17235

Общее представление об информационной системе

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Лекция №1 Общее представление об информационной системе Под информационной системой ИС понимается организованная совокупность технических и обеспечивающих средств технологических процессов и кадров. В зависимости от конкретной области применения информацио

Русский

2013-06-30

68 KB

25 чел.

Лекция №1

Общее представление об информационной системе

Под информационной системой (ИС) понимается организованная совокупность технических и обеспечивающих средств, технологических процессов и кадров.

В зависимости от конкретной области применения информационные системы различаются по своим функциям, архитектуре и реализации. При этом можно выделить, по крайней мере, два свойства, которые являются общими для всех информационных систем.

Во-первых, информационная система предназначена для сбора, хранения и обработки информации. Поэтому в основе любой информационной системы лежит среда хранения и доступа к данным.

Во-вторых, информационные системы ориентируются на конечного пользователя. Следовательно, она обязана обладать простым, удобным интерфейсом, который предоставляет конечному пользователю все необходимые для его работы функции, но в то же время не дать ему возможность выполнять какие-либо лишние действия.

Задачи информационных систем

Конкретные задачи, которые должны решаться информационной системой, зависят от той прикладной области, для которой предназначена система.

Можно выделить следующие задачи, не зависящие от специфики прикладной области.

  •  Первая – накопление информации для длительного хранения.
  •  Вторая – хранение данных, обладающих разными структурами.
  •  Третья – возможность развиваться (могут появиться новые функции, для выполнения которых требуются дополнительные данные с новой структурой, при этом вся накопленная ранее информация должна остаться сохранной).

При использовании такого подхода информационная система перегружается деталями организации хранилища данных. Кроме этого, при выполнении функций уровня пользовательского интерфейса, информационной системе самой приходится выполнять выборку информации из файлов по заданному критерию.

Но, во-первых, такие возможности выборки всегда ограничены, и придется вынести хотя бы часть функций выборки в код самой информационной системы.

Во-вторых, при выполнении некоторых функций информационной системы потребуется выборка согласованной (по заданному критерию) информации из нескольких файлов данных разной структуры.

В результате развития большинства таких систем в них выделился отдельный компонент, который представляет собой систему управления базами данных (СУБД).

При этом для поддержки общих свойств данных и системы в целом, СУБД должна обрабатывать набор метаданных (данные о данных, структурах, индексах и т.д.), схему данных, выполнять произвольные запросы к БД и др.

Традиционным методом организации информационных систем является двухзвенная архитектура ИС (рисунок 1.1).

Рис. 1.1. Традиционная двухзвенная архитектура ИС

В этом случае вся прикладная часть информационной системы выполняется на рабочих станциях системы (т.е. дублируется), а на стороне сервера(ов) осуществляется только доступ к базе данных.

Если логика прикладной части системы достаточно сложна, то такой подход порождает проблему "толстого" клиента. (Если не знают). Т.е. каждая рабочая станция должна обладать достаточным набором ресурсов, чтобы быть в состоянии произвести прикладную обработку данных, поступающих от пользователя и/или из базы данных. 

Для того чтобы клиенты могли быть "тонкими", а также и для повышения общей эффективности системы, все чаще применяются трехзвенные архитектуры ИС (рисунок 1.2).

Рис. 1.2. Трехзвенная архитектура ИС с выделенным сервером приложений

(Если не знают). В этой архитектуре, кроме клиентской части системы и сервера(ов) базы данных, вводится промежуточный сервер приложений. На стороне клиента выполняются только интерфейсные действия, а вся логика обработки информации поддерживается в сервере приложений.

Отметим, что некоторые качества трезвенности могут присутствовать и в двухзвенной архитектуре.

Если, например, используемый сервер баз данных поддерживает развитый механизм хранимых процедур (например, такой, как в Oracle V.7, SQl Server), то можно перенести некоторую часть логики приложения на сторону баз данных.

Построение полного интерфейса - это творческая задача, при решении которой нужно учитывать требования эстетичности и удобства, а также принимать во внимание особенности конкретной области применения информационной системы.

Устно:

Можно полагать, что если информационная система обеспечивает полный набор функций и ее интерфейс обеспечивает доступ к любой из этих функций, то конечные пользователи должны быть удовлетворены. На самом деле, это не так. Пользователи часто судят о качестве системы в целом исходя из качества ее интерфейса. Более того, эффективность использования системы зависит от качества интерфейса. Поскольку, как отмечалось выше, задача построения эргономичного интерфейса не формализуется, мы больше не будем затрагивать ее в этом курсе, а ограничимся рассмотрением вопросов построения компонентов интерфейса.

Общая классификация архитектур информационных приложений

Устно:

Следует заметить, что, как и любая классификация, наша классификация архитектур информационных систем не является абсолютно жесткой. В архитектуре любой конкретной информационной системы часто можно найти влияния нескольких общих архитектурных решений. Тем не менее, при архитектурном проектировании системы полезным иметь хотя бы частично обобщенный архитектурный базис

Файл-серверные приложения

Компоненты информационной системы, выполняемые на разных рабочих станциях (PC), взаимодействуют только за счет наличия общего хранилища файлов, которое хранится на файл-сервере. В классическом случае в каждой PC дублируются не только прикладные программы, но и средства управления базами данных. Файл-сервер представляет собой разделяемое всеми PC комплекса расширение дисковой памяти (рисунок 2.1).

Основным достоинством является простота организации.

Рис. 2.1. Классическое представление информационной системы в архитектуре "файл-сервер"

С другой стороны, во-первых, информационной системе предстоит работать с базой данных. Следовательно, эта база данных должна быть качественно спроектирована.

Устно:

Почему-то часто разработчики файл-серверных приложений считают, что по причине простоты средств управления базами данных проблемой проектирования базы данных можно пренебречь. Конечно, это неправильно. База данных есть база данных. Чем качественнее она спроектирована, тем больше шансов впоследствии эффективно использовать информационную систему. Естественно, сложность проектирования базы данных определяется объективной сложностью моделируемой предметной области. Но, собственно, из чего должно следовать, что файл-серверные приложения пригодны только в простых предметных областях?

Во-вторых, необходимыми требованиями к базе данных информационной системы являются поддержание ее целостного состояния и гарантированная надежность хранения информации.

Под истинным сервером баз данных будем понимать программное обеспечение, привязанное к соответствующей базе (базам) данных, существующее, в общем, независимо от существования пользовательских (клиентских) процессов и выполняемое, в общем (хотя и не обязательно) на выделенной аппаратуре.

Серверы баз данных существенно сложнее по организации, чем СУБД, на зато обеспечивают более эффективное управление базами данных. В дальнейшем, при употреблении термина "сервер баз данных" мы будем иметь в виду истинные серверы баз данных.

В целом, в файл-серверной архитектуре имеем "толстого" клиента и очень "тонкий" сервер в том смысле, что почти вся работа выполняется на стороне клиента, а от сервера требуется только достаточная емкость дисковой памяти.

Клиент-серверные приложения

Под клиент-серверным приложением будем понимать информационную систему, основанную на использовании серверов баз данных. Общее представление информационной системы в архитектуре "клиент-сервер" показано на рисунке 2.3. 

При этом:

  •  На стороне клиента выполняется код приложения, в который обязательно входят компоненты, поддерживающие интерфейс с конечным пользователем, производящие отчеты и выполняющие другие, специфичные для приложения функции (пока нас не будет занимать, как строится код приложения).
  •  Клиентская часть приложения взаимодействует с частью программного обеспечения управления базами данных.

Рис. 2.3. Общее представление информационной системы в архитектуре "клиент-сервер"

Процессы, происходящие на стороне сервера баз данных следующие:

(Отметим, что в продуктах практически всех компаний сервер получает от клиента текст оператора на языке SQL).

  •  Сервер производит компиляцию полученного оператора.
  •  Если компиляция завершилась успешно происходит выполнение оператора.

Устно:

Здесь не будем обсуждать технические детали, поскольку они различаются в реализациях.

Т.о., в клиент-серверной организации клиенты могут являться достаточно "тонкими", а сервер должен быть "толстым" настолько, чтобы быть в состоянии удовлетворить потребности всех клиентов

Выводы:

Сформулируем некоторые предварительные выводы.

Архитектура "клиент-сервер" является более дорогой, чем архитектура "файл-сервер". Требуется более мощная аппаратура (по крайней мере, для сервера) и существенно более развитые средства управления базами данных. При этом основным преимуществом клиент-серверной архитектуры является ее масштабируемость и способность к развитию.

Увеличение масштабов информационной системы не порождает принципиальных проблем. Обычным решением является замена аппаратуры сервера (и, может быть, аппаратуры рабочих станций, если требуется переход к локальному кэшированию баз данных). В любом случае практически не затрагивается прикладная часть информационной системы, что более важно при длительной эксплуатации информационной системы.

Устно:

При проектировании информационной системы, основанной на этой архитектуре, большее внимание следует обращать на грамотность общих решений. Технические средства тестовой версии могут быть минимальными (например, в качестве аппаратной основы сервера баз данных может использоваться одна из рабочих станций). После создания тестовой версии нужно провести дополнительную исследовательскую работу, чтобы выяснить узкие места системы. Только после этого необходимо принимать решение о выборе аппаратуры сервера, которая будет использоваться на практике.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38186. ЗС України як юридична та політична система України 229.5 KB
  ЗС України як юридична та політична система України Заняття №1: ЗС України як юридична та політична система України Час: 4 години Мета заняття: формувати у курсантів риси необхідні військовому керівнику для професійної діяльності; сприяти розвитку почуття свідомої військової дисципліни відповідальності і...
38187. Сучасні геополітичні школи 107.5 KB
  Американець Сол Коен в книзі â€œГеографія і політика в поділеному світіâ€ запропонував ввести в геополітичний метод додаткову класифікацію що базується на діленні основних геополітичних реалій на “ядра†nuclens та “ дисконтинуальні поясиâ€. Розвиток геополітичних поглядів стосовно до “ядерної епохи†ми зустрічаємо у другого представника тієї ж американської школи Коліна Грея. У своїй книзі â€œГеополітика ядерної ери†він дає нарис військової стратегії США НАТО в якому ставить планетарне розташування ядерних об’єктів в...
38188. Глобалізація геополітики 119.5 KB
  Глобалізація геополітики Заняття №1: Глобалізація геополітики Час: 2 години Мета заняття: формувати у курсантів риси необхідні військовому керівнику для професійної діяльності; сприяти розвитку почуття свідомої військової дисципліни відповідальності і цілеспрямованості; формувати світогляд курсантів...
38189. Проблеми національної безпеки і конфлікти в постбіполярному світі 227 KB
  Проблеми національної безпеки і конфлікти в постбіполярному світі Заняття №1: Проблеми національної безпеки і конфлікти в постбіполярному світі Час: 2 години Мета заняття: формувати у курсантів риси необхідні військовому керівнику для професійної діяльності; сприяти розвитку почуття свідомої військової...
38190. Проблеми національних інтересів та національної безпеки 211 KB
  Національні інтереси України у внутрішньополітичному вимірі та у системі міжнародних відносин становлять єдине ціле. У цілому вони ставлять за мету: забезпечення свободи, незалежності та державного суверенітету України
38191. Воєнно-політична обстановка 128 KB
  Важливо наголосити що Ратцель у своїх концептуальних побудовах відштовхувався не від якихось умоглядних політичних ідей підганяючи під них географічні економічні історичні та культорологічні факти а навпаки фундаментальне вивчення суспільних і природничих наук дало йому змогу на їх емпіричній базі спорудити узагальнюючу концепцію політичної географії тобто геополітики. Фрідріх Ратцель народився 1844 року у невеликому німецькому місті Карлсруе там пройшли його роки навчання в гімназії.Ратцеля; хоча задля об\'єктивності необхідно додати...
38192. Психологічна боротьба в стародавні часи 162.5 KB
  По правді сказати ми взагалі не можемо вести мову про психологію в сучасному розумінні цього слова оскільки психологія або вивчення душі це відносно нова дисципліна. Психологія вивчення душі це відносно нова дисципліна. Коли я кажу: У мене є душа де знаходиться моя точка свідомості В душі чи в тілі Очевидно в тілі оскільки я кажу: У мене є душа а не У мене є тіло . Для стародавніх народів наприклад для індійців що не існувало душі що служить тілу а існувало тіло яке слугує душі.
38193. Психологічна боротьба на інформаційному рівні 99.5 KB
  Боротьба як правило ведеться у вигляді прихованих цілеспрямованих спеціальним чином організованих інформаційнопсихологічних операцій ІПсО. У широкому розумінні ІПсО – це сплановане використання сучасних форм методів і засобів поширення інформації для здійснення впливу на інформаційне середовище та психологічний стан протидіючої сторони з одночасним захистом власного інформаційного середовища і психологічного стану. Вплив що здійснюється на інформаційне середовище та психологічний стан протидіючої сторони під час ІПсО отримав назву...