В июле 2007 года президиумом Совета по приоритетным национальным проектам была поддержана инициатива Мининформсвязи России по разработке отечественного пакета свободного программного обеспечения. «Если Россия не будет независимой в области программного обеспечения, то все остальные сферы, в которых мы хотим быть независимыми и конкурентоспособными, окажутся под угрозой», - заявил тогда Дмитрий Медведев .
Российская Ассоциация свободного программного обеспечения (РАСПО) поддерживает переход российских школ на использование свободного программного обеспечения и рекомендует использование пакета свободного программного обеспечения (ПСПО) в образовательной сфере в силу следующих преимуществ:
основные потребности школ относительно программного обеспечения покрываются существующей функциональностью ПСПО, и затраты на покупку дополнительных коммерческих лицензий в большинстве случаев являются нецелесообразными;
возможность легального распространения ПСПО за пределы школ, в частности на домашние компьютеры учителей и школьников, предоставляет гораздо более комфортные условия для организации процесса обучения в рамках закона.
Свободное программное обеспечение (СПО) для образовательных учреждений должно давать полноценное комплексное решение: функциональную платформу поддержки всех видов деятельности этих учреждений: как по организации учебного процесса, так и по обеспечению методической, административной, коммуникативной и мониторинговой составляющих этой деятельности (рис. 1) .
Рисунок 1 – Образовательный программно-аппаратный комплекс на базе ПО с открытым кодом
Исходя из этого, содержание разрабатываемых программных пакетов для школьного образования целесообразно разделить на следующие модули:
едина среда для учащихся (учебные материалы, пространство для ведения учебных занятий, совместная работа групп);
рабочая среда для педагогов и организаторов учебного процесса (учебные планы, расписание занятий, средства автоматизации проведения уроков и проверки знаний учеников и т.д.);
управленческая рабочая среда (бухгалтерия, средства контроля и управления учебной деятельностью, административно-хозяйственный блок и т.д.);
инфраструктура дополнительных информационных услуг (портал для работы с родителями и группами бывших выпускников, предоставление информационных образовательных ресурсов всем заинтересованным, связь с органами МВД и т.д).
Концепция развития разработки и использования свободного программного обеспечения в Российской Федерации предусматривает комплексный подход к программе расширения использования свободного программного обеспечения, которая предусматривает обучение пользователей, подготовку справочных и методических материалов, обеспечение технической поддержки, миграцию унаследованных приложений, решение проблем совместимости с аппаратной частью .
Использование ПСПО в общеобразовательных учреждениях позволит уменьшить расходы на закупку лицензий программного обеспечения, пользоваться дополнительными свободно распространяемыми программами, тиражировать пакет, обеспечивая им учителей и учащихся, тем самым создавая единую информационную среду учебного заведения. Каждое общеобразовательное учреждение города по-своему понимает процесс перехода на ПСПО, поэтому необходима методическая поддержка этого процесса, обоснование того или иного внедренческого решения. Использование интернет-технологий позволяет вести методическую поддержку, распространять передовой педагогический опыт процесса внедрения пакета свободного программного обеспечения, оказывать консультативную помощь .
Актуальность проблемы обусловлена решением Правительства Российской Федерации о переходе общеобразовательных учреждений на пакет свободного программного обеспечения, что связано с окончанием срока действия лицензий на проприетарное программное обеспечение, взятым курсом на создание российского свободного программного обеспечения и нашло свое отражение в представленных приоритетных программных мероприятиях плана реализации Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации до 2011 года, утвержденном Президентом России Дмитрием Медведевым .
В настоящее время переход на свободное программное обеспечение является не только «идеей» и методом экономии денежных средств, но и насущной необходимостью. Аналитики разного уровня признали свою ошибку в недооценивании масштаба использования такого программного обеспечения и вынуждены констатировать его бурный рост. В рамках национального проекта «Образование» также выбран курс на постепенный отказ от закрытого программного обеспечения и переход на свободное программное обеспечение.
Поскольку существует изрядная путаница с терминологией, имеет смысл привести определения далее используемых терминов.
Под свободным программным обеспечением понимается разновидность программ для электронно-вычислительных машин (ЭВМ), лицензионным договором на право использования которых предоставляются следующие права :
использовать программу для ЭВМ в любых, не запрещенных законом целях;
получать доступ к исходным текстам программы как в целях изучения и адаптации, так и в целях переработки программы для ЭВМ;
распространять программу (бесплатно или за плату по своему усмотрению);
вносить изменения в программу для ЭВМ (перерабатывать) и распространять экземпляры измененной (переработанной) программы с учетом возможных требований наследования лицензии.
Конкретная «лицензия» (условия конкретного договора) могут предоставлять приобретателю дополнительные правомочия, безусловно или на определенных условиях, и это не делает программу несвободной. Несвободной является программа, распространяемая на условиях, ограничивающих вышеперечисленные права приобретателя.
Свободные программы (free software) не следует, как это часто делают, путать со «свободно распространяемыми» (shareware, иногда почему-то называемыми у нас «условно-бесплатными») или «бесплатными» (freeware).
Также следует иметь в виду, что, хотя термин «программы с открытыми исходниками» (open source software) часто используется как синоним «свободных программ», им иногда злоупотребляют.
Свободное программное обеспечение не следует путать и с «открытым» (open software): «открытость» относится к соблюдению стандартов на интерфейсы, и только, а свобода - к условиям лицензирования и модели разработки .
И наконец, не следует путать «коммерческое» с несвободным, а «некоммерческое» - со свободным. Хотя роль программистов, в порядке активизма или хобби пишущих и развивающих свободные программы, очень велика, значительная часть (вероятно, большая) свободного кода разрабатывается в коммерческих рамках. В то же время, существует большое количество некоммерческого несвободного кода.
Узел терминологических тонкостей и концептуальных сложностей можно разрубить, введя альтернативное определение: свободные программы - это программы, все услуги по разработке, модификации, сопровождению и поддержки которых продаются на свободном рынке.
Соответствующий рынок успешно развивается уже в течении четверти века, есть примеры исполнения им задач, немыслимых для отдельных корпораций (самый яркий из них - разворачивание в девяностых на основе свободных программ и систем всемирного сообщества сетей Интернет), и, наконец, то, что после многочисленных колебаний, лидеры компьютерной отрасли сегодня практически однозначно высказываются в поддержку свободного программного обеспечения.
Разработка пакета свободного отечественного программного обеспечения – одна из центральных задач, которую необходимо решить для информационной безопасности России. Об этом неоднократно заявлял Президент РФ Дмитрий Медведев. По его словам в России должна быть создана собственная операционная система с открытым кодом и полный комплект приложений для обеспечения эффективной работы государственных органов и бюджетных организаций. В октябре 2007 года вышло Распоряжение Председателя Правительства РФ № 1447-р., согласно которому Министерству образования и науки и Министерству связи предписывалось :
закупить лицензию на 3 года на проприетарное программное обеспечение для всех школ;
обеспечить разработку и внедрение в школы свободного программного обеспечения по перечню программ, входящих в стандартный (базовый) пакет программного обеспечения.
Закупка трёхлетних лицензий на проприетарное ПО осуществлена для того, чтобы снять накал проблем, связанных с пиратским ПО, и за это время качественно подготовить систему образования к переходу на СПО.
Первый открытый конкурс на разработку и поставку пакета свободного программного обеспечения был проведен в России осенью 2007 года. Его победителем стала группа компаний «РБК-центр» (ГК «Армада»), а соисполнителями - ведущие отечественные разработчики программного обеспечения AltLinux, Linux Online и Linux Ink. Был заключен контракт на разработку и внедрение программного обеспечения на базе операционной системы Linux в школах трех пилотных регионов России: Татарии, Пермского края и Томской области. На основе требований стандартного базового пакета программного обеспечения был разработан пакет свободного программного обеспечения для нужд ОУ, не требующий лицензионных отчислений. Федеральное агентство по образованию выпустило циркулярное письмо “Об использовании ПСПО для общеобразовательных учреждений Российской Федерации” от 17 июня 2008 №15-51-450/01-09, в котором предлагает образовательным учреждениям из любого региона РФ принять участи в апробации ПСПО. Поступают заявки на участие из разных регионов России. Число непилотных школ превысило число пилотных .
По заказу Федерального Агентства по Образованию разрабатывается проект «Обеспечение поддержки внедрения пакета свободного программного обеспечения в общеобразовательных учреждениях Российской Федерации». Исполнителем проекта в 2009-2010 гг. по итогам федерального конкурса является Группа Компаний АйТи. Основная цель проекта - создание условий для массового внедрения специально разработанного и прошедшего апробацию пакета свободного программного обеспечения в общеобразовательных учреждениях Российской Федерации.
Для достижения указанной цели в рамках проекта решаются следующие задачи :
обеспечивается ввод в эксплуатацию единого государственного репозитория свободного программного обеспечения, как средства разработки, тестирования и распространения ПСПО;
обеспечивается сопровождение и развитие программных продуктов ПСПО в соответствие с требованиями, предъявляемыми образовательными учреждениями.
Компания АйТи в лице исполнителя в рамках Группы Компаний PingWin Software выдвинула принципы реализации проекта, состоящие в том, что поддерживая идеи Федерального агентства по образованию о максимально широком использовании в школах СПО, она собирается и дальше расширять линейку программных продуктов, поставляемых в российские школы. Помимо обязательных работ, планируется создать расширенные репозитории (хранилища программ) дистрибутивов Linux, которые уже сейчас используются в образовательных учреждениях, и репозиторий учебных программ, которые можно использовать под любым из Linux. Это даст учителям возможность выбора, облегчит учебный процесс.
Для решения задачи внедрения ПСПО в общеобразовательных учреждениях необходимо следовать определенной методике, основанной на стандартных принципах разработки и модернизации, которая позволит осуществить переход с минимальными потерями и в установленные сроки. Основными шагами этой методики являются :
обследование существующего положения в учебном заведении : установка ПСПО сопряжена с такими трудностями, как наличие неподдерживаемого оборудования и несовместимость используемого программного обеспечения; решение задачи определения наличия лицензионного программного обеспечения, которое стоит на машинах, определение круга задач, решаемых с помощью данных компьютеров и техники;
выработка концепции перехода : полный переход на Linux и СПО или частичный с использованием как закрытого, так и открытого программного обеспечения; при этом надо руководствоваться как денежными средствами общеобразовательного учреждения, так и потребностями учебного процесса;
специализированные структуры по внедрению и поддержке СПО : переход на ПСПО – это мероприятие не одного дня, поэтому в учебном заведении необходим сотрудник, умеющий решать текущие проблемы перехода;
проведение обучения преподавателей и сотрудников;
составление плана поэтапного внедрения ПСПО в учебный процесс : необходимо составить развернутый план перевода учебных классов и подразделений образовательного учреждения на ПСПО. Развертывание ПСПО должно вестись «по нарастающей», в первую очередь оно должно устанавливаться на машины, для которых анализ показал 100% безболезненную установку. Перевод хотя бы 50% из существующего парка будет уже считаться успешным началом. В последнюю очередь следует переводить компьютеры с предустановленным лицензионным Windows. Также обязательно нужно предусмотреть установку отдельных серверов для репозиториев, обновлений и копий образов мастер-дисков. Обязательно необходимо учесть наличие подключения к сети Интернет сервера обновлений для поддержки системы в должном состоянии по безопасности.
переход : на этом этапе выполняются работы технического характера по установке и настройке ПСПО.
На каждом шаге внедрения ПСПО в учебный процесс общеобразовательных учреждений необходима методическая поддержка, которая заключается, в том числе, и разработке методических рекомендаций по использованию программ ПСПО.
Аннотация: Первая лекция курса "Разработка требований. Архитектурное проектирование программного обеспечения" является вводным этапом старта изучения направления информационных технологий, посвященного исследованию и описанию архитектуры программного обеспечения, которое находится в основе каждого создаваемого ИТ-продукта, чуть более сложного, чем программа объемом в 3 строчки кода. В данном курсе мы постараемся комплексно, рассматривая разные точки зрения, подвергнуть изучению, а также необходимому и достаточному описанию различные представления архитектуры программного обеспечения, от оптимального проектирования которых, в заданных условиях, зависит эффективность не только самого программного продукта, но и направление деятельности, в котором он используется. Первая лекция будет базисом для нашего курса. Сегодня мы обоснуем актуальность и востребованность темы архитектурного проектирования, рассмотрим предпосылки развития данной тематики, сформулируем цель, очертим ограничения, формирующие рамки нашего курса, познакомимся с лучшими отечественными и мировыми практиками в области архитектурного проектирования программного обеспечения, погрузимся в актуальное состояние данной активности сферы высоких технологий.
Цель: в лекции мы планируем объективно представить значимость темы архитектурного проектирования для отрасли информационных технологий, и специалистов, осуществляющих свою профессиональную активность в данном домене, задать рамки курса, привести краткий обзор "best practice ", который составляет "неприкосновенный" репозиторий направления архитектурного проектирования, используемый в области информационных технологий всеми компаниями, которые стремятся к созданию, сопровождению и развитию высокотехнологичных программных продуктов.
Введение
Архитектурное проектирование, как профессиональное направление человеческой деятельности, имеет глубокие корни и появилось задолго до того, как был создан первый компьютер .
В основе рассматриваемой деятельности лежат понятия, которые являются двумя разными сторонами одной и той же медали:
- Архитектура – как результат;
- Проектирование – как средство достижения поставленного результата;
Если говорить об архитектуре в целом, а вернее о классическом этапе развития данной отрасли человеческой деятельности, то на ум сразу приходят параллели, связанные с величественными и значимыми постройками – Пирамиды Хеопса, Эйфелева Башня и т.д., поражающими, прежде всего, своей грандиозностью и внешним обликом.
Если мы поднимем вопрос о направлении развития архитектуры последнего времени, то оно связано со стремлением максимально использовать функциональность зданий, а уж потом с совершенством образа проектируемых сооружений.
Эти тренды обусловлены эволюцией человеческого сознания и переходом от созерцательного образа мысли и жизни к более действенным формам существования, обеспечивающим быстрейшее достижение результата.
Научно-технические, технологические и социальные преобразования порождают изменения всего мира, а архитектура , не только как прикладное искусство, но как фундаментальная наука и технология, это всего один из объектов внешних преобразований.
Проектирование - это вид активности, направленный на создание уникального продукта (услуги), последовательность этапов реализации которого будет определяться "внешними" факторами и определять его конечные преимущества и недостатки.
Область проектирования получила широкое распространение в виде современной и эффективной формы деятельности – проект.
Архитектурное проектирование - это вид активности, который своей целью ставит создание архитектуры в процессе выполнения проекта.
Архитектурное проектирование программного обеспечения, в своей актуальной форме, одной из задач ставит создание артефакта (архитектуры), который должен обеспечить достижение результатов деятельности организаций, использующих программные продукты для реализации своих процессов.
Нужно сказать о том, что окружающий нас мир все более и более зависит от области информационных технологий в целом, а в частности от различного программного обеспечения, которое:
- Частично или полностью автоматизирует выполнение рутинных операций, которые, как правило, являются наиболее ресурсозатратными;
- Предоставляет уникальные возможности, связанные с "online" обменом и преобразованием информации в разных целях;
- Оптимизирует не только использование человеческого капитала, но и затраты, связанные с содержанием недвижимого имущества;
- И т.д.
Программные продукты – это основной элемент большинства современных высокотехнологичных доменов (сотовая связь , видеотрансляции, охранная деятельность , управление транспортным и другими видами движения и т.д.) деятельности. Сегодня очень трудно (вернее практически невозможно) найти компанию, которая не использует информационные технологии в своей деятельности.
Все, от предприятий малого бизнеса, до традиционных, консервативных по своей природе общественных, финансовых, социальных организации госсектора стремятся автоматизировать выполнение многих рутинных операций. А многие из них не смогут существовать на рынке без применения специализированного программного обеспечения. Об инновационных компаниях и значимости для них информационных технологий говорить излишне.
Информационные продукты, используемые для достижения результатов деятельности организаций, просто уже не существовали бы, а точнее не выдержали проверку временем.
Подобную проверку выдерживают те программные продукты, в процессе создания и внедрения которых была фаза проектирования архитектуры программного обеспечения.
Именно этот этап отличает "временную" программу, разрабатываемую для "залатывания дыр", от осознанного программного продукта, применять и развивать который, организации нацелены на достаточно длительном временном интервале своего жизненного цикла .
В трудах классика сферы информационных технологий - Фредерика Брукса, можно найти следующее отличие программы от программного продукта:
- Максимально обобщённый диапазон и типы входных данных;
- Тщательное тестирование;
- Наличие подробной документации;
- Программный продукт требует в 3 раза больших временных затрат, чем программа;
В нашем курсе мы будем рассматривать именно программные продукты и некоторые процессы, сопутствующие их реализации.
Именно качественные (или не очень) программные продукты формируют электронный мир программного обеспечения, который не только окружает каждого современного жителя планеты Земля, но формирует его сознание и образ поведения в нем.
Чтобы качественно поддерживать и развивать сегодняшний мир программного обеспечения необходимо целостное понимание того, что именно и каким образом надо развивать, какие ранее допущенные ошибки не следует повторять, а что из прошлого необходимо учесть и использовать сейчас и в будущем.
Программное обеспечение , лежащее в основе мира будущего, должно обеспечивать необходимые качественные характеристики, такие как:
- Функциональность;
- Производительность;
- Надежность;
- Безопасность;
- И пр.
Теме создания таких информационных систем, а вернее архитектуре, которая будет являться ядром для подобных информационных продуктов, посвящен наш курс.
Исторические предпосылки к созданию курса. Актуальность архитектурного проектирования программного обеспечения
Начиная с середины 50-х годов ХХ века понятие архитектуры программного обеспечения стало очень широко и бурно обсуждаться в профессиональном сообществе ИТ специалистов. Связано это было с тем, что архитектуру, в её первоначальном способе применения, рассматривали только в виде необходимого базиса создаваемых информационных систем.
Немного оговоримся и уточним – в тот момент архитектуру программного обеспечения понимали как сугубо техническое понятие, т.е. набор программных и системных модулей, оптимально взаимодействующих между собой по заранее спроектированным связям и протоколам, обеспечивающим заданное эффективное функционирование программных продуктов. А программные продукты, в свою очередь , служили для узконаправленных специализированных задач, покрывавших потребности военных целей.
Со временем, по причинам постепенных "рывков" развития сферы ИТ, последующего масштабирования на все области деятельности человечества, архитектура программного обеспечения стала целиком и полностью предметом работы разработчиков программного обеспечения и в большинстве случаев, незримо подразумевалась как часть процессов жизненного цикла разработки информационных систем. Это было связано с тем, что ресурсов на создание программного обеспечения стало выделяться меньше, различные этапы "сращивались", а результатов от разработки, внедрения и применения стали ждать как можно раньше.
С учетом постепенно возрастающего количества запросов к качеству информационных продуктов, складывающегося из множества различных компонентов, так долго продолжаться не могло.
Тема архитектуры программного обеспечения, но уже не только как технического артефакта процесса разработки, обеспечивающего высокие показатели нефункциональных характеристик, но как центральной части программных продуктов, снова стала актуальной.
В последнее десятилетие созрело понимание того, что архитектура программных продуктов должна быть результатом работы не столько программистов, а специальных групп разнопрофильных профессионалов. Эти группы должны быть способны с заданным уровнем качества создать полноценную архитектуру, способную охватить многочисленные составляющие информационных продуктов.
Архитектурное проектирование, это преимущественно инженерная дисциплина, рассматривать которую только с технической или только с бизнес точки зрения не корректно. Она должна быть рассмотрена в взаимосвязаннном комплексе причин возникновения, процессов создания и, соответственно, результатов. Только так удастся установить причинно – следственные связи и выстроить оптимальную систему, на которой сможет быть спроектирована архитектура любой сложности.
Для того чтобы обеспечить результат архитектурного проектирования важно сам процесс проектирования рассматривать еще и с позиции социальной активности, которая должна контролироваться по соответствующим нормам и правилам.
Разработка архитектуры и последующего программного обеспечения это "гибкая" активность современного мира.
Доказано, что на сегодняшнем этапе развития процессов создания программного обеспечения, существующие классические инженерные практики уже не столь эффективны, как несколько лет назад. Они довольно "тяжеловесны" для непостоянных требований и изменяющихся условий окружающего мира.
Также надо отметить, что архитектура это 100% продукт "человеческой мысли", что предъявляет особые дополнительные требования к ключевым аспектам исследования данной профессиональной области.
Результат подобного отношения к архитектурному проектированию характеризует данную активность еще и как социальный объект .
Из всего сказанного следует, что большая роль человеческого фактора заложена в успешное архитектурное проектирование и создание качественного и эффективного программного продукта, поэтому в нашем курсе мы так же уделим дополнительное внимание не только инженерным аспектам архитектурного проектирования, но и социально-менеджерским характеристикам домена разработки и документирования архитектуры программного обеспечения.
Рамки и задачи курса
Разрабатывая курс, мы преследовали цель сделать его доступным и понятным широкому кругу ИТ специалистов, стремящихся развивать свои навыки в области архитектурного проектирования.
Здесь мы не претендуем на открытие "terra incognita" в области проектирования компьютерных программ. Одной из наших основных задач - синтезировать набор имеющихся мировых "best practice " рассматриваемого нами домена, переработать его, дополнить малоизвестной, но важной информацией, обогатить полученную "суть" практическими подходами к работе и методологиями, учитывающими реалии деятельности сотрудников в сфере информационных технологий и ситуацию на рынке разработки информационных программ Российской Федерации.
Другая, не менее важная задача, заключается в том, что мы стараемся пробудить интерес у наших коллег к подробному рассмотрению области разработки требований и последующего документирования архитектур программных продуктов, влияющих, по нашему мнению, на качество и эффективность программного обеспечения настоящего и будущего.
Многие вопросы, которые мы будем поднимать по ходу лекций, не имеют однозначного, а иногда и единого верного ответа. Домен архитектурного проектирования является областью, в которой принимаемые решения субъективны и зависят от многих, различных по своей природе условий, изменяющихся достаточно быстро.
Каждое принятое решение является определяющим для будущей архитектуры информационного продукта и должно быть обосновано, но при этом оно "должно" уметь гибко учитывать и реагировать на направления развития бизнес активностей, для которых оно создается.
При разработке курса мы осветим следующие "высокоуровневые" аспекты, связанные с архитектурным проектированием программного обеспечения:
- Характеристики архитектуры программного обеспечения:
Будут приведены функциональные и нефункциональные/качественные характеристики архитектур, которые, в итоге, являются катализаторами в формировании основных преимуществ и недостатков разрабатываемого программного обеспечения;
- Требования, формирующие архитектуру программного обеспечения:
Будут изложены основные требования, после тщательного анализа которых следует этап проектирования. В ходе этого этапа вырабатываются основные характеристики будущего программного продукта (см.п.1);
- Объекты архитектуры программного обеспечения и связи между ними:
Будут перечислены объекты, объединение которых в единую систему позволит добиться результатов, ожидаемых от использования проектируемых программных продуктов;
- "Внешнее" окружение процесса архитектурного проектирования:
Обзорно освятим факторы, которые будут оказывать влияние на процесс архитектурного проектирования и дальнейшего использования соответствующих программ;
- Процесс архитектурного проектирования:
Опишем то, как должна выглядеть активность, в которой должны быть учтены наиболее эффективные, на сегодняшний день, методологии организации процессов архитектурного проектирования;
- "Пакет" документации на архитектуру ПО:
Приведем список документов, необходимых и достаточных для последующего развития и сопровождения создаваемого программного обеспечения;
- Риски, связанные с архитектурой и архитектурным проектированием:
Изложим наиболее популярные риски, которые встречаются в тех случаях, когда применение созданной архитектуры не соответствует первоначально заданным задачам и условиям её использования;
- Подходы к созданию архитектуры ПО:
Изложим наиболее эффективные современные методологии и принципы архитектурного проектирования программных продуктов, их преимущества и недостатки;
- Роль системного архитектора:
Опишем его роль в процессе архитектурного проектирования. Перечислим те навыки и профессиональные качества, которыми должен обладать архитектор информационных продуктов;
- Процессы развития и сопровождения архитектуры ПО:
Расскажем о том, как должны быть выстроены данные процессы, чтобы архитектура программного обеспечения была эффективна в заданных условиях функционирования;
Уровни архитектуры ПО:
Приведем те представления архитектуры программного обеспечения, без которых не будет возможным её разработка и последующее использование;В процессе решения обозначенных задач и освещения аспектов архитектуры и архитектурного проектирования будет происходить изложение материала курса. Довольно часто мы будет прерываться на небольшие паузы, в ходе которых будут приведены практические примеры, подкрепляющие и дополняющие основной материал лекций.
Первоначально планировалось включить в курс еще дополнительное количество материала, также связанного с областью проектирования архитектуры программного обеспечения, но, после первичного анализа предполагаемого объема, стало понятным, что стоит себя ограничить обозначенными выше аспектами. В противном случае мы рисковали бы тем, что курс трансформируется в обширную учебную программу, на составление которой профессиональной жизни 2 авторов будет мало.
Учитывая то, что мы приложили много усилий на ниве бизнес анализа, понятие "рамок курса" будет контролироваться нами на протяжении всего общения с Вами достаточно жестко и дисциплинированно.
Ограничения курса
Под ограничением мы понимаем тот материал, который сознательно не включен в состав курса по причине его не актуальности, "отдаленности" от основной темы.
Перечень ограничений, которыми мы "очертили" рамки нашего курса, включают в себя:
- Организационные аспекты создания, развития и сопровождения архитектуры и процессов её проектирования:
- Мы сознательно не стали включать в наш курс аспекты, связанные с управленческими дисциплинами. Область менеджмента обширно и подробно изучена. Для рассмотрения конкретных, интересующих Вас вопросов, можно найти специализированную литературу, но определенные специфические моменты менеджмента, влияющие на архитектуру и архитектурное проектирование, мы обязательно рассмотрим;
- Процессы разработки кода архитектуры:
- Процессы разработки "кода" архитектуры, это активности, которые должны следовать после того, как выполнено проектирование архитектуры. С одной стороны, учитывая реальное положение дел в области программной инженерии, нужно сказать о том, что в 60% проектов, связанных с созданием программного обеспечения, проектирование и разработка это процессы, которые выполняются параллельно, но, с другой стороны, такая практика работ является не лучшим "образчиком" создания программного обеспечения. Мы, в определенных частях нашего курса, будем учитывать этот аспект, но, "по умолчанию", абстрагируемся от его влияния. Такой принцип обучения является классическим. Это позволит нам изложить основные моменты, формирующие базисные понятия, наиболее эффективным образом. Этап "кодирования" - это следующий, после архитектурного проектирования шаг. Он будет учтен, но описывать и излагать его мы не будем.
- Политические, социальные, экономические моменты, влияющие на образ созданного программного обеспечения:
- Когда речь заходит о каком-то "внутреннем" процессе, а архитектурное проектирование (не архитектура) - это именно такой процесс, оказывающий влияние только на ограниченное число пользователей, то факторы "внешнего" влияния рассматриваются отдельно. Для анализа подобных факторов существует разнообразный инструментарий. В частности, можно привести в пример "PEST" анализ. При необходимости его можно изучить отдельно и использовать результаты проведенного анализа в своих исследованиях.
- "Человеческий" фактор:
- Пожалуй, данный аспект наших ограничений - это основная причина самых потрясающих достижений и наиболее запоминающихся провалов при проектировании архитектур программного обеспечения. "Человеческий фактор" и все его составляющие, такие как мотивация, эффективность и т.д. - это части человеческой личности, рассмотрению которых сегодня уделяется большое количество внимания ученых и специалистов, при этом нет предпосылок к тому, что эти тенденции будут ослабевать. Возможно, фокус внимания проводимых исследований сместится в более антропогенно - техническое направление, но внимание к ним со временем будет только усиливаться. При желании, любой сможет найти достаточное количество материала из данной области
Тем самым, мы даем понять нашим коллегам, что курс направлен именно на активности, связанные с разработкой требований, но при этом аспекты, рассмотрение которых необходимо для формирования базиса архитектурного проектирования мы обязательно рассмотрим в нашей работе.
Остается только сожалеть о том, что процессам разработки требований в профессиональной литературе ранее уделялось так мало внимания. Этим курсом мы постараемся заполнить существующую нишу. Особенно этот тезис касается направления разработки требований для активности архитектурного проектирования, которое на 60% определяет будущую эффективность разрабатываемых программных продуктов.
Менеджер высокой готовности QNX Neutrino
Менеджер высокой готовности (High availability manager (HAM)) функционирует в среде операционной системы реального времени QNX Neutrino.
Менеджер высокой готовности обеспечивает:
- - Мгновенное обнаружение сбоя. HAM применяет сообщения проверки работоспособности (heartbeating), чтобы отслеживать состояние любого компонента, позволяя фиксировать сбои как можно раньше. Если HAM фиксирует определенное условие или сбой, он может немедленно и автоматически посылать сообщение о неисправности другим компонентам;
- - Адаптированное к пользователю восстановление после сбоя. Используя библиотеку HAM, приложение может дать указание HAM, какие действия по восстановлению должны быть предприняты, в соответствии с порядком, в котором произошли ошибочные условия;
- - Немедленное повторное соединение. HAM также обеспечивает библиотеку программ для выполнения действий по восстановлению клиента, которая позволяет системе немедленно повторно устанавливать разорванное соединение в случае сбоя компонента;
- - Анализ после аварийного завершения. Если процесс завершился в результате сбоя, HAM может генерировать полный дамп памяти для последующего анализа этой ситуации. Просмотрев этот файл, можно немедленно точно определить, какая строка кода вызвала ошибку и анализировать данные переменных, чтобы точно определить, что произошло.
В качестве самоуправляемого менеджера HAM устойчив к внутренним сбоям. Если он по каким-либо причинам аварийно останавливается, он может немедленно и полностью реконструировать свое собственное состояние.
Менеджер высокой доступности (HAM) обеспечивает механизм, позволяющий выполнять мониторинг процессов и сервисов в функционирующей системе. Целью менеджера является восстановление вычислительного процесса, когда системные сервисы или процессы выходят из строя, не отвечают или обеспечивают неприемлемый уровень сервиса. Структура HAM прозрачно расширяет механизм локального мониторинга в сетевой мониторинг.
HAM действует как проводник, через который остальная система может как получать, так и доставлять информацию, имеющую отношение к состоянию системы в целом. Система может быть единственным узлом или набором узлов, соединенных через QNET. HAM может выполнять мониторинг специфических процессов и может управлять поведением системы, когда специфические компоненты выйдут из строя и должны быть восстановлены. HAM также позволяет внешним компонентам запрашивать информацию об интересующих событиях в системе, и может выполнять требуемые действия в момент возникновения этих событий.
HAM состоит из следующих трех компонентов:
- - Объекты (Entities)
- - Условия (Conditions)
- - Действия (Actions)
Объекты (Entities) являются фундаментальными единицами мониторинга в системе. По существу объектом является процесс, каждый процесс имеет уникальный идентификатор pid . Каждому объекту соответствует символическое имя, которое может использоваться, чтобы обращаться к этому специфическому объекту. Имена, соответствующие объектам уникальны в системе. Менеджеры в настоящий момент соответствующие узлу, также применяют к узлу уникальные правила. Эти уникальные требования очень похожи на схему наименований, используемую в иерархической файловой системе.
Условия соответствуют объектам. Эти условия представляют собой состояние объекта. Примеры условий:
- - объект завершился;
- - объект пропустил сообщение heartbeat;
- - объект аварийно завершился, генерируется файл дампа памяти;
- - выполнен рестарт объекта.
Условия (Conditions)соответствуют символические имена, которые также должны быть уникальны внутри объекта.
Действия соответствуют условиям. Условие может содержать множество действий. Действия выполняются каждый раз, когда соответствующее условие выполнено, т.е. истинно. Действия внутри условия выполняются в порядке FIFO (порядок, в котором они были добавлены в условие). Множество условий, которые являются истинными запускаются одновременно в произвольном (arbitrary) порядке. Условия, специфицированные как HCONDINDEPENDENT будут выполняться в отдельном потоке (separate thread) выполнения, параллельно с другими условиями.
Примеры действий:
- - рестарт объекта;
- - посылка сигнала некоторому процессу.
Действия также ассоциируются с символическими именами, которые уникальны в пределах специфического условия.
Когда действие в списке действий выполняется ошибочно, можно определить альтернативный список действий, которые будут выполнены, чтобы реализовать восстановление после сбоя данного действия.
Механизм восстановления позволяет выполнить восстановление в случае сбоя единичного сервиса или процесса.
Фактически внутреннее состояние HAM похоже на иерархическую файловую систему, где объекты похожи на директории, условия соответствуют этим объектам как поддиректории, и действия внутри этих условий похожи на узлы листьев этой структуры дерева.
HAM также представляет это состояние как файловую систему в режиме только чтения (read-only) под управлением директории /proc/ham. В результате такого представления произвольные процессы могут также просматривать текущее состояние (например, можно выполнить команду ls /proc/ham).
Мультиплекс-ОВ
Мультиплекс-ОВ представляет собой комплект средств (КС) для организации отказоустойчивых вычислений. Он предназначен для обеспечения отказоустойчивого функционирования серверных приложений в локальной вычислительной сети под управлением ОС МСВС 3.0.
Основные возможности:
Автоматическое восстановление функционирования приложения после сбоя (время восстановления не более 10 сек);
Возможность балансировки вычислительной нагрузки на серверах;
Возможность изменения логики принятия решения при осуществлении балансировки;
Возможность мониторинга и управления работой компонентов кластера серверов и выполняемых на нем приложений;
Возможность расширения списка регистрируемых событий;
Взаимодействие внешних клиентов с КС ОВ;
Контроль технологических параметров функционирования кластера.
В состав комплекта входят следующие программы:
- 1) Программа «Управление ОВ»
обеспечивает управление функционированием КС «Мультиплекс-ОВ», его инициализацию и конфигурирование. Для организации логики управления КС «Мультиплекс-ОВ» используются две основные технологии:
- - технология управления ресурсами основана на распределении и перераспределении ресурсов между ЦВМ КС «Мультиплекс-ОВ» в зависимости от настроек конфигурации, состояния ЦВМ, состояния самих ресурсов;
- - технология балансировки нагрузки основана на виртуализации ЦВМ КС «Мультиплекс-ОВ» и перераспределении процессов обработки клиентских запросов между ЦВМ;
- 2) Программа «Организация ОВ» обеспечивает реализацию функций управления процессом организации отказоустойчивых вычислений. В процессе подключения и отключения новых ЦВМ к системе ОВ происходит масштабирование системы, При этом логика управления ресурсами берет на себя функции их распределения между работающими ЦВМ системы. Кроме того, на основе анализа состояния системы ОВ в целом, определяется наличие кворума и целесообразность продолжения функционирования сегмента, как элемента ОВ;
- 3) Программа «Мониторинг ОВ» обеспечивает мониторинг и управление работой компонентов КС «Мультиплекс-ОВ». Мониторинг необходим для отслеживания событий, требующих вмешательства оператора. При правильных настройках конфигурационных файлов КС «Мультиплекс-ОВ» оператор автоматически извещается о всех нарушениях работы. Задачей оператора является своевременное информирование соответствующих или иных служб и инициирование ликвидации сбоя;
- 4) Программа «Сопряжение ОВ» обеспечивает сопряжение различных модулей и их совместное функционирование в составе КС «Мультиплекс-ОВ»;
- 5) Программа «Тестирование ОВ» обеспечивает тестирование функций КС «Мультиплекс-ОВ».
На ЦВМ, входящих в состав кластера серверов Мультиплекс-ОВ, для выполнения программ должно быть настроено сетевое взаимодействие между ЦВМ по протоколу TCP/IP.
Реализация отказоустойчивого функционирования достигается за счет реализации двух механизмов: механизма управления ресурсами кластера и механизма балансировки нагрузки.
Входными данными для КС Мультиплекс-ОВ являются события изменения узлов и/или ресурсов кластера. Выходными данными КС Мультиплекс-ОВ являются новые оптимальные состояния узлов и ресурсов кластера как результат соответствующей миграции процессов, ресурсов и приложений.
Обоснование разработки
При разработке отказоустойчивого бортового вычислителя возникла необходимость создания программного обеспечения, которое позволяло бы человеку-оператору, находящемуся за удаленным терминалом или рядом с самим комплексом, настраивать работу системы, создавать различные конфигурации кластера, запускать и тестировать их, а также проводить быструю диагностику состояния работающего кластера.
Актуальность разработки отказоустойчивого кластера подтверждается полным отсутствием программного обеспечения такого типа для рассматриваемой операционной системы QNX 4.25. Необходимость разработки именно под данную операционную систему обусловлена ее гибкостью, встраиваемостью и масштабируемостью, а также низкими системными требованиями и очень высокой надежность, которые полностью соответствуют заявленным заказчиком требованиям. Также стоит отметить, что операционная система QNX 4.25 сертифицирована для использования Государственной технической комиссией при Президенте РФ для подобных разработок.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http :// www . allbest . ru /
Размещено на http :// www . allbest . ru /
на тему: Программное обеспечение компьютера
по предмету: Инфокоммуникационные технологии обучения
Набережные Челны-2017
Введение
1.Классификация программного обеспечения
2.Принцып действия операционной системы
3.Файлы и файловая система
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Компьютер - это машина, которая отличается от всех прочих машин тем, что не может работать без программ. Электронная начинка компьютера хоть и сложная и дорогая, но она ни на что не способна, пока в компьютер не загружена хотя бы одна программа. Без этой электронной начинки программа работать не будет, а без программ не будет работать электроника. Поэтому говорят, что компьютеру для работы необходимы две вещи: аппаратное обеспечение и программное обеспечение.
Программное обеспечение Ї неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него ПО. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ Ї от игровых до научных.
Актуальность нашей работы заключается в рассмотрении принципов взаимосвязи человеческих потребностей с их математическим выражением, воплощенном в программном обеспечении персонального компьютера.
Цель работы состоит в изучении особенностей механизма работы программного обеспечения ПК.
Достижение цели предполагает решение ряда задач:
1) изучить механизм работы персонального компьютера;
2) выделить элементы программного обеспечения;
3) рассмотреть функционирование системного, прикладного и инструментального ПО
4) определить принцип действия операционной системы;
5) изучить файлы и файловую систему.
1.Классификация программного обеспечени я
Программное обеспемчение (произношение обеспечемние не рекомендуется) -- наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся на машинных носителях.
Программное обеспечение представляет собой алгоритм, реализованный в виде последовательности инструкций для процессора.
В компьютерном жаргоне часто используется слово «софт» от английского software.
По назначению программное обеспечение разделяется на системное, прикладное и инструментальное .
Рис. 1 К лассификация программного обеспечения .
Инструментальное ПО предназначено для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ. Это: интегрированные среды разработки, SDK, компиляторы, интерпретаторы, линковщики, ассемблеры, отладчики и т.п.
Таблица 1.
Инструментальное программное обеспечение
Прикладное ПО (приложения) -- программы, предназначенные для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанные на непосредственное взаимодействие с пользователем. К прикладному ПО относятся: банковские и бухгалтерские программы, игры, текстовые и графические редакторы, Интернет-клиенты и т. п.
Таблица 2.
Прикладное программное обеспечение
|
Программы |
Пояснение |
||
|
Текстовые процессоры |
Программы для создания, редактирования и оформления текстовых документов |
||
|
Табличные процессоры |
Программы, позволяющие выполнять операции над данными, представленными в табличной форме |
1С: Бухгалтерия |
|
|
Средства ввода, поиска, размещения и выдачи больших массивов данных |
Microsoft Access |
||
|
Компьютерная графика и анимация |
Средства создания неподвижных и движущихся изображений |
||
|
Средства создания презентации |
Программы создания и показа наборов слайдов |
Microsoft PowerPoint |
|
|
Средства коммуникаций |
Программы для работы в компьютерной сети |
Internet Explorer |
|
|
Системы автоматизированного проектирования (САПР) |
Средства проектирования электронных схем, машин, механизмов |
||
|
Обучающие программы |
Помогают процессу обучения |
Клавиатурные тренажеры |
Системное ПО используется для обеспечения работы компьютера самого по себе и выполнения прикладных программ. Конкретные виды системного программного обеспечения включают загрузчики, операционные системы, драйверы устройств, утилиты (сервисные программы). Наиболее общая часть системного программного обеспечения - операционная система.
Таблица 3.
Системное программное обеспечение
|
Программы |
Пояснение |
||
|
Операционные системы |
Комплекс программ, распределяющих ресурсы компьютерной системы и организующих работу других программ |
||
|
Файловые менеджеры |
Программы, обеспечивающие более комфортное общение пользователя с командами ОС |
Windows Commander |
|
|
Программы диагностики |
Проверяют работу основных устройств компьютера |
||
|
Антивирусные программы |
Программы обнаружения компьютерных вирусов и их уничтожения |
Антивирус Касперского |
|
|
Программы обслуживания дисков |
Программы проверки целостности логической и физической структуры дисков, дефрагментация |
||
|
Архиваторы |
Программы упаковки файлов и группы файлов для уменьшения занимаемого ими места на диске |
При построении классификации ПО нужно учитывать тот факт, что стремительное развитие вычислительной техники и расширение сферы приложения компьютеров резко ускорили процесс эволюции программного обеспечения. Если раньше можно было по пальцам перечислить основные категории ПО - операционные системы, трансляторы, пакеты прикладных программ, то сейчас ситуация коренным образом изменилась. Развитие ПО пошло как вглубь (появились новые подходы к построению операционных систем, языков программирования и т.д.), так и вширь (прикладные программы перестали быть прикладными и приобрели самостоятельную ценность).Соотношение между требующимися программными продуктами и имеющимися на рынке меняется очень быстро. Даже классические программные продукты, такие, как операционные системы, непрерывно развиваются и наделяются интеллектуальными функциями, многие из которых ранее относились только к интеллектуальным возможностям человека .
2. Принцип действия операционной системы
Операционная система (ОС) ЭВМ, - программа или комплекс программ, постоянно находящихся в памяти ЭВМ; организует общее управление устройствами машины и ее взаимодействие с пользователем. Обеспечивает запуск и работу всех остальных программ.
В частности, ОС выполняет: управление памятью, вводом-выводом, файловой системой, взаимодействием процессов; диспетчеризацию процессов; защиту и учет использования ресурсов. Часто она включает в себя значительную часть специализированных сервисных или вспомогательных программ.
Операционная система загружается непосредственно при включении компьютера, перестает работать только после его выключения. Она осуществляет диалог с оператором или пользователем и организует эффективное взаимодействие (интерфейс) других (в том числе прикладных) программ со всеми узлами ЭВМ. Операционные системы могут создаваться как для конкретных ЭВМ, так и для ЭВМ определенных типов или классов. В последнем случае соответствующие ОС называются стандартными. Например, MS DOS (Microsoft System Disk Operating System) корпорации Microsoft и PTS DOS компании Физтех-софт ориентированы на IBM-совместимые ПК; Mac OS фирмы Apple -- на ПК Macintosh; ОС Unix фирмы Bell Labs -- является стандартной для ЭВМ разных классов, выполняющих функции серверов и рабочих станций, но используется также на портативных ПК и больших стационарных ЭВМ.
Одним из свойств операционной системы и ЭВМ является многозадачность, при которой один процессор может обрабатывать несколько разных программ или разных частей одной программы одновременно. При этом все программы вместе удерживаются в оперативной памяти и каждая выполняется за определенный период времени. Например, одна программа может работать, пока другие ожидают включения периферийного устройства или сигнала (команды) оператора. Способность к многозадачности зависит в большей степени от операционной системы, чем от типа ЭВМ.
Многопользовательская система позволяет нескольким пользователям одновременно иметь доступ к одной ЭВМ со своего терминала (локального или удаленного). Многопользовательский характер работы достигается благодаря режиму разделения времени, который заключается в быстром переключении ЭВМ между разными терминалами и программами и соответственно быстрой отработке команд каждого пользователя. При этом пользователи не замечают задержек исполнения команд. Примерами многопользовательских систем могут служить операционные системы Windows, Netware, Unix.
REAL/32 -- многопользовательская многозадачная операционная система реального времени. В этой системе каждый терминал, состоящий из монитора и клавиатуры, предоставляет пользователю возможности максимально простого ПК. Эта система выступает альтернативой локальным сетям, состоящим из множества персональных компьютеров.
Однопользовательская система (one user system) -- вычислительная система или ее часть (например, операционная система), не обладающая свойствами многопользовательской. Примерами однопользовательских ОС являются MS DOS американской фирмы Microsoft и ОС/2, созданная совместно Microsoft и IBM.
Сетевая операционная система (Network Operating System, NOS) -- операционная система, предназначенная для обеспечения работы вычислительной сети. Примерами сетевых операционных систем являются Windows NT, Windows 2000, Netware, Unix, Linux.
Сейчас используются 4 типа ОС:
* ОС-10 - для моделей ЕС-1010;
* МОС (малая) - для моделей ЕС-1021;
* ДОС ЕС (дисковая) - для всех других моделей ЕС ЭВМ в малой конфигурации;
* ОС ЕС - для тех же моделей, что и для ДОС ЕС, но в средней и расширенной конфигурации;
Структуру ОС можно разделить на несколько групп:
Программы начального запуска машины, первоначальный ввод информации в оперативную память, настройка ЭВМ.
Программы управления данными.
Программы управления задачами.
Обслуживающие и обрабатывающие программы.
Так же в состав ОС входят средства, которые снижают трудоёмкость подготовительного процесса при решении задач. Это система автоматизации программирования (САП). Она включает в себя такие компоненты, как:
1. Алгоритмические языки программирования;
2. трансляторы;
3. интерпретирующие и компилирующие системы;
4. пакеты стандартных программ;
5. программы сервиса.
Значительной частью СПО является пакет прикладных программ (ППП). ППП - это комплекс программ, необходимых для решения определённой задачи. Они обязаны удовлетворять требования ОС, под управлением которых они работают.
Сейчас современные ППП разрабатывают как программные системы. Каждый пакет состоит из: набор обрабатывающих программных модулей (тело пакета), предназначенных непосредственно для решения задачи пользователем; управляющая программа пакета (управление обработкой данных). При запросе на решение задачи эта программа формирует из обрабатывающих модулей рабочую обрабатывающую программу; комплекс обслуживающих программ (вспомогательные функции);средства для обеспечения создания пакета.
Ещё одной функцией ППП является расширение возможностей ОС при подключении новых устройств.
Комплекс программ технического обслуживания (КПТО) служит для профилактического контроля, исправления неисправностей, оперативной проверки работы периферийного оборудования. Комплекс состоит из двух групп тестовых программ. Первые работают под управлением ОС, вторые работают независимо от ОС .
компьютер программный обеспечение операционный
3. Файлы и файловая система
Проблема хранения множества программ и данных на дисках, их рационального использования - загрузки в операционную память компьютера, удаление из неё, записи на другие диски, изменения названий и др. - была решена путем создания программных систем управления файлами.
Слово файл имеет английское происхождение. Оно имеет несколько значений. Самые близкие к смыслу, в котором употребляется понятие файла, в нашем случае такие: подшитые бумаги, картотека, дело, подшивать бумаги.
В компьютерной терминологии сначала под файлом подразумевали поименованную совокупность записей информации, размещенных на диске. Эти записи моли содержать тексты программ, составленных на алгоритмических языках или в кодах машины, а также любые числовые или символьные данные. В первом случае запись называли программным файлом, во втором - файлом данных. Позже понятие файла расширили и стали им называть информацию, размещённую на всех устройствах ввода-вывода компьютера. Появилась, например, такие термины, как выходной файлы, выводной в файл, чтение из файла ит.д. В дальнейшем под файлом мы будем подразумевать поименованную совокупность записей на дисках.
Поскольку совокупность записей поименована, это значит, что она имеет название, это название и есть имя файла, оно состоит из двух частей: собственно имени и его расширения .
Современные операционные системы допускают использование длинных имён (до 30 символов). Однако с целью сокращения письма рекомендуется давать файлам более короткие имена. Среди имён файлов некоторые имена запрещены, как правило, это имена устройств ввода/вывода информации. Имя файла записывается прописными и строчными буквами латинского алфавита и заканчиваются точкой. Далее указывается расширение, состоящее из трёх символов.
Вот пример наиболее часто употребляемых расширений имён файлов:
ASM -программные файлы на языке ассемблера;
BAS -программные файлы на языке BASIC;
PAS -программные файлы на языке PASCAL;
C -программные файлы на языке Си;
FOR -программные файлы на языке FORTRAN;
DAT -файлы с различного рода данными;
EXE -исполняемые файлы на машинном языке;
COM -исполняемые файлы на машинном языке;
TXT -текстовый или символьный файл;
HLP -файлы помощи;
BAK -копия файла, создаваемая перед его изменением;
BAT -командные файлы для операционной системы;
SYS -файлы операционной системы.
Таким образом, вся информация, выносимая на диски, представляется в виде файлов. Вся дисковая память того или иного диска условно разбивается на две части: служебную и рабочую. При подготовке дисков к работе в заводских условиях или с помощью специальной программы операционной системы в служебный раздел памяти записывается программа первоначальной загрузки данных с диска в оперативную память, формируется таблица распределения дисковой памяти и главный (корневой) каталог диска.
Главный каталог диска - это последовательность полей также служебной части дисковой памяти. Они используются в следующих целях: для регистрации файла, записываемого на диск, и создания системы подкаталогов, в которых в свою очередь можно регистрировать другие файлы.
Следует подчеркнуть, что главный каталог создаётся производителем диска либо специальной программой операционной системы при его переформатировании. Подкаталоги могут указываться, если необходимо, перед записью файла на диск. .
Программа записи-чтения файлов является одной из основных программ операционных систем. Она взаимодействует с целым рядом других программ, связанных с обслуживанием файловой системы: смены текущего каталога, создания и удаления каталога, копирования файлов, вывода файлов на экран монитора её удаления и переименования файлов и др.
Теперь о другой важнейшей функции операционных систем - оперативном слежении за работой всех узлов компьютера в процессе выполнения некоторой программы. Это слежение осуществляется путём немедленной реакцией центрального процессора на любое заведомо определённое событие, которое может произойти в том или ином устройстве компьютера .
В персональных компьютерах предусмотрено 256 типов прерываний с номером от 0 до 255. Часть из этих номеров предназначена для вызова различных программ.
Согласно каждому номеру в общей программе операционной системы, обрабатывающей прерывания, расположенной в резидентной памяти компьютера, выделяется её фрагмент (часть) с адресами первой и последней команды. Эти адреса определяются при каждой очередной загрузке резидентной части операционной системы. Адреса первых команд записываются в специальный раздел оперативной памяти (в самом начале) в виде вектора по номерам прерываний. Таким образом, очередная i-я компонента вектора - это адрес начала фрагмента программы операционной системы, обрабатывающего i-е прерывание. Этот раздел получил название вектора прерываний.
Удобный диалог пользователя с компьютером посредством программы операционной системы ведется на специальном языке команд этой системы. Раньше команды формировались на клавиатуре и запускались на выполнение клавишей Enter. В современных компьютерах эти действия выполняются преимущественно с помощью мыши. Насчитывается более 60 команд. Большая часть из них относится к работе с файлами и дисками. Команды выполняются целым набором программ. Основная из них - командный процессор.
Раньше мы говорили о том, что программы операционных систем - это обычные программы, которые после инсталляции операционной системы размещаются и хранится на жестком диске компьютера. Эти программы образуют четко выраженную файловую структуру. Имеется главный каталог системы, в котором зарегистрированы основные файлы: программа загрузки операционной системы, управления вводом-выводом, управления файловой системой, командный процессор, графический интерфейс.
Вместе с тем часть программы операционной системы под общим названием BIOS (Basic Input/Output System -базовая система ввода/вывода) записана в микросхеме постоянного запоминающего устройства. Это программы: инициализации и проверки правильности работы всех основных узлов компьютера - процессов, памяти, устройств ввода/вывода и т.д.; первоначальной загрузки операционной системы с диска; обслуживания аппаратных прерываний; настройки узлов компьютера на заданные режимы работы.
Сразу же после включения компьютера начинает выполняться программа проверки всех узлов. Эта программа имеет название POST (Power On Self Test). После её завершения начинается загрузка в оперативную память резидентной части операционной системы. Сначала программа первоначальной загрузки из BIOS находит и вызывает с диска, как правило, программу-загрузчик операционной системы, которая последовательно загружает в память файлы, необходимые операционной системе. Последним загружается файлы, обеспечивающие графический интерфейс человек-машина.
До 1995 года на большинстве персональных компьютеров модели IBM PC использовались операционная система фирмы Microsoft MS DOS. На компьютерах Макинтош фирмы IBM PC была оборудована операционная система торговой марки UNIX. С 1995 года операционная система MS DOS стала постепенно заменятся новой операционной системой под названием «Windows» -окна.
Идей конструирования этой системы были заимствованы у фирмы Apple и развиты Microsoft в таких версиях, как Windows 95, Windows 98, Windows МЕ, Windows 2000, Windows NT, Windows XP, Windows Vista. В настоящее время наиболее популярной системой в организациях и личном пользовании является Windows XP.
Файлы, подкаталоги и главный каталог получили другие названия. Файл стали называть документом, каталоги и подкаталоги - папками (folders). Тогда каталог и подкаталог с файлами - это папки с документами. Самой главной папкой (папкой верхнего уровня) является корневой каталог, т.е. рабочий стол. Подкаталоги называются вложенными папками. Таким образом, получается наглядная картина: рабочий стол, на котором расположены папки с вложенными папками и документами .
Заключени е
Программное обеспечение сегодня это актуальная тема для разговоров для всех, имеющих хоть какое-то отношение к компьютерам. Программное обеспечение - это язык общения с компьютерным миром. И этот язык, вернее множество языков, в постоянном развитии, процессе эволюции. Только классификация программного обеспечения займет достаточно много времени и места. Можно упомянуть программное обеспечение системное и прикладное, программное обеспечение инструментальное.
Программное обеспечение - это и сама операционная система компьютера, то есть условие его работопригодности. Активируя процессор, операционная система в свою очередь нуждается в системах криптозащиты, антивирусных программах, драйверах и утилитах. Это так называемые задачи внутреннего круга, требующие своего программного обеспечения.
Надо ли говорить, что сегодня любое производство и любой бизнес невозможны без информационной поддержки на базе новейших компьютерных систем и соответствующего программного обеспечения. Для проведения в жизнь решений управленческих задач, бухгалтерских расчетов, создания систем автоматического проектирования, осуществления эффективного обмена электронной документацией также требуются программы, то есть соответствующее программное обеспечение. Причем все усложняющаяся жизнь требует непрерывного обновления применяемых программных продуктов.
Программное обеспечение для всего множества современных запросов от политики, промышленности и науки не может быть полностью стандартизированным. Постоянно программистам приходится решать частные и специальные задачи. Поэтому число фирм, занимающихся разработкой программного обеспечения, постоянно растет. Эксперты прогнозируют дальнейший рост производства, резкое увеличение транспортных грузопотоков, усложнение коммуникационной сферы.
Всюду и во всех областях человеческой деятельности компьютеры будут все более востребованы. Соответственно, будет расти спрос и на программное обеспечение. Мы вступаем в совершенно новую эпоху. Эпоху программирования будущего.
Список использованной литературы
1. Канцедал С.А. Алгоритмизация и программирование: учебное пособие. - М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М,2014.
2. Симонович С.В., Евсеев Г.А. Занимательный компьютер: Книга для детей, учителей и родителей. - М.: АСТ - ПРЕСС, Инфорком - Пресс, 2013.
3. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Специальная информатика: Учебное пособие. - М.: АСТ-ПРЕСС: Инфорком - Пресс, 2015.
4. Информатика. Учебное пособие для среднего профессионального образования (+CD) / Под общ.редакцией И.А. Черноскутовой - СПб.: Питер, 2015.
5. В.З.Аладьев, Ю.Я.Хунт, М.Л.Шишаков. Основы информатики. Учебное пособие. Издание 2-е, переработанное и дополненное. - М.: Информационно-издательский дом «Филинъ». 2012.
6. Ляхович В.Ф. Основы информатики. - Ростов н /Д: изд-во «Феникс», 2014.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Функциональное назначение системного, прикладного и инструментального программного обеспечения компьютера. Характеристика состава и командного языка операционной системы MS DOS. Интерфейс и структура окон в Windows 98; методы управления программами.
реферат , добавлен 18.12.2011
Сущность и назначение программного обеспечения - совокупности программ, управляющих работой компьютера или автоматизированной системы. Функции операционной системы - набора взаимодействующих программ, обеспечивающих работу (функционирование) компьютера.
контрольная работа , добавлен 18.01.2011
Изучение теории вероятностей и математической статистики, биноминального закона распределения дискретных величин, особенностей числовых функций. Исследование системного и прикладного обеспечения персонального компьютера, алгоритмизации, программирования.
контрольная работа , добавлен 11.07.2011
Понятие и структура персонального компьютера, его возможности. Уровни программного обеспечение компьютера. Базовое и прикладное программное обеспечение персонального компьютера. Особенности стационарных ПК, ноутбуков, нетбуков, моноблоков, планшетов.
курсовая работа , добавлен 23.10.2014
Программное обеспечение компьютера: понятие и содержание, классификация и типы. Назначение и особенности структуры операционной системы, ее формы. Файлы и файловая система. Принципы действия вирусов и антивирусных программ. Системы программирования.
курсовая работа , добавлен 15.02.2012
Состав и обоснование выбора компонентов персонального компьютера (процессора, материнской платы, комплектующих и периферийных устройств), требования к ним и характеристики. Структурная схема компьютера, его программное обеспечение и расчёт стоимости.
контрольная работа , добавлен 12.02.2015
Компьютерная техника в образовании. Устройства в составе персонального компьютера (ПК). Исходная конфигурация, стратегии модернизации. Установка дополнительно модуля памяти, программного обеспечения, куллеров. Расчет потребляемой мощности, тепловой режим.
курсовая работа , добавлен 23.04.2012
Характеристика программного обеспечения персонального компьютера, которое делиться на три класса: системное, прикладное ПО, инструментарий программирования. Особенности работы компьютерной сети - системы связи компьютеров или компьютерного оборудования.
контрольная работа , добавлен 10.06.2010
Общая функциональная схема компьютера. Назначение, основные характеристики устройств. Назначение, основные функции операционной системы. Работа с файлами. Ввод и вывод данных. Состав и назначение программного обеспечения компьютера. Носители информации.
методичка , добавлен 05.10.2008
Конструкция системного блока, монитора, клавиатуры и мыши персонального компьютера, как элементов его минимальной комплектации, а также их назначение, особенности работы и современные тенденции развития. Отрывки статей о новинках архитектуры компьютера.
, 138.14kb.
Программное обеспечение АИС ЭСРН ХК должно быть построено по трехзвенной архитектуре: уровень хранения данных, уровень приложения, уровень представления данных.
Программное обеспечение уровня приложений должно быть предусмотрено для эксплуатации на серверной программно-аппаратной платформе поставляемого участником размещения заказа в рамках работ по созданию АИС ЭСРН ХК.
Должна использоваться современная серийная промышленная СУБД, находящаяся в эксплуатации в МСЗН или поставляемая участником размещения заказа в рамках исполнения данного технического задания
Прикладное программное обеспечение АИС ЭСРН ХК должно быть построено на промышленной платформе разработки объектно-ориентированных решений (специализированное программное обеспечение), что позволит снизить риск возникновения ошибок и сократить сроки разработки и реализации проекта. Технические требования к промышленной платформе разработки АИС ЭСРН ХК приведены в п. 5.1.10. Специализированное программное обеспечение поставляется участником размещения заказа в рамках выполнения настоящего технического задания.
При разработке ПО должен использоваться современный объектно-ориентированный подход.
Программное обеспечение АИС ЭСРН ХК должно обеспечивать многопользовательский режим работы в одном из следующих вариантов:
- одновременный доступ нескольких пользователей на редактирование одного объекта с сохранением изменений, внесенных пользователем, последним по времени сохраняющим изменения;
- доступ на редактирование только одного пользователя, первым открывшим объект, с блокировкой объекта на редактирование другими пользователями. Одновременный доступ нескольких пользователей на просмотр заблокированного объекта.
- допускать возможность изменения путем настроек (без изменения программного кода) правил предоставления мер социальной поддержки и формул, по которым выполняется расчет размера МСП.
- допускать возможность создания новых МСП, льготных категорий, связей, определяющих льготную категорию и основания для ее назначения, а также МСП и основания для ее назначения. В создаваемых связях (МСП - основание, льготная категория - основание) должна обеспечиваться возможность создания правил назначения МСП (присвоения льготной категории) путем настроек соответствующих справочников или создания новых значений в справочниках, без изменений программного кода.
- обеспечивать возможность разграничения функциональных ролей, выполняемых пользователями, путем изменения настроек прав доступа ролей к объектам и функциям Системы, без изменения программного кода.
- система должна обеспечивать возможность изменения существующих или создания новых отчетов путем настройки запросов и шаблонов отчетов без изменения программного кода.
- обеспечивать возможную модернизацию методов обработки правил и условий; алгоритмов, заложенных в исполняемых кодах назначений, начислений и выплат; отчетов, содержащих результаты выполнения исполняемых кодов, путем изменения программного кода.
Внедряемое программное обеспечение должно удовлетворять требованиям:
- унификации;
- актуальности;
- серийности;
- репрезентативности;
- масштабируемости;
- информационной совместимости;
- надежности.
Прикладное ПО должно быть разработано на базе унифицированных средств разработки автоматизированных информационных систем.
В целях облегчения обучения пользователей работе с АИС ЭСРН ХК и возможности замещения одного работника другим, обычно выполняющим сходную задачу, при разработке системы должны быть учтены требования унификации пользовательского интерфейса в пределах одного рабочего места и между рабочими местами, близкими по роду выполняемых работ.
Унификации подлежат все составляющие пользовательского интерфейса: система меню, формы отображения информации на экране, типы и формы сообщений и запросов пользователю, места расположения содержательно близкой информации, соглашения на функциональное назначение клавиш, принципы организации диалога, форматы жестких копий, системные сообщения. Методы унификации определяются специальным соглашением коллектива разработчиков и пользователей Системы и фиксируются в специальном документе. Унификации подлежат также структура данных и объектная структура.
Актуальность программного обеспечения.
Предлагаемое к внедрению программное обеспечение должно обеспечивать автоматизацию функций специалистов МСЗН и ОСЗН, исполняющих свои полномочия в соответствии с требованиями нормативных правовых актов, регулирующих деятельность МСЗН и ОСЗН.
Серийность программного обеспечения.
Внедряемое программное обеспечение должно быть серийным, т.е. использоваться на момент проведения конкурса в актуальном состоянии не менее чем в 5 субъектах РФ. В качестве сервера баз данных должна использоваться современная серийная промышленная реляционная СУБД, находящаяся в эксплуатации в МСЗН или поставляемая участником размещения заказа в рамках исполнения данного технического задания.
Репрезентативность внедрений программного обеспечения.
Для внедряемого программного обеспечения должно быть подтверждено использование в условиях одновременной работы не менее 50 пользователей на базе данных, содержащей не менее 500 тысяч записей.
Масштабируемость программного обеспечения.
Предлагаемое к внедрению программное обеспечение должно допускать возможность использования в однопользовательском (на одной вычислительной установке) и многопользовательском режимах.
Информационная совместимость.
Внедряемое программное обеспечение должно быть адаптировано к использованию системы понятий, содержащихся в классификаторах, рекомендованных для использования в АИС ЭСРН ХК и готово к организации взаимодействия в сервисно-ориентированной архитектуре (на уровне web-сервисов).
Надежность.
Надежность программного обеспечения, определяющая надежность автоматизированной системы в целом, должна обеспечивать отсутствие отказов в работе, приводящих к длительной остановке (более 4-х часов) процесса эксплуатации информационной системы. Данное требование определяется без учета отказов, связанных с перебоями в энергопитании, задержках передачи информации в сетях Интернет, выходом из строя оборудования, а также со стихийными явлениями. Внедряемое программное обеспечение должно быть обеспечено гарантированной технической поддержкой и сопровождением, направленным на поддержание его в работоспособном состоянии, и, при необходимости, адаптацию к изменяющимся условиям применения.
5.1.3. Показатели назначения.
Перечень параметров АИС ЭСРН ХК и их значения, характеризующие соответствие АИС ЭСРН ХК ее назначению, приведен в таблице.
| № п/п | Наименование параметра | Требуемое значение |
| 1. | Время отклика на запрос администратора (пользователя) АИС ЭСРН ХК районного уровня для получения данных о гражданине, зарегистрированном в БД ЭСРН районного уровня | |
| 2. | Время обработки запроса администратора (пользователя) районного уровня для получения обобщенных статистических данных по БД районного уровня. | Не более 10 минут, определяется временем доступа по сети |
| 3. | Время отклика на запрос администратора (пользователя) АИС ЭСРН ХК регионального уровня для получения данных о гражданине, зарегистрированном в БД ЭСРН регионального уровня. | Не более 5 секунд, определяется характеристиками ЛВС |
| 4. | Время обработки запроса администратора (пользователя) регионального уровня для получения обобщенных статистических данных по БД районного уровня. | Не более 5 минут, определяется временем доступа по сети |
| 5. | Время обработки запроса администратора (пользователя) регионального уровня для получения обобщенных статистических данных по БД регионального уровня. | Не более 50 минут, определяется временем доступа по сети |
| 6. | Время обработки запроса администратора регионального уровня на формирование Регионального регистра граждан, имеющих право на меры социальной поддержки за счет средств бюджетов всех уровней. | Не более 3 часов, определяется временем доступа по сети |
| 7. | Количество пользователей БД, которое может быть зарегистрировано в АИС ЭСРН ХК районного уровня | До 60 |
| 8. | Количество пользователей БД, которое может быть зарегистрировано в АИС ЭСРН ХК регионального уровня | До 150 |
Примечание: Показатели в таблице приведены исходя из опыта эксплуатации имеющихся в МСЗН и ОСЗН АИС и прикладных программных комплексов.
5.1.4. Требования к надежности.
Надежность АИС ЭСРН ХК на региональном уровне должна обеспечиваться введением резервного сервера, хранящего актуальную копию ПК АИС ЭСРН. Время перехода (переключения) с основного сервера на резервный не должно превышать 30 минут. Должны быть использованы механизмы обмена данными между основным и резервным серверами, обеспечивающие указанное время переключения.
Надежность АИС ЭСРН ХК на районном (муниципальном) уровне должна обеспечиваться техническими и организационными мероприятиями персонала по обеспечению эксплуатации оборудования.
Технические мероприятия должны включать эксплуатацию оборудования в условиях, предписанных инструкциями по эксплуатации средств вычислительной техники.
Организационные мероприятия должны включать использование технологии резервного копирования.
АИС ЭСРН ХК при необходимости должен обеспечивать работу 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.
Аварийные ситуации определяются для серверов, используемых для хранения БД ЭСРН.
Аварийные ситуации на ПК пользователей АИС ЭСРН ХК не должны влиять на работоспособность АИС ЭСРН ХК и не должны рассматриваться.
Перечень аварийных ситуаций с указанием требуемых значений соответствующих показателей надежности приводится ниже:
- потеря электропитания серверов. При этом время автоматического сохранения данных и завершения работы АИС ЭСРН ХК должно быть не более 5 минут;
- отказ компонентов серверов, на которых установлена БД ЭСРН: процессор, оперативная память, сетевая плата, жесткий диск. При этом время восстановления после отказа не должно превышать 5 часов.
5.1.5. Требования к эргономике и технической эстетике.
АИС ЭСРН ХК должен обеспечивать взаимодействие человека с машиной только на русском языке с максимальным использованием меню и подсказок. Должна быть обеспечена комфортность работы персонала.
5.1.6. Требования к эксплуатации и хранению АИС ЭСРН ХК.
АИС ЭСРН ХК должна эксплуатироваться на поставляемых в рамках проведения работ по созданию АИС ЭСРН ХК средствах вычислительной техники или имеющемся комплексе технических средств МСЗН и ОСЗН края, которые установлены в имеющихся помещениях и для которых должно быть обеспечено:
- напряжение в сети переменного тока 200В - 240В, частотой 50Гц ± 1Гц;
- температура окружающей среды: +10°С - +30°С;
- влажность окружающей среды: 20% - 80%;
- концентрация пыли: 0,4 г/м 3 (max);
- шум от работы оборудования не должен превышать 55Дб.
5.1.7. Требования к защите информации АИС ЭСРН ХК от несанкционированного доступа.
АИС ЭСРН ХК должна:
- Осуществлять контроль и управление доступом, обеспечивающим идентификацию, аутентификацию и авторизацию пользователей;
- Обеспечивать уровень защищенности Системы по классу 1Г по классификации документа «Гостехкомиссия России, Руководящий Документ, Автоматизированные системы, защита от несанкционированного доступа к информации (Классификация автоматизированных систем и требования по защите информации), Москва 1992»;
- Обеспечивать разграничение прав доступа пользователей к данным на базе групп, ролей; разграничение прав доступа к данным на уровне полей и групп полей учетной карточки Регистра, а так же функций Регистра;
- Допускать использование встраиваемых сертифицированных средств авторизации пользователей, электронную цифровую подпись.
Идентификация персонала должна осуществляться при запуске АИС ЭСРН ХК соответствующего уровня. Персоналу не должны быть доступны функции АИС ЭСРН ХК, пока идентификация не будет завершена. Идентификация персонала осуществляется с использованием идентификатора (пароля) условно-постоянного действия длиной не менее шести буквенно-цифровых символов. Число попыток идентификации должно задаваться в виде параметра. В случае если число безуспешных попыток идентификации превышает заданное в параметрах, доступ с данного компьютера к АИС ЭСРН ХК должен блокироваться до принятия решения администратором баз данных (администратором безопасности).
Контроль доступа к БД ЭСРН должен обеспечивать проверки соблюдения персоналом своих полномочий. Контроль доступа должен быть реализован на основе ролевой модели разграничения доступа. В АИС ЭСРН ХК должны быть предусмотрены роли, которые определяются функциональным составом пользователей АИС ЭСРН ХК. Каждой роли должна соответствовать подсистема, в которой реализована определенная совокупность задач и функций. Набор и содержание ролей должны быть определены при реализации АИС ЭСРН ХК. Роли назначаются администратором баз данных (администратором безопасности) АИС ЭСРН ХК пользователям и персоналу ОСЗН в зависимости от их функциональных обязанностей.
АИС ЭСРН ХК должна выявлять и документировать попытки несанкционированного доступа к БД ЭСРН. Она не должна допускать несанкционированного изменения информации в БД ЭСРН и должна фиксировать все попытки и выдавать администратору АИС ЭСРН ХК соответствующее сообщение.
АИС ЭСРН ХК должна осуществлять регистрацию действий пользователей и персонала ОСЗН в системном журнале с момента начала до момента завершения работы.
Параметрами, подлежащими регистрации, являются:
- дата и время (системные дата и время на сервере системы);
- идентификатор пользователя АИС ЭСРН ХК;
- код и описание типа события;
- объекты события (функциональная операция, имя распечатываемого файла и т.д.).
Параметры регистрации или типа событий не могут быть изменены персоналом. Регистрация действий персонала должна осуществляться в специальном журнале, защищенном от попыток его модификации. Данные в журнале хранятся не менее 1 месяца. Должна быть обеспечена возможность архивирования журналов и их автономного анализа.
Должна быть предусмотрена фильтрация событий системного журнала АИС ЭСРН ХК для последующего аудита. Должна быть предусмотрена фильтрация и сортировка по любому из полей журнала и по их совокупности, а также возможность задания граничных значений для параметров даты и времени.
Передача данных должна осуществляться по каналам связи, с использованием существующей защищенной корпоративной сети обмена данными органов социальной защиты населения края.
В целях обеспечения исполнения требований федерального закона от 27.07.2006 года № 152-ФЗ «О персональных данных», информация о гражданах, стоящих на учете в БД ЭСРН, при ее хранении должна быть обезличена. Правовые основания для осуществления обработки персональных данных приведены в Приложении Б к данному техническому заданию. Категории субъектов, персональные данных которых будут обрабатываться в АИС ЭСРН, приведены в Приложении В к данному техническому заданию.
5.1.8. Требования по сохранности информации при авариях.
Должна быть разработана технология хранения (архивирования) и восстановления при авариях баз данных районного и регионального уровней, а также всей системы. При этом базы данных периодически должны архивироваться и записываться на компакт-диски и храниться в архивах магнитных носителей. Периодичность архивирования устанавливается регламентом.
Сохранность информации в БД ЭСРН должна быть обеспечена в случае следующих событий:
- потери электропитания серверов;
- скачка напряжения в электропитании серверов;
- нарушения работоспособности технических средств, образующих канал связи между серверами и компьютерами пользователей;
- разрушения линий связи, образующих канал связи между серверами и компьютерами пользователей;
- отказа следующих компонентов серверов:
- процессор;
- оперативная память;
- сетевая плата;
- жесткий диск;
- отказа компьютеров пользователей.
5.1.9. Требования к патентной чистоте.
Создание АИС ЭСРН ХК и ее эксплуатация должны осуществляться на лицензионных программных средствах.
5.1.10 Технические требования к промышленной платформе разработки АИС ЭСРН ХК
Промышленная платформа разработки АИС ЭСРН ХК (далее Платформа) должна представлять собой средство быстрой разработки трехуровневых приложений. Системы, создаваемые на базе Платформы, должны являться функциональной надстройкой Платформы и включать в себя функциональные возможности, заложенные в Платформу.
Платформа должна объединять объектно-ориентированный и реляционный подход, позволяя описывать понятия предметной области и правила их взаимодействия на языке описания Платформы. При этом система должна самостоятельно обеспечивать размещение всей необходимой информации в хранилище данных и ее дальнейшее использование.
Механизмы Платформы должны обеспечивать организацию доступа к общим информационным ресурсам организации в соответствии с должностными обязанностями специалиста.
Платформа должна содержать встроенные средства импорта данных из внешних источников, а также инструменты работы с данными из внешних источников, которые позволяют легко интегрировать существующие приложения с приложением на базе Платформы.
Платформа должна содержать средства доработки функциональности без изменения исходного кода, что позволяет вносить коррективы в описанные в рамках приложения объекты в процессе эксплуатации непосредственно администратором или конечным пользователям.
Платформа должна содержать прикладные средства разработки, позволяющие расширять функциональность поставляемого клиентского рабочего места (автоматизированного рабочего места, АРМ) без изменения исходного кода Платформы (Системы).
Платформа должна реализовывать следующие методики расширения функциональности:
- Описание новых классов (например, классов новых документов) объектов и связей между ними в терминах Платформы, которая должна предоставлять набор базовых операций над объектами этих классов (создание, редактирование свойств, удаление, копирование, перемещение, определение набора прав доступа и т.п.), без изменения исходного кода Платформы (Системы).
- Определение операций по работе с созданными классами объектов без программирования. В Платформе должен быть реализован набор базовых операций (шаблонов) над объектами. Разработчику приложения на базе Платформы должно быть достаточно их специфицировать, задав параметры.
- В случае необходимости – возможность написания кода бизнес-логики на языке программирования высокого уровня с использованием прикладных средств разработки Платформы.
5.1.11. Дополнительные требования.
К дополнительным требованиям относятся:
- Обеспечение возможности эксплуатации АИС ЭСРН ХК как на «быстрых», так и на «медленных» каналах связи с невысокой степенью надежности (поддержание целостности хранилища данных, обеспечение транзакций), а также возможность использования АИС ЭСРН ХК в режиме «оффлайн» (репликация изменений посредством медленных каналов связи, использования сменных носителей).
- Реализация концепции «тонких клиентов», позволяющей свести к минимуму сопровождение клиентских рабочих мест, уменьшить требования к пропускной способности сетевой среды и программному обеспечению.
- Обеспечение импорта-экспорта данных в наиболее распространенные форматы хранения и обмена данными (dbf, xls, doc, rtf, txt, xml, csv), а также поддержка возможности расширения перечня используемых форматов.
- Обеспечение поддержки скриптового метаязыка, либо программного интерфейса к существующим скриптовым языкам высокого уровня, возможности использования последовательностей (макросов) для автоматизации часто выполняемых пользователем задач.
- Обеспечение возможности автоматической коррекции ошибок при вводе данных (даты, имена, отчества, фамилии и т.д.), а при невозможности автоматической коррекции - обеспечение блокировки ввода с выдачей соответствующих диагностических сообщений. Проверка данных и их коррекция должны осуществляться как при работе операторов, так и при импорте данных при осуществлении внешнего информационного обмена.
- Обеспечение возможности использования свободно распространяемых офисных приложений для выдачи и просмотра отчетов, справок и другой информации.
- Обеспечение возможности масштабирования.
5.2. Требования к функциям, выполняемым АИС ЭСРН ХК
5.2.1. Районный уровень АИС ЭСРН ХК.
На районном уровне АИС ЭСРН ХК должен функционировать на ПК операторов районного уровня. Операторы районного уровня должны работать с районным сегментом региональной БД ЭСРН, хранящимся на сервере ЛВС органа социальной защиты населения края.
На районном уровне АИС ЭСРН ХК должна обеспечивать:
- формирование и обработку назначений, начислений, выплатных массивов в соответствии с порядком осуществления назначения и выплаты помощи, пособий, компенсаций, адресного социального пособия, субсидий на оплату услуг предприятий ЖКХ, других видов МСП и помощи, определенных соответствующими нормативными правовыми актами федерального и регионального уровня;
- формирование и просмотр районного сегмента регионального регистра граждан, имеющих право на меры социальной поддержки за счет средств бюджетов всех уровней;
- формирование районного сегмента регионального сегмента регистра граждан, имеющих право на меры социальной поддержки по льготному лекарственному обеспечению за счет средств краевого бюджета;
- формирование районного сегмента регионального регистра граждан, имеющих право на меры социальной поддержки по оплате жилищно-коммунальных услуг за счет средств федерального бюджета;
- формирование районного сегмента общекраевого информационного массива со сведениями о социально-бытовом положении ветеранов войны и боевых действий, необходимого для информационного наполнения Регионального сегмента общегосударственной базы данных «Ветераны»;
- формирование списков граждан определенных категорий по установленной форме для выдачи льготных проездных билетов в отделениях почтовой связи ФГУП «Почта России»;
- первичный ввод данных в БД ЭСРН, в том числе:
- ввод данных о гражданах, имеющих право на меры социальной поддержки, проживающих в районе, как ручной, так и автоматизированный, с использованием информации из других баз данных и программных комплексов;
- прием и ввод данных о гражданах, с использованием баз данных сторонних организаций, полученных в согласованном формате;
- контроль ввода данных в карточки учета семей и граждан, имеющих право на меры социальной поддержки;
- корректировку данных, в том числе:
- автоматизированную периодическую в соответствии с регламентом обновления информации о гражданах, имеющих право на меры социальной поддержки, проживающих в районе, с использованием сведений из других баз данных и программных комплексов;
- ручное обновление информации о гражданах, имеющих право на меры социальной поддержки, проживающих в районе, с использованием сведений полученных при проведении личных приемов и обследований;
- контроль корректировки данных в БД ЭСРН;
- прием, контроль, обработку, ввод сведений с дополнительными социальными показателями уровня жизни льготников от сторонних организаций в согласованном формате;
- корректировку сведений с дополнительными социальными показателями уровня жизни льготников от сторонних организаций в согласованном формате;
- формирование и отправку полных БД ЭСРН или изменений в них на региональный уровень с использованием КСОД, электронной почты или на машиночитаемых носителях информации;
- прием и обработку ошибок в информации о гражданах и льготниках, направленной на региональный уровень;
- закрытие дел льготников в связи с их смертью или выбытием.
- представление справочной информации в виде справок, таблиц и графиков с возможностью последующего вывода на бумажный носитель в соответствии с запросами для оказания адресной социальной помощи, в том числе:
- получение справочных данных по группе лиц (семьям), объединенных общими признаками;
- ведение БД ЭСРН, в том числе:
- настройку структур данных;
- администрирование, в том числе:
- возможность настройки АИС ЭСРН ХК в процессе функционирования;
- возможность создания и модификации новых типовых отчетных форм;
- передачу по запросу созданных отчетных форм в АИС ЭСРН ХК регионального уровня;
- переопределение уровней доступа при переводе сотрудника на новую должность; регистрацию пользователей и группы пользователей и назначение им уровней доступа;
- ведение журналов, в том числе:
- регистрацию событий (ввод данных, получение справок и др.);
- контроль работы с АИС ЭСРН ХК;
- регистрацию даты ввода данных и сведений об операторе, выполнившем ввод данных.
5.2.2. Региональный уровень АИС ЭСРН ХК.
На региональном уровне АИС ЭСРН ХК должна обеспечивать:
- Соблюдение требований административных регламентов (электронных административных регламентов) выполнения определенных государственных функций;
- определение прав граждан на получение льготных категорий или назначение мер социальной поддержки на основании заданных правил;
- формирование и обработку назначений, начислений, выплатных массивов;
- формирование и просмотр регионального регистра граждан, имеющих право на меры социальной поддержки за счет средств бюджетов всех уровней;
- формирование сегмента регионального регистра граждан, имеющих право на меры социальной поддержки по льготному лекарственному обеспечению за счет средств краевого бюджета;
- формирование регионального регистра граждан, имеющих право на меры социальной поддержки по оплате жилищно-коммунальных услуг за счет средств федерального бюджета;
- формирование информационного массива со сведениями о социально-бытовом положении ветеранов войны и боевых действий, необходимого для информационного наполнения Регионального сегмента общегосударственной базы данных «Ветераны»;
- представление справочной информации в виде справок и таблиц с возможностью последующего вывода на бумажный носитель в соответствии с запросами для оказания адресной социальной помощи, в том числе:
- получение справочных данных по отдельно взятому льготнику;
- получение справочных данных по группе лиц, объединенных общими признаками;
- получение статистических данных;
- ведение АИС ЭСРН ХК, в том числе:
- настройку структур данных и правил их обработки;
- регистрацию и модификацию описаний структур данных, хранящихся в БД ЭСРН;
5.2.3. Требования к основным функциональным модулям АИС ЭСРН ХК
Предлагаемое участником размещения заказа к внедрению программное обеспечение должно обеспечивать автоматизацию составных элементов процесса социальной поддержки населения, включая:
Процесс приема (обращения) граждан:
- ввод сведений о гражданах, нуждающихся в предоставлении мер социальной поддержки;
- внесение информации об их материальном положении, жилищных условиях;
- внесение информации об представленных документах;
- внесение информации о вопросах гражданина.
- регистрация заявлений граждан на предоставление мер социальной поддержки;
- ввод и поддержка базы законодательства, регулирующего предоставление мер социальной поддержки;
- определение права граждан на те или иные меры социальной поддержки: ежемесячных, квартальных, единовременных, ежегодных.
- назначение возмещения вреда в зависимости от группы инвалидности или стажа;
- назначение ЕДВ на основании документов о льготе, возможность ввода нескольких ЕДВ по одному получателю;
- возможность выгрузки в региональный регистр граждан, имеющих право на меры социальной поддержки, предусмотренные законодательством;
- контроль актуальности назначений.
- ведение выплатных дел;
- формирование выплатных массивов, передача их в выплатные организации (сбербанк, почта) и получение подтверждения выплат, формирование актов сверки выплаченных сумм с данными ФГУП «Почта России»;
- возможность формирования выплаты на фиксированную сумму;
- архивация выплаты;
- формирование аналитических отчетов в разрезе бюджетов, муниципальных образований и льготных категорий;
- поддержка экспорта отчетов в общепринятые форматы (xls, doc, rtf, txt, scv и другие);
- массовые операции: прекращения, доплаты, перерасчет размеров пособий и льгот, установка источников, печать распоряжений, ввод-вывод дел;
- статистика: списки получателей по заданным параметрам, справки по выплате и другие. Возможность создание пользовательских статистических отчетов.
- ведение справочника региональных стандартов стоимости жилищно-коммунальных услуг (ССЖКУ);
- обеспечение процессов назначения, начисления и выплаты субсидий, в соответствии с действующими ССЖКУ, льготами (федеральными и региональными), доходами семьи и другими показателями;
- определение права и начисление гражданам субсидии на оплату жилья, в соответствии с представленными документами;
- формирование выплатных документов для перечисления начисленных сумм на социальные счета или выплату через кредитные учреждения или почту;
- реализация механизма учета начисленных сумм субсидий, выплаченных сумм, сумм задолженностей перед гражданами и сумм задолженностей граждан перед поставщиками услуг.
Технология расчета, начисления и выплаты компенсации по услугам ЖКХ льготным категориям граждан при замене льготы денежными выплатами.
Процесс назначения государственной социальной помощи:
- обеспечение процессов назначения, начисления и выплаты государственной социальной помощи, в соответствии с действующим законодательством, доходами семьи и другими показателями;
- определение права и начисление гражданам государственной социальной помощи, в соответствии с представленными документами;
- формирование выплатных документов для перечисления начисленных сумм на социальные счета;
- реализация механизма учета начисленных сумм государственной социальной помощи, выплаченных сумм, сумм задолженностей перед гражданами.
- возможность получения статистической информации по списку баз данных за любой период времени с использованием генератора отчетов;
- осуществление поиска граждан по запросу по списку баз данных;
- формирование списков граждан произвольной формы в масштабе края, муниципального образования края;
- формирование сведений о количестве лиц, которым в отчетном квартале текущего года предоставлены меры социальной поддержки по оплате жилищно-коммунальных услуг (реализация приказа Минздравсоцразвития от 28.03.2005года № 243).
Процесс конвертации (импортирования) данных и возможность включения информации в работу АИС, предоставляемой:
- Министерством здравоохранения и социального развития Российской Федерации и подведомственными ему структурами;
- Отделением Пенсионного фонда РФ по Хабаровскому краю;
- Хабаровским краевым фондом обязательного медицинского страхования;
- Отделами ЗАГС;
- Хабаровским региональным отделением Фонда социального страхования РФ;
- Управлением федеральной государственной службы занятости населения по Хабаровскому краю;
- Федеральной государственной службой медико-социальной экспертизы;
- Паспортно-визовой службой (паспортные столы при ЖКО);
- Пенсионными отделами военкомата, УВД, УФСИН;
- Муниципальными образованиями (отделами образования, жилищно-коммунальными службами);
- Кредитными организациями;
- Жилищно-коммунальными организациями и службами;
- Организациями, предоставляющими населению услуги связи.
- Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации и подведомственные ему структуры;
- Отделение Пенсионного фонда РФ по Хабаровскому краю;
- Хабаровский краевой фонд обязательного медицинского страхования;
- Хабаровское региональное отделение Фонда социального страхования РФ;
- Управление федеральной государственной службы занятости населения по Хабаровскому краю;
- Кредитные учреждения и почтовые отделения;
- Организации, предоставляющими населению услуги связи;
- жилищно-коммунальные организации и службы.
- контроль баз, настройка стиля, форм, выплаты;
- копирование базы данных и справочников, восстановление из архива;
- обновление, пополнение, изменение справочников системы;
- групповая корректировка учетной информации;
- управление правами доступа к информации.
5.2.4. Требования по переносу данных из функционирующих систем в АИС ЭСРН ХК
Необходимо осуществить перенос правовой базы, справочников и персональной информации о гражданах, имеющих право на меры социальной поддержки из функционирующих в настоящий момент систем:
- Программный комплекс «Адресная социальная помощь» – адресное социальное пособие, ЕДВ, льготы, МСП, компенсации по оплате ЖКУ;
- АРМ назначения и выплаты пенсий, пособий и ЕДВ (ЗАНАС) – начисление и выплата детских и социальных пособий, региональной ЕДВ на проезд, других видов пособий и компенсаций;
- Программный комплекс «Адресная социальная помощь – модуль назначения и выплаты жилищных субсидий»;
- Программный комплекс «Картотека получателей пенсий, пособий, ЕДВ, РЕДВ»;
- Программный комплекс «Ветераны труда»;
- Другие прикладные программные продукты и комплексы, находящиеся в эксплуатации в МСЗН и ОСЗН края.
5.3. Требования к видам обеспечения.
5.3.1. Требования к информационному обеспечению.
БД ЭСРН должна состоять из таблиц содержащих сведения на граждан, поставленных на учет в органах социальной защиты населения края, анкетного характера, а также сведения об их социально-бытовом положении.
Все таблицы располагаются на двух уровнях базы данных – районном и региональном. Районная база данных считается сформированной, если в нее внесена информация по всем гражданам, проживающим в данном районе. Наличие незаполненных полей не должно препятствовать работе с данной БД даже при подготовке справочных и аналитических материалов. Региональная база данных считается сформированной, если в нее внесена информация по всем гражданам, проживающим в данном регионе. Наличие незаполненных полей не должно препятствовать работе с данной БД даже при подготовке справочных и аналитических материалов. Данные районной БД ЭСРН передаются в АИС ЭСРН ХК регионального уровня. На региональном уровне из совокупности районных баз формируется полная база данных, возможно сегментированная по городским округам и муниципальным районам края. АИС ЭСРН ХК регионального уровня считается сформированной, когда в нее будет включена информация всех БД ЭСРН районного уровня.
Показатели, по которым формируются учетные карточки граждан и семей, имеющих право и нуждающихся в оказании мер социальной поддержки за счет средств бюджетов всех уровней, могут быть определены на этапе реализации АИС ЭСРН ХК. За основу должен быть взят набор показателей, используемый в программном комплексе «Адресная социальная помощь», разработанным МСЗН и находящимся в эксплуатации в органах социальной защиты населения Хабаровского края.
На основе перечня показателей должен быть определен характер запросов к БД ЭСРН, справок и отчетов для анализа состояния социальной поддержки граждан на различных уровнях государственной социальной помощи и принятия управленческих решений, направленных на повышение уровня жизни граждан.
В процессе разработки должны быть определены:
- источники формирования данных;
- типы данных;
- размерность полей;
- алгоритмы контроля;
- требуемая нормативно-справочная информация;
- другие, необходимые для ведения БД ЭСРН, атрибуты.
Должны быть разработаны запросы и отчетные формы для каждого вида установленных показателей для пользователей районного и регионального уровней.
Должен быть разработан генератор отчетов, который должен обеспечивать средствами АИС ЭСРН ХК формирование:
- запросов к БД ЭСРН по показателям учета граждан и семей в АИС ЭСРН ХК;
- выборку из БД ЭСРН по определенным учетным показателям путем указания выбираемых полей и задания условий их выборки (больше, меньше, равно, диапазон, не равно, и т.д.);
- статистических отчетов, отражающих текущее состояние дел по оказанию мер социальной поддержки различным категориям семей и граждан, в виде списков и таблиц, путем указания порядка следования полей и включаемых данных;
В целях унификации представления данных и сокращения числа ошибок при вводе и обработке данных должны быть разработаны локальные или использованы имеющиеся общероссийские или ведомственные классификаторы.
Локальные классификаторы могут быть сформированы на этапе реализации комплекса.
Порядок поддержания классификаторов в актуальном состоянии определяется министерством социальной защиты населения края.
АИС ЭСРН ХК должна обеспечивать перенос ранее накопленной информации из баз данных программного комплекса «Адресная социальная помощь» (ПК АСП), разработанным МСЗН и находящимся в эксплуатации в ОСЗН, а также ряда других прикладных программных комплексов, эксплуатируемых в МСЗН и ОСЗН.
Для обеспечения контроля целостности данных и восстановления их после сбоя должны использоваться стандартные средства СУБД. Должно быть обеспечено создание резервных копий баз данных районного и регионального уровней и восстановление из резервных копий баз данных районного и регионального уровней.
5.3.2. Требования к программному обеспечению.
Программное обеспечение должно состоять из общесистемного программного обеспечения и прикладного программного обеспечения, разрабатываемого в рамках работ по созданию АИС ЭСРН ХК.
В качестве общесистемного программного обеспечения, устанавливаемого на компьютерах пользователей АИС ЭСРН ХК, должны использоваться операционные системы, находящиеся в настоящее время в эксплуатации в МСЗН и ОСЗН, любые офисные приложения, в том числе и свободно распространяемые, а на серверах районного и регионального уровней – операционные системы и системы управления базами данных, поставляемые в период создания АИС ЭСРН ХК или находящиеся в настоящее время в эксплуатации в МСЗН и ОСЗН.
Прикладное программное обеспечение АИС ЭСРН ХК должно обеспечивать:
- контроль правильности данных;
- ввод и корректировку данных;
- поддержание данных в актуальном состоянии;
- обмен данными между районным и региональным уровнями;
- представление информации пользователям в виде справок, таблиц, графиков.
5.3.3. Требования к техническому обеспечению.
АИС ЭСРН ХК гарантировано должна функционировать на средствах вычислительной техники, поставляемых в рамках проведения работ по разработке и внедрению АИС ЭСРН ХК с указанными в данном техническом задании характеристиками назначения (быстродействия).
Также должно быть обеспечено функционирование клиентской части АИС ЭСРН ХК на технических средствах, которые имеются и используются в МСЗН и ОСЗН: ПК с частотой процессора – не ниже 600МГц, оперативной памятью не ниже 256 Мб, накопитель на жестком диске емкостью не менее 10Гб, монитор цветной разрешением не ниже 800х600, диагональ не менее 15");
5.3.4. Требования к организационному обеспечению.
Штатные специалисты по автоматизации работы ОСЗН районного и регионального уровней должны осуществлять:
- поддержку технических и программных средств АИС ЭСРН ХК;
- модернизацию выходных форм и отчетов, используемых в АИС ЭСРН ХК, при изменении требований к ним;
- обеспечение безопасности, сохранности, бесперебойной работы АИС ЭСРН ХК;
- поддержку и модернизацию процедур обмена информацией с организациями и ведомствами;
- выполнение регламентных работ;
- консультирование пользователей АИС ЭСРН ХК.
Назначение пользователю роли должно осуществляться на основе утверждаемого регламента работы пользователей с АИС ЭСРН ХК.
Ошибочные действия персонала не должны приводить к нарушению целостности БД ЭСРН.
Информация, вносимая в БД ЭСРН, должна контролироваться на полноту и достоверность на основе ссылочной целостности, процедур проверки корректности данных. При вводе должны проверяться символьные и цифровые поля, допустимые диапазоны в цифровых полях. Для минимизации ошибочных действий операторов там, где это возможно, должны использоваться классификаторы и справочники.
5.3.5. Требования к методическому обеспечению АИС ЭСРН ХК
Создание АИС ЭСРН ХК должно проводиться в соответствии со следующими стандартами, нормативами:
- ГОСТ 34.201-89 – Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Комплектность и обозначения документов при создании автоматизированных систем.
- ГОСТ 34.601-90 – Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.
- ГОСТ 34.602-89 – Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы.
- ГОСТ 34.603-92 – Виды испытаний автоматизированных систем.
- РД 50-34.698-90 – Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов.
5.4. Требования к обучению сотрудников МСЗН и ОСЗН и разработке эксплуатационной документации
Участником размещения заказа должно быть предусмотрено обучение сотрудников МСЗН и ОСЗН в объеме, необходимом для использования функций Системы и настройки программного обеспечения. Каждая задача, автоматизированное рабочее место (АРМ), подсистема должна иметь, помимо установленного перечня документов, встроенную оперативную помощь и подсказки пользователю о действиях, которые он может предпринять в каждый конкретный момент времени работы, а также должна отображать на экране дисплея информацию о текущем состоянии рабочего места. Описание средств оперативной помощи фиксируется в «Инструкции пользователю».
Участником размещения заказа должны быть организованы курсы повышения квалификации для сотрудников МСЗН и ОСЗН по темам, приведенным в Приложении Г, в рамках настоящего технического задания.
Участником размещения заказа должны быть разработаны эксплуатационные документы – руководство пользователя, руководство администратора.
6. СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ АИС ЭСРН ХК
Работы по созданию и вводу в действие АИС ЭСРН ХК разбиваются на два периода:
- 1-й период (пилотный проект) - поставка средств вычислительной техники и общесистемных программных средств, разработка и опытная эксплуатация АИС ЭСРН ХК в пилотных органах социальной защиты населения края;
- 2-й период - поставка средств вычислительной техники и общесистемных программных средств, распространение АИС ЭСРН ХК на все городские округа и муниципальные районы Хабаровского края.
