Автоматизированная система управления услугами компьютерного сервис-центра

Game (игра) - игры, проводимого турнира

ProtakolGame (протокол игры) - результаты отдельных игр.

LocationGame (место проведения игры) - спортивные объекты, на которых проходят игры.

Regulation (регламент) - условия и правила, по которым проходят соревнования.

Рис. 6.4.1 - Логическая модель данных

Также была сформирована физическая модель данных (Рис. 6.4.2), по которой был сформирован скрипт создания базы данных.



Рис. 6.4.2 - Физическая модель данных

После анализа предметной области и выделения основных сущностей была составлена физическая схема БД. Сущности Organizer (организатор соревнования), MedPersonnel (мед. персонал) и Referi (судья) были объединены в одну таблицу User - совокупность всех людей, участвующих в проведении соревнования. Сущность Regulation (регламент) разделена на отдельные таблицы: PointGame - правила начисления баллов в отельном матче, RankComammand - схема распределения команд по местам, SchemeGame - схема проведения соревнования. Добавлены таблицы DateGame - содержащая информацию о дате и времени каждой игры и таблица Group_Location - для организации связи «многие ко многим».



7. Оценка надежности проектируемой системы

7.1 Физическая архитектура

Проектируемая система является клиент-серверным приложением (Рис. 7.1). Главным звеном в данной системе является сервер, на котором будет располагаться данная система и от его работы зависит всё её функционирование.

Поэтому нужно рассматривать надёжность сервера, а не клиентских компьютеров. Все расчёты надёжности будут производится для серверной части системы и линий связи.

7.2 Расчёт надёжности

Расчёт надёжности необходимо производить при следующих заданных условиях:

1) оценка надежности проектируемой системы осуществляется за период работы 500 часов;

2) вероятность безотказной работы (Pз) системы должна быть не менее 0,985;

3) достоверность выдаваемой информации 0,99.

Система состоит из четырех последовательно включенных узлов:

Таблица 7.2 - Интенсивности отказов элементов системы

Устройство	Интенсивность отказов, л(t)*10-4 1/час,
Модем	0,10
Процессор	1,00
Память	1,00
Линии связи	0,10
Интенсивность отказа всей системы	2,2



Схема соединения элементов системы

Все расчёты надёжности будут производится для серверной части системы и линий связи.

Интенсивность отказов системы:

л₀=2,2*10^-4 1/час

Вероятность исправной работы системы:

P₁(t)=e ^-л0*500=0,89500

Вероятность отказов системы:

Q₁(t)=1 - P₁(t)

Q₁(t)=1-0.8950=0.10500

Частота отказов системы:

б ₁(t)= л₀* P₁(t)

б ₁(t)= 2,2*10^-4*0,8950=0,00022

Средняя наработка системы на отказ:

Т_о1= 1/ л₀

Т_о1=1/2,2*10^-4 1/час = 4545 часов.

Резервирование

В результате расчетов вероятность исправной работы системы равна 0,8950. По условию вероятность безотказной работы системы за 500 часов должна быть не менее 0,9850. Следовательно, полученная вероятность не удовлетворяет условию. В целях повышения надежности системы необходимо применить резервирование.

Общее резервирование

1) Постоянное резервирование:

P_р(t)=1 - (1-e ^-лt)^m+1

P_р(t)=1 - (Q₁(t)) ^m+1=1-0,01100=0,98890

Т_ор=Т_о=Т_о1(1+0,50000)=6817 часов.

1) Резервирование замещением

Облегченный режи:

л₀> л₁

;

л₀= 2,2000*10^-4 1/час

л₁=1,6000*10^-4 1/час

P(t)= 0,89500 [1+1,37500*(1-0,92311)]=0,98962

T=(1/ л₀); k= л₁/л₀

Т=7176 часов

Нагруженный режим:

л₀₌ л₁

P(t)= 1 - [1-P₁(t)]²=0,9889

Т=6817 часов

Не нагруженный режим:

л₁₌ 0

P(t)= e - ^л0t= 0,89500 (1+0,11000)=0.9934

T=(m+1)/ л₀=2/ 0,00022=9090 часов

Поэлементное резервирование

Вероятность безотказной работы за время t = 500 ч при поэлементном нагруженном резервировании всех элементов сервера.

P_п(t)= - [1-e^-лit]^m+1}

P_п(t)=(1-0,00237)²*(1-0,00002)²=0,99995*0,99525=0,99519

Комбинированное резервирование

m=1

Резервирование линий связи или модема:

л_{линии связи} = л_модем =0,1*10^-4 1/час

P(t) _секции=1 - [1 - e^-ллсt]^m+1

P(t) _{секции=} 0,99997

P_{линий связи}(t)=P_модем(t)= e ^-лм*500= 0,99501

P_{процессор}(t)= P_память(t)= e ^-лпр*500= 0,95122

P(t)= 0,99997*0,99501*0,95122²=0,90029

Резервирование процессора или памяти:

л_{процессор} = л_память =1,0*10^-4 1/час

P(t) _секции=1 - [1 - e^-лпрt]^m+1

P(t) _{секции=} 0,99762

P_{памятим}(t)= P_{процессор}(t)= e ^-лпм*500= 0,95122

P_{линий связи}(t)=P_модем(t)= e ^-лм*500= 0,99501

P(t)= 0, 99762*0,95122*0,99501=0,939525

Резервирование двух элементов:

P_{процессор}(t) _секции= P_память(t) _секции =1 - [1 - e^-лt]^m+1=0,99762

P_{линий связи}(t)= P_модема(t)= e ^-лм*500= 0,99501

P_к3(t)= 0,99762*0,99762*0,99501*0,99501=0,98534

Резервирование двух элементов в нагруженном режиме:

Pпроцессор(t)= Pпамять(t)= 1 - [1-P₁(t)]²=1 - (1 - 0,95122)²=0,9976

P (t)= 0,9976*0,9976*0,99501*0,99501=0,9853

Резервирование двух элементов в ненагруженном режиме:

Pпроцессор(t)= Pпамять(t)= e - ^лпрt= 0,95122 (1+0,05)=0,99878

P(t)= 0,99878²*0,99501²=0,9876

Наиболее подходящим является резервирование двух элементов - процессора и памяти в нагруженном режиме, так как вероятность безотказной работы в данном случае наиболее точно удовлетворяет заданным требованиям по надежности. А так же резервирование данных элементов наиболее актуально, так как они являются ключевыми в схеме соединения элементов системы.



8. Определение требуемых вычислительных ресурсов

8.1 Расчет производительности процессора

информационный интерфейс пользователь

Жесткий диск сервера пополняется информацией о результатах соревнования. Перед началом соревнований на жесткий диск записываются данные о командах, и составляется расписание игр. Помимо вышеперечисленной информации в БД на жестком диске также хранятся данные которые не изменяются в течении проведения соревнований. Данные из этих таблиц незначительны по объему. К такой информации относятся: Информация об организаторах, судьях, мед. персонале, а так о регламенте проведения игр.

Таблица 8.1 - Характеристики выполняемых задач

№	Наименование задачи	Входные данные	Выходные данные	Объем входной информации, , бит	Объем выходной информации, , бит	Число операций (N2)
1	Зарегистрировать участника	Информация о командах и их составе	Записи в таблицах Command и Composition	3 500	4 200	1,5 * 104
2	Составить расписание	Зарегистрированные каманды, места проведения, регламент соревнований	Расписание (Записи в таблице Game)	11 300	800 000	37,2 * 104
3	Вести статистику	Результаты игр (протаколы матчей)	Записи в таблицах Command, Game	4 400	5 100	2,35 * 104

Задачи данной системы условно можно отнести к следующему классу: моделирование, планирование, научные и оптимизационные задачи.

Для расчета требуемой производительности вычислителя, выполняющего определенные классы задач, необходимо определить значения параметров:

V_i - средняя длительность задачи в машинных операциях

Q_i - средний объем вводимого сообщения

W_i - средняя длина выходного сообщения

m_i - среднее число запросов задач формируемых в системе в течении суток

K_i - среднее число обращений к вводу-выводу при обработке запроса

_i - вид обработки информации

Таблица 8.2 - Исходные данные для расчета производительности вычислителя

Тип задачи	Vi	Qi, бит	Wi, бит	mi	Ki	i
моделирование, планирование, научные и оптимизационные задачи	13,68 * 104	6 400	269 766	50	4	1

Таблица 8.3 - Значения параметров

№	Наименование параметра	Обозначение	Значение для сервера	Значение для терминала
1	Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по суткам месяца	Kн	1,4	1,4
2	Коэффициент запаса производительности на развитие задач пользователя	Kр	1,2	1,2
3	Коэффициент перевода часов в секунды	Q	3600	3600
4	Коэффициент, учитывающий наличие процессора телеобработки (1-есть, 0-нет)		0	1
5	Среднее количество операций необходимое для организации приема и выдачи одного алфавитно- цифрового сообщения	1 2	20 100	20 100
6	Фонд рабочего времени ЭВМ в течении суток	Тф	24	3
7	Среднее время технического обслуживания ЭВМ с учетом затрат на проведение работ обслуживания	Тто	2	2
8	Средняя наработка на отказ	То	4545	1136
9	Среднее время восстановления	Тв	0,6	0,6
10	Наработка ЭВМ на сбой	Тсб	12	10
11	Среднее время восстановления после сбоя	Тврсб = 0.1Тв	0,06	0,06
12	Среднесуточное время потерь из-за ошибок оператора	Тп = 0,05 Тф	0,4	0,4
13	Период функционирования систем диалогового режима в течении суток	Т	8	4
14	Число типов задач	n	1	1
15	Число терминалов часов при выполнении работ i-типа (только для терминала) равно фонду рабочего времени	ri	8	8
16	Удельная нагрузка создаваемая пользователем на сервер (операций/с)	i(z) li(z)	109 7*108	5*108 15*107
17	Вид обработки	i	1	0
18	Число классов работ выполняемых в диалоговом режиме - работа с БД		1	1

Для терминала:

Время полезной работы вычислителя в течении суток:

Т_пр = 0,594 ч

Производительность процессора:



P_п = 383284 оп/с

Для сервера:

Время полезной работы вычислителя в течении суток:

Т_пр = 21,487 ч

Производительность процессора:

P_п = 134337312 оп/с

Производительность процессора для обслуживания терминалов в диалоговом режиме:

P_g = 803435002 оп/с

Требуемая производительность процессора:

P_тр= 1418373430 оп/с

Таким образом, для выполнения задач необходим процессор с тактовой частотой 1,4 ГГц, без учёта необходимой производительности для стабильной работы операционной системы, прикладного программного обеспечения и других программных средств.

8.2 Расчет требуемой оперативной памяти

Требуемый объем оперативной памяти (в битах) для функционирования разрабатываемого программного приложения определяется следующим образом:

Суммарный объем входной информации:

U_вх = 19200 бит

Суммарный объем выходной информации:

U_вых = 809300 бит

Определим общий суммарный поток входной и выходной информации:

з₂^*= U_вх + U_вых

з₂^* = 828500 бит

Количество операндов, приходящихся на один оператор программы: б = 0,93

Определим число простых операндов в программе:

з₂ = 6 * з₂^*

з₂ = 4971000

Определим количество команд в программе:



P = 2,5* з₂

P = 12427500

Определим длину программы:

N = 8/3 * Р

N= 33140000

N = N₁+ N₂

N₁ - число операторов; N₂ - число операндов

N₂ = б/(б+1)*N =15969015

N₁ = 17170985

Число простых операторов з1 в программе определяется как:

log₂ з₁=N₂/(б* з₁)

Используя метод подбора, определили значения з₁.

Определяем объем программы в битах по следующей формуле:

Таблица 8.4 - Объем программы

з1	отношения	V, бит	V, Мб
1547300	18,73024546	1756512546	209,3926912



Таким образом, оперативная память необходимая для нормальной работы системы составляет 210 МБ без учета памяти, которую могут занимать другие приложения, например ОС.



Заключение

В результате проделанной работы была спроектирована автоматизированная система для проведения спортивных соревнований. Автоматизированная система разработана для организаций, занимающихся проведением спортивных соревнований, и будет обеспечивать автоматизацию основных бизнес-процессов данных организаций.

Сформулирован состав специалистов, необходимый для внедрения системы, определены их функции, рассчитаны все предполагаемые затраты. Сетевой план работ оптимизирован, выделены контрольные мероприятия для соблюдения сроков поставленных работ, а так же определены технические требования.



Список используемых источников

1. Проектирование информационных систем и технологий: Метод. указания к курсовому проектированию / сост. А.В. Костров, Р.И. Макаров - Владим. гос. ун-т. Владимир, 1999. 12 с.

2. Проектирование информационных систем: Методические указания к практическим занятиям / сост. Р.И. Макаров, В.И. Мазанова - Владим. гос. ун-т. Владимир, 2008. 152 с.

3. Макаров Р.И. Методология проектирования информационных систем: Учебное пособие - Владим. гос. ун-т. Владимир, 2008. 152 с.

4. Калянов Г.Н. CASE-технологии: Консалтинг в автоматизации бизнес-процессов. 3-е изд. - М.: Горячая линия - Телеком, 2002. - 320 с.

5. Фаулер М. UML. Основы. Краткое руководство по унифицированному языку моделирования. 2-е издание / М. Фаулер, К. Скотт. - М.: Символ-Плюс, 2002. - 192 с. ISBN 5-93286-032-4



Приложение

Скрипт базы данных

CREATE TABLE Command

(

commandId INTEGER NOT NULL,

groupId INTEGER NULL,

name CHAR(30) NULL,

country CHAR(18) NULL,

city CHAR(18) NULL,

description TEXT NULL,

game INTEGER NULL,

victory INTEGER NULL,

tie INTEGER NULL,

loss INTEGER NULL,

gainBall INTEGER NULL,

missBall INTEGER NULL,

point INTEGER NULL

);

CREATE UNIQUE INDEX XPKCommand ON Command

(

commandId

);

ALTER TABLE Command

ADD PRIMARY KEY (commandId);

CREATE TABLE Competition

(

competitionId INTEGER NOT NULL,

name CHAR(100) NULL,

description TEXT NULL

);

CREATE UNIQUE INDEX XPKCompetition ON Competition

(

competitionId

);

ALTER TABLE Competition

ADD PRIMARY KEY (competitionId);

CREATE TABLE Composition

(

compositionId INTEGER NOT NULL,

commandId INTEGER NULL,

fio CHAR(50) NULL,

birthday DATE NULL,

game INTEGER NULL,

gainBall INTEGER NULL

);

CREATE UNIQUE INDEX XPKComposition ON Composition

(

compositionId

);

ALTER TABLE Composition

ADD PRIMARY KEY (compositionId);

CREATE TABLE DateGame

(

dateId INTEGER NOT NULL,

groupId INTEGER NULL,

day CHAR(18) NULL,

time TIME NULL

);

CREATE UNIQUE INDEX XPKDateGame ON DateGame

(

dateId

);

ALTER TABLE DateGame

ADD PRIMARY KEY (dateId);

CREATE TABLE Game

(

gameId INTEGER NOT NULL,

commandId INTEGER NULL,

locationId INTEGER NULL,

dateId INTEGER NULL,

protakolId INTEGER NULL,

result1 INTEGER NULL,

result2 INTEGER NULL

);

CREATE UNIQUE INDEX XPKGame ON Game

(

gameId

);

ALTER TABLE Game

ADD PRIMARY KEY (gameId);

CREATE TABLE Group

(

groupId INTEGER NOT NULL,

competitionId INTEGER NULL,

rankId INTEGER NULL,

schemeId INTEGER NULL,

name CHAR(30) NULL,

description TEXT NULL

);

CREATE UNIQUE INDEX XPKGroup ON Group

(

groupId

);

ALTER TABLE Group

ADD PRIMARY KEY (groupId);

CREATE TABLE Group_Location

(

id INTEGER NOT NULL,

groupId INTEGER NULL,

locationId INTEGER NULL

);

CREATE UNIQUE INDEX XPKGroup_Location ON Group_Location

(

id

);

ALTER TABLE Group_Location

ADD PRIMARY KEY (id);

CREATE TABLE LocationGame

(

locationId INTEGER NOT NULL,

name CHAR(18) NULL

);

CREATE UNIQUE INDEX XPKLocationGame ON LocationGame

(

locationId

);

ALTER TABLE LocationGame

ADD PRIMARY KEY (locationId);

CREATE TABLE PointGame

(

competitionId INTEGER NULL,

pointId INTEGER NOT NULL

);



CREATE UNIQUE INDEX XPKPointGame ON PointGame

(

pointId

);

ALTER TABLE PointGame

ADD PRIMARY KEY (pointId);

CREATE TABLE ProtakolGame

(

protakolId INTEGER NOT NULL,

compositionId INTEGER NULL,

amountGainBall INTEGER NULL

);

CREATE UNIQUE INDEX XPKProtakolGame ON ProtakolGame

(

protakolId

);

ALTER TABLE ProtakolGame

ADD PRIMARY KEY (protakolId);

CREATE TABLE RankCommand

(

rankId INTEGER NOT NULL,

name CHAR(100) NULL,

description TEXT NULL

);



CREATE UNIQUE INDEX XPKRankCommand ON RankCommand

(

rankId

);

ALTER TABLE RankCommand

ADD PRIMARY KEY (rankId);

CREATE TABLE SchemeGame

(

schemeId INTEGER NOT NULL,

name CHAR(18) NULL,

description TEXT NULL

);

CREATE UNIQUE INDEX XPKSchemeGame ON SchemeGame

(

schemeId

);

ALTER TABLE SchemeGame

ADD PRIMARY KEY (schemeId);

CREATE TABLE User

(

fio CHAR(18) NULL,

competitionId INTEGER NULL,

userId INTEGER NOT NULL,

status CHAR(18) NULL

);

CREATE UNIQUE INDEX XPKUser ON User

(

userId

);

ALTER TABLE User

ADD PRIMARY KEY (userId);

ALTER TABLE Command

ADD FOREIGN KEY R_16 (groupId) REFERENCES Group (groupId);

ALTER TABLE Composition

ADD FOREIGN KEY R_36 (commandId) REFERENCES Command (commandId);

ALTER TABLE DateGame

ADD FOREIGN KEY R_26 (groupId) REFERENCES Group (groupId);

ALTER TABLE Game

ADD FOREIGN KEY R_30 (commandId) REFERENCES Command (commandId);

ALTER TABLE Game

ADD FOREIGN KEY R_31 (locationId) REFERENCES LocationGame (locationId);

ALTER TABLE Game

ADD FOREIGN KEY R_32 (dateId) REFERENCES DateGame (dateId);

ALTER TABLE Game

ADD FOREIGN KEY R_34 (protakolId) REFERENCES ProtakolGame (protakolId);

ALTER TABLE Group

ADD FOREIGN KEY R_14 (competitionId) REFERENCES Competition (competitionId);

ALTER TABLE Group

ADD FOREIGN KEY R_19 (rankId) REFERENCES RankCommand (rankId);

ALTER TABLE Group

ADD FOREIGN KEY R_23 (schemeId) REFERENCES SchemeGame (schemeId);

ALTER TABLE Group_Location

ADD FOREIGN KEY R_38 (groupId) REFERENCES Group (groupId);

ALTER TABLE Group_Location

ADD FOREIGN KEY R_39 (locationId) REFERENCES LocationGame (locationId);

ALTER TABLE PointGame

ADD FOREIGN KEY R_24 (competitionId) REFERENCES Competition (competitionId);

ALTER TABLE ProtakolGame

ADD FOREIGN KEY R_37 (compositionId) REFERENCES Composition (compositionId);



ALTER TABLE User

ADD FOREIGN KEY R_41 (competitionId) REFERENCES Competition (competitionId);

Размещено на Allbest.ru