Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние проблемы, объект исследования, задачи исследования 12
1.1 Общие положения 12
1.2 Обзор существующих программных средств для разработки систем удаленного управления 14
1.2.1 TopSpeed Clarion InternetConnect 14
1.2.2 SoftVelocity Clarion InternetConnect 2 18
1.2.3 Microsoft ASP.NET Web Forms 20
1.2.4 SoftVelocity Clarion ASP 27
1.2.5 SoftVelocity ClarioNet 30
1.2.6 Epsylon Technologies Baikonur 33
1.3 Сравнительный анализ достоинств и недостатков существующих решений. Обоснование выбора способа удаленного клиент-серверного взаимодействия информационно-расчетных систем 40
1.4 Цели и задачи диссертационной работы 44
Выводы по первой главе 46
Глава 2. Разработка средств автоматизации технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем .48
2.1 Общие положения 48
2.2 Выбор способа удаленного взаимодействия клиентской и серверной части программного обеспечения 48
2.3 Определение структуры программного обеспечения 51
2.3.1 Клиентское программное обеспечение 51
2.3.2 Серверное программное обеспечение 51
2.3.3 Вспомогательное программное обеспечение 54
2.4 Реализация программного обеспечения для удаленного управления в среде программирования Clarion for Windows 55
2.4.1 Разработка шаблонов для создания серверных компонентов программного обеспечения 57
2.4.2 Исследование и разработка генератора терминальных клиентских страниц. Возможности и ограничения , , 59
2.4.3 Разработка программы для регистрации серверных компонентов .64
Выводы по второй главе 65
Глава 3. Разработка автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей 66
3.1 Общие положения 66
3.2 Требования к удаленным объектам. Формализация физических объектов 66
3.3 Интерфейс взаимодействия программного обеспечения с физическими объектами. Требования к аппаратному обеспечению 69
3.4 Разработка программного обеспечения удаленного управления 71
3.4.1 Разработка алгоритма управляющей программы 72
3.4.2 Разработка графического интерфейса пользователя управляющей программы 74
3.4.3 Реализация логики работы, расчетной части, взаимодействия с базой данных 77
3.5 Регистрация серверного компонента в операционной системе 82
3.6 Тестирование системы внутренними средствами 83
Выводы по третьей главе 85
Глава 4. Методика расчета и оптимизации затрат на разработку распределенных многокомпонентных информационно-расчетных систем с использованием автоматизированного технологического процесса 87
4.1 Общие положения 87
4.2 Выбор модели производственного процесса создания информационно-расчетной системы 91
4.3 Выбор модели расчета затрат на разработку информационно-расчетной системы 93
4.3.1 Основные модели оценки размеров проекта 94
4.3/2 Факторы оценки качества моделей определения объемов работ при разработке информационной системы 97
4.3.3 Сравнительная характеристика моделей определения объема работ при разработке информационных систем 99
4.4 Расчет стоимости и оптимизация затрат на разработку распределенной информационно-расчетной системы на основе модели СОСОМО П 107
Выводы по четвертой главе 111
Глава 5. Применение автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD 112
5.1 Общие положения 112
5.2 Возможности, особенности и ограничения применения автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных Intranet/Intemet систем и сетей на базе технологий RAD 114
5.3 Разработка подсистем АСУ ПХД ЗАО "Аэропорт Москва" для работы с БД AM CHAOS посредством сети интернет 116
5.3.1 Разработка подсистемы АСУ ПХД ЗАО "Аэропорт Москва" для удаленного получения информации о состоянии груза по авианакладной AWB в БДАМ^СНАОв 117
5.3.2 Разработка подсистемы АСУ ПХД ЗАО "Аэропорт Москва" для удаленного бронирования грузоперевозок в БД AM CHAOS 123
5.3.3 Анализ эксплуатационных характеристик разработанных подсистем 128
5.4 Разработка системы удаленного контроля вибрационного фона чистых помещений микроэлектронной промышленности 130
Выводы по пятой главе 143
Заключение 145
Приложения 147
- SoftVelocity Clarion InternetConnect 2
- Выбор способа удаленного взаимодействия клиентской и серверной части программного обеспечения
- Разработка программы для регистрации серверных компонентов
- Интерфейс взаимодействия программного обеспечения с физическими объектами. Требования к аппаратному обеспечению
Введение к работе
Актуальность работы. Применение сред быстрого программирования RAD для Windows позволяет существенно снизить временные и стоимостные затраты на разработку Web-приложений для сетей Intranet/Internet. В свою очередь, использование Web-технологий при работе с приложениями в архитектуре клиент-сервер обеспечивает простую возможность создания программ с трёхзвенной архитектурой: клиент, сервер, сервер баз данных (БД). Такой подход практически полностью снимает ограничения на системные требования к клиентским ЭВМ, а также намного упрощает поддержку и сопровождение сложного приложения. Применение централизованных Intranet/Internet систем позволяет существенно снизить аппаратно-программные требования к клиентским ЭВМ, сводя их фактически к терминалам. Сфера применения таких систем довольно широка и разнообразна.
Значительный вклад в развитие теории и создание принципов построения информационно-расчетных Intranet/Internet систем, методов снижения затрат на их разработку внесли: Fr. P. Brooks, В. Boehm, СБ. Дунаев, И.В. Шапошников, И.Н.Кузнецов, Ю.И. Волков, В. А. Будилов, К. Ланг, Дж. Чоу, В г. Barrington, СВ. Мальцева, A.M. Андрианов, М. Brown, J. Jung, Т. Savola, Н.Э. Михайловский и другие.
В мировой практике создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем наибольшую известность получили работы фирм: Microsoft Corp., Intel Corp., TopSpeed Corp., Soft Velocity Inc. (США); Epsylon Technologies (Россия).
Основные виды приложений, успешно реализуемых при помощи технологии автоматизированной разработки информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD:
обучающие дистанционные системы;
системы контроля удаленных объектов (с ограничениями при работе в реальном масштабе времени);
системы контроля и управления медленными технологическими процессами;
системы широкого применения для населения при взаимодействии посредством модемного соединения с сетью интернет;
различные Web-сайты (корпоративные сайты, интернет магазины и др.).
Применение автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных систем позволяет:
существенно снизить затраты на разработку систем удаленного контроля;
улучшить диагностику при возможных повреждениях оборудования;
свести к минимуму влияние человеческого фактора на съем и регистрацию измерительной информации;
сохранять информацию в удобном для дальнейшей обработки виде.
Таким образом, поиск научных и технических решений, позволяющих наиболее эффективно создавать распределенные информационно-расчетные системы, весьма актуален.
Цель работы заключается в разработке методов и средств снижения затрат на разработку эффективных распределенных информационно-расчетных систем.
Цель работы достигается при выполнении следующих основных задач исследования:
-обосновать выбор программных средств и решений для реализации программного пакета и автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD;
-разработать структурную схему работы распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем;
-разработать программные средства, позволяющие создавать информационно-расчетные приложения в одной из распространенных сред быстрого программирования RAD;
-разработать автоматизированный технологический процесс создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем с применением технологий RAD на базе разработанных программных средств для снижения временных и прочих затрат на разработку систем;
-разработать методику расчета и снижения стоимости разработки систем;
-разработать и внедрить с целью практической проверки теоретических
результатов системы, созданные при помощи автоматизированного
технологического процесса создания информационно-расчетных
Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD.
Методы исследований. Теоретические исследования базировались на фундаментальных положениях наук по теории и построению ПО, на современных представлениях вопросов анализа и синтеза открытых информационных систем. Экспериметальные исследования проведены на ЭВМ типа IBM PC AT различной конфигурации как в сети интранет, так и в интернет. Обработка результатов экспериментальных исследований выполнялась с использованием ЭВМ и методов теории вероятности, математической статистики.
Научная новизна работы состоит в создании теории, принципов построения и совокупности научно обоснованных технических решений, обеспечивающих автоматизацию процесса построения высокоэффективных распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD. В ходе выполнения диссертационной работы получен ряд новых научных результатов:
-проведен сравнительный анализ средств разработки информационно-расчетных Intranet/Internet систем, предназначенных для различных сред программирования;
-разработаны теория и принципы построения распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD; -разработан набор программных средств для создания распределенных информационно-расчетных систем;
-разработан автоматизированный технологический процесс создания информационно-расчетных систем;
-разработана методика расчета и оптимизации стоимости разработки распределенных информационно-расчетных систем при помощи
автоматизированного технологического процесса.
Практическая значимость результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в разработке программных средств для создания распределенных информационно-расчетных приложений в среде быстрой разработки Clarion для Windows. Разработан автоматизированный технологический процесс создания распределенных информационно-расчетных систем на базе разработанных программных средств. Разработана методика расчета и оптимизации затрат на разработку систем при помощи автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD, основанная на применении конструктивной модели затрат СОСОМО II. Применение этой модели позволило повысить точность расчета затратности разработки систем по сравнению с методом экспертной оценки. Экспериментальные исследования позволили уточнить параметры модели, что привело к повышению точности оценки затрат уже на начальном этапе разработки на 10-15%. Разработаны рекомендации по созданию систем контроля физических объектов в реальном масштабе времени.
Программные средства, автоматизированный технологический процесс создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем, рекомендации для проектирования и эксплуатации и другие разработки диссертационого исследования были использованы для создания различных информационно-расчетных систем, которые впоследствии были внедрены в предприятии ЗАО "Аэропорт Москва", ООО "АРСИС", а также в учебный процесс МИЭТ. Существенное снижение количества задействованных разработчиков, сокращение затрачиваемого на разработку времени, а также возможность двухрежимного использования созданных информационно-расчетных приложений привело к значительному снижению затрат на разработку информационных систем. Во всех разработанных системах аппаратно-программные требования к клиентским ЭВМ минимальны и соответствуют требованиям, предъявляемым к системам, созданным при
помощи классических технологий Web программирования. Требования,
предъявляемые к серверным ЭВМ, ниже, чем у существующих решений,
благодаря существенному упрощению части администрирования серверных
задач и клиентских сессий. Кроме того, возможность распределения нагрузки
между несколькими серверами, объединенными в локальную сеть интранет,
позволяет увеличить количество одновременных клиентских сессий.
Помимо функциональных возможностей автоматизированный технологический
процесс создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet
систем и сетей на базе технологий RAD позволяет также создавать
полноценный дизайн приложений на основе языка разметки HTML и
технологии каскадных стилей CSS2, обеспечивая возможность создания
различного рода Web-сайтов.
Достоверность полученных результатов подтверждается хорошим
совпадением теоретически обоснованных и практически полученных данных,
что доказывает корректность предположений, подходов и методов,
предложенных автором работы. Результаты диссертации использованы в
различных классах информационно-расчетных систем, а также в учебном процессе.
Личный вклад автора. Все основные результаты получены автором лично.
Главными из них являются:
-разработка принципов построения распределенных информационно-расчетных
Intranet/Internet систем на базе технологии RAD;
-разработка набора программных средств для автоматизированного создания
распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе
технологии RAD Clarion для Windows;
-разработка автоматизированного технологического процесса создания
распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе
технологий RAD;
-разработка методики расчета и оптимизации стоимости разработки на основе
конструктивной модели затрат СОСОМОII;
-разработаны различные информационно-расчетные системы, которые были
внедрены на предприятии ЗАО "Аэропорт Москва", ООО "АРСИС" и в учебный процесс МИЭТ;
-автор диссертации принимал активное участие в разработке структурных и принципиальных электрических схем, документации, требований и методик испытаний и проведении инсталляционных и сопроводительных работ в местах эксплуатации разработанных информационно-расчетных Intranet/Internet систем.
Внедрение результатов работы. Результаты теоретических исследований, проведенных в ходе выполнения диссертационной работы, внедрены в следующие объекты и процессы:
-подсистемы АСУ ПХД (производственно-хозяйственной деятельности) для дистанционного получения клиентом по номеру авианакладной AWB информации о сотоянии груза по БД AM_CHAOS, а также для дистанционного интерактивного бронирования мест на грузовые авиаперевозки в БД AM_CHAOS на предприятии ЗАО "Аэропорт Москва" в рамках договора на проведение опытно-конструкторской работы № 4.114/03 от " 01.01.03 " "Разработка Интернет-сайта ЗАО "Аэропорт Москва" и техническое проектирование дополнительных подсистем АСУ ПХД (производственно-хозяйственной деятельности)";
-удаленная система контроля вибрационного фона чистых помещений на кафедре Технической механики МИЭТ. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедре Технической механики в лекционный курс дисциплины "Механика интегральных структур": "Методы обнаружения, контроля, трансляции, документирования, отображения причин превышения вибрационного фона в микроэлектронной промышленности. Удаленный контроль виброфона посредством сети интернет". Внедрение подтверждено актами. Внедрение позволило:
-сократить время разработки подсистем АСУ ПХД на 40% по сравнению с классическими технологиями разработки динамических сайтов; -повысить скорость доступа к БД ORACLE на 20% по сравнению со штатными
средствами доступа к данным через ASP;
-сохранить требования к клиентским ЭВМ и ПО такими же, как в случае применения стандартных Web технологий;
-увеличить количество одновременно обслуживаемых клиентов в несколько раз по отношению к рекомендуемому (50 клиентских сессий), в том числе в существующих решениях, за счет распределения нагрузки между несколькими серверными ЭВМ, только одна из которых является интернет сервером. На защиту выносятся: 1 1.Научно обоснованные технические решения, способы и принципы построения распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем. 2.Набор программных средств для создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологии RAD Clarion. 3.Автоматизированный технологический процесс создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD. 4.Методика расчета и оптимизации стоимости разработки распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на основе конструктивной модели затрат СОСОМОII.
5.Результаты экспериментальных исследований, внедрения и испытаний систем, практически подтверждающих высокую эффективность примененя автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе RAD. Апробация работы, публикации. Результаты работы докладывались и обсуждались на межвузовских конференциях студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» в 2000, 2001, 2002 годах, а также на всероссийской конференции «Микроэлектроника и информатика» в 2002 году. Основные положения диссертационой работы опубликованы в семи печатных работах автора.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Содержит 184 страницы машинописного текста, 42 рисунка, J_5 таблиц и список литературы из 81 наименования.
SoftVelocity Clarion InternetConnect 2
Clarion Internet Connect 2 является логическим продолжением Internet Connect.
Clarion Web technology (Internet Connect 2) был полностью переписан и теперь он не использует Java. Характеристики программного продукта были заметно улучшены путем введения новых шаблонов, позволяющих создавать Web приложения, загружаемые и выполняемые быстрее, чем прежде [14]. Были введены также Web стили (или Skeletons), представляющие собой набор смешанных текстовых файлов, состоящих из HTML, JavaScript и TSSCRIPT. TSSCRIPT - скриптовый язык, подобный JavaScript, работающий с HTML, сгенерированным из Web приложения. Таким образом, появилась возможность изменения графического представления Web приложений без перекомпиляции.
Технология Internet Connect 2 позволяет включать Application Server (Application Broker) [15], необходимый для работы Clarion Web приложений, непосредственно в само приложение. Благодаря этому есть возможность локального тестирования Web приложений непосредственно на клиенте, для этого требуется только интернет браузер. Системные требования.
Сервер.
Windows 95/98; рекомендуется Windows NT или Windows 2000 в качестве ОС сервера.
Windows 95/98, 64 МБ ОЗУ, статическое соединение с Intranet/Internet. Windows NT, Windows 2000, 128 МБ ОЗУ, статическое соединение с Intranet/Internet.
Производительность зависит от скорости соединения сервера с интернет и от предполагаемого трафика. Доступ к приложениям может быть осуществлен посредством модемного соединения на скорости 28,8 кбод, однако рекомендуется соединение не хуже ISDN.
Клиент.
Клиент может запускать приложение на любой платформе, на которой есть интернет браузер. Для приложений Internet Connect необходим браузер с поддержкой Java.
Основные требования клиента совпадают с минимальными требованиями используемого интернет браузера. Производительность зависит от скорости доступа в интернет, большинство приложений будет нормально функционировать на модемном соединении 28,8 кбод. Рекомендуемые браузеры.
Для Windows 95/98/NT/2000:
Microsoft Internet Explorer 3.02 и выше.
Netscape Navigator 3.0 и выше.
Netscape Communicator 4.0 и выше (версия 4.04 включает исправления, повышающие производительность).
Для Windows З.іх:
Microsoft Internet Explorer 3.02 и выше.
Netscape Navigator 3.0 и выше.
Netscape Communicator 4.0 и выше.
Для UNIX:
Существует много разновидностей UNIX и некоторые из них имеют браузеры, специально для них написанные.
Netscape Navigator 3.01 и выше.
Netscape Communicator 4.03 и выше.
Для Apple/Macintosh:
Microsoft Internet Explorer З.Ох и выше.
Netscape Navigator 3.0 и выше.
Netscape Communicator 4.0 и выше.
Для OS/2:
Netscape Communicator 4.0 и выше.
1.2.3 Microsoft ASP.NET Web Forms
Платформа Microsoft .NET является основой для создания распределенных Web-сервисов, интегрирующих различные сервисы, службы и приложения, и, таким образом, обеспечивает создание нового поколения Internet-приложений.
Если говорить о Microsoft .NET в целом, то эта платформа включает в себя следующие глобальные компоненты:
собственно платформу Microsoft .NET — инфраструктуру и средства разработки, используемые для построения и управления новым поколением сервисов;
продукты и сервисы Microsoft .NET, включая Windows .NET, MSN .NET, Office .NET, Visual Studio .NET, Office .NET и bCentral for .NET;
дополнительные сервисы, разрабатываемые сторонними фирмами.
Все взаимодействие между сервисами и компонентами базируется на языке XML и протоколе SOAP, который не зависит ни от объектных моделей, ни от используемых платформ [16]. В Microsoft .NET легко интегрируются уже существующие, а также новые продукты. Web-сервисы.
Согласно определению Web-сервис — это приложение, обеспечивающее определенный набор сервисов, которое может быть интегрировано с другими Web-сервисами путем использования стандартов Internet. На более низком уровне Web-сервис можно назвать программируемым ресурсом, доступным по URL (Universal Resource Link), который программным образом возвращает клиентам определенную информацию. Важным здесь является то, что клиенту не надо знать, как реализован тот или иной сервис для того, чтобы его использовать [17].
Выбор способа удаленного взаимодействия клиентской и серверной части программного обеспечения
Разработка технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем включает в себя несколько этапов, важнейшим из которых и определяющим является разработка набора программных средств. Именно программные средства определяют функциональность создаваемых приложений, а также потенциальную возможность реализации на их основе всего автоматизированного технологического процесса с оптимальными характеристиками скорости и сложности (затратности) создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем.
Технические требования к набору программных средств для автоматизации технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем были сформулированы в главе 1 (см. 1.4).
В настоящее время существует достаточное количество решений для удаленного обмена в сети Intranet/Internet [31, 32, 33]. Одной из основных функций, реализуемых в этих решениях, является эффективный доступ к БД. В самом деле, Web-страницу с динамическим контентом трудно представить вне контекста БД. Практически любой современный интернет-сайт использует если не клиент-серверную систему управления базами данных (СУБД), то файловый сервер БД. Поэтому при выборе способа удаленного взаимодействия клиентской и серверной части следует учитывать в первую очередь эффективность работы с БД. Рассмотрим наиболее распространенные решения [34].
Первым способом повышения активности Web-страниц являются приложения Common Gateway Interface (CGI) [12], поскольку спецификация CGI позволяет браузеру вызвать тот или иной исполняемый модуль или скрипт на Web-сервере, который может обратиться с запросом к БД, построить в HTML-коде страницу результатов и передать ее обратно Web-серверу, который же, в свою очередь, отсылает результаты браузеру. CGI-приложения могут содержать вызовы других программных (написанных, например, на C++) или командных (.bat, .cmd) файлов. С помощью CGI-скриптов, а точнее на языке PERL (Practical Extraction and Reporting Language), построено немало интерактивных Web-приложений. К сожалению, каждый такой скрипт исполняется как иной, нежели Web-сервер, процесс, что требует достаточно много ресурсов, особенно при большом количестве обращений к серверу.
Помимо исполнения CGI-скриптов, Microsoft Internet Information Server (MS IIS) предоставляет разработчикам возможность создания с помощью соответствующего API (ISAPI) приложений в виде динамических библиотек (dll), запуск которых происходит в ответ на команду или выбор ссылки на Web-странице. Каждое такое приложение выполняется в адресном пространстве Web-сервера, что, естественно, повышает скорость работы и существенно экономит машинные ресурсы. В зависимости от сложности сайта и приложений, dll могут быть загружены одновременно с запуском сервера, либо подгружаться/выгружаться из памяти по мере необходимости.
К наиболее известным средствам разработки приложений на основе ISAPI относятся входящий в состав MS IIS Internet Database Connector (IDC), а также свободно распространяемый dbWeb.
На рис.2.1 приведена диаграмма позиционирования этих средств по шкале "сложность/функциональность", предоставленная фирмой Microsoft. Как видно из этой диаграммы, оптимальным решением для удаленного доступа к БД является использование Active Data Objects (ADO) и ActiveX Server [35,36].
В качестве ActiveX Server очень удобно использовать OLE (Object Linking and Embedding) Server, поскольку в его роли может выступать практически любое полноценное Windows-приложение, реализующее интерфейс OLE-объекта. Таким образом, появляется возможность реализации не только надежного, эффективного и удобного, но и полнофункционального инструмента для доступа к БД.
Для использования ActiveX Server в интернет-приложении необходимо дополнительное звено системы, реализующее взаимодействие клиента и сервера. По соображениям надежности, эффективности, отсутствия необходимости в дополнительных программных средствах, гибкости и универсальности для этой цели была выбрана технология ASP (Active Server Pages), реализованная в IIS. В качестве языка программирования страницы был выбран VBScript, как наиболее простой и универсальный (в данном случае это непринципиально).
Помимо функций обмена клиента с сервером ActiveX применение технологии ASP позволяет реализовать поддержку сессий клиента штатными средствами интернет-сервера IIS [37].
Разработка программы для регистрации серверных компонентов
Перед использованием разработанного приложения в качестве удаленного приложения его необходимо зарегистрировать на сервере. Для выполнения этой операции предусматривается утилита, выполняющая следующие функции:
Генерация уникального идентификатора GUID (Global Unique IDentifier) для ActiveX компонента, которым является само приложение. Реализуется средствами Windows API [57].
Регистрация (перерегистрация) приложения (компонента ActiveX) в системе сервера. Производится системными средствами Windows. Отмена регистрации приложения (ActiveX) в случае преднамеренного отказа от дальнейшего использования того или иного приложения.
Помимо этих функций, которые являются обязательными, регистрирующая утилита может быть снабжена удобным графическим интерфейсом, позволяющим просмотреть текущие зарегистрированные приложения и упрощающим все описанные выше операции.
Выводы по второй главе
1. Представленный интерфейс OLE сервера является универсальным, OLE-надстройка, реализующая его, способна работать с любым разработанным указанным образом приложением. Структура ASP-страницы также является универсальной и пригодна для работы с любым объектом (OLE-сервером) с минимальными изменениями (имя OLE-объекта). Таким образом, возможна разработка набора программных средств для автоматизированного создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем с помощью средств RAD.
2. Разработанные программные средства позволяют создавать распределенные информационно-расчетные Intranet/Internet приложения, полностью удовлетворяющие техническим требованиям, сформулированным в первой главе.
3. Применение разработанного пакета программных средств позволяет снизить время реализации распределенных информационно-расчетных систем в выбранной среде разработки в среднем в 2-5 раз.
4. Выбранное системное и прикладное программное обеспечение (ОС Windows, Jazz Age ActiveX) не накладывает жестких ограничений на используемый при разработке язык программирования и среду разработки. Предложенные принципы построения распределенных информационно-расчетных систем допускают применение других языков программирования.
5. Для упрощения и унификации создания приложений на основе разработанных программных средств необходимо разработать автоматизированный технологический процесс.
Интерфейс взаимодействия программного обеспечения с физическими объектами. Требования к аппаратному обеспечению
В соответствии со всем сказанным в 3.2 можно выделить два варианта взаимодействия информационно-расчетного приложения с внешним физическим объектом:
1) Прямое взаимодействие. Применяется в тех случаях, когда отсутствует требование работы системы в реальном масштабе времени. При таком способе взаимодействия обращение к объекту для получения информации или передачи управляющего сигнала производится непосредственно из кода самой информационно-расчетной задачи. Наиболее просто и удобно этот вариант реализуется если объект подключен по одному из стандартных интерфейсов, представленных портами системы. Программный код взаимодействия в таком случае основывается на вызовах функций стандартного Windows API, относящихся к работе с портами.
2) Обмен посредством разделенного ресурса.
Применяется в основном при наличии требования работы системы в режиме реального масштаба времени. Однако может применяться и во всех остальных случаях. Такой вариант взаимодействия является преимущественным по отношению к первому. Функции прямого обмена с внешним физическим объектом выносятся в специализированную задачу, которая имеет общий разделенный ресурс с информационно-расчетной задачей. В качестве такого ресурса может выступать файл, БД и др. Такой подход позволяет существенно снизить временные задержки во время обработки запросов, затраты памяти и объем используемых ресурсов центрального процессора при большом количестве клиентских соединений. Разработка технических требований к аппаратно-программным средствам открытых распределенных информационно-расчетных систем.
В открытых информационных системах могут применяться различные аппаратно-программные платформы в зависимости от характера и сложности выполняемых ими задач. Классы этих платформ охватывают: персональные компьютеры, рабочие станции, микро и мини-ЭВМ [59] и управляющие информационно-измерительные комплексы на их базе, универсальные ЭВМ и системы обработки данных, высокопроизводительные вычислительные системы (включая супер-ЭВМ), Кроме того, распределенные информационно-расчетные системы базируются на аппаратно-программных средствах и сетях передачи информации. Указанные средства могут быть изготовлены разными поставщиками. Они могут также включаться в гетерогенные системы. Поэтому разработке технических требований к этим средствам, согласованию этих требований на основе идеологии и стандартов открытых систем следует уделять серьезное внимание.
Технические требования к различным аппаратно-программным платформам, участвующим в распределенной информационно-расчетной системе, необходимо формулировать в разрезе функциональных ролей этих платформ в системе:
1) слой клиентских рабочих станций;
2) слой интернет-серверов и серверов информационно-расчетных приложений;
3) слой серверов баз данных;
4) слой реального времени.
Технические требования к клиентским рабочим станциям и интернет-серверам информационно-расчетных задач были сформулированы в 1.4.
В качестве серверов БД могут быть использованы различные аппаратно-программные платформы, поэтому технические требования к ним формируются индивидуально с учетом требований выбранной СУБД.
Требования к аппаратным средствам слоя реального масштаба времени должны учитывать выбранную ОС, а также должны удовлетворять условиям корректной работы выполняемой на них задачи. Поскольку временные и прочие требования задач, исполняемых в реальном масштабе времени, индивидуальны, технические требования к средствам этого слоя также следует разрабатывать индивидуально.
Основные направления разработки ПО могут реализовываться параллельно, однако, все они тесно связаны между собой. С целью рационального использования ресурсов и завершения работ в кратчайшие сроки целесообразно использовать формализованные методы из области задач теории расписаний и массового обслуживания.
Процесс разработки ПО распределенной информационно-расчетной задачи состоит из следующих основных этапов:
1) разработка алгоритма управляющей программы;
2) разработка графического интерфейса пользователя;
3) реализация основной логики, расчетной части, взаимодействия с БД. Далее рассмотрим каждый из этих этапов.
Этот этап является отправной точкой процесса создания ПО информационно-расчетной задачи. Он включает в себя анализ технического задания и разработку алгоритма работы информационно-расчетной задачи, а также разработку структуры используемой БД. В качестве результата выполнения этого этапа может служить помимо блок-схемы алгоритма еще и информационная модель приложения, представленная, например, классовой моделью.
На современном этапе развития информационных технологий существует достаточно много различных средств анализа и проектирования информационных систем.
Ключевым фактором успеха в реализации компонентной технологии, которая лежит в основе разработанного программного пакета средств создания информационно-расчетных приложений, является методология и средства анализа и проектирования многокомпонентных информационных систем. Методология создания информационных систем с компонентной архитектурой берет свое начало в объектно-ориентированной методологии проектирования распределенных систем [60]. Значительный вклад в развитие компонентной методологии был сделан фирмой Rational Software.
