Лекция 2. Основы ИС. лекция 2. Тема Основные фазы проектирования информационных систем. Основные процессы жизненного цикла информационной системы и его структуры. Модели жизненного цикла информационной системы. Каскадная и спиральная модели Цель лекции
 Скачать 0.67 Mb.
|
|
Тема 2. Основные фазы проектирования информационных систем. 1.Основные процессы жизненного цикла информационной системы и его структуры. 2. Модели жизненного цикла информационной системы. Каскадная и спиральная модели Цель лекции: ознакомление с понятием жизненного цикла информационной системы Задачи лекции: Усвоить характеристики процессов жизненного цикла информационной системы Усвоить характеристики структуры жизненного цикла информационной системы Усвоить характеристики различных моделей жизненного цикла информационной системы Процессы жизненного цикла информационной системы Приобретение (действия и задачи заказчика, приобретающего ИС) Поставка (действия и задачи поставщика, который снабжает заказчика программным продуктом или услугой) Разработка (действия и задачи, выполняемые разработчиком: создание ПО, оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка тестовых и учебных материалов и т. д.) Эксплуатация (действия и задачи оператора -- организации, эксплуатирующей систему) Сопровождение (действия и задачи, выполняемые сопровождающей организацией, то есть службой сопровождения). Среди основных процессов жизненного цикла наибольшую важность имеют три: разработка, эксплуатация и сопровождение. Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами. СопровождениеСопровождение Сопровождение -- внесений изменений в ПО в целях исправления ошибок, повышения производительности или адаптации к изменившимся условиям работы или требованиям. Разработка Разработка информационной системы включает в себя все работы по созданию информационного программного обеспечения и его компонентов в соответствии с заданными требованиями. Разработка информационного программного обеспечения также включает: · оформление проектной и эксплуатационной документации; · подготовку материалов, необходимых для тестирования разработанных программных продуктов; · разработку материалов, необходимых для обучения персонала. Разработка является одним из важнейших процессов жизненного цикла информационной системы и, как правило, включает в себя стратегическое планирование, анализ, проектирование и реализацию (программирование). ЭксплуатацияЭксплуатация Эксплуатационные работы можно подразделить на подготовительные и основные. К подготовительным относятся: · конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей; · обеспечение пользователей эксплуатационной документацией; · обучение персонала. Основные эксплуатационные работы включают: · непосредственно эксплуатацию; · локализацию проблем и устранение причин их возникновения; · модификацию программного обеспечения; · подготовку предложений по совершенствованию системы; · развитие и модернизацию системы. Службы технической поддержки играют весьма заметную роль в жизни любой корпоративной информационной системы. Наличие квалифицированного технического обслуживания на этапе эксплуатации информационной системы является необходимым условием решения поставленных перед ней задач, причем ошибки обслуживающего персонала могут приводить к явным или скрытым финансовым потерям, сопоставимым со стоимостью самой информационной системы. Основными предварительными действиями при подготовке к организации технического обслуживания информационной системы являются: выделение наиболее ответственных узлов системы и определение для них критичности простоя (это позволит выделить наиболее критичные составляющие информационной системы и оптимизировать распределение ресурсов для технического обслуживания); определение задач технического обслуживания и их разделение на внутренние, решаемые силами обслуживающего подразделения, и внешние, решаемые специализированными сервисными организациями (таким образом производится четкое определение круга исполняемых функций и разделение ответственности); проведение анализа имеющихся внутренних и внешних ресурсов, необходимых для организации технического обслуживания в рамках описанных задач и разделения компетенции (основные критерии для анализа: наличие гарантии на оборудование, состояние ремонтного фонда, квалификация персонала); подготовка плана организации технического обслуживания, в котором необходимо определить этапы исполняемых действий, сроки их исполнения, затраты на этапах, ответственность исполнителей. Полный жизненный цикл информационной системы включает в себя, как правило, стратегическое планирование, анализ, проектирование, реализацию, внедрение и эксплуатацию. В общем случае жизненный цикл можно, в свою очередь, разбить на ряд стадий. В принципе это деление на стадии достаточно произвольно. Мы рассмотрим один из вариантов такого деления, предлагаемый корпорацией Rational Software. Это одна из ведущих фирм на рынке программного обеспечения средств разработки информационных систем (среди которых большой популярностью заслуженно пользуется универсальное CASE-средство Rational Rose). Согласно методологии, предлагаемой Rational Software, жизненный цикл информационной системы подразделяется на четыре стадии: · начало; · уточнение; · конструирование; · переход (передача в эксплуатацию). Границы каждой стадии определены некоторыми моментами времени, в которые необходимо принимать, определенные критические решения и в которые, следовательно, должны быть достигнуты определенные ключевые цели. Начальная стадия На начальной стадии устанавливается область применения системы и определяются граничные условия. Для этого необходимо идентифицировать все внешние объекты, с которыми должна взаимодействовать разрабатываемая система, и определить характер этого взаимодействия на высоком уровне. На начальной стадии идентифицируются все функциональные возможности системы и производится описание наиболее существенных из них. Деловое применение включает:Деловое применение включает: · критерии успеха разработки; · оценку риска; · оценку ресурсов, необходимых для выполнения разработки; · календарный план с указанием сроков завершения основных этапов. Стадия уточнения На этой стадии проводится анализ прикладной области, разрабатывается архитектурная основа информационной системы. При принятии любых решений, касающихся архитектуры системы, необходимо принимать во внимание всю разрабатываемую систему в целом. Это означает, что необходимо описать большинство функциональных возможностей системы и учесть взаимосвязи между отдельными ее составляющими. В конце стадии уточнения проводится анализ архитектурных решений и способов устранения главных элементов риска, содержащихся в проекте. Стадия конструирования На стадии конструирования разрабатывается законченное изделие, готовое к передаче пользователю. По окончании этой стадии определяется работоспособность разработанного программного обеспечения. Стадия переходаСтадия перехода На стадии перехода производится передача разработанного программного обеспечения пользователям. При эксплуатации разработанной системы в реальных условиях часто возникают различного рода проблемы, которые требуют дополнительных работ по внесению корректив в разработанный продукт, Это, как правило, связано с обнаружением ошибок и недоработок. В конце стадии перехода необходимо определить, достигнуты цели разработки или нет. 2. Модели жизненного цикла информационной системы. Каскадная и спиральная модели Моделью жизненного цикла информационной системы будем называть некоторую структуру, определяющую последовательность осуществления процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении жизненного цикла информационной системы, а также взаимосвязи между этими процессами, действиями и задачами. В стандарте ISO/TEC 12207 не конкретизируются в деталях методы реализации и выполнения действий и задач, входящих в процессы жизненного цикла информационной системы, а лишь описываются структуры этих процессов. Это вполне понятно, так как регламенты стандарта являются общими для любых моделей жизненного цикла, методологий и технологий разработки. Модель же жизненного цикла зависит от специфики информационной системы и условий, в которых она создается и функционирует. Поэтому не имеет смысл, а предлагать какие-либо конкретные модели жизненного цикла и методы разработки информационных систем для общего случая, без привязки к определенной предметной области. К настоящему времени наибольшее распространение получили следующие две основные модели жизненного цикла: · каскадная модель, иногда также называемая моделью «водопад» (waterfall); · спиральная модель. Каскадная модель демонстрирует классический подход к разработке различных систем в любых прикладных областях. Для разработки информационных систем данная модель широко использовалась в 70-х и первой половине 80-х годов. Каскадные методы проектирования хорошо описаны в зарубежной и отечественной литературе разных направлений: методических монографиях, стандартах, учебниках. Организация работ по каскадной схеме официально рекомендовалась и широко применялась в различных отраслях. Таким образом, наличие не только теоретических оснований, но и промышленных методик и стандартов, а также использование этих методов в течение десятилетий позволяет называть каскадные методы классическими. Каскадная модель предусматривает последовательную организацию работ. При этом основной особенностью является, разбиение всей разработки на этапы, причем переход с одного этапа на следующий происходит только после того, как будут полностью завершены все работы на предыдущем этапе. Каждый этап завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков. Основные этапы разработки по каскадной модели За десятилетия существования модели «водопад» разбиение работ на стадии и названия этих стадий менялись. Кроме того, наиболее разумные методики и стандарты избегали жесткого и однозначного приписывания определенных работ к конкретным этапам. Тем не менее, вес же можно выделить ряд устойчивых этапов разработки, практически не зависящих от предметной области: · анализ требований заказчика; · проектирование; · разработка; · тестирование и опытная эксплуатация; · сдача готового продукта На первом этапе проводится исследование проблемы, которая должна быть решена, четко формулируются все требования заказчика. Результатом, получаемым на данном этапе, является техническое задание (задание на разработку), согласованное со всеми заинтересованными сторонами. На втором этапе разрабатываются проектные решения, удовлетворяющие всем требованиями, сформулированным в техническом задании. Результатом данного этапа является комплект проектной документации, содержащей все необходимые данные для реализации проекта. Третий этап -- реализация проекта. Здесь осуществляется разработка программного обеспечения (кодирование) в соответствии с проектными решениями, полученными на предыдущем этапе. Методы, используемые для реализации, не имеют принципиального значения. Результатом выполнения данного этапа является готовый программный продукт. На четвертом этапе проводится проверка полученного программного обеспечения на предмет соответствия требованиям, заявленным в техническом задании. Опытная эксплуатация позволяет выявить различного рода скрытые недостатки, проявляющиеся в реальных условиях работы информационной системы. Последний этап - сдача го нового проекта. Главная задача этого этапа -- убедить заказчика, что все его требования реализованы в полной мере. Этапы работ в рамках каскадной модели часто также называют частями «проектного цикла» системы. Такое название возникло потому, что этапы состоят из многих итерационных процедур уточнения требований к системе и вариантов проектных решении. Жизненный цикл самой системы существенно сложнее ее и больше. Он может включать в себя произвольное число циклов уточнения, изменения и дополнения уже принятых и реализованных проектных решений. В этих циклах происходит развитие информационной системы и модернизация отдельных ее компонентов. Жизненный цикл разработки сложной системы в этом случае складывается из этапов анализа, проектирования, программирования и тестирования, внедрения и сопровождения, которые выполняются последовательно. Спиральная модель.Используется подход к организации проектирования ЭИС «сверху-вниз», когда сначала определяется состав функциональных подсистем, а затем постановка отдельных задач. Соответственно сначала разрабатываются такие общесистемные вопросы, как организация интегрированной базы данных, технология сбора, передачи и накопления информации, а затем технология решения конкретных задач. В рамках комплексов задач программирование осуществляется по направлению от головных программных модулей к исполняющим отдельные функции модулям. При этом на первый план выходят вопросы взаимодействия интерфейсов программных модулей между собой и с базой данных, а на второй план – реализация алгоритмов. Жизненный цикл при использовании RAD-технологии предполагает активное участие на всех этапах разработки конечных пользователей будущей системы и включает четыре основные стадии информационного инжиниринга: • анализ и планирование информационной стратегии. Пользователи вместе со специалистами-разработчиками участвуют в идентификации проблемной области; • проектирование. Пользователи принимают участие в техническом проектировании под руководством специалистов-разработчиков; • конструирование. Специалисты-разработчики проектируют рабочую версию ЭИС с использованием языков 4-го поколения; • внедрение. Специалисты-разработчики обучают пользователей работе в среде новой ЭИС. Спиральная модель, в отличие от каскадной, предполагает итерационный процесс разработки информационной системы. При этом возрастает значение начальных этапов жизненного цикла, таких как анализ и проектирование. На этих этапах проверяется и обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Таким образом, каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или версии программного изделия, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. На каждой итерации углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта, в результате чего выбирается обоснованный вариант, который доводится до окончательной реализации. Использование спиральной модели позволяет осуществлять переход на следующий этап выполнения проекта, не дожидаясь полного завершения работы на текущем – недоделанную работу можно будет выполнить на следующей итерации. Главная задача каждой итерации – как можно быстрее создать работоспособный продукт, который можно показать пользователям системы. Таким образом, существенно упрощается процесс внесения уточнений и дополнений в проект. Преимущества спиральной модели.Спиральный подход к разработке программного обеспечения позволяет преодолеть большинство недостатков каскадной модели и, кроме того, обеспечивает ряд дополнительных возможностей, делая процесс разработки более гибким. Контрольные вопросы:Контрольные вопросы: Кратко охарактеризовать основные процессы жизненного цикла ИС. Перечислить этапы проектирования ИС. Что доминирует в каскадной модели? Перечислить достоинства и недостатки спиральной модели |