Пятиуровневая модель корпоративных информационных систем

Модернизация информационной системы (ИС) и создание на ее основе системы, обладающей новым или добавленным качеством, базируется на технологии реинжиниринга. В процессе реинжиниринга производится анализ состояния ИС, пересмотр и изменение ее архитектуры, модернизация существующих и создание новых программно-технических компонентов.

Начальной стадией процесса реинжиниринга ИС является построение ее представлений. Главная цель построения представлений - получение совокупности данных о компонентах архитектуры системы, оценка их состояния и определение направлений реинжиниринга. Уменьшение трудоемкости и сокращение времени построения представлений могут быть достигнуты за счет использования системы количественных показателей качества ИС, формализации совокупности и содержания представлений ИС, применения автоматизированных средств, обеспечивающих сбор и обработку данных о компонентах ИС.

В соответствии с современными концепциями разработки корпоративных автоматизированных систем, архитектура информационной системы представляется в виде пятиуровневой схемы, которая включает:

1. Уровень автоматизируемых функциональных задач (функциональные требования).
2. Уровень прикладных программных комплексов, реализующих функциональные требования.
3. Уровень интеграции, включающий компоненты, реализующие внутреннее взаимодействие программных комплексов ИС и внешнюю интеграцию с внешними системами.
4. Уровень информационного обеспечения (баз данных) - совокупность объектов нормативно-справочной информации и оперативных данных, которые создаются, хранятся и обрабатываются в ИС.
5. Уровень инфраструктуры, включая организационную, техническую составляющие и компоненты обеспечения информационной безопасности. Компоненты инфраструктуры обеспечивают функционирование компонентов верхних уровней ИС.

Для описания каждого уровня ИС используются представления двух типов(1):

1. Структурированные текстовые документы - набор описаний компонентов ИС, представленных в виде структурированного текста или таблицы.
2. Формальные модели - совокупность формализованных взаимосвязанных данных с определенными диапазонами значений, отражающих характеристики компонентов ИС, представленных в графическом виде с использованием определенной нотации.

Данные, содержащиеся в представлениях ИС, используются для расчета добротности информационной системы, которая является интегрированным количественным показателем состояния ИС и вычисляется используя пятиуровневое представление ИС. Показатели добротности каждого уровня ИС вычисляются на основе частных количественных метрик, которые рассчитываются с использованием экспертных оценок и/или статистических данных о функционировании компонентов ИС.

Сложность современных ИС и большая трудоемкость работ, связанных с построением их представлений и вычислением показателей добротности, приводит к необходимости применения средств автоматизации. Компания Computer Associates предлагает широкий спектр различных программных средств проектирования и разработки ИС, а также мониторинга и управления вычислительными ресурсами, которые могут быть применены для построения представлений ИС уровней прикладных программных комплексов, информационного обеспечения и инфраструктуры.

Анализ прикладных программных комплексов на основе Unicenter Perfomance Management Application Response Option

Одним из важных показателей программных комплексов, влияющих на добротность ИС, является время их отклика на запросы пользователей. Если это время не удовлетворяет требованиям пользователей, то необходимо произвести его расчет с разложением на составляющие. Такой расчет может быть выполнен с использованием средства Unicenter Perfomance Management Application Response Option (ARO), которое позволяет оценить общее время выполнения каждого запроса и разложить его на составляющие (время работы клиентского приложения, время прохождения запросов по сети и время выполнения запроса сервером). Полученные с помощью ARO данные являются составной частью паспорта программного комплекса и модели приложения, а также используются при принятии решений о модернизации компонентов программных комплексов для сокращения времени отклика.

Построение и анализ модели информационного обеспечения на основе AllFusion ERWin Data Modeler и AllFusion Data Model Validator

Формальным представлением информационного обеспечения является ER-диаграмма, описывающая физическую структуру базы данных ИС, на основе которой может быть получен один из показателей добротности информационного обеспечения - нормализованность базы данных.

Для построения ER-диаграммы и анализа нормализованности базы данных используются продукты AllFusion ERWin Data Modeler и AllFusion Data Model Validator.

Программное средство AllFusion ERWin Data Modeler позволяет провести обратный инжиниринг (восстановление) модели базы данных, используя информацию о таблицах и связях между ними из заданной системы управления базами данных. Данное средство позволяет также провести автоматизированный реинжиниринг структуры базы данных, при котором по изменениям, внесенным в модель базы данных, генерируются скрипты, модифицирующие структуру таблиц.

Программное средство AllFusion Data Model Validator анализирует структуру таблиц, ключи, индексы и ссылочные связи. Посредством диагностической информации и отчетов оно позволяет оценить целостность структуры базы данных и получить исходные данные для оценки ее нормализованности. Кроме этого, AllFusion Data Model Validator позволяет выявить конкретные элементы структуры базы данных, которые необходимо подвергнуть модернизации для ее улучшения.

Построение представлений технической составляющей инфраструктуры информационной системы на основе Unicenter Asset Management, Unicenter NSM и Unicenter Perfomance Management

Представлениями технической составляющей инфраструктуры ИС являются номенклатура общесистемного аппаратно-программного обеспечения и показатели их работы, которые используются для расчета таких показателей добротности ИС, как надежность функционирования и "запас прочности" программно-технических средств. Для построения этих представлений и расчета показателей добротности необходимо выполнить:

1. Инвентаризацию компонентов технической инфраструктуры.
2. Построение модели размещения компонентов технической инфраструктуры.
3. Сбор характеристик функционирования компонентов технической инфраструктуры.

Инвентаризация аппаратного и программного обеспечения заключается в составлении перечня программно-технических средств серверов, рабочих станций и сетевого оборудования ИС. Инвентаризация выполняется автоматизированным способом с использованием модуля Unicenter Asset Management. Результатом инвентаризации являются таблицы сетевого оборудования, серверов, рабочих станций пользователей с указанием установленного на них аппаратно-программного обеспечения, а также перечень периферийного оборудования (принтеры, сканеры, внешние модемы и др.).

На этапе сбора характеристик функционирования общесистемных компонентов ИС производится построение модели размещения программно-технических средств ИС, измеряются и фиксируются параметры их работы, а также пиковые нагрузки. Объектами автоматизированного анализа являются:

• кабельная система, обеспечивающая физический уровень передачи данных и коммутацию медных и оптических соединений;
• комплекс активного сетевого оборудования, обеспечивающего транспортный уровень работы ИС;
• серверы и рабочие места пользователей.

Для сбора данных о функционировании компонентов ИС применяются средства Unicenter Network and System Management и Unicenter Perfomance Management. Методика сбора данных базируется на использовании встроенных средств и дополнительных специализированных агентов мониторинга и диагностики, в основном - SNMP-агентов.

Аналитическая обработка собранных характеристик функционирования компонентов инфраструктуры заключается в расчете на их основе показателей технической добротности ИС и построении модели размещения компонентов инфраструктуры.

Описанные средства автоматизации компании Computer Associates были успешно применены для проведения диагностического обследования и разработки концепции развития Информационно-телекоммуникационной системы Счетной Палаты Российской Федерации в 2003 году и использовались в процессе модернизации Государственной Автоматизированной системы "Выборы" в 2001-2004 г.

Предложенный подход предполагает использование продуктов компании Computer Associates не только в процессе разработки и сопровождения автоматизированных систем, но также для проведения разового аудита информационных ресурсов организации. Средства Computer Associates позволяют получить исходные данные для построения представлений ИС, расчета показателей добротности ИС и принятия решений о направлениях реинжиниринга.