1.5.2. Обоснование проектных решений по программному обеспечению
Программное обеспечение — совокупность программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств. [11]
Программное обеспечение связано с информационным и техническим обеспечением подсистемы, так как позволяет реализовать основные функции: накопление, обработка, анализ, пользовательский интерфейс.
Изначально выбрана операционная система Windows Server 2016 так как предполагалось, что будет использоваться комплексная информационная система. На текущий момент на сервере установлена платформа информационной системы организации.
Исходя из имеющих операционных систем на рынке, была выбрана операционная система Windows 7, Windows 8, Windows 8.1, Windows 10, так как она более удобна для персонала. К оборудованию предъявляются минимальные требования. Она надежна и легка в освоении и реализуемый программный продукт предполагает работу с данной операционной системой.
1.5.3. Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Техническое обеспечение — это комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы. [12]
Основной проблемой, которую решает правильно организованное техническое обеспечение – уменьшение времени отклика системы в связи с недостаточной производительностью программно-технических средств или из-за ненадежности программ или технических средств. Как следствие, увеличение времени на выполнение операций пользователями.
Платформа 1С:Предприятие 8.3 предлагает 2 вариант работы АИС: файловый и клиент серверный вариант. Клиент-серверный вариант предназначен для большого количества пользователей, обеспечивает большую скорость обработки операций, чем файловый вариант. Благодаря совместному использованию СУБД и кластера серверов, возможно обеспечить высокую производительность и стабильность работы АИС. [13]
В рамах платформы 1С клиент-серверный работы обеспечивается по трёхзвенной архитектуре:
Нижний уровень – клиентские приложения пользователей. Клиентское приложение – это программа, работающая на компьютере пользователя, обеспечивающая интерактивное взаимодействие между пользователем и системой. В системе 1С:Предприятие 8.3 существует 3 вида клиентских приложений: тонкий клиент, толстый клиент и веб-клиент.
При работе тонкого клиента всё работа с базой данных и объектными данными, исполнение запросов происходят на стороне сервера, а тонкий клиент получает лишь готовые данные.
Толстый клиент может исполнять практически всю функциональность, предоставляемую встроенным языком, в том числе умеет работать с прикладными типами данных, в связи с чем требует значительное количество аппаратных ресурсов на компьютере пользователя.
Веб клиент, в отличии двух других, не требует установки программного обеспечения на компьютере пользователя, исполняется не в среде операционной системы компьютера, а в среде интернет-браузера.
Клиентские приложения направляют запросы к менеджеру кластера. В менеджере кластеров могут располагаться несколько рабочих серверов, к которым, в зависимости от текущей нагрузки, направляются запросы.
Затем рабочий сервер направляет запрос к СУДБ, после обработки получает необходимый массив данных и возвращает их клиентскому приложению в подготовленном виде. Стоит отметить, что физически кластер серверов 1С и сервер управления базами данных может располагаться на одном компьютере.
Преимуществом работы кластеров является возможность создания отказоустойчивого кластера путём добавления резервных серверов. А также возможность увеличения производительности путём добавления новых рабочих серверов.
Платформа 1С:Предприятие 8.3 поддерживает следующие СУБД: MS SQL; IBM DB2; Postgre SQL; Oracle.
Для разработки и внедрения информационной системы для планирования учебного процесса в колледже КЭСИ был выбран клиент-серверный вариант платформы. Это позволяет сосредоточить выполнение наиболее объёмных операций на сервере кластеров, освободив от нагрузки клиентские компьютеры. Даст возможность удобного администрирования и обеспечит лёгкую масштабируемость. Повысит надёжность и обеспечит безопасность хранения данных.
В качестве рабочей СУБД выбор был отдан в пользу PostgreSQL.
PostgreSQL – это программное обеспечение с открытым исходным кодом, созданное разработчиками со всего мира. Главные преимуществом этой СУДБ является возможность бесплатного использования в отличии от других коммерческих продуктов, как следствие – широкая распространённость, а так же: [14]
— работа на Windows и Linux;
— высокая производительность и стабильность работы;
— возможность гибкой настройки СУБД для платформы 1с.
Для установки СУБД был выделен сервер с операционной системой Windows Server 2012. Дистрибутив PostgreSQL версии 9.4.2 доступен для скачивания на официальном портале поддержки 1С:ИТС. Данная версия СУБД на текущий момент является гарантировано стабильной для работы платформы 1С:Предприятие 8.3.
Глава 2. Проектная часть
2.1. Характеристика входной информации
Входная информация для решения задачи делится на условно-постоянную и оперативно-учетную. К условно-постоянной информации относятся данные из справочников, констант и перечислений. Справочники — это прикладные объекты платформы, которые позволяют хранить в информационной базе данные, имеющие одинаковую структуру и списочный характер.
Структура разработанных справочников и описание их реквизитов представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1. Структура и состав справочников
| Наименование объекта | Реквизиты | Тип | Свойства |
| Справочник «Сотрудники» | Код | Строка | Длина — 8 |
| Наименование | Строка | Длина — 40 | |
| Должность | Справочник. Должности | — | |
| Дата рождения | Дата | Только дата | |
| Телефон | Строка | Длина — 20 | |
| Пол | Перечисление. Пол | — | |
| Справочник «Учебные группы» | Код | Строка | Длина — 8 |
| Наименование | Строка | Длина — 15 | |
| Вид обучения | Перечисление. Виды обучения | — | |
| Специальность | Справочник. Учебные группы | ||
| Квалификация | Строка | Длина — 40 | |
| Количество студентов | Число | Длина – 5, точность — 0 | |
| Табличная часть «Список студентов» | ФИО | Строка | Длина — 40 |
| Пол | Перечисление. Пол | ||
| Справочник «Дисциплины» | Код | Строка | Длина — 8 |
| Наименование | Строка | Длина — 30 | |
| Справочник «Виды занятий» | Код | Строка | Длина — 8 |
| Наименование | Строка | Длина — 30 | |
| Справочник «Должности» | Код | Строка | Длина — 8 |
| Наименование | Строка | Длина — 30 | |
| Константа «Наименование» | Наименование | Строка | Длина — 60 |
| Константа «Директор» | Наименование | Справочник. Сотрудники | — |
| Константа «Адрес» | Наименование | Строка | Длина — 60 |
| Константа «Контактный Телефон» | Наименование | Строка | Длина — 20 |
| Константа «Email» | Наименование | Строка | Длина — 60 |
2.2. Характеристика результатной информации
Для анализа деятельности колледжа и контроля распределения учебной нагрузки были разработаны соответствующие отчёты. В среде разработки 1С:Предприятие объект конфигурации «Отчет» является прикладным объектом и предназначен для описания средств и алгоритмов, при помощи которых пользователь сможет получать актуальную информацию в определённом формате из сформированной документами базы данных.
Алгоритм формирования выходных данных описывается при помощи визуальных средств (система компоновки данных) и с использованием встроенного языка (механизмы запросов).
Для выполнения цели, поставленной в процессе выполнения работы в информационной системе были разработаны отчёты, позволяющие решать следующие группы задач:
- Отчёт по выполнению плана
- Отчёт «Диаграмма нагрузки преподавателей»
- Отчёт по нагрузке групп
- Отчёт по ставкам преподавателей
- Отчёт по учебным планам
2.3. Проектирование и разработка информационной системы
Для анализа понимания структуры и взаимосвязей автоматизируемых процессов необходимо построить структурно-функциональную модель, с помощью которой можно достаточно эффективно проанализировать узкие места в процессе планирования учебного процесса и оптимизировать общую схему бизнеса.
Моделирование будем проводить с помощью стандарта IDEF0 в контексте AS-IS. Данная модель предназначена для описания существующих бизнес-процессов на предприятии.
IDEF0 Методология функционального моделирования, являющаяся составной частью SADT, позволяет наглядно и эффективно отобразить весь механизм деятельности предприятия в виде иерархической системы взаимосвязанных функций. Она позволит понять, какой результат последует из проводимой работы, какие объекты или информация служат необходимым набором для реализации процессов, что является управляющими факторами. Так же по средствам нотации IDEF0 можно выявить и недостатки бизнес-процессов, что является весьма ощутимой помощью входе анализа деятельности организации. [15]
Контекстная диаграмма автоматизируемого процесса представлена на рисунке 1.3. На данном рисунке представлен нулевой уровень диаграммы, которая отражает смысл автоматизируемого бизнес-процесса, тут видно какие данные являются входными и выходными, и по средствам каких исполнителей, и с учетом каких ограничений протекает процесс.
Декомпозиция системы планирования учебного процесса в колледже КЭСИ представлена на рисунке 1.4
Рассмотрим подробнее данный процесс. Учебный план является государственным документом, определяющим основное содержание и сроки подготовки обучающегося в вузе, содержащим исходные данные для организации и планирования всех видов учебных занятий: перечень всех изучаемых дисциплин и трудоемкость каждой из них (в зачетных единицах и академических часах), распределение времени по годам и семестрам в течение всего срока обучения, а также по видам занятий, характер практик и научно-исследовательской работы, количество курсовых проектов (работ), зачетов, экзаменов. Учебный план предусматривает необходимое соотношение учебных циклов их базовых и вариативных частей, закрепление теоретической базы обучения на практике.
Непосредственно формированием учебного плана занимается учебного-методический отдела, после чего направляет его на кафедру для согласования. Если учебный план успешного согласования, ректор утверждает его и направляет в работу для распределения учебной нагрузки преподавателей (рис. 1.5).
Планирование учебной работы преподавателя и составление, согласование и утверждение индивидуального плана работы преподавателя является одной из основных организационных работ университета.
Основной целью планирования нагрузки преподавателей является закрепление преподавателей за учебными дисциплинами и определение объемов всех видов работ, выполняемых преподавателями, с целью составления расписания учебных занятий, планирования штатов и размера оплаты труда каждого преподавателя.
После успешного формирования индивидуальный план работы преподавателя утверждается директором колледжа (рис. 1.6).
Учет выполнения учебного плана дает возможность установить, насколько правильно организован процесс обучения, как используется время, отводимое на каждый предмет, сроки, последовательность изучения предметов, их взаимосвязи, соотношение и характер чередования теории и практики.
Применительно к колледжу КЭСИ учет выполнения учебного плана позволяет определить, проводится ли оно в установленные сроки, каков его фактический режим, сколько часов на него затрачено, соответствует ли это учебному плану. Выполнение учебного плана фиксируется в журнале учета обучения (рис. 1.7).
После формирование итоговой ведомости за год учебно-методический отдела проводит анализ отклонений фактически проведённой учебной работы от установленного учебного плана и формирует соответствующий отчёт. Руководствуясь этим отчётом, директор колледжа принимает меры по устранению данных отклонений в дальнейшем (рис. 1.8).
Основным понятием при разработке прикладных решений в среде 1С:Предприятие являются объекты метаданных, именно в определении набора этих объектов и заключается проектирование конфигурации. Совокупность объектов метаданных различного типа определяет внутреннее строение базы данных и структуру хранящейся в ней информации.
Разграничение прав доступа
Базовый принцип защиты данных в клиент-серверном варианте заключается в том, что пользователи не имеют прямого доступа к файлам информационной базы. «Посредником» между клиентами 1С:Предприятия 8.3 и сервером СУБД является рабочий процесс rphost, который обращается с запросом к СУБД от имени своей учетной записи. Rphost — это рабочий процесс 1С 8.3, который обслуживает клиентские обращения и взаимодействует с сервером базы данных. Данный процесс является важнейшим звеном архитектуры 1С предприятия, которое берёт на себя достаточно большую аппаратную нагрузку. Таких процессов может быть большое количество и они могут быть разнесены по разным серверам.
Преимущества данного варианта:
- Более надёжное хранение данных.
- Изоляцию файлов от прямого доступа.
- Более совершенные механизмы транзакций и блокировок.
Права доступа — это совокупность правил, регламентирующих порядок и условия доступа пользователей к объектам информационной системы. Разграничение прав доступа пользователей к информации, содержащейся в информационной базе, осуществляется через назначение ролей и настройку доступа каждому пользователю или группе пользователей. [16]
Каждая роль описывает полномочия пользователей на доступ к объектам конфигурации. Роли создаются средствами режима Конфигуратор. При описании роли определяется доступ и полномочия на работу с разными объектами конфигурации (доступ на чтение или запись справочников, документов и др.)
В разрабатываемой системе были созданы 3 роли: «Администратор» (полные права), «Диспетчер расписания» (подисистема «Учебное планирование») и «Преподаватель» (подсистема «Учёт рабочего времени»), которые были назначены пользователям системы (рис. 2.45-2.46).
2.3.1. Структурная схема объектов программного средства
Структура метаданных разрабатываемой конфигурации представлена на рисунке 2.1.
2.3.2. Описание программных модулей программного средства
Актуальная версия платформы 1С:Предприятие версии 8.3 предполагает использование управляемого интерфейса, который состоит из команд и окон, является динамическим, т.е. доступность тех или иных команд зависит от прав пользователей, настроек, сделанных в конфигурации и других параметров. [17]
С помощью команд в управляемом интерфейсе можно переключаться между разделами конфигурации, открывать различные списки, формировать отчеты.
Разработанный интерфейс и рабочий стол конфигурации представлен на рисунке 2.2.
Дерево программных модулей и сценарий диалога
Для представления схемы взаимодействия пользователя с системой используется дерево диалога, которое отображает принятие решений пользователя на различных уровнях. Для построения использовался способ представления структуры диалога в виде графа. Дерево диалога представлено на рис. 21 ниже.
На основе дерева диалога, представленного выше, строится дерево программных модулей, которое отражает структурную схему системы, содержащую программные модули различных классов. Дерево программных модулей представлено на рис. 2.4 ниже.
Дерево программных модулей, в свою очередь, является основой для формирования блок-схем основных программных модулей, которые отражают взаимосвязь программного и информационного обеспечения ИС.
Рассмотрим подробнее разработанные справочники и их формы.
Для хранения списка преподавателей и данных о них (должность, дата рождения, контактный телефон и пол) разработан справочник «Преподаватели» (рис. 2.5).
У данного справочника установлена иерархическая структура для хранения данных с группировкой по структурному подразделению.
Данный справочник имеет печатную форму «Карточка преподавателя» для печати данных о сотруднике на бумажном носителе (рис. 2.7 – 2.8).
Справочник «Учебные группы» предназначен для хранения данных о учебных группах, специальностях, виде обучения, квалификации и количестве студентов (рис. 2.9).
У данного справочника установлена иерархия элементов для группировки учебных групп по специальностям (рис. 2.10)
