает возможность быстрого поиска информации (Data Mining): щелкнув по показателю, Вы можете перейти на следующий уровень, просмотреть, из какого отчета взяты данные и вернуться обратно в систему показателей.

Доступные в программе формы отчетов, позволяют использовать мастер создания табличных отчетов по различным показателям в разрезе аналитических параметров, настроенных в конкретной модели. К примеру, значение показателя «расход трафика» возможно отразить в отчете в разрезе следующей аналитики: сайт, центр возникновения затрат. При этом, данные группируются как по аналитике, так и по временным периодам.

Панель мониторов является контрольной информационной панелью, которая служит для наглядного представления наиболее важных показателей, систем показателей и отчетов в комбинированном виде. Панели мониторов используются управленцами для мониторинга деятельности организации как средство оперативной поддержки принятия управленческих решений. Настройка производится индивидуально для каждого пользователя в соответствии с наиболее значимыми для него показателями, границами ответственности и желаемым графическим видом элементов. Расстановка элементов для вывода на панель мониторов производится путем прямого манипулирования размерами и положением объекта на панели с непосредственным визуальным контролем (drag-and-drop). Кроме того, пользовательская настройка панели обеспечивает гибкий контроль доступа к данным. Например, можно настроить систему таким образом, что руководитель будет видеть только агрегированные показатели, а сотрудник - только свои показатели и показатели своего подразделения. Управление периодом отражения данных может осуществляться как централизованно для всей панели, так и для каждого ее элемента в отдельности. Использование планировщика импорта данных из учетных приложений позволяет установить необходимую частоту обновления данных контрольной панели мониторов.

Помимо эргономичного и наглядного представления сложных консолидированных данных компании контрольная информационная панель KPI MONITOR решает задачи их анализа. Система обеспечивает интерактивное взаимодействие пользователя с визуализацией данных информационной панели, благодаря которой руководитель может: сворачивать и разворачивать узлы дерева системы показателей, осуществлять переходы между различными уровнями модели (Drill Down, Drill Up), интерактивно детализировать данные, получать информацию об алгоритме расчета показателей, их критических и плановых значениях, ответственных и т.д. (Data Mining).

Web-интерфейс KPI MONITOR раскрывает широкие возможности визуализации корпоративных данных на различных устройствах от экрана КПК до вывода на большие плазменные и LCD панели.

Zenoss. Комплексное решение, предназначенное для эффективного мониторинга и контроля доступности сервисов, физических и виртуальных серверов, рабочих станций, сетевого оборудования и производительности всей инфраструктуры из единой консоли. Решение объединяет функции множества служб мониторинга и позволяет значительно сократить расходы на поддержку ИТ-инфраструктуры.

Возможности Zenoss:

Контроль Ї контроль физических и виртуальных систем, физического оборудования, сети, сервисов и приложений, управление через web-интерфейс

Оперативность реакции Ї автоматическая реакция на скачки нагрузки, изменение структуры сети, недоступность устройств или сервисов; прогнозирование и предотвращение возможных отказов системы.

Масштабируемость Ї поддержка работы территориально распределенной структуры, одновременно до 32000 устройств

Отчеты Ї предоставление детальной информации о состоянии ИТ-инфраструктуры (отчет о состоянии устройств, о производительности, список событий и др.)

Анализ подключений Ї автоматическое определение устройств, подключенных к сети, определение расположения нового устройства в текущей сетевой топологии.

Расширение Ї возможность непрерывного расширения функционала путем подключения дополнительных модулей (ZenPack).

Разграничение доступа Ї использование Active Directory и OpenLDAP для обеспечения контроля доступа.

Совместимость Ї взаимодействие как Windows, так и с Unix-системами, простая интеграция со сторонними приложениями.

Установка, настройка и запуск управляемой web-инфраструктуры по одному клику мышки.

Средства автоматического обследования постоянно поддерживают точное описание всей аппаратной инфраструктуры, программного обеспечения и сервисов.

Настраиваемая панель управления Operations Dashboard обеспечивает отображение параметров, графиков и сообщений.

Точная информация о производительности виртуализованной среды, начиная с хостов и до гостевых систем.

Сравнение данных по производительности при изменениях конфигурации, протоколирование событий изменения данных и нарушений безопасности позволяют быстро находить и устранять причины возникающих проблем.

Задание интеллектуальных предупреждений и реакций на события помогает предотвращать проблемы еще до того, как они повлияют на работу системы.

Запуск кросс-платформенной диагностики и выполнение операций контроля централизованно на всей распределенной инфраструктуре.

Точное моделирование и отображение взаимосвязей между аппаратным и программным обеспечением, а также между ними и сервисами.

Анализ исторических и текущих (в реальном времени) метрик по всему оборудованию, сети и уровню приложений.

Serena ALM Dashboard. Программный продукт обеспечивает ИТ-компаниям быстрый доступ к информации о состоянии компонентов ИТ-инфраструктуры. В отличие от универсальных средств Business Intelligence, Serena ALM Dashboard обеспечивает контроль важных с точки зрения ИТ показателей.

Мировой опыт в наблюдении за показателями ИТ-инфраструктуры: Serena Dashboard изначально ориентирована на мониторинг ИТ-инфраструктуры, включая статус оборудования, работоспособность приложений, мониторинг сети и т.д.

Адаптируемая панель Dashboard: Поставляемые шаблоны панелей инструментов предоставляют возможность гибкой настройки. Обеспечена возможность создания и описания собственных показателей на основе библиотеки метрик и выбор из множества реализованных шаблонов инструментов отображения.

Процессно-ориентированные метрики: : Serena Dashboard может использоваться для наблюдения за метриками процесса на каждом этапе, например для разработки программного продукта или аппаратного обеспечения.

Совместимость: Serena Dashboard использует свыше 15 типов поставщиков данных, что обеспечивает ей возможность интеграции со всевозможными системами мониторинга без дополнительных доработок.

Быстрая настройка: В процессе установки и использования широко применяются различные шаблоны и библиотеки, что обеспечивает максимально быстрый ввод в эксплуатацию.

Сравнение альтернатив методом S.M.A.R.T.

Необходимо выбрать наиболее подходящее средство из следующих альтернатив:

1.KPI MONITOR

2.Zenoss

3.Serena ALM Dashboard;

1. Выберем критерии, по которым будем сравнивать системы и упорядочим их по важности:

· Набор поставщиков данных;

· Удобный интерфейс;

· Разработка собственных метрик;

· Поддержка Web-технологий;

2. Присвоим наиболее важному критерию оценку 100 баллов. Исходя из попарного отношения критериев по важности, дадим в баллах оценку каждому из критериев (таблица 7):

Таблица 7 - Оценка критериев по важности

Критерии	Баллы
Набор поставщиков данных	100
Удобный интерфейс	90
Разработка собственных метрик	75
Поддержка Web-технологий	50

3.Сложить полученные баллы. Произведём нормировку весов критериев, разделив присвоенные баллы на сумму весов:

W_i = ,

где A_i - баллы критерия,

n - количество критериев.

Результаты нормировки приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Нормирование оценки критериев

Критерии	Баллы	Нормированный балл
Набор поставщиков данных	100	0,317460317
Удобный интерфейс	90	0,285714286
Разработка собственных метрик	75	0,238095238
Поддержка Web-технологий	50	0,158730159
Сумма баллов	315	1

4. Измерить значение каждой альтернативы по каждому из критериев по шкале от 0 до 100 баллов.

Таблица 9 - Оценка альтернатив по каждому из критериев

Альтернативы	Критерии
	Набор поставщиков данных	Удобный интерфейс	Разработка собственных метрик	Поддержка Web-технологий
KPI MONITOR	70	85	90	90
Zenoss	85	80	85	80
Serena ALM Dashboard	90	90	85	85

5. Определить общую оценку каждой альтернативы, используя формулу взвешенной суммы баллов общая оценка альтернативы - , где В_i оценка альтернативы по каждому критерию (таблица 10)

Таблица 10 - Общая оценка альтернатив

Альтернативы	Критерии
	Набор поставщиков данных	Удобный интерфейс	Разработка собственных метрик	Поддержка Web-технологий	Общая оценка
KPI MONITOR	24,137931	24,913793	20,172413	12,413793	81,637930
Zenoss	29,310344	23,448275	19,051724	11,034482	82,844827
Serena ALM Dashboard	31,034482	26,379310	19,051724	11,724137	88,189655

6.Выбрать как лучшую альтернативу, имеющую наибольшую общую оценку.

Вывод: лучшей альтернативой является система Serena ALM Dashboard. Но данная система дорогостоящая и для нее не предоставляется русскоязычной локализации. По этой причине решено спроектировать и реализовать собственное решение.

3.2 Выбор архитектуры системы сбора и просмотра статистической информации по показателям работы ИТ-инфраструктуры

Архитектура информационной системы -- концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов информационной системы. Рассмотрим особенности типовых архитектур, их преимущества и недостатки.

Сегодня остаются актуальными четыре основных вида архитектур информационных систем:

1. Файл-сервер

2. Клиент-сервер

3. Трехслойная архитектура

4. Интернет-архитектура

Архитектура "Файл-сервер"

Исторически первая архитектура информационных систем. Как исполняемые модули, так и данные размещаются в отдельных файлах операционной системы. Доступ к данным осуществляется путем указания пути (path) и использования файловых операций (открыть, считать, записать). Для хранения данных используется выделенный сервер (отдельный компьютер), который и является файловым сервером. Исполняемые модули хранятся либо на рабочих станциях, либо на файловом сервере. В последнем случае упрощается процедура их администрирования, но при этом возрастают требования к надежности сети.

Архитектура "Клиент-сервер"

Клиент-сервер - это не только архитектура, это - новая парадигма, пришедшая на смену устаревшим концепциям. Суть ее заключается в том, что клиент (исполняемый модуль) запрашивает те или иные сервисы в соответствии с определенным протоколом обмена данными. При этом, в отличие от ситуации с файловым сервером, нет необходимости в использовании прямых путей операционной системы: клиент их "не знает", ему "известны" лишь имя источника данных и другие специальные сведения, используемые для авторизации клиента на сервере. Сервер, который физически может находиться на том же компьютере, а может - на другом конце земного шара, обрабатывает запрос клиента и, произведя соответствующие манипуляции с данными, передает клиенту запрашиваемую порцию данных. В рамках направления "клиент-сервер" существуют два основных "диалекта": "тонкий" и "толстый" клиент.

В системах на основе тонкого клиента используется мощный сервер баз данных, это - высокопроизводительный компьютер и библиотека так называемых хранимых процедур, позволяющих производить вычисления, реализующие основную логику обработки данных, непосредственно на сервере. Клиентское приложение, соответственно, предъявляет невысокие требования к аппаратному обеспечению рабочей станции. Основное достоинство таких систем - относительная дешевизна клиентских станций.

Системы с толстым клиентом, напротив, реализуют основную логику обработки на клиенте, а сервер представляет собой в чистом виде сервер баз данных, обеспечивающий исполнение только стандартизованных запросов на манипуляцию с данными (как правило - чтение, запись, модификацию данных в таблицах реляционной базы данных). В системах такого класса требования к рабочей станции выше, а к серверу - ниже. Достоинство архитектуры - переносимость серверной компоненты на серверы различных производителей: все промышленные серверы баз данных реляционного типа поддерживают работу со стандартизованным языком манипулирования данными SQL, но внутренний встроенный язык обработки данных, необходимый для реализации логики обработки на сервере у каждого из серверов свой.

Трехслойная архитектура

Базируется на дальнейшей специализации компонент архитектуры: клиент занимается только организацией интерфейса с пользователем, сервер баз данных - только стандартизованной обработкой данных. Для реализации логики обработки данных архитектура предусматривает отдельный слой - слой бизнес-логики. Этот слой может представлять собой либо выделенный сервер (сервер приложений), либо размещаться на клиенте в качестве динамической библиотеки. Данная архитектура позволила соединить достоинства тонкого и толстого клиентов: хорошая переносимость соединяется в ней с невысокими требованиями к клиенту.

Интернет-архитектура

С развитием интернет-технологий появилась разновидность трехслойной архитектуры на основании использования web-технологий. В этой разновидности роль сервера приложений играет web-сервер, а в качестве клиента используется стандартный web-браузер. Достоинства - в пониженных требованиях к клиенту и в легкой встраиваемости данной архитектуры в мировые информационные сети. Основной недостаток - известные ограничения, накладываемые на интерфейс пользователя web-браузерами.

Выбор архитектуры

В таблице 11 приведены на мой взгляд наиболее актуальные параметры по которым сравниваются рассматриваемые архитектуры ИС.

Таблица 11 - Сравнительная характеристика архитектуры ИС

Параметры сравнения	Файл-сервер	Клиент-сервер	Трехслойная	Интернет
Установка СУБД	На клиентском компьютере	Отдельный сервер	Несколько отдельных серверов	Несколько отдельных серверов
Объемы передаваемых данных	Малые	Большие	Очень большие	Очень большие
Число клиентов	малое (около 10)	среднее (около 100)	высокое (свыше 100)	высокое (свыше 1000)
Сложность модернизации	очень сложно (модификация затрагивает клиентское ПО)	сложно (модификация затрагивает часть клиентского ПО)	затруднительно (модификация затрагивает модули клиентского ПО)	просто (модификация не затрагивает клиентское ПО)

Проведем расчет выбора архитектуры ИС по выбранным параметрам с учетом степени соответствия параметру и степени его важности.

Оценим каждую архитектуру по выбранным показателям с использованием 5-ти бальной шкалы. Важность каждого критерия будем оценивать от 0 до 1.

Результаты сравнения сведем результаты сравнения в таблицу 12.

Таблица 12 - Сравнительная оценка архитектур для решаемой задачи

Оценка Критерий	Ki	Файл-сервер	Клиент-сервер	Трехслойная архитектура	Интернет-архитектура
		Zi	Zi·Ki	Zi	Zi·Ki	Zi	Zi·Ki	Zi	Zi·Ki
Установка СУБД	0,15	1	0,15	3	0,45	4	0,6	4	0,6
Объемы передаваемых данных	0,25	1	0,25	3	0,75	4	1	4	1
Число клиентов	0,35	1	0,35	3	1,05	4	1,4	5	1,75
Сложность модернизации	0,25	1	0,25	2	0,5	3	0,75	5	1,25
Интегральная оценка, Q		1	2,75	3,75	4,6

Вывод - на основании проведенных расчетов можно увидеть, что интернет- архитектура после приведенных сравнений, является самой приемлемой для разрабатываемой информационной системы и ее выбор можно считать обоснованным.

3.3 Проектирование структуры информационной системы мониторинга работы ИТ-инфраструктуры

Проект структуры веб-системы в соответствие с выбранной архитектурой показан на рисунке 11.

Рисунок 11 - Структура информационной системы

Информационная система мониторинга работы ИТ-инфраструктуры состоит из сервера, на котором она установлена и сайта, выполняющего функции пользовательского интерфейса. Ключевыми компонентами системы являются агрегирующий модуль и модуль уведомлений об ошибках. Поставщиком данных являются системы мониторинга, а потребителем - рабочее место системного администратора.

3.4 Проектирование вариантов использования информационной системы мониторинга работы ИТ-инфраструктуры

Варианты использования информационной системы мониторинга работы ИТ-инфраструктуры включают в себя функции, предоставляемые системой и актеров, использующих эти функции (см. рисунок 12).



Рисунок 12 - Варианты использования веб-системы

Согласно представленной диаграмме, системный администратор может выполнять два действия над веб-системой сбора и просмотра статистической информации по показателям работы ИТ-инфраструктуры: управление веб-системой (включает в себя настройку уведомлений и выбор поставщиков данных) и просмотр статистической информации (включает в себя ознакомление с агрегированными данными и получение уведомлений об ошибках).

3.5 Модель данных информационной системы мониторинга работы ИТ-инфраструктуры

Для построения модели базы данных нашей информационной системы будем использовать CASE-средство AllFusion ERwin Data Modeler 7 (ERwin). Программное средство позволяет довольно просто проектировать реляционные базы данных, предоставляет графический интерфейс для удобного просмотра созданных моделей баз данных.

Erwin поддерживает методологию проектирования баз данных IDEF1x. IDEF1x является методом для разработки реляционных баз данных и использует условный синтаксис, специально разработанный для удобного построения концептуальной схемы. Во-первых, IDEF1X требует от проектировщика определить ключевые атрибуты, для того чтобы отличить одну сущность от другой. Во-вторых, в тех случаях, когда более чем один атрибут является однозначно идентифицирующим сущность, проектировщик должен определить один из этих атрибутов первичным ключом, а все остальные вторичными. На рисунке 13 изображена логическая модель данных информационной системы мониторинга работы ИТ-инфраструктуры.

Рисунок 13 - Логическая модель данных

Для хранения данных будем использовать модель данных из четырех сущностей:

1. Сообщение об ошибке (атрибуты: Код сообщения, дата получения, важность). Сущность будет хранить все сообщения об ошибках, когда-либо поступавшие веб-системе

2. Классификатор ошибок (атрибуты: описание ошибки, симптомы ошибки, рекомендуемые действия, возможный источник ошибки). Сущность является своего рода справочником по возможным возникающим ошибкам и служит для расшифровки кодов ошибок и дальнейшего представления ошибки системному администратору.

3. Источник данных (атрибуты: наименование, путь доступа, параметры доступа). Сущность, которая будет содержать все возможные источники данных - системы мониторинга и способы получения сведений от них.

4. Уведомление (атрибуты: шаблон, тип окна, звуковой файл). Сущность, которая хранит настраиваемые типы уведомлений, с помощью которых происходит уведомление об ошибке.

Разработанная модель данных подлежит реализации в выбранной на этапе реализации системе управления базами данных.

4. Разработка прототипа информационной системы мониторинга работы ИТ-инфраструктуры

4.1 Краткий обзор современных СУБД

СУБД Oracle

СУБД Oracle, выпускаемая одноимённой компанией (Oracle Corporation) с 1977 года к настоящему моменту является одной из наиболее часто применяемых СУБД в крупном бизнесе, на транспорте и в научных разработках. Она обладает огромными возможностями, среди которых, например, способность работы с различными типами клиентов - от PDA (Personal Digital Assistant) и других мобильных устройств и до больших промышленных мэйнфреймов. Ранние версии этой СУБД были предназначены только для мэйнфреймов, а в качестве рабочих мест использовались "неинтеллектуальные" терминалы. Однако со временем появились версии Oracle, предназначенные для использования в архитектуре "клиент-сервер" (первой такой версией была Oracle 5, выпущенная в 1985 году). Первоначально эти версии были предназначены для различных серверных платформ - различных версий UNIX, VMS и др. Позже были выпущены версии сервера Oracle для Novell NetWare. Первые версии этого сервера для персональных компьютеров появились в середине 90-х (Personal Oracle 7 for Windows 3.1, Personal Oracle 7 for Windows 95, Personal Oracle Lite, Oracle Workgroup Server 7 for Windows NT). До появления этих версий персональные компьютеры могли использоваться исключительно в качестве клиентских рабочих станций - в состав Oracle для серверных платформ обычно входила клиентская часть для DOS. Высокую популярность этой СУБД обеспечивают высокая производительность, гибкость настроек, а также большое число уже успешно внедренных и эффективно работающих приложений. Среди достоинств данного решения ещё можно выделить высокую степень автоматизации многих ручных процессов настройки, что в какой-то мере облегчает процесс построения защищенной базы данных. Но, с другой стороны, подобная автоматизация уменьшает гибкость и создаёт потенциальную возможность для атаки БД злоумышленником в случае неправильной конфигурации СУБД. Также к преимуществам можно отнести высокую надёжность и широкое распространение Oracle DB - её применяют в крупных компаниях (Внешторгбанк, Dales Pharmaceuticals, Bank of America, British Airlines).

Среди недостатков этой СУБД обычно выделяют высокую стоимость решений на её основе и большие требования, предъявляемые к информационной системе, в рамках которой будет установлена СУБД Oracle. Это сильно ограничивает возможности по установке СУБД в небольших локальных сетях и на отдельно стоящих рабочих станциях.

В то же время крупные компании часто предпочитают именно СУБД Oracle для своих серверов баз данных из соображений производительности и безопасности.

СУБД IBM DB2

IBM DB2 (полное название - IBM DB2 Universal Database) - это созданная компанией IBM СУБД, которая обеспечивает широкую поддержку открытых стандартов и тесную интеграцию ресурсов с такими популярными средами разработки, как J2EE и Microsoft.net. Семейство продуктов DB2 UDB также включает самый современный инструментарий и решения, ориентированные для специфических применений, например, для бизнес-анализа.

DB2 UDB - это первая мультимедийная, Web-совместимая СУБД, которая обладает достаточной мощностью для удовлетворения потребностей крупных корпораций, и, в то же время, характеризуется достаточной степенью гибкости для обслуживания предприятий малого и среднего бизнеса

DB2 UDB работает на 22 аппаратных платформах и характеризуется широчайшими возможностями с точки зрения масштабирования. Решение DB2 Everyplace Edition может быть установлено в карманных компьютерах, а DB2 Personal Edition предназначено для однопользовательских версий DB2. В дополнение к этому недавно объявленный бесплатный продукт DB2 Express обеспечивает удовлетворение потребностей предприятий малого и среднего бизнеса.

Еще две ветки этого направления - DB2 Workgroup Edition и DB2 Enterprise Edition предлагают поддержку симметричной мультипроцессорной обработки (SMP - Symmetric Multiprocessor) для кластеров баз данных. Серверы DB2 Database работают под управлением операционных систем AIX, Solaris, HU/PX, Linux и Windows для аппаратных платформ zSeries, iSeries, VSE и VM.

Наряду с этими преимуществами можно отметить то, что настройка IBM DB2 UDB представляет собой весьма тонкий и сложный процесс, который не очень хорошо документирован. К тому же большое количество находимых уязвимостей в системе безопасности этой СУБД также не способствуют её популяризации, по крайней мере на территории России.

СУБД MySQL

MySQL - это СУБД, разработанная компанией MySQL, которая характеризуется устойчивостью и легкостью в использовании.

Большим преимуществом MySQL является открытость программного кода, позволяющая разработчикам вносить свои изменения в функции сервера СУБД при необходимости. Несмотря на то, что СУБД MySQL не может обеспечить такой же высокой производительности, как у СУБД компаний-лидеров по производству коммерческих систем для управления базами данных, среди аналогичных некоммерческих продуктов она является наиболее быстродействующей системой. Благодаря своим небольшим размерам и невысоких требований к аппаратным ресурсам, MySQL удобно использовать для небольших веб-серверов, а также в предприятиях малого и среднего бизнеса, объёмы информации в которых в несколько раз меньше, чем в крупных предприятиях и которые стремятся минимизировать затраты на поддержание инфраструктуры баз данных.

4.2 Краткий обзор языков программирования

Perl

Язык PERL (Practical Extraction and Report Language - практический язык извлечений и отчетов) среди всего прочего применяется для обработки потоков информации. Изначально предполагалось, что он будет использоваться в ОС Unix, но в дальнейшем Perl стали переносить на другие платформы, и сейчас он существует в самых разных версиях - для Unix, Windows, MS-DOS, OS/2, MacOS, Amiga, Atari ST, VMS, Plan 9 и др. Данный язык получил широкое распространение в связи с развитием компьютерной сети Internet.

Perl предназначен для выполнения задач командных сценариев Unix в тех случаях, когда они слишком трудны, плохо переносимы или сложны для программирования на другом языке, например на Cи. Иногда содержимое Perl-программ выглядит для непосвященных как случайный набор символов, но, естественно, он имеет контрольную сумму, а каждый его символ - свое назначение. Perl распространяется бесплатно, поэтому исходные тексты языка и многие двоичные файлы для использования вне Unix-архитектуры можно получить на одном из серверов сети CPAN (Comprehensive Perl Archive Network) по адресу http://cpan. perl.org.

Perl - интерпретируемый язык, приспособленный для обработки произвольных текстовых файлов, извлечения из них необходимой информации и выдачи сообщений. Perl также удобен для написания различных системных программ. Этот язык прост в использовании, эффективен, но про него трудно сказать, что он элегантен и компактен. Perl сочетает в себе лучшие черты C, shell, sed и awk, поэтому для тех, кто знаком с ними, изучение Perl-а не представляет особого труда. Cинтаксис выражений Perl-а близок к синтаксису C. В отличие от большинства утилит ОС UNIX Perl не ставит ограничений на объем обрабатываемых данных и если хватает ресурсов, то весь файл обрабатывается как одна строка. Рекурсия может быть произвольной глубины. Хотя Perl приспособлен для сканирования текстовых файлов, он может обрабатывать так же двоичные данные и создавать. dbm файлы, подобные ассоциативным массивам. Perl позволяет использовать регулярные выражения, создавать объекты, вставлять в программу на С или C++ куски кода на Perl-е, а также позволяет осуществлять доступ к базам данных, в том числе Oracle.

PHP

PHP (PHP: Препроцессор гипертекста) - крайне популярный сценарный язык общего назначения, и это не смотря на то, что он создавался специально для веб-разработок. В основе своей имеет синтаксис очень похожий на синтаксис C, Java и Perl, однако проще этих языков. Имеет открытый исходный код. PHP сценарии решают все те задачи, которые характерны для типичных CGI-приложений.

Основные области применения этой технологии:

- создание скриптов для выполнения на стороне сервера - это основная задача PHP, и в большей степени PHP используется именно в этом варианте;

- создание скриптов для выполнения в командной строке, например для обработки текстов на локальном компьютере;

- создание оконных приложений, выполняющихся на стороне клиента (здесь надо использовать расширение PHP-GTK), в таком варианте PHP используется крайне редко, однако, если вы хорошо владеете PHP, то почему бы и не использовать его таким образом?

PHP - это кроссплатформенная технология. Дистрибутив PHP доступен для большинства операционных систем, включая Linux, многие модификации Unix (например, HP-UX, Solaris и OpenBSD), Microsoft Windows, Mac OS X, RISC OS, и многих других. PHP поддерживает большинство наиболее популярных вебсерверов, таких, как Apache, Microsoft Internet Information Server, Microsoft Personal Web Server, Netscape, iPlanet, Oreilly Website Pro, Caudium, Xitami, OmniHTTPd и другие. Для большинства серверов PHP поставляется в 2-х вариантах - в качестве модуля и в качестве CGI препроцессора.

Кроме этого, программируя на PHP, разработчик может отдавать предпочтение как процедурному, так и объектно-ориентированному программированию.

PHP способен генерировать не только HTML документы, но и изображения разных форматов, файлы PDF и Flash. PHP способен формировать данные в любом текстовом формате, включая XHTML и XML.

PHP поддерживает работу с ODBC и большое количество баз данных: Adabas D, dBase, Empress, FilePro, Hyperwave, IBM DB2, Informix, Ingres, InterBase, FrontBase, mSQL, Direct MS-SQL, MySQL, ODBC, Oracle, Ovrimos, PostgreSQL, SQLite, Solid, Sybase, Velocis, Unix dbm, DBX.

Возможно создание PHP сценариев для работы с протоколами LDAP, IMAP, SNMP, NNTP, POP3, HTTP, COM (на платформах Windows), WDDX и многими другими.

PHP включает такие средства обработки текстовой информации как регулярные выражения Perl, POSIX Extended, парсеры документов XML, для которых в PHP 4 используются стандарты SAX и DOM. Возможно преобразование документов XML при помощи расширение XSLT. В PHP 5 обработка XML-документов происходит на базе библиотеки libxml2, а также добавлены два новые расширения: SimpleXML и XMLReader.

Для использования PHP в электронной коммерции имеются функции осуществления платежей Cybercash, CyberMUT, VeriSign Payflow Pro и CCVS.

Кроме этого PHP поддерживает много других расширений, например, таких, как функции поисковой машины mnoGoSearch, функции IRC Gateway, функции для работы со сжатыми файлами (gzip, bz2), функции календарных вычислений, функции перевода и т.п.

Не смотря на то, что эта технология является достаточно простой, но те возможности, которые она дает разработчику, позволяют использовать ее для создания сколь угодно мощных и высокоэффективных веб-приложений. Все это позволяет PHP с легкостью лидировать среди своих достойных конкурентов, постоянно увеличивая отрыв.

Java

Java является объектно-ориентированным языком программирования, разработанным фирмой Sun Microsystems (сокращенно, Sun).

Основные достоинства языка:

- Наибольшая среди всех языков программирования степень переносимости программ;

- Мощные стандартные библиотеки;

- Встроенная поддержка работы в сетях (как локальных, так и Internet/Intranet).

Основные недостатки:

- Низкое, в сравнении с другими языками, быстродействие, повышенные требования к объему оперативной памяти (ОП);

- Большой объем стандартных библиотек и технологий создает сложности в изучении языка;

- Постоянное развитие языка вызывает наличие как устаревших, так и новых средств, имеющих одно и то же функциональное назначение.

Основные особенности:

- Java является полностью объектно-ориентированным языком. Например, C++ тоже является объектно-ориентированным, но в нем есть возможность писать программы не в объектно-ориентированном стиле, а в Java так нельзя;

- Реализован с использованием интерпретации Р-кода (байт-кода). Т.е. программа сначала транслируется в машинонезависимый Р-код, а потом интерпретируется некоторой программой-интерпретатором (виртуальная Java-машина, JVM).

Аплеты являются одной из важных особенностей Java. Java позволяет строить как обычные приложения так и аплеты. Аплет - это небольшая программа, выполняемая браузером (например, на Internet Explorer или Netscape Navigator). Аплет встраивается специальным образом в web-страничку. При подкачке такой странички браузером он выполняется виртуальной Java-машиной самого браузера. Аплеты расширяют возможности формирования web-страниц.

4.3 Решение по комплексу технических средств

Информационная система мониторинга работы ИТ-инфраструктуры разрабатывается на языке программирования PHP и может эффективно работать на любой операционной платформе.

Для работы с системой, можно использовать любой браузер.

Приведем более подробный перечень минимальных технических средств, необходимых для работы системы.

Минимальные системные требования сервера:

- операционная система - MS Windows XP\Vista\7

- Web-сервер - Apache 1.3 и выше или MS IIS 5.0 и выше

- СУБД - MySql 4.0.18 и выше

- компьютер на базе Intel Pentium IV

- оперативная память - 512 Мб

- свободное дисковое пространство - на начальном этапе 50 Мб. В связи с пополнением базы потребуется дополнительное дисковое пространство, зависимое от сроков хранения данных.

Минимальные системные требования клиента:

- операционная система - MS Windows 9x\NT\2000\XP\Vista\7

- браузер - любой

- компьютер на базе Intel Pentium III

- оперативная память - 256 Мб

- свободное дисковое пространство 10 Мб.

Для создания системы используются следующие программные и технические средства:

- клиент - Intel Core 2 Duo/2048 Mb RAM/160 Gb HDD/ATI Radeon X1700

- сервер - SuperMicro 4U AS-4020A-8RB (Socket940, AMD 8131, SVGA,FDD, Ultra320 SCSI, 8xHotSwap SCSI, Lan 2x1000, 8DDR, 760W)

- операционная система - Windows XP

- языки программирования - PHP 5.0, HTML, JavaScript, SQL

- СУБД - MySql 5

- приложение для разработки и администрирования серверов баз данных MySQL - EMS SQL Manager 2005 for MySQL

- Web-сервер - Apache

- браузер - Opera 11, Internet Explorer 8.0

4.4 Решение по программному обеспечению

Наиболее распространенные средства в Интернете и самые удобные для решения задачи сбора, обработки и вывода статистики на данный момент является использование JavaScript, базы данных MySQL и PHP. Во-первых набор из сервера баз данных MySQL и языка программирования PHP предоставляют 99% провайдеров, ввиду того, что PHP существует не только для платформы Linux, но и для Internet Information Server, а MySQL сервер в случае чего вполне заменит и Microsoft SQL-Server или любой другой поддерживающий язык запросов SQL. JavaScript же поддерживают абсолютно все браузеры.

Выбор СУБД

Наиболее распространённым из доступных серверов баз данных является MySQL, именно он был выбран в качестве СУБД. К основным преимуществам СУБД MySQL можно отнести:

- Производительность (из-за чего Google и Yahoo используют именно MySQL. СУБД MySQL обеспечивает высокую скорость работы базы данных. MySQL создан с учетом специфики работы интернет-приложений - очень высокая скорость выборки SELECT и средняя скорость обновления данных UPDATE, INSERT);

- Масштабируемость (в компании Omniture в реальном масштабе времени используется 7000 серверов MySQL);

- Надежность (MySQL может работать на любой платформе (UNIX, Windows), обеспечивая высокий уровень надежности и сохранности данных. В коде проприетарных продуктов содержится в десять с лишним раз больше уязвимостей);

- В СУБД MySQL есть собственная система защиты, которая позволяет настроить доступ к базе данных и разграничить права доступа, разрешая только те операции, которые необходимы данному пользователю. Кроме этого при разработке приложений web-сервер, сервер MySQL, и скрипты, выступающие в роли клиентов MySQL, находятся на одной машине, что позволяет ограничить возможные соединения с сервером MySQL и дать доступ к базе данных только одному пользователю, от имени которого скрипты будут соединяться с сервером;

- Простота использования, простота внедрения (за 15 минут можно скачать и запустить систему);

- Открытая и модульная разработка;

- Низкие совокупные затраты (MySQL распространяется свободно по правилам "free for distribution and modification no warranty software". Платить нужно только при потребности в поддержке).

Выбор языка программирования

Язык PHP используется примерно на 52% из 14,5 миллионов сайтов, работающих под Apache, который в свою очередь является самым распространенным севером в Интернет (по разным оценкам около 70%), популярность которого быстро растет.

PHP позволяет отделить HTML-текст от выполняемой части, за счет чего можно добиться значительного снижения затрат времени на разработку проекта. Во многих случаях удается отделить программную часть проекта от разработки страниц на HTML, что облегчает жизнь и дизайнеру, и программисту. Почти всегда окажется, что скорость продвижения проектов, создаваемых на PHP будет выше, чем при использовании других языков программирования.

Возможности PHP:

- Поддерживаемые технологии: платформы Win32 (9x/NT/2000/XP), UNIX, OS/2, QNX, MacOS, BeOS, OCX;

- Совместимость с серверами: Apache (Win32, UNIX), phttpd, fhttpd, thttpd, ISAPI (Zeus, IIS), NSAPI, Roxen/Caudium, AOLServer;

- Поддержка технологий COM, XML, Java, CORBA, WDDX, Macromedia Flash;

- Развитая функциональность для работы с сетевыми соединениями;

- Поддерживает свыше 20 БД и имеет развитую функциональность для работы с ними;

- Возможность создания полноценных объектно-ориентированных приложений.

Преимущества PHP:

- Традиционность (Код РНР очень похож на С или Pascal, что заметно способствует изучению РНР. PHP - язык, сочетающий достоинства Perl и Си и специально нацеленный на работу в Интернете, язык с универсальным и ясным синтаксисом);

- Сравнительно простой синтаксис и удобство в практическом использовании (PHP - язык, который может быть встроен непосредственно в html-код страниц, которые, в свою очередь будут корректно обрабатываться PHP-интерпретатором);

- Эффективность ("Движок" PHP является транслирующим интерпретатором, а не компилятором или интерпретатором. Такое устройство "движка" PHP позволяет обрабатывать сценарии с достаточно высокой скоростью);

- Безопасность (РНР предоставляет в распоряжение разработчиков и администраторов гибкие и эффективные средства безопасности, которые условно делятся на две категории: средства системного уровня и средства уровня приложения);

- Гибкость (РНР является встраиваемым (embedded) языком - интегрируется в HTML, JavaScript, WML, XML и другие языки. Кроме того, хорошо структурированные приложения РНР легко расширяются по мере необходимости);

- Открытость кода, благодаря которой можно создавать собственные расширения языка;

- Распространяется бесплатно.

4.5 Решение по защите информации

Основной защитой данных от их потери является резервирование. Резервное копирование необходимо осуществлять через заданные промежутки времени и копии сохранять на различных носителях, чтобы утеря одного носителя не повела за собой утерю всех данных.

Также необходимо обеспечить безопасность данных программными средствами с помощью разграничения доступа к информационной базе. Доступ к системе будет осуществляться на основе учетных записей пользователей. Права на доступ к системе выдает администратор.

Необходимо также обеспечить безопасность локальных сетевых подключений и подключений Internet посредством брандмауэра. Предполагается использование ОС Windows XP SP2 и брандмауэра Outpost FireWall Pro 3.0.

С целью снижения стоимости проекта не планируется применять специальные технические средства для защиты данных (RAID-массивы жестких дисков, аппаратных брандмауэров).

4.6 Описание структуры системы

В ИС для структурной схемы будет использоваться иерархическая структура, рассмотрим ее подробней. Иерархическая структура программной системы (ПС) - основной результат предварительного проектирования. Она определяет состав модулей ПС и управляющие отношения между модулями. В этой структуре модуль более высокого уровня (начальник) управляет модулем нижнего уровня (подчиненным).

Иерархическая структура не отражает процедурные особенности программной системы, то есть последовательность операций, их повторение, ветвления и т.д. Первичными характеристиками являются количество вершин (модулей) и количество ребер (связей между модулями). К ним добавляются две глобальные характеристиками - высота и ширина: высота - количество уровней управления; ширина - максимальное из количеств модулей, размещенных на уровнях управления.

Структурно информационная система мониторинга работы ИТ-инфраструктуры состоит из следующих подсистем:

1 Подсистема сбора статистических данных;

2 Подсистема формирования и вывода отчетов;

3 Подсистема построения графиков;

4 Подсистема обновления;

5 Подсистема администрирования;

6 Подсистема уведомлений.

Подробное описание подсистем и их состав представлены в таблице 13.

Таблица 13 - Описание и состав подсистем информационной системы мониторинга работы ИТ-инфраструктуры

Подсистема	Описание	Состав
Подсистема сбора статистических данных	Подсистема предназначена для сбора подробной информации о работоспособности компонентов ИТ-инфраструктуры от систем мониторинга. Данные заносятся в таблицы базы данных пользователя.	Модуль пассивного сбора статистических данных; Модуль активного сбора статистических данных; Модуль интеграции с поставщиками данных.
Подсистема формирования и вывода отчетов	Подсистема предназначена для обзорного и подробного отображения окончательного варианта отчетных форм и анализа работоспособности ключевых компонентов ИТ-инфраструктуры. Пользователь имеет возможность выбирать различные режимы просмотра статистики.	Модуль формирования исходных данных по запросу для отчета; Модуль генерации отчетов для отображения; Модуль создания фильтров; Модуль печати отчетов; Модуль выгрузки отчетов в CSV.
Подсистема построения графиков	Подсистема построения графиков предназначена для визуализации отчетной информации в графическом виде.	Модуль построения линейных графиков; Модуль построения 3D гистограмм; Модуль построения 2D гистограмм; Модуль построения круговых диаграмм; Модуль построения HTML-графиков.
Подсистема администрирования	Подсистема администрирования представляет собой административный веб-интерфейс, обеспечивающий настройку параметров системы для работы пользователей, от имени которых могут производиться действия.	Модуль настройки системы; Модуль управления базой данных; Модуль заполнения словарей пользовательских данных; Модуль настройки прав доступа администратора; Модуль управления поставщиками данных; Модуль настройки параметров отправки отчетов по почте; Модуль отправки отчетов по почте; Модуль настройки уведомлений.
Подсистема уведомлений	Подсистема предназначена для моментального уведомления системного администратора о возникающих сбоях.	Модуль классификации ошибок; Модуль генерации уведомлений.

4.7 Описание прототипа интерфейса информационной системы мониторинга работы ИТ-инфраструктуры

Рассмотрим функционирование системы. На начальном этапе работы вызывается главная форма системы. Предлагается авторизоваться в системе с помощью диалога авторизации (см. рисунок 14). Для входа в систему следует ввести логин и пароль, указанные при установке системы. В случае неверного ввода пароля будет произведен возврат к форме ввода.



Рисунок 14 - Диалог авторизации в системе

Далее, с помощью диалога авторизации, главный модуль проверяет правильность введенных данных и, в случае успешной авторизации, предоставляет вход в систему.

Далее рассмотрим работу с системой для просмотра статистики.

Окно статистики разделено на три части:

- Меню - перечень отчетов, распределенных по категориям;

- Информационное поле - содержание отчета;

- Панель дополнительных опций (правая колонка) - содержит дополнительные данные по отчетам. Данные подразделяются на постоянные (для всех типов отчетов - выбор даты, временного периода, руководство, экспорт, время генерации отчета) и переменные (в зависимости от вида отчета - настройки отображения адресов и пр.).

Из меню предоставляется возможность выбора нужного отчета. В зависимости от выбора происходит формирование фильтра, который передается в главный модуль. При этом вызывается Модуль формирования данных по запросу, который делает запрос к БД посещений для получения необходимых статистических данных. Далее посылает эти данные Подсистеме построения графиков. Формирует данные для отчета, включает сгенерированный график и посылает их Главному модулю, который выводит готовый отчет на экран (см. рисунок 15).



Рисунок 15 - Прототип формы «Отчет «Загрузка сети (Сводная статистика)»

Для печати отчета вызывается Модуль печати отчетов, который формирует печатный вид статистики и посылает его на принтер. Для экспорта отчета в CSV файл вызывается Модуль выгрузки отчетов в CSV, который формирует отчет для его дальнейшего сохранения в файл.

На отчеты можно накладывать фильтры-условия (см. рисунок 16) для более точного анализа статистики. Фильтры позволяют получать срезы статистики по конкретным параметрам, по шаблонам параметров, по свойствам компонентов и т.д.

Рисунок 16 - Прототип формы «Наложение фильтра на отчет»

Подсистема администрирования обеспечивает настройку параметров системы для ее работы. Модуль настройки системы (см. рисунок 17) вызывается главным модулем в разделе "Конфигурация" и отвечает за оформление отчетов.

Рисунок 17 - Прототип формы «Редактирование настроек системы»

Модуль настройки прав доступа администратора позволяет изменить административные данные, такие как логин, пароль и e-mail. В системе возможна автоматическая генерация и отправка отчетов по электронной почте. За осуществление данной опции отвечают Модуль настройки параметров для отправки отчетов статистики по почте (см. рисунок 18) и Модуль отправки отчетов по почте. С помощью модуля настройки параметров для отправки отчетов статистики по почте настраиваются нужные параметры отправки, которые хранятся в БД конфигурации системы:

- Периодичность отправки отчета - ежедневно, раз в неделю;

- Формат писем - HTML, текстовый;

- Электронный адрес для доставки отчета, тема письма;

- Содержимое отчета.

Модуль отправки отчетов по почте формирует отчет в полночь по времени сервера и отсылает по указанному электронному адресу.



Рисунок 18 - Прототип формы «Настройка параметров для отправки отчетов статистики по почте»

Подсистема уведомлений выдает администратору сообщения об ошибках, сопровождаемые звуковым сигналом и затемнением основного окна (см. рисунок 19). Всплывающие окна способны затенять любое окно, однако существует возможность гибкой настройки в соответствии с категориями ошибок.

Рисунок 19 - Прототип формы «Уведомления об ошибке»

Полученные на этапе реализации результаты позволяют перейти к кодированию системы и вводу ее в эксплуатацию.

5. Социальная значимость разработки информационной системы мониторинга работы ИТ-инфраструктуры

Результаты моей работы имеют, помимо экономической и технической, еще и социальную значимость, так как связаны с нейтрализацией рутинного характера работы системного администратора. До момента оптимизации на объекте исследования системный администратор вынужден был выполнять действия монотонного характера - переключаться между окнами систем мониторинга, всматриваться в списки событий и выбирать оттуда сообщения об ошибках. Это не только влекло за собой негативные эмоциональные и психологические последствия, но и могло способствовать ухудшению продуктивности сотрудников, простаивающих ввиду сбоев в используемых компонентах ИТ-инфраструктуры.

Оптимизация процесса мониторинга позволила устранить монотонные действия по мониторингу за счет добавления средства, самостоятельно уведомляющего администратора об ошибках.

Заключение

В ходе написания дипломной работы решены все поставленные задачи и достигнуты цели - найден способ оптимизации процесса мониторинга работоспособности компонентов ИТ-инфраструктуры МБУЗ ГБ г. Армавира

В ходе дипломного проектирования был проведен системный анализ деятельности МБУЗ ГБ г. Армавира. В результате анализа была выявлена и обоснована необходимость разработки информационной системы мониторинга работы ИТ-инфраструктуры.

В результате дипломного проектирования была спроектирована структура ИС, спроектирована подсистема хранения данных, подсистема сбора статистических данных, подсистема формирования и вывода отчетов, подсистема построения графиков, подсистема обновления, подсистема администрирования, подсистема учета регистраций и оплат системы.

В дальнейшем развитии системы предполагается реализация подсистемы экспорта/импорта БД для взаимодействия с другими аналитическими системами. Планируется также разработка группы отчетов для оценки эффективности компонентов, разработка подсистемы создания и редактирования фильтров.

...