Информационные системы. Классификация
Термин информационная система (ИС) используется как в широком, так и в узком смысле.
В самом широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.
По мнению одних авторов, ИС в широком смысле включает в себя персонал, её эксплуатирующий, по мнению других — нет.
В узком смысле информационной системой называют только подмножество компонент ИС в широком смысле, включающее базы данных, СУБД и специализированные прикладные программы.
В любом случае основной задачей ИС является удовлетворение конкретных информационных потребностей в рамках конкретной предметной области. Современные ИС де-факто немыслимы без использования баз данных и СУБД, поэтому термин «информационная система» на практике сливается по смыслу с термином «система баз данных».
1 Классификация информационных систем по характеру использования информации
2 Классификация информационных систем по архитектуре
3 Классификация информационных систем по сфере применения
4 Классификация информационных систем по охвату задач (масштабности)
Классификация информационных систем по архитектуре
По степени распределённости отличают:
настольные (desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) работают на одном компьютере;
распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.
Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на
файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);
клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).
В файл-серверных ИС БД находится на сервере (файл-сервере), а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях.
В клиент-серверных ИС БД и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения.
В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на двухзвенные и многозвенные.
В двухзвенных (two-tier) ИС всего два типа «звеньев»: сервер баз данных, на котором находятся БД и СУБД, и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения. Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую.
В многозвенных (multi-tier) ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений (application servers). Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями.
Появление и развитие информационных технологий
Эволюция информационных технологий
Начало появления информационных технологий – появление языка как средства передачи информации и ее сохранения в вербальной, идеальной форме. Передача информации осуществлялась от поколения к поколению
Первая информационная революция – появление письменности и накопление информации на тврдых носителях. Увеличение количества информации приводит к необходимости ее упорядочивания, систематизации и хранения для последующей передачи (библиотеки). Известно, что впервые произведения письменности начали собирать в Древнем Египте, где свыше 3500 лет тому назад существовало хранилище папирусов. Существовали библиотеки при храмах, а стены храма нередко служили своеобразным библиотечным каталогом: на них записывался перечень книг (папирусных свитков), которые имела храмовая библиотека. Обычно при храме вместе с библиотекой располагались школы писцов и мастерские по переписке книг. Самая известная древнеегипетская библиотека принадлежала фараону Рамсесу II, называлась она «Аптека для души».
Самой известной библиотекой Ассирии является собрание многочисленных клинописных табличек, найденное при раскопках столицы государства Ниневии во дворце царя Ашшурбанипала (669 — 633 гг. до н.э.). При входе в библиотеку была надпись: «Того, кто посмеет унести эти таблицы, пускай покарают своим гневом Ашшур и Бэллит, а имя его и его наследников пусть будет предано забвению в этой стране», — такое предостережение должно было повергнуть в состояние страха каждого, кто лишь подумает похитить книгу из царской библиотеки в Ниневии
Однако историю библиотек принято начинать с более позднего периода — со времени появления их в Древней Греции, где и возникло и само слово «БИБЛИОТЕКА» («bibliotheke» — «библион» — книга, «теке» — хранилище, вместилище»). Первые упоминания о библиотеках в Греции относятся к VI столетию до н.э. В Древней Греции сложились замечательные учебные заведений — Академия, основанная философом Платоном, и школа в афинском квартале Ликее, которую стали называть Ликей. (Эти названия дали имена академиям и лицеям более поздних веков). Школы имели большие библиотеки для занятий, преподаватели школ собирали и свои личные, например, Аристотель, читавший лекции в Академии и Ликее собрал 40.000 свитков.
Появление первого печатного станка и книгопечатания (1445 г.) произвело вторую информационную революцию и развитие библиотечных информационных технологий –каталогов.
Система библиотечных каталогов и картотек — часть справочно-библиографического аппарата библиотеки; совокупность планомерно организованных, взаимосвязанных и дополняющих друг друга библиографических каталогов и библиографических картотек.
Систематический каталог — библиотечный каталог, в котором библиографические записи располагаются по отраслям знания в соответствии с определенной системой классификации документов.
Хронологический каталог — библиотечный каталог, в котором библиографические записи располагаются по годам издания или первой публикации документов.
Предметный каталог — библиотечный каталог, в котором библиографические записи располагаются в алфавитном порядке предметных рубрик.
Электронный каталог — машиночитаемый библиотечный каталог, работающий в реальном режиме времени и предоставленный в распоряжение читателей.
Информационная технология – совокупность методов, производственных и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения надежности и оперативности.
I этап продолжался до начала 60-х годов XX века. Эксплуатировались ЭВМ первого и второго поколений. Основным критерием создания информационных технологий являлась экономия машинных ресурсов. Цель – максимальная загрузка оборудования. Характерные черты этого этапа: программирование в машинных кодах, появление блок-схем, программирование в символьных процессах, разработка библиотек стандартных программ, автокодов, машинно-ориентированных языков и Ассемблера. Достижением в технологии программирования явилась разработка оптимизирующих трансляторов и появление первых управляющих программ реального времени и пакетного режима.
II этап длился до начала 80-х годов. Выпущены мини-ЭВМ и ЭВМ третьего поколения на больших интегральных схемах. Основным критерием создания информационных технологий стала экономия труда программиста. Цель – разработка инструментальных средств программирования. Появились операционные системы второго поколения, работающие в трех режимах: реального времени, разделения времени и в пакетном режиме. Разработаны языки высокого уровня, пакеты прикладных программ, системы управления базами данных, системы автоматизации проектирования, диалоговые средства общения с ЭВМ, новые технологии программирования (структурное и модульное), появились глобальные сети. Появилась наука – «Информатика».
III этап продолжался до начала 90-х годов. В конце 70-х годов был сконструирован персональный компьютер, что произвело вторую информационную революцию. Информация становится ресурсом наравне с материалами, энергией, и капиталом. Появилась новая экономическая категория – национальные информационные ресурсы. Истощение природных ресурсов привело к использованию воспроизводимых ресурсов, основанных на применении научного знания. Профессиональные знания экспортируются посредством продажи наукоемкой продукции. В производственную культуру проник игровой компонент. Производство вновь становится мелкосерийным с быстрым ростом производительности труда и увеличением номенклатуры производимых изделий.
IV этап — 90-е годы XX века. В этот период разрабатываются информационные технологии для автоматизации знаний. Цель – информатизация общества (см. ниже). Появились машины с параллельной обработкой данных – транспьютеры; портативные ЭВМ, не уступающие по мощности большим; графические операционные системы; новые технологии: системы мультимедиа; гипертекст; объектно-ориентированные технологии. Телекоммуникации становятся средством общения между людьми. Созданы предпосылки формирования общего рынка знаний посредством дистанционного обучения, электронной памяти человечества по культуре, искусству, народонаселению, науке и т.д. Внедряются дистанционное обучение, автоматизированные офисы, всемирные каталоги изделий. Страны становятся зависимыми от источников информации, от уровня развития и эффективности использования средств передачи и переработки информации. Наступает этап информатизации общества.
Информатизация общества – совокупность взаимосвязанных политических, социально-экономических, научных факторов, которые обеспечивают свободный доступ каждому члену общества к любым источникам информации, кроме законодательно секретных.
Под информационными технологиями будем понимать процессы накопления, обработки, представления и использования информации с помощью электронных средств. Они характеризуется средой, в которой осуществляются, и компонентами, которые она содержит:
· техническая среда (вид используемой техники для решения основных задач);
· программная среда (набор программных средств для реализации ИТО);
· предметная среда (содержание конкретной предметной области науки, техники, знания);
· методическая среда (инструкции, порядок пользования, оценка эффективности и др.).
Информация – все те сведения, которые уменьшают степень неопределенности нашего знания о конкретном объекте. Информационная технология (ИТ) – система процедур преобразования информации с целью формирования, организации, обработки, распространения и использования информации. Основу современных ИТ составляют:
— компьютерная обработка информации по заданным алгоритмам;
— хранение больших объемов информации на машинных носителях;
— передача информации на любое расстояние в ограниченное время.
Информационные технологии обучения — совокупность методов и технических средств сбора, организации, хранения, обработки, передачи, и представления информации, расширяющей знания людей и развивающих их возможности по управлению техническими и социальными процессами.
Архитектура ИС, типы архитектур. Классификация ИС
Основным критерием выбора архитектуры и инфраструктуры ИС в услових рыночной экономики является минимизация совокупной стоимости владения системой.
Из этого следуют два основных тезиса:
· в проектах построения информационных систем, для которых важен экономический эффект, необходимо выбирать архитектуру системы с минимальной совокупной стоимостью владения.
· совокупная стоимость владения ИС состоит из плановых затрат и стоимости рисков. Стоимость рисков определяется стоимостью бизнес-рисков, вероятностями технических рисков и матрицей соответствия между ними. Матрица соответствия определяется архитектурой ИС.
Термин «архитектура информационной системы» обычно довольно согласованно понимается специалистами на уровне подсознания, но при этом и определения этого понятия неоднозначны. Имеются два основных класса определений архитектур — «идеологические» и «конструктивные».
Основные идеологические определения архитектуры ИС таковы:
— Архитектура ИС — набор решений, наиболее существенным образом влияющих на совокупную стоимость владения системой;
— Архитектура ИС — набор ключевых решений, неизменных при изменении бизнес-технологии в рамках бизнес-видения.
Таким образом, архитектура ИС является логическим построением, или моделью, и влияет на совокупную стоимость владения через набор связанных с ней решений по выбору средств реализации, СУБД, операционной платформы, телекоммуникационных средств и т. п. — т. е. через то, что мы называем инфраструктурой ИС. Еще раз подчеркнем, что инфраструктура включает решения не только по программному обеспечению, но и по аппаратному комплексу и организационному обеспечению.
Архитектура ИС – концептуальное описание структуры, определяющее модель, выполняемые функции и взаимосвязь ее компонентов, которое предусматривает наличие 3 компонент:
— Информационные технологии (ИТ) – аппаратно-программная компонента информационных систем, телекоммуникации и данные, совместно обеспечивающие функционирование информационных систем и являющиеся их главной материальной основой.
— Функциональные подсистемы (ФП) – специализированные программы, обеспечивающие обработку и анализ информации для целей подготовки документов или принятия решений в конкретной функциональной области на базе информационных технологий.
— Управление информационными системами – компонента, обеспечивающая оптимальное взаимодействие информационных технологий, функциональных подсистем и связанных с ними специалистов, а также их развитие в течение всего жизненного цикла информационной системы.
Управление информационными системами предусматривает выполнение следующих функций:
Управление качеством включает в себя: разработку корпоративных стандартов информационных систем, разработку соглашения об уровне обслуживания (Service Level Agreement — SLA), контроль качества сервисов, проектов.
Управление персоналом включает в себя: обучение обслуживающего персонала, оценку эффективности деятельности персонала, планирование деятельности персонала, планирование карьеры персонала.
Управление пользователями включает в себя: обучение пользователей, техническую поддержку, организацию «горячей линии».
Управление развитием информационных систем включает в себя: планирование развития информационных систем, бюджетное планирование, планирование обновления.
Оперативное управление включает в себя: мониторинг функционирования; фиксирование, анализ и разрешение (или эскалацию) инцидентов; резервное копирование, восстановление, ремонт, регламентное обслуживание; конфигурирование, настройку, оптимизацию, управление производительностью; управление безопасностью; администрирование пользователей.
Финансовое управление включает в себя: управление бюджетом, управление закупками, управление контрактами, управление основными средствами.
Виды архитектур:
— Файл-сервер – выделенный сервер, оптимизированный для выполнения файловых операций ввода-вывода и предназначенный для хранения файлов любого типа.
— Клиент-сервер – архитектура распределенной вычислительной системы, в которой приложение делится на клиентский и серверный процессы.
— Многоуровневая – позволяет сбалансировать нагрузку на сеть и узлы системы, упрощает администрирование.
— Интернет/Интранет – комплексное объединение технологий Интернет/Интранет и многоуровневой архитектуры. Инструментальные средства дополняются развитыми средствами разработки приложений, работающих с базами данных.
Применительно к организации обычно используют понятие корпоративная архитектура (enterprise architecture), при этом выделяются следующие типы архитектур: бизнес-архитектура (Business architecture), ИТ-архитектура (Information Technology Architecture), архитектура данных (Data Architecture), архитектура приложения (Application Architecture) или программная архитектура (Software Architecture), техническая архитектура (Hardware Architecture). Совокупность данных архитектур и является архитектурой ИС (рис. 18.1).
Рис. 18.1. Архитектура информационной системы
Бизнес-архитектура, или архитектура уровня бизнес-процессов, определяет бизнес-стратегии, управление, организацию, ключевые бизнес-процессы в масштабе предприятия, причем не все бизнес-процессы реализуются средствами ИТ-технологий. Бизнес-архитектура отображается на ИТ-архитектуру.
ИТ-архитектура рассматривается в трех аспектах:
— обеспечивает достижение бизнес-целей посредством использования программной инфраструктуры, ориентированной на реализацию наиболее важных бизнес-приложений;
— среда, обеспечивающая реализацию бизнес- приложений;
— совокупность программных и аппаратных средств, составляющая информационную систему организации и включающая, в частности, базы данных и промежуточное программное обеспечение.
Архитектура данных организации включает логические и физические хранилища данных и средства управления данными. Архитектура данных должна быть поддержана ИТ-архитектурой. В современных ИТ-системах, ориентированных на работу со знаниями, иногда выделяют отдельный тип архитектуры — архитектуру знаний (Knowledge Architecture).
Программная архитектура отображает совокупность программных приложений. Программное приложение — это компьютерная программа, ориентированная на решение задач конечного пользователя. Архитектура приложения — это описание отдельного приложения, работающего в составе ИТ-системы, включая его программные интерфейсы. Архитектура приложения базируется на ИТ-архитектуре и использует сервисы, предоставляемые ИТ-архитектурой.
Техническая архитектура характеризует аппаратные средства и включает такие элементы, как процессор, память, жесткие диски, периферийные устройства, элементы для их соединения, а также сетевые средства.
Доменную архитектуру можно рассматривать как метамодель, описывающую множество решений.
Схемы классификации архитектур ИС, основанные на доменном подходе, показаны на рис. 1.2 и 1.3. На верхнем уровне выделяются два типа доменов: домены задач (Problem domains) (рис. 18.2) и домены решений (Solution Domains) (рис. 18.3).
Рис. 18.2. Классификация архитектур ИС, основанная на домене задач
Элементы архитектуры данных часто интегрируются в приложения. Ввиду многообразия ИС остановимся на их классификации. В последние годы все более широкое распространение получил доменный подход к описанию ИТ-архитектур. Под доменной архитектурой понимают эталонную модель, описывающую множество систем, которые реализуют похожую структуру, функциональность и поведение.
Рис. 18.3. Классификация архитектур ИС, основанная на домене решений
В таблице 18.2 приведены требования, предъявляемые к отдельным характеристикам рассматриваемых типов ИС.
Требования к различным типам ИС
| Характеристика | ИУС | УС | СМУР | СУП | СУД |
| Функциональность | Высокие | Невысокие | Средние | Средние | Высокие |
| Надежность | Средние | Высокие | Невысокие | Средние | Невысокие |
| Эффективность | Средние | Высокие | Средние | Высокие | Средние |
| Удобство использования | Высокие | Средние | Средние | Невысокие | Средние |
| Удобство сопровождения | Средние | Средние | Средние | Средние | Средние |
| Переносимость | Средние | Высокие | Средние | Средние | Средние |
Кроме перечисленных выше пяти базовых типов ИС можно выделить и другие типы ИС.
Очевидно, что реальные ИС значительно более сложные и являются композицией перечисленных выше типов ИС.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: