Разработка подсистемы АСУ "Учёт средств вычислительной техники" для ГОУ ВПО "Северо-Кавказский государственный технический университет"

тестирование студентов для

технологий

обучения

получения доступа к сессии

Библиотека

Электронная библиотека и

Быстрый поиск

электронный каталог книг

необходимого методического материала для студентов всех форм обучения

Компьютерный класс

САПР AutoCAD,

Предназначен для

С-102а

Компас V8+

проведения занятий по повышению квалификации специалистов

Компьютерный класс

1С «Бухгалтерия»

Предназначен для

Г-330

1С «Предприятие»

проведения занятий по

1С «Склад»

повышению квалификации специалистов

Компьютерный класс

Adobe Photoshop CS2,

Предназначен для

М-311

Adobe ImageReady CS2

проведения занятий по повышению квалификации специалистов

Компьютерный класс

Язык программирования

Предназначен для

Г-314

Borland Delphi 7 Enterprise

проведения занятий среди

edition

студентов всех форм обучения

Компьютерный класс

Corel Draw 10

Предназначен для

М-311

проведения занятий среди студентов всех форм обучения

Компьютерный класс

Microsoft Visual Studio

Предназначен для

Г-314

2005

проведения занятий среди студентов всех форм обучения

Компьютерный класс

National Instruments

Предназначен для

Г-528

проведения занятий по повышению квалификации специалистов

2.2 Анализ обеспечивающей части АСОИУ

2.2.1 Анализ существующего информационного обеспечения

Вся информация, необходимая для обучения студентов СевКавГТУ хранится в БД «Деканат», а так же на кафедрах в виде учебных материалов. БД «Деканат», представляет собой распределенную базу данных, где данными являются информация о студентах. Это фамилия, имя, отчество, название группы, номер, договора, адреса и телефоны, и прочая информация, необходимая для функционирования полноценной учебной программы. БД «Деканат» используют для составления программы обучения, для составления расписания по группам, для подготовки учебного материала, На рисунке 2.1 приведена схема распределения потока информации касательно учебного процесса и составление учебных планов, например, таких как расписание по группам.

Анализ структуры потока информации из деканатов в Центр новых информационных технологий (ЦНИТ), (рис. 2.1) говорит о том, что основной поток информации приходиться на узел Деканаты - Диспетчерская, именно на диспетчерскую налагается большая ответственность при составлении расписания для студентов. Это одна из важнейших проблем, так как составление расписания делается вручную, и возможно, следующим этапом автоматизации, будет проектирование и внедрение подсистемы составления учебного расписания для групп и преподавателей. ЦНИТ же, напротив, использует уже обработанную и представленную для них информацию из диспетчерской и деканатов.



Рисунок 2.1 - Поток информации из БД «Деканат» для составления учебных планов и расписания СевКавГТУ

И их главной задачей, при этом, является грамотное представление информации на электронных ресурсах СевКавГТУ, таких как электронное расписание и электронный учебник. Кафедры так же предоставляют уже обработанную информацию для ее дальнейшего размещения в электронном учебнике для студентов.

Помимо системы «Деканат» в СевКавГТУ используются и другие базы данные (БД), обеспечивающие работу бухгалтерии и отдела кадров. Так, в бухгалтерии - это информационная подсистема «1С Бухгалтерия», в отделе кадров - БД «Кадры», содержащая данные всех сотрудниках СевКавГТУ в электронном виде. Для обеспечивающей системы «Кадры» очень важным является наличие немашинных документов, бумажных формуляров и бланков, используемых для внесения данных в БД «Кадры».

Вся остальная информация, хранится либо в бумажном виде, либо в виде подготовленных файлов и не представляет собой базу данных, что тоже является одной из проблем связанных с автоматизацией производства.

2.2.2 Анализ существующего технического обеспечения

Для СевКавГТУ характерно наличие большого количества персональных компьютеров, связанных между собой единым сетевым пространством. Основные технические характеристики персональных компьютеров СевКавГТУ представлены в таблице 2.3. В таблице 2.3 даны характеристики персональных компьютеров задействованных как в процессе обучения, так и в процессе управления СевКавГТУ, это базовые характеристики, такие ЭВМ внедрялись в СевКавГТУ в 2006-2007 гг.

Таблица 2.3 - Основные (базовые) характеристики ЭВМ СевКавГТУ

Вид	Характеристика
1	2
Монитор	17" Philips 170N
Материнская плата	на базе чипсета Intel
HDD	100-120Gb
Видеокарта	Встроенная, на 128Mb
Звуковая карта	Встроенная
Адаптер Ethernet	Realtek LAN Adapter
Клавиатура и мышь	A4Tech
ОЗУ	256Mb
Процессоры	На базе Intel Pentium P4 (3000GHz)

В таблице 2.3 представлены основные характеристики ЭВМ, разумеется, в СевКавГТУ остались еще устаревшие компьютеры, но их постепенно заменяют на более современные, чьи характеристики совпадают или даже превосходят характеристики данные в таблице.

Помимо компьютеров, имеющих характеристики представленные в таблице 2.3, в СевКавГТУ имеется техническое обеспечение с характеристиками:

Процессоры: Intel Celeron(R) 1.5, Intel Celeron(R) 2.5, Intel Celeron(R) 2.62, AMD Athlon 1600+, AMD Athlon 2000+, AMD Athlon 2500+ (Barton), Intel Pentium(R) MMX, Intel Pentium(R) 2, Intel Pentium(R) 3;

Мониторы: Samsung SyncMaster 15", Rolsen C708flat 17", Samsung 170NS 17"hLG 17";

- Видеокарты: встроенные в материнскую плату а так же NVIDIA GeForce МХ440, NVIDIA GeForce F5200, NVIDIA GeForce 7200, NVIDIA GeForce 7600, Radeon X550/X650;

-ОЗУ: от 128 Мб, до 1 Гб;

-ПЗУ: от 20Gb до 160Gb.

В СевКавГТУ используется оргтехника следующих производителей:

Принтеры: Canon, Epson, Xerox, HP;

Сканеры: Epson, HP, Mustek;

Копировальные аппараты: Xerox;

Плоттеры: HP.

Сетевое и коммуникационное оборудование фирмы Cisco, сетевые платы на ПК - Realtek.

Характеристики серверов выглядят следующим образом: IBM xSeries 336 (Dual Xeon MP 3GHz, 2GB RAM, 2x73GB SCSI HDD), работающего под управлением OS Linux.

Корпоративная информационная сеть СевКавГТУ, зарождавшаяся из разрозненных локальных вычислительных сетей, в настоящее время объединяет все компьютерные классы, деканаты, кафедры, научно-исследовательские лаборатории, вспомогательные подразделения и службы, расположенные в территориально разобщенных учебных корпусах головного вуза в г. Ставрополе и его филиалах на территории Ставропольского края.

Основу корпоративной информационной сети университета в г. Ставрополе составляют волоконно-оптические линии связи, обеспечивающие передачу данных на скорости 1 Гбит/с, и современное телекоммуникационное, сетевое и серверное оборудование.

Все студенты и сотрудники имеют возможность бесплатно воспользоваться ресурсами сети интернет в любом из его учебных корпусов и филиалов. В университете (включая филиалы) функционирует 41 компьютерный класс, из них 4 специализированных и 5 классов, специально выделенных для доступа к ресурсам сети Интернет. При этом, в головном вузе в г. Ставрополе расположено 25 компьютерных класов. Перечень компьютерных классов представлен в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Перечень компьютерных классов СевКавГТУ

Корпус	Класс	Примечание
1	2	3
Главный корпус	Г-331	интернет-класс
Главный корпус	Г-302	компьютерный класс
Главный корпус	Г-307	компьютерный класс
Главный корпус	Г-314	компьютерный класс
Главный корпус	Г-317	компьютерный класс
Главный корпус	Г-320	компьютерный класс
Главный корпус	Г-326	компьютерный класс
Главный корпус	Г-330	компьютерный класс
Главный корпус	Г-429	компьютерный класс
Главный корпус	Г-523	компьютерный класс
Главный корпус	Г-528	специализированная под учебный технологий "National Instruments" центр
Корпус "Нептун"	Н-704	интернет-класс
Корпус "Нептун"	Н-1103	компьютерный класс
Корпус "Коминтерна"	К-223	интернет-класс
Корпус "Коминтерна"	К-212	компьютерный класс
Корпус "Коминтерна"	К-215	компьютерный класс
Корпус "Строительный"	С-207	интернет-класс
Корпус "Строительный"	С 102а	специализированная под САПР
Корпус "Строительный"	С-305	компьютерный класс
Корпус "Строительный"	С-310	компьютерный класс
Корпус "Строительный"	С-401	компьютерный класс
Общежитие №2	412	Лицей, интернет-класс
Общежитие №2	М-311	мультимедийный класс
Общежитие №2	М-309	лингафонный класс
Общежитие №2	М-314	лингафонный класс

Рисунок 2.2 - Информационная сеть СевКавГТУ

Эксплуатация информационной сети СевКавГТУ, включая ее администрирование, техническое обслуживание сетевого и телекоммуникационного оборудования, установку и настройку специализированного программного обеспечения и организацию подключений пользователей, осуществляется силами сотрудников образовательно-информационного центра (ОИЦ) СевКавГТУ, в состав которого входит федеральный узел сети RUNNet.

Информационная сеть СевКавГТУ представлена на рисунке 2.2.

2.2.3 Анализ существующего общего программного обеспечения

К общему программному обеспечению СевКавГТУ относятся операционные системы (ОС) и комплекты офисных программ. Есть версии ОС и офисных программ как коммерческие, так и свободно-распространяемые. Использование коммерческих и свободно-распространяемых версий ОС и ПО обусловлены требованиями к подготовке учебного процесса или требованиями к управлению СевКавГТУ.

Ниже приведены ОС используемые в СевКавГТУ:

Microsoft Windows 2000 SP4;

Microsoft Windows XP SP2 Professional;

Microsoft Windows XP SP2 Home Edition;

Microsoft Windows Server 2000 SP4;

Microsoft Windows Server 2003 SP4;

Linux SuSE 10.1 (свободно-распространяемая) - используется на центральном сервере СевКавГТУ;

FreeBSD 5.4.1 (свободно-распространяемая) - Используется на файл-сервере СевКавГТУ.

Перечень офисных программ, используемых в учебном процессе и в процессе управления СевКавГТУ:

Microsoft Office 2003 SP2;

Microsoft Office XP;

Open Office 2.1 (свободно-распространяемая);

Open Office 2.2 (свободно-распространяемая).

Офисное ПО предназначено для выполнения базовых функций, связанных с документооборотом и необходимых в процессе обучения студентов. Офисное ПО установлено на всех рабочих станциях СевКавГТУ. Так же на каждой рабочий станции установлена версия ОС Microsoft Windows 2000 или Microsoft Windows XP.

Кроме офисного ПО на многих компьютерах СевКавГТУ дополнительно установлены следующие программные продукты:

Браузер Opera 9.23, для просмотра интернет-сайтов;

The Bat! - почтовый клиент;

WinRAR, WinZIP - для работы с архивами;

TotalCommander, Windows commander - файл-менеджеры;

Adobe Acrobat - просмотр документов в формате PDF;

NeroBurnig ROM, Small CD Writer - для работы с DVD и CD дисками.

2.2.4 Анализ существующего математического обеспечения

В таблице 2.5 приведены основные математические комплексы, используемые для решения задач управления СевКавГТУ. Для каждого комплекса установлена версия, перечень выполняемых с ее помощью задач и ее функции.

Математическое обеспечение - это модели и методы, с помощью которых решаются задачи функциональной части. Математическое обеспечение реализуется при разработке программного обеспечения.

Математические методы делятся на:

Методы вычислительной математики;

Методы математической статистики;

Методы линейного программирования;

Метода сетевого планирования;

Метода теории массового обслуживания;

Методы и модели имитационного моделирования.

Таблица 2.5 - Существующее математическое обеспечение СевКавГТУ

Название	Выполняемая задача
1	2
Net Cracker Professional	Сетевое планирование
MathCAD	Математические вычисления
Math Lab	Математические вычисления

2.2.5 Анализ существующего организационного и правового обеспечения

Структура отдела, занимающегося установкой, настройкой, отладкой и обслуживанием всех подсистем АСОИУ, а так же установкой, настройкой информационной сети СевКавГТУ представлена на рисунке 2.3

Все решения, принимаются на уровне Проректора по информационным технологиям и телекоммуникациям и Ректора СевКавГТУ. Вся трудовая деятельность сотрудников отдела эксплуатации компьютерных классов (ОЭОКК) соответствует Трудовому кодексу Российской Федерации.

В таблице 2.6 представлены характеристики работ, выполняемые каждым специалистом ОЭОКК.

Таблица 2.6 - Характеристики работ, выполняемые каждым специалистом ОЭОКК ОИЦ СевКавГТУ

Должность специалиста	Характеристика выполняемых работ
1	2
Проректор по информационным технологиям	Организационная работа
Главный инженер	1. Проектирование, монтаж и настройка информационной сети; 2. Руководитель администраторов корпусов; 3. Обеспечивает работоспособность сетевого оборудования и сети на центральном уровне; 4. Обеспечивает работоспособность ОС и ПО, закупка и продление лицензий на ОС и ПО.
Начальник ОЭОКК ОИЦ	1. Руководитель администраторов компьютерных классов; 2. Организаторские работы по функционированию компьютерных классов; 3. Руководитель монтажных работ ЛВС на уровне компьютерных классов.
Администратор корпусов	Обеспечивают работу вычислительной информационной сети на уровне корпуса
Администратор компьютерного класса	1. Обеспечивают работу информационной сети на уровне класса; 2. Обеспечивают работоспособность ЭВМ и периферийного оборудования в классах; 3. Обеспечивают работоспособность ОС и ПО на уровне класса; 4. Монтажные работы ЛВС.
Техник компьютерного класса	1. Помощь администратору класса; 2. Монтажные работы ЛВС.

2.3 Описание выявленных преимуществ и недостатков существующей АСОИУ

Что касается организации учебного процесса СевКавГТУ, то оно не отличается от организации учебного процесса в ВУЗах подобного рода. Принцип разделения студентов на группы, принцип организации учебных занятий и принцип организации служебного времени преподавателей идентичен аналогам СевКавГТУ.

Аналогично обстоит дело и с организацией управления СевКавГТУ. Отделы, занимающиеся управлением и организацией, информационно самодостаточны и, в ходе выполнения своей функциональной деятельности, используют АСОИУ предназначенные именно для их целей. Например, бухгалтерия использует «1С Бухгалтерию» и выполняет весь спектр своих задач, так же можно сказать и об Отделе кадров, Канцелярии и т.д.

Проблемным звеном является документооборот между отделами и внутри самих отделов, не имеющих собственные АСОИУ, например, отдел обслуживания и эксплуатации компьютерных классов (ОЭОКК). В ходе своей деятельности ОЭОКК организует свою работу благодаря документам и распоряжениям. Одним из самых важных документов является документ о техническом и программном оснащении компьютерного класса, или какого либо отдела. Поэтому всегда важным фактором является наличие документов удостоверяющих наличие технических или программных средств на проблемном участке (компьютерный класс, отдел), сведенье о материально-ответственном лице, на ком зачислена эта техника, а так же сопутствующие сведенья (технические характеристики).

2.4 Разработка предложений по совершенствованию существующей АСОИУ

Учёт средств вычислительной техники в ОЭОКК, как показывает анализ предприятия, на данный момент нуждается в доработке и частичной автоматизации процесса, благодаря чему станет возможным облегчение нагрузки на сотрудников ОЭОКК при анализе, поиске технических средств и программных продуктов, упростится работа администраторов корпусов при работе с ЭВМ и оргтехникой.

Основными направлениями по совершенствованию являются:

1) Автоматизация трёх основных бизнес-процессов: закупка, обслуживание, списание;

2) Разработка единой системы классификации средств вычислительной техники и их учёта;

3) Автоматизация процессов формирования отчётов.

2.5 Выводы

В процессе работы проведен анализ структуры АСОИУ, существующей в Северо-Кавказском государственном техническом университете. Проанализированы элементы функциональной структуры АСУ, архитектура информационной сети, компьютеров и используемого программного обеспечения.

Выявлены и определены узлы автоматизации, а именно отдел эксплуатации и обслуживания компьютерных классов нуждается в разработке подсистемы по учёту средств вычислительной техники, включающей в себя единую информационную базу данных.

Определено необходимое организационное обеспечение АСУ. Проанализированы недостатки имеющейся АСУ и намечены основные пути их устранения:

1) Автоматизация трёх основных бизнес-процессов: закупка, обслуживание, списание;

2) Разработка единой системы классификации средств вычислительной техники и их учёта;

3) Автоматизация процессов формирования отчётов.

3 Проектирование подсистемы учёта средств вычислительной техники

3.1 Обоснование разработки

В университете функционирует более 2000 компьютеров и оргтехники. Университет является бюджетной организацией, и для него важна каждая копейка.

Количество сотрудников в университете довольно велико, и заявка каждого на техническое обеспечение проходит несколько инстанций, прежде чем выполнится. Так как технический прогресс не стоит на месте, то постоянно требуется новые технические средства для повышения качества обучения, а также для обеспечения учебного процесса. Компьютерная и оргтехника постоянно покупается или улучшается.

При таких количествах объектов практически не возможно, либо не целесообразно вести все документы в бумажном виде, т.к. затруднен контроль, учет, сводные данные. А в виду территориальной распределенности университета это зачастую невозможно.

Кроме того, в процессе ручной обработки возможны потери как самой техники, так средств выделяемых на ее покупку.

Техника университета постоянно нуждается в техническом обслуживании. В особенности это касается оргтехники. Потому что расходные материалы постоянно заканчиваются. Для замены приобретается большое количество расходных материалов, таких как тонер, картридж, и т.д.

Также необходимо учесть, что могут быть случаи не целесообразного использования техники, такие как перепродажа материалов, использование техники в коммерческих целях и т.д.

Все это надо учитывать и контролировать поток поступления или модернизации техники, поступление расходных материалов.

Закупка расходных материалов и техники обычно происходит большими партиями. При последующем распределении техники необходимо учитывать как пожелания сотрудников, так и текущую обстановку в университете, т.е. где необходимость больше.

В связи с этим возникает большая необходимость в автоматизации данной деятельности, т.е. разработки информационной системы учета средств вычислительной техники.

3.2 Проектирование функциональной структуры подсистемы учёта средств вычислительной техники

Основными идеями функционально-ориентированной CASE-технологии являются идеи структурного анализа и проектирования информационных систем [5]. Они заключаются в следующем:

1) декомпозиция всей системы на некоторое множество иерархически подчиненных функций;

2) представление всей информации в виде графической нотации. Систему всегда легче понять, если она изображена графически.

В качестве инструментальных средств структурного анализа и проектирования выступают следующие диаграммы:

1) BFD (Bussiness Function Diagram) - диаграмма бизнес-функций (функциональные спецификации);

2) DFD (Data Flow Diagram) - диаграмма потоков данных;

3) STD (State Transition Diagram) - диаграмма переходов состояний (матрицы перекрестных ссылок);

4) ERD (Entity Relationship Diagram) - ER-модель данных предметной области (информационно-логические модели «сущность-связь»);

5) SSD (System Structure Diagram) - диаграмма структуры программного приложения.

Диаграммы функциональных спецификаций позволяют представить общую структуру ИС, отражающую взаимосвязь различных задач (процедур) в процессе получения требуемых результатов [5]. Основными объектами BFD являются:

* Функция - некоторое действие информационной системы, необходимое для решения экономической задачи;

* Декомпозиция функции - разбиение функции на множество подфункций.

Для построения функциональной структуры ОЭОКК ОИЦ в данном дипломном проекте использовалась нотация SADT (Structured Analysis and Design Technique), которая реализована в CASE-средстве AllFusion Process Modeler [6].

На рисунке 3.1 изображена функциональная диаграмма верхнего уровня для ОЭОКК. На ней представлены основные входные и выходные документы, а так же персонал и фирма, которая осуществляет поставки техники, её гарантийный ремонт и др. Весь процесс функционирования отдела регламентируется правилами внутреннего распорядка университета, положениями и другими нормативно-правовыми документами.

На рисунке 3.2 представлена диаграмма декомпозиции ОЭОКК на основные функции: закупка, обслуживание и списание техники. На ней (диаграмме) отображены основные движения документов, участники функций и порядок их выполнения.

Рисунок 3.1 -Диаграмма верхнего уровня



Рисунок 3.2 - Диаграмма первого уровня для задачи учёта техники

На рисунках 3.3, 3.4, 3.5 изображены диаграммы закупки, обслуживания и списания соответственно. Они максимально подробно детализируют соответствующие задачи, отображают порядок следования документов, их формирования, а так же закрепляют виды работ за персоналом и фирмой поставщиков.

Рисунок 3.3 - Диаграмма второго уровня для задачи закупки техники



Рисунок 3.4 - Диаграмма третьего уровня для задачи обслуживания техники

Рисунок 3.5 - Диаграмма четвертого уровня для задачи списания техники

Для разработки подсистемы «Учёт средств вычислительной техники» необходимо провести автоматизацию трёх бизнес процессов: закупка, обслуживание, списание. Процесс закупки требует формирование сводной заявки, распределение техники в приходном ордере на основании накладных о выдаче, что влечёт объемный ручной труд. В частности, для предоставления отчётов о затраченных, как бюджетных, так и в не бюджетных средствах, о выданной техники за период времени необходимо вести подробный журнал документов, что требует дополнительного времени.

Процесс обслуживания требует чёткого учёта различных комплектующих, расходных средств, а так же оформления различных документов: акт технического освидетельствования, акт установки, служебную записку при отсутствии технических средств необходимых при ремонте.

Процесс списания сводится к учёту движений неисправных средств вычислительной техники и поставке на внутренний учёт исправных комплектующих или отправки их на уничтожение.

3.2.1 Описание технологии работы узлов проектируемой подсистемы

В основе работы подсистемы лежит распределённая обработка данных, что предполагает наличие централизованного хранилища информации - базы данных (БД).

Одной из вычислительных моделей, изначально связанной с концепцией открытых систем, является модель клиент/сервер. Эта модель широко применяется в технологии БД.

Основной принцип технологии клиент/сервер применительно к технологии БД заключается в разделении функций стандартного интерактивною приложения на 5 групп, имеющих различную природу:

1) функции ввода и отображения данных (Presentation Logic);

2) прикладные функции, определяющие основные алгоритмы решения задач приложения (Business Logic);

3) функции обработки данных внутри приложения (Database Logic);

4) функции управления информационными ресурсами (Database Manager System);

5) служебные функции, играющие роль связок между функциями первых четырех групп.

Модели клиент/сервер бывают двухуровневые и трехуровневые.

На рисунке 3.6 представлена двухуровневая модель клиент/сервер. Эта модель наиболее общая, поскольку она подобна схеме разработки локальных баз данных. Многие системы клиент/сервер, используемые сегодня, развились из существующих локальных приложений баз данных, которые хранят свои данные в файле на сервере.

Рисунок 3.6 - Двухуровневая модель клиент/сервер

В такой модели данные постоянно находятся на сервере, а клиентские приложения -- на своем компьютере. Бизнес-правила при этом могут располагаться на любом из компьютеров (или даже на обоих одновременно).

На рисунке 3.7 показана трехуровневая модель клиент/сервер. Здесь клиент -- это пользовательский интерфейс к данным, а данные находятся на удаленном сервере. Клиентское приложение делает запросы для получения доступа или изменения данных через сервер.

Рисунок 3.7 - Трехуровневая модель клиент сервер

Если клиент, сервер и бизнес-правила распределены по отдельным компьютерам, разработчик может оптимизировать доступ к данным и поддерживать их целостность во всей системе.

Структура проекта, разрабатываемого в дипломном проекте, должна соответствовать архитектуре клиент/сервер. В данном дипломном проекте используется двух уровневая модель, в связи с этим, база данных и бизнес правила располагаются на одном сервере, а система ввода и вывода информации осуществляется через веб-браузер.

3.2.2 Проектирование функционального состава разрабатываемой подсистемы

При проектировании подсистемы задача разработки разбита на 4 основных области:

1) Ведение справочников;

2) Учет средств вычислительной техники;

3) Формирование отчетов;

4) Дополнительные функции.

При исследовании предметной области выяснено, что нам потребуются следующие справочники:

1) Список типов техники;

2) Список единиц измерения;

3) Список фирм поставщиков;

4) Список сотрудников;

5) Список должностей;

6) Список подразделений (отделов) университета;

7) Список корпусов университета;

8) Список кабинетов;

9) Список типов пользователей.

Все данные справочников вводятся вручную, кроме списка сотрудников, списка подразделений и списка должностей, эту информацию предоставляет отдел кадров. Остальные справочники наполняются данными по мере ввода информации.

Рассмотрим задачу учета средств вычислительной техники, для ее реализации потребуются следующие механизмы:

1) Ввод наименования, серийного номера;

2) Управление типом техники;

3) Ввод счётов оплаты и приходных ордеров;

4) Печать накладных о выдаче, накладных материально ответственных;

5) Печать наклеек штрих-кодов;

6) Осуществление операций перемещения техники;

7) Оформление актов технического освидетельствования;

8) Ведение журнала документов.

Задача формирования отчетов более проста в декомпозиции и содержит меньше подзадач:

1) Формирования отчета по затраченным средствам за период;

2) Формирование отчёта по заявкам (служебным запискам);

3) Формирование отчёта по типам закупки;

4) Формирование отчёта по выданной технике.

В дополнительные сервисы подсистемы относятся задачи по ведению журнала операций, обеспечению настройки типов пользователей и их АРМ, редактированию справочников, управления пользователями.

На основании поставленных задач формируется список отдельных инструментов, реализация которых позволит решить каждую задачу в отдельности или в комплексе. Это отражено в таблице 3.1. Если наименование инструментов совпадает, в этом случае одним и тем же инструментов реализовано несколько задач автоматизации.

Таблица 3.1 - Функциональный состав подсистемы

Область	Задача	Наименование инструмента
1	2	3
Ведение справочников	Реализация механизма ведения справочников	Справочники сотрудников, поставщиков, типов техники и т.д.
Учет средств вычислительной техники	Ввод наименования и серийного номера техники	Лист заказа
	Управление типом техники	Ввод счёта, Накладная материально ответственного
	Ввод счётов оплаты и приходных ордеров	Ввод счёта, Приход основных средств, Приход расходных материалов
	Печать накладных о выдаче, накладных материально ответственных	Выдача средств, Накладная материально ответственного
	Печать наклеек штрих-кодов	Печать наклеек
	Осуществление операций перемещения техники	Накладная материально ответственного
	Оформление актов технического освидетельствования	Акт освидетельствования
	Ведение журнала документов	Журнал движений
Формирование отчетов	Формирования отчета по затраченным средствам за период	Счета за период
	Формирование отчёта по типам закупки	Счета за период
	Формирование отчёта по заявкам	Состояние по заявкам
	Формирование отчёта по выданной технике	Выданная техника
Дополнительные сервисы	Ведение журнала операций	Линейные счета
	Настройки типов пользователей и их АРМ	Типы пользователей, Пользователи
	Редактирование справочников	Справочники сотрудников, поставщиков, типов техники и т.д.
	Управления пользователями	Сотрудники, пользователи

Используя информацию из таблицы 3.1 составим и приведём на рисунке 3.8 функциональную структуру подсистемы «Учёт средств вычислительной техники».

Рисунок 3.8 - Функциональная структура подсистемы «Учёт средств вычислительной техники»

3.2.3 Постановка задач в составе каждого функционального элемента

Сформируем основные требования к инструментам. Все инструменты подсистемы выполнены по архитектуре клиент-сервер с тонким клиентом в виде браузера. Протокол взаимодействия клиента и сервера - HTTP. Каждый инструмент можно использовать одновременно несколькими пользователями. Все действия связанные с изменением информации должны быть запротоколированы.

Справочники подсистемы используются всеми типами пользователей, поэтому необходимо их хранение в баз данных. А так же требуется возможность модификации данных. Каждая запись справочников должна иметь свой уникальный номер, а так же отсутствовать возможность удаления. Справочники заполняются вручную.

Ввод счёта представляет собой форму с возможностью выбора необходимой информации из справочников и заполнение вручную других полей: номер документа, дата, комментарий. Данные формы должны сохраняться на сервере в базе данных.

Накладная материально ответственного представляет собой инструмент позволяющий производить перемещение средств вычислительной техники с одного человека на другого. Операция перемещения требует ручного ввода номера накладной перемещения, даты документа, т.к. данный документ предоставляется бухгалтерией, а так же необходимо выбирать с кого, на кого, что перемещать. Операция перемещения фиксируется в базе данных с занесением введённых данных, а так же даты, времени и уникального номера сотрудника выполнившего перемещение. Так же форма позволяет распечатать накладную на выбранного материально-ответственного.

Выдача средств представлена в виде формы разделённой на две таблицы, в левой таблице из справочника выбирается сотрудник получающий технику, в правой выдающий. Операция выдачи разбивается на две подоперации: первая - у выдающего отмечается выдаваемая техника и определяется на выдачу, вторая - это осуществляется проводка выдачи как документа, номер и дата присваиваются автоматически и соответствующая запись заносится в базу данных.

Приход основных средств и расходных материалов напоминает ввод счёт, отличает лишь тем, что к вводимым средствам при необходимости вводится инвентарный номер.

Журнал документов представляет собой форму с выбором типа документа и таблицей отражающей либо все документы, либо только выбранного типа, дополнительными возможностями является печать документа.

Печать наклеек штрих-кодов должна позволять: осуществлять выбор материально ответственного из справочника сотрудников, определять принтер для печати, и осуществлять печать.

3.3 Проектирование ИБД

3.3.1 Изучение предметной области и построение инфологической модели

Одним из способов моделирования баз данных является построение инфологической модели. Цель инфологического моделирования - обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка). Основными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Для построения модели «сущность-связь» (ER-модели) необходимо ввести понятие «связь» и определить типы связи между сущностями в проектируемой базе данных.

Связь - ассоциирование двух или более сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако одно из основных требований к организации базы данных - это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи.

Между двумя сущностям, например, А и В возможны четыре вида связей.

Связь один-к-одному (1:1): в каждый момент времени каждому представителю (экземпляру) сущности А соответствует 1 или О представителей сущности В.

Связь один-ко-многим (1:М): одному представителю сущности А соответствуют 0, 1 или несколько представителей сущности В.

Так как между двумя сущностями возможны связи в обоих направлениях, то существует еще два типа связи: многие-к-одному (М:1) и многие-ко-многим (M:N).

В разрабатываемом проекте используется три типа связи «один-ко-многим», «многие-ко-многим», «один-к-одному» так как они полностью отражают взаимоотношения между сущностями рассматриваемой предметной области.

В ER-моделях сущности изображаются помеченными прямоугольниками, ассоциации - помеченными ромбами или шестиугольниками, атрибуты - помеченными овалами, а связи между ними -ненаправленными ребрами, над которыми может проставляться степень связи (1 или буква, заменяющая слово «много») и необходимое пояснение.

Инфологическая модель проектируемой базы данных представлена в нотации IDEF1X на рисунке 3.9.

3.3.2 Выбор среды разработки (СУБД)

Одним из центральных вопросов при проектировании информационной базы данных является выбор инструментальной системы управления базами данных (СУБД). Это обусловлено тем, что выбор СУБД принципиальным образом влияет на весь процесс проектирования базы данных и реализации информационной системы. Теоретически при решении вопроса о выборе СУБД следует принимать во внимание множество факторов. Однако на практике решение этого вопроса существенно упрощается. По существу руководствуются лишь собственными, зачастую интуитивными оценками требований к выбираемой системе управления базами данных по нескольким важнейшим характеристикам.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3.9 - Инфологическая модель базы данных

К числу таких характеристик относятся:

- тип модели данных, которую поддерживает данная СУБД;

- характеристики производительности СУБД;

- наличие в данной СУБД средств разработки приложений;

- запас функциональных возможностей для дальнейшего развития информационной системы;

- удобство и надежность СУБД в эксплуатации.

По мимо выше перечисленных характеристик для университета как бюджетной организации важным является стоимость СУБД, в связи с этим анализу подвернулись лишь бесплатные СУБД, такие как MySQL, PostgreSQL, FireBird, с оглядкой на коммерческий продукт от компании Microsoft MS SQL Server.

Приведем сводную таблицу 3.2, на основе которой производится выбор СУБД. При построении таблицы будем руководствоваться следующим правилом: если СУБД удовлетворяет требованиям, то ставим «+», иначе «-».

Таблица 3.2 - Сводная таблица характеристик СУБД

Наименование параметра	MySQL	PostgreSQL	Firebird	MS SQL Server
1	2	3	4	5
Скорость	-	+	+	+
Работа на платформах Win32, Linux	+	+	+	-
Поддержка пользователей	+	+	+	+
Стоимость	-	+	+	-
Безопасность	+	+	+	+
Архитектура клиент-сервер	+	+	+	+
Масштабируемость	-	+	-	+
Надёжность	-	+	+	+

При анализе таблицы видно, что только PostgreSQL удовлетворяет всем необходимым требованиям.

3.3.3 Построение датологнческой модели БД

Задача логического проектирования базы данных состоит в разработке ее "логической" структуры в соответствии с инфологической моделью предметной области. Решение этой задачи зависит от того, какую модель данных поддерживает выбранная СУБД. Выбранная СУБД - PostgreSQL поддерживает реляционную модель данных [7].

В соответствии с реляционной моделью данных база данных представляется в виде совокупности таблиц, над которыми могут выполняться операции, формулируемые в терминах реляционной алгебры.

Датологическая модель представлена на рисунке 3.10.

В таблице 3.3 отражено описание таблиц, полей и дополнительная информация относительно датологической модели.

Таблица 3.3 - Таблицы, типы полей, описания

Наименование таблицы	Описание
Наименование атрибута	Тип данных	NULL опция	Первичный ключ	Внешний ключ	Описание
1	2	3	4	5	6
allow_doc_typ	Права доступа
utyp_id	integer	NOT NULL	Да	Да	уник. номер типа пользователя
dtyp_id	integer	NOT NULL	Да	Да	уник. номер типа документа
doc_att	Атрибуты документа
attrib_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер атрибута
attr_name	text	NULL	Нет	Нет	наименование атрибута
attr_reg	text	NULL	Нет	Нет	регулярное выражение
doc_att_cont	Связь
attrib_id	integer	NOT NULL	Да	Да	уник. номер атрибута
doc_id	integer	NOT NULL	Да	Да	уник. номер документа
dat_id	integer	NOT NULL	Да	Да	уник. номер данных
doc_cont	Данные докумен
dat_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер данных
content	text	NULL	Нет	Нет	данные
up_id	integer	NULL	Нет	Да	относится к
doc_jrn	Документы
doc_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер документа
doc_dat	datetime	NULL	Нет	Нет	дата документа
doc_d_add	datetime	NULL	Нет	Нет	дата внесения
dtyp_id	integer	NOT NULL	Нет	Да	уник. номер типа документа
sot_id	integer	NOT NULL	Нет	Да	оператор
doc_typs	Типы документов
dtyp_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер типа документа
dtyp_name	text	NULL	Нет	Нет	наименование типа документа
dolg_lst	Должности
dol_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер долждности
dolg	text	NULL	Нет	Нет	должность
kab_lst	Кабинеты
kab_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер кабинета
kor_id	integer	NOT NULL	Нет	Да	уник. номер корпуса
kab_name	text	NULL	Нет	Нет	наименование кабинета
kor_lst	Корпуса
kor_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер корпуса
kor_name	text	NULL	Нет	Нет	наименование корпуса
otdel_lst	Отдел
otd_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер отдела
nach_id	integer	NULL	Нет	Да	начальник
otd_name	text	NULL	Нет	Нет	наименование отдела
sot_lst	Сотрудники
sot_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер сотрудника
utyp_id	integer	NOT NULL	Нет	Да	уник. номер типа пользователя
otd_id	integer	NOT NULL	Нет	Да	уник. номер отдела
dol_id	integer	NOT NULL	Нет	Да	уник. номер долждности
sot_f	text	NULL	Нет	Нет	фамилия сотрудника
sot_name	text	NULL	Нет	Нет	имя сотрудника
sot_otch	text	NULL	Нет	Нет	отчество сотрудника
lgn	text	NULL	Нет	Нет	имя для входа
pwd	text	NULL	Нет	Нет	пароль для входа
tch_lst	Вычислит. средства
tch_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер техники
tch_mdl	text	NULL	Нет	Нет	наименование техники
vid_id	integer	NOT NULL	Нет	Да	уник. номер вида техники
typ_id	integer	NOT NULL	Нет	Да	уник. номер типа техники
ser	text	NULL	Нет	Нет	серийный номер
inv	text	NULL	Нет	Нет	инвентарный номер
EAN13	text	NULL	Нет	Нет	штрих-код
tch_stt	Состояние техники
stt_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер состояния
kab_id	text	NOT NULL	Нет	Да	уник. номер кабинета
pol_id	integer	NULL	Нет	Да	кто получил
mtot_id	integer	NOT NULL	Нет	Да	мат ответственный
doc_id	integer	NOT NULL	Нет	Да	уник. номер документа
tch_id	integer	NOT NULL	Нет	Да	уник. номер техники
tch_typ_lst	Типы вычислит. средств
typ_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер типа техники
typ_name	text	NULL	Нет	Нет	наименование типа средств
tch_vid_lst	Вид вычислит. средства
vid_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер вида техники
vid_name	text	NULL	Нет	Нет	наименование вида средств
user_typs	Типы пользователей
utyp_id	integer	NOT NULL	Да	Нет	уник. номер типа пользователя
utyp_name	text	NULL	Нет	Нет	наименование типа пользователя

3.3.4 Разработка запросов к БД в терминах реляционной алгебры и на языке SQL

Из приведенной датологической модели видно, что для выборки данных будут использоваться сложные виды запросов с использованием присоединений JOIN, вложенных запросов, например для выборки всех кабинетов главного корпуса:

SELECT (SELECT kor_name FROM kor_lst WHERE kor_id = a.kor_id) as K_mane, a.kab_name as kab WHERE kab_id IN (SELECT kab_id FROM kab_lst WHERE kor_id = 1)

Запросы на вставку, изменение и удаление записей не отличаются особой сложностью, так как в каждой таблице определён уникальный номер записи, что позволяет однозначно её идентифицировать:

DELETE FROM sot_lst WHERE otd_id = 1

запрос удаляет всех сотрудников, принадлежащих заданному отделу.

UPDATE tch_lst SET ser = 'a123s456d' WHERE tch_id = 1

запрос редактирует серийный номер у заданной техники.

INSERT INTO tch_vid_lst (vid_name) VALUES ('Основные')

данный запрос производит вставку новой записи в список видов техники, при этом не указывается уникальный номер записи, т.к. поле vid_id является автоинкрементным и СУБД автоматически присвоит значение.

Рисунок 3.10 - Датологическая модель базы данных

3.3.5 Разработка системы разграничения доступа к данным

Система разграничения доступа организована на основе ролей для которых определены доступные документы. Основными ролями являются: начальник ОЭОКК, администратор корпуса, оператор, материально ответственный. Для подсистемы «Учёт средств вычислительной техники» предусматривается схема разграничения доступа указанная в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Соответствие скриптов, инструментов и ролей

Скрипт	Название	Роли
		Начальник	Администратор корпуса	Оператор	Мат. ответ.
1	2	3	4	5	6
	Справочники сотрудников, поставщиков, типов техники и т.д.	+	+	+	+
wnd00017.php	Лист заказа	+		+
wnd00026.php	Ввод счёта	+		+
wnd00016.php	Накладная материально ответственного	+		+
wnd00028.php	Приход основных средств	+		+
wnd00066.php	Приход расходных материалов	+		+
wnd00039.php	Выдача средств	+		+	+
wnd00084.php	Печать наклеек	+		+
wnd00068.php	Акт освидетельствования		+
wnd00025.php	Журнал движений	+		+
wnd00072.php	Счета за период	+		+
wnd00060.php	Состояние по заявкам	+		+
wnd00087.php	Выданная техника	+		+
wnd00046.php	Линейные счета	+		+
wnd00021.php wnd00022.php	Типы пользователей Пользователи	+ +
wnd00007.php	Своя мат. ответственность	+	+	+	+

Такое разделение подразумевает 4 роли: начальника, администратора корпуса, оператора и материально ответственного. Материально ответственный имеет ограниченный набор инструментов, что предохраняет от совершения не свойственных ему действий согласно списку обязанностей.

3.4 Описание применяемых средств защиты информации в БД

Защита информации в БД реализована средствами самой СУБД PostgreSQL, а также средствами операционной системы. Данные внутри файлов СУБД не хранятся в открытом виде, а используется специальный внутренний формат. Для доступа к файлам СУБД необходимо проникнуть в ОС, для чего необходимо обладать правами соответствующего пользователя. Если это Windows, нужны права администратора системы, если Unix, то правами суперпользователя root. Чтобы получить такие привилегии необходимо знать пароль такого пользователя. Возможно получить доступ к такой информации также грубым физическим путем, то есть проникновением в серверную и извлечением жесткого диска из корпуса сервера. Правда такой несанкционированный доступ будет зафиксирован сигнализацией. Помимо вышеназванных средств, для защиты от хакеров могут быть применены такие средства, как брандмауэр (firewall) и средства обнаружения нежелательной сетевой активности (например: пакет snort, portsentry). Для защиты от вирусов применяются антивирусные мониторы и сканеры. Однако система более уязвима с точки зрения социального инжиниринга, так как конечные операторы имеют сравнительно низкий уровень осведомленности в плане информационной безопасности.

3.5 Описание средств обеспечения достоверности и целостности информации

Для обеспечения достоверности и обеспечения целостности информации используются стандартные системные средства применяемых операционных систем вкупе с применением средств обусловленных использованием существующего программного обеспечения и протоколов. Например, целостность информации при хранении в БД обеспечивается средствами самой СУБД. На уровне файловой системы возможно применение утилиты chkdsk в Windows или fsck в FreeBSD. Безопасность данных также является важнейшим аспектом любой СУБД. В PostgreSQL она обеспечивается 4-мя уровнями безопасности: PostgreSQL нельзя запустить под привилегированным пользователем - системный контекст; SSL,SSH шифрование трафика между клиентом и сервером - сетевой контекст; сложная система аутентификации на уровне хоста или IP адреса/подсети. Система аутентификации поддерживает пароли, шифрованные пароли, Kerberos, IDENT и прочие системы, которые могут подключаться используя механизм подключаемых аутентификационных модулей. Детализированная система прав доступа ко всем объектам базы данных, которая совместно со схемой, обеспечивающая изоляцию названий объектов для каждого пользователя, PostgreSQL предоставляет богатую и гибкую инфраструктуру.

3.6 Описание базового алгоритма

В процессе разработки подсистемы использовались различные виды алгоритмов обработки данных. В качестве обобщающего алгоритма на рисунке 3.11 приведён обобщённый порядок работы любого их разрабатываемых инструментов подсистемы. При выборе того или иного пункта меню пользователь получает первоначальную информацию, затем производит либо фильтрацию полученных данных, либо запрашивает другие данные, либо производит одну из доступных операций по завершению работы, которой получает сообщение о результатах выполнения. Результатом может служить сообщение об ошибке или об успешном выполнении.

Данный алгоритм описывает характерный порядок работы для веб-приложений, заключающийся в модели запрос пользователя - ответ сервера.

Рисунок 3.11 - Базовый алгоритм функционирования инструментов проекта

3.7 Описание программного обеспечения проекта

При использовании подсистемы используется относительно небольшое количество программного обеспечения, большая часть которого размещена на сервере. В качестве операционной системы на сервере может быть применены Linux, FreeBSD, OpenBSD, Windows 2000 Server и старше, на клиенте может быть применена любая современная операционная система, в которой имеется веб-браузер и средство работы с файлами стандарта *.xls. Рекомендуется на сервере использовать FreeBSD, на клиенте Linux Mandriva или Windows XP c установленным Microsoft Office.

В качестве веб-сервера должен быть применен Apache - разработка группы Apache Foundation. Это очень гибкое и быстрое приложение. В разработки программного обеспечения используется скриптовый язык PHP.

В области программирования для Сети, PHP -- один из популярнейших скриптовых языков (наряду с JSP, Perl и языками, используемыми в ASP.NET) благодаря своей простоте, скорости выполнения, богатой функциональности и распространению исходных кодов на основе лицензии PHP. PHP отличается наличием ядра и подключаемых модулей, «расширений»: для работы с базами данных, сокетами, динамической графикой, криптографическими библиотеками, документами формата XLS и т. п. Любой желающий может разработать своё собственное расширение и подключить его. Существуют сотни расширений, однако в стандартную поставку входит лишь несколько десятков хорошо зарекомендовавших себя. Интерпретатор PHP подключается к веб-серверу либо через модуль, созданный специально для этого сервера (например, для Apache или IIS), либо в качестве CGI-приложения.

Кроме этого, он может использоваться для решения административных задач в операционных системах UNIX, GNU/Linux, Microsoft Windows, Mac OS X и AmigaOS. Однако в таком качестве он не получил распространение, отдавая пальму первенства Perl, Python и VBScript.

Пятая версия PHP была выпущена разработчиками 13 июля 2004 года. Изменения включают обновление ядра Zend (Zend Engine 2), что существенно увеличило эффективность интерпретатора. Введена поддержка языка разметки XML. Полностью переработаны функции ООП, которые стали во многом схожи с моделью, используемой в Java. В частности, введён деструктор, открытые, закрытые и защищённые члены и методы, окончательные члены и методы, интерфейсы и клонирование объектов. Нововведения, однако, были сделаны с расчётом сохранить наибольшую совместимость с кодом на предыдущих версиях языка. На данный момент стабильной и наиболее популярной является версии PHP 5.xx

В настоящее время PHP используется сотнями тысяч разработчиков. Порядка 20 миллионов сайтов сообщают о работе с PHP, что составляет более пятой доли доменов Интернета

Синтаксис PHP подобен синтаксису языка Си. Некоторые элементы, такие как ассоциативные массивы и цикл foreach, заимствованы из Perl.

Для работы программы не требуется описывать какие-либо переменные, используемые модули, и т.п. Любая программа может начинаться непосредственно с оператора PHP.

PostgreSQL - это объектно-реляционная система управления базами данных (СУБД), которая имеет традиционные возможности коммерческих СУБД с расширениями, которые есть в СУБД нового поколения. PostgreSQL - это свободное и полностью открытое программное обеспечение.

Разработку PostgreSQL выполняет команда разработчиков, разбросанная по всему миру и связанная через Интернет. Разработка является общественным проектом и не управляется какой-либо компанией.

PostgreSQL имеет большинство возможностей представленных в больших коммерческих СУБД, такие как: транзакции, подзапросы, триггеры, представления, ссылочной целостности вторичного ключа и разные блокировки. Есть некоторые возможности, которых нет у других: типы, определяемые пользователем, механизм наследования, правила и конкуретное многоверсионное управление для работы с содержимым блокировок.

Производительность PostgreSQL сходна с другими коммерческими СУБД и с СУБД с открытым исходным кодом. В каких-то вещах быстрее, в каких-то медленнее. Производительности обычно +/-10% по сравнению с другими СУБД.

Основана на хорошо проверенном, стабильном код, который содержит минимум ошибок. Каждый выпуск проходит стадию бета-тестирования по крайней мере в течении одного.

Cписок рассылки предоставляет возможможность общения с большой группой разработчиков и пользователей, которые могут помочь решить любые возникшие проблемы. Прямой доступ к разработчикам, сообществу пользователей, руководствам и исходным текстам часто делают поддержку PostgreSQL превосходящей другие СУБД. Существует коммерческая поддержка по результам возникших инцидентов, которая доступна для тех кому она нужна.

PostgreSQL бесплатен как для коммерческого так, и не для коммерческого использования. Можно добавлять свой код в продукт без ограничений, за исключением тех, что описываются в лицензии стиля BSD.