Разработка автоматизированной системы "Учет компьютерной техники и оргтехники"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений и терминология

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ БАЗ ДАННЫХ

1.1 Теоретические основы проектирования БД

1.2 Классификация архитектуры БД

1.3 Компьютерные сети и их виды

2. СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ

2.1 Обзор программных продуктов для учета компьютерной техники и оргтехники

2.2 Обзор технологий и средств реализации для разработки автоматизированных систем

3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ УЧЕТА КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ

3.1 Назначение программного комплекса

3.2 Проектирование информационной структуры предметной области

3.3 Программная реализация АРМ учета и контроля техники и оргтехники

3.4 Расчет технико-экономических показателей разработки программного комплекса

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Список сокращений и терминология

- БД - База Данных

- ГИП - Графический Интерфейс Пользователя

- ОГП - Отдел Главного Прибориста

- ОС - Операционная Система

- ПО - Программное Обеспечение

- ППР - Планово-Предупредительные Работы

- СУБД - Система Управления Базами Данных

- СУРБД - Система Управления Распределенными Базами Данных

- ТС - Технологическая Система

- API - Application Programming Interface;

- SQL - Structured Query Language (структурированный язык запросов)

- АРМ - Автоматизированное Рабочее Место

- АСУТП - Автоматизированная Система Управления Технологическим Процессом

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Автоматизация различных сфер деятельности предприятия, будь то сбор данных или управление технологическими процессами, позволяет ускорить работу, сделать ее более точной и эффективной, избежать потерь нужной информации, ошибок персонала, дублирования документов, запутанного порядка их прохождения. Для эффективности работы по учету техники необходимо проводить мероприятия по обновлению материально-технической и информационной базы, внедрению современных методов управления с использованием автоматизированных подсистем и автоматизированных рабочих мест работников, созданию банка данных о технике предприятия, его своевременному пополнению, оперативному представлению необходимой информации пользователям.

Целью выпускной квалификационной работы является разработка автоматизированной системы «Учет компьютерной техники и оргтехники».

Задачи выпускной квалификационной работы:

· изучить теоретические основы проектирования баз данных, классификацию баз данных, а также виды компьютерных сетей, с помощью которых пользователь взаимодействует с БД;

· изучить отечественные и зарубежные готовые коммерческие программные продукты по учету компьютерной техники, а также средства разработки автоматизированных систем;

· спроектировать информационную структуру предметной области;

· разработать физическую модель базы данных и пользовательский интерфейс доступа к данным;

· провести расчет технико-экономических показателей для разработанного программного комплекса.

Объектом выпускной квалификационной работы: процесс учета материальных активов в деятельности предприятия.

Предметом выпускной квалификационной работы является автоматизация учета компьютерной техники и оргтехники.

Практическая значимость выпускной квалификационной работы состоит в том, что использование средств автоматизации сокращает трудозатраты, требуемые для учета техники и оргтехники, за счет упрощения операции пополнения и представления информации по ремонтам, добавлениям, использованию и отказам, постоянного контроля за корректностью вводимой информации. Это сильно упрощает работу и исключает ошибки, часто встречающиеся при обычной организации работы.

Структура выпускной квалификационной работы состоит из введения, трех разделов, заключения и библиографического списка. Раздел 1 посвящен теоретическому обоснованию темы исследования, описывается классификация архитектур баз данных и современных компьютерных сетей. Раздел 2 посвящен анализу имеющихся российских и зарубежных программных аналогов для учета компьютерной техники на предприятии, а также средств реализации автоматизированных информационных систем. В разделе 3 дается описание этапов проектирования и разработки автоматизированной системы «Учет компьютерной техники и оргтехники», а также приводится расчет показателей экономической эффективности проекта.

Объем выпускной квалификационной работы составляет 65 страниц машинописного текста и содержит 19 иллюстраций, 5 таблиц, библиографический список из 24 наименований и 2 приложения.

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ БАЗ ДАННЫХ

1.1 Теоретические основы проектирования БД

Каждая информационная система в зависимости от ее назначения имеет дело с той или иной частью реального мира, которую называют предметной областью системы. Выявление предметной области - начальный этап разработки любой информационной системы [12].

В свою очередь предметная область рассматривается как некоторая совокупность реальных объектов или сущностей, каждая из которых обладает определенным набором свойств или атрибутов. Любой объект предметной области должен быть отличным от других объектов того типа, к которому он отнесен. С этой целью объектам данного типа назначается некоторый идентификатор или первичный ключ, позволяющий на них однозначно ссылаться. В качестве первичного ключа может использоваться какой-либо атрибут или комбинация нескольких атрибутов объекта. На практике часто используются и не уникальные идентификаторы - вторичные ключи, определяющие альтернативный порядок просмотра, и внешние ключи, служащие для организации связей между объектами.

При переходе от выявления предметной области к реализации автоматизированной информационной системы необходимо рассмотреть такие понятия как данные, БД, СУБД, модель данных.

Данные - это информация, зафиксированная в определенной структурированной форме, пригодной для последующей обработки, хранения и передачи. БД - это структурированная определенным образом совокупность данных, относящихся к конкретной предметной области. БД может быть как локальная, так и распределенная. СУБД представляет собой комплекс инструментальных средств (программных и языковых), реализующих централизованное управление БД и обеспечивающих доступ к данным (изменение, добавление, удаление, резервное копирование и т.д.). СУБД должна обеспечивать поиск, модификацию и сохранность данных, защиту целостности данных от аппаратных сбоев и программных ошибок, а также разграничение прав пользователей и защиту от несанкционированного доступа [1].

При работе с СУБД можно выделить несколько уровней представления данных:

внешний уровень (уровень конечного пользователя). В некотором смысле это самый главный уровень. Именно с ним работает конечный пользователь, который воспринимает данные как совокупность некоторых взаимосвязанных полей, позволяющих ему решать свою задачу.

концептуальный уровень (уровень программиста и администратора) - это обобщенное представление обо всех данных, хранящихся в базе, или совокупность внешних представлений. На этом уровне работают программист, создающий прикладные программы, и администратор, разрабатывающий схему базы данных.

физический уровень (уровень реализации). На физическом уровне определяются способы организации данных на носителе и методы доступа к ним. СУБД реализует именно этот уровень.

По логическому представлению модели данных делятся на три группы: иерархические, сетевые и реляционные [8].

Основной структурой в иерархических моделях данных является дерево, в вершинах которого располагаются типы записей. Каждая из вершин связана только с одной вершиной вышележащего уровня иерархии. Поиск данных в такой структуре выполняется всегда по одной из ветвей, начиная с корневого элемента, то есть должен быть указан полный путь движения по ветви.

Базовая структура сетевых моделей - граф общего вида. По сравнению с иерархической моделью данных никаких ограничений на количество связей, входящих в каждую вершину, не накладывается, что позволяет отображать связи между объектами предметной области практически любой степени сложности. При таком представлении существует несколько входов в сеть - неоднозначность доступа к данным.

Недостатки рассмотренных моделей:

достаточно сложные механизмы доступа к данным, особенно в сетевой модели;

основной единицей обработки в сетевой и иерархической моделях является запись.

Реляционная модель строится на использовании табличных методов и средств представления данных и манипулирования ими. Связь между таблицами может находить свое отражение в структуре данных, а может только подразумеваться, то есть присутствовать на неформальном уровне. Каждая таблица БД представляется как совокупность строк и столбцов, где строки соответствуют экземпляру объекта, а столбцы - атрибутам. В терминологии теории реляционных БД таблицам соответствуют отношения, столбцам - атрибуты, строкам - кортежи. Отношениям и атрибутам присваиваются имена. При практической разработке БД таблицы так и называются таблицами, строки - записями, столбцы - полями [10].

К отношениям реляционной модели данных предъявляется ряд требований:

значения атрибутов являются атомарными;

в отношении не может быть двух одинаковых кортежей;

порядок следования атрибутов фиксирован, но так как атрибуты имеют имя, порядок не играет существенной роли;

порядок следования кортежей безразличен.

Между двумя и более таблицами базы данных могут существовать отношения подчиненности. Отношения подчиненности определяют, что для каждой записи главной таблицы (master, называемой еще родительской) может существовать одна или несколько записей в подчиненной таблице (detail, называемой еще дочерней). Существует две разновидности связей между таблицами базы данных: «один-ко-многим», «многие-ко-многим» [8].

Кроме того, реляционные БД имеют мощный теоретический фундамент, основанный на математической теории отношений, и специальный язык структурированных запросов SQL, ориентированный на высокоуровневые операции с данными.

Следует отметить, что реляционные БД практически вытеснили БД других видов. Основной причиной этого явилась сложность представления данных в иерархической и сетевой моделях и необходимость определения связей между данными на этапе проектирования БД, в то время как в реляционных БД связи между таблицами могут устанавливаться непосредственно в момент выполнения запросов. К тому же, разработчикам и пользователям значительно проще отображать сущности предметной области в табличных структурах данных [1].

1.2 Классификация архитектуры БД

БД на персональных компьютерах развивались по направлению от настольных (desktop), или локальных приложений, когда реально с БД могло работать одно приложение, до систем коллективного доступа к БД [10]. Имеется четыре разновидности архитектур баз данных:

локальные базы данных;

архитектура «файл-сервер»;

архитектура «клиент-сервер»;

распределенная архитектура.

Использование той или иной архитектуры накладывает сильный отпечаток на общую идеологию работы приложения, на программный код в приложении. Ниже представлено краткое описание перечисленных разновидностей архитектур баз данных.

1. Локальные БД и архитектура «файл-сервер».

При работе с локальными базами данных сами БД расположены на том же компьютере, что и приложения, осуществляющие доступ к ним. Работа с БД происходит в однопользовательском режиме. Приложение ответственно за поддержание целостности БД и за выполнение запросов к БД [15].

При работе в архитектуре «файл-сервер» БД и приложение расположены на файловом сервере сети (например, Novell NetWare). Возможна многопользовательская работа с одной и той же БД, когда каждый пользователь со своего компьютера запускает приложение, расположенное на сетевом сервере. Тогда на компьютере пользователя запускается копия приложения. По каждому запросу к БД из приложения данные из таблиц БД перегоняются на компьютер пользователя, независимо от того, сколько реально нужно данных для выполнения запроса. После этого выполняется запрос.

Каждый пользователь имеет на своем компьютере локальную копию данных, время от времени обновляемых из реальной БД, расположенной на сетевом сервере. При этом изменения, которые каждый пользователь вносит в БД, могут быть до определенного момента неизвестны другим пользователям, что делает актуальной задачу систематического обновления данных на компьютере пользователя из реальной БД. Другой актуальной задачей является блокирование записей, которые изменяются одним из пользователей; это необходимо для того, чтобы в это время другой пользователь не внес изменений в те же данные.

В архитектуре «файл-сервер» вся тяжесть выполнения запросов к БД и управления целостностью БД ложится на приложение пользователя. БД на сервере является пассивным источником данных. Общая схема архитектуры «файл-сервер» показана на рисунке 1. Кардинальных различий с точки зрения архитектуры между однопользовательской архитектурой и архитектурой «файл-сервер» нет. И в том, и в другом случае в качестве СУБД применяются так называемые «персональные» (или «локальные») СУБД, такие как Paradox, dBase, FoxPro и пр. Сама база данных в этом случае представляет собой набор таблиц, индексных файлов, файлов полей комментариев (memo-полей) и пр., хранящихся в одном каталоге на диске в виде отдельных файлов.

Рисунок 1 - Архитектура «Файл-сервер»

2. Удаленные БД и архитектура «клиент-сервер».

Архитектура «файл-сервер» неэффективна, по крайней мере, в двух отношениях:

При выполнении запроса к базе данных, расположенной на файловом сервере, в действительности происходит запрос к локальной копии данных на компьютере пользователя. Поэтому перед выполнением запроса данные в локальной копии обновляются в полном объеме. Так, если таблица БД состоит из 1000 записей, а для выполнения запроса (например, выдать сумму премий за октябрь в отделе Y) реально нужно 10 записей, все равно перегоняются все 1000 записей. Таким образом, не нужно иметь слишком много пользователей и запросов от них, чтобы серьезно «забить» сеть, что, конечно же, не может не сказаться на ее быстродействии.

Обеспечение целостности БД производится из приложений. Это потенциальный источник ошибок, нарушающих физическую и логическую целостность БД, поскольку различные приложения могут производить контроль целостности по-разному, взаимоисключающими способами, или не производить такого контроля вовсе. Намного эффективнее управлять БД из единого места и по единым законам (все зависит от того, как написано приложение). Поэтому безопасность при работе в архитектуре «файл-сервер» невысока и всегда присутствует элемент неопределенности. Секретность и конфиденциальность при работе с БД в архитектуре «файл-сервер» обеспечить также тяжело - любой, кто имеет доступ в каталог сетевого сервера, где хранится БД, может изменять таблицы любым образом, копировать их, заменять и т.д.

Архитектура «клиент-сервер» (рисунок 2), разделяет функции приложения пользователя (называемого клиентом) и сервера [4]. Приложение-клиент формирует запрос к серверу, на котором расположена БД, на специальном структурном языке запросов SQL, являющемуся промышленным стандартом в мире реляционных БД [23]. Удаленный сервер, называемый сервером приложений, принимает запрос и переадресует его SQL-серверу БД.

Рисунок 2 - Архитектура «Клиент-сервер»

SQL-сервер - специальная программа, управляющая удаленной БД. SQL-сервер обеспечивает интерпретацию запроса, его выполнение в БД, формирование результата выполнения запроса и выдачу его приложению-клиенту. При этом ресурсы клиентского компьютера не участвуют в физическом выполнении запроса; клиентский компьютер лишь отсылает запрос к серверной БД и получает результат, после чего интерпретирует его необходимым образом и представляет пользователю.

Так как клиентскому приложению посылается результат выполнения запроса, по сети «путешествуют» только те данные, которые необходимы клиенту. В итоге снижается нагрузка на сеть. Поскольку выполнение запроса происходит там же, где хранятся данные (на сервере), нет необходимости в пересылке больших пакетов данных. Кроме того, SQL-сервер, если это возможно, оптимизирует полученный запрос таким образом, чтобы он был выполнен в минимальное время с наименьшими накладными расходами. Все это повышает быстродействие системы и снижает время ожидания результата запроса.

При выполнении запросов сервером существенно повышается степень безопасности данных, поскольку правила целостности данных определяются в БД на сервере и являются едиными для всех приложений, использующих эту БД. Таким образом, исключается возможность определения противоречивых правил поддержания целостности. Мощный аппарат транзакций, поддерживаемый SQL-серверами, позволяет исключить одновременное изменение одних и тех же данных различными пользователями и предоставляет возможность откатов к первоначальным значениям при внесении в БД изменений, закончившихся аварийно.

Таким образом, функциями приложения-клиента являются:

Посылка к серверу запросов;

Интерпретация результатов запросов, полученных от сервера, и представление их пользователю в требуемой форме;

Реализация интерфейса пользователя.

SQL-сервер - это программа, расположенная на компьютере сетевого сервера. SQL-сервер должен быть загружен в память на момент принятия запроса от клиента. Функциями сервера БД являются:

1. Прием запросов от приложений-клиентов, интерпретация запросов, выполнение запросов в БД, отправка результата выполнения запроса приложению-клиенту;

2. Управление целостностью БД, обеспечение системы безопасности, блокировка неверных действий приложений-клиентов;

3. Хранение бизнес-правил, часто используемых запросов в уже интерпретированном виде;

4. Обеспечение одновременной, безопасной и отказоустойчивой многопользовательской работы с одними и теми же данными.

В архитектуре «клиент-сервер» используются так называемые «удаленные» (или «промышленные») СУБД [4]. Промышленными они называются потому, что именно СУБД этого класса могут обеспечить работу информационных систем масштаба среднего и крупного предприятия, организации, банка. Локальные СУБД предназначены для однопользовательской работы или для обеспечения работы информационных систем, рассчитанных на небольшие группы пользователей. К разряду промышленных СУБД принадлежат Oracle, Gupta, Informix, Sybase, MS SQL Server, DB2, InterBase и ряд других.

Как правило, SQL-сервер управляется отдельным сотрудником или группой сотрудников (администраторы SQL-сервера). Они управляют физическими характеристиками баз данных, производят оптимизацию, настройку и переопределение различных компонентов БД, создают новые БД, изменяют существующие и т.д., а также выдают привилегии (разрешения на доступ определенного уровня к конкретным БД, SQL-серверу) различным пользователям. Кроме этого, существует отдельная категория сотрудников, называемых администраторами баз данных. Как правило, это администраторы сервера, разработчики БД или пользователи, имеющие привилегии на создание, изменение, настройку оптимальных параметров отдельных серверных БД. Администраторы БД также отвечают за предоставление прав на разноуровневый доступ к сопровождаемым ими БД для других пользователей.

Использование архитектуры «клиент-сервер»:

· резко уменьшает сетевой трафик;

· понижает сложность приложений-клиентов (поскольку тем уже нет необходимости обеспечивать целостность и безопасность БД и следить за параметрами многопользовательской работы с БД);

· понижает требования к аппаратным средствам, на которых эти приложения функционируют (т.е. компьютерам пользователей-клиентов);

· повышает надежность БД, ее целостность, безопасность и секретность.

3. Распределенная архитектура.

БД этого типа располагаются на нескольких компьютерах. Информация на этих компьютерах может пересекаться и дублироваться. Для управления подобными БД предназначена СУРБД. Работа с распределенной БД может быть прозрачна для пользователей. Система скрывает от клиентов обращения к данным, расположенным на других компьютерах. Для пользователя все выглядит так, как будто вся информация находится на одном сервере. Распределенные БД не получили большого распространения [15].

1.3 Компьютерные сети и их виды

Самая простая сеть (network) состоит как минимум из двух компьютеров, соединенных между собой кабелем, что позволяет им совместно использовать данные [13]. Все сети (независимо от сложности) основываются именно на этом простом принципе.

Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью в совместном использовании данных. Персональный компьютер - прекрасный инструмент для создания документов, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но сам по себе он не позволяет быстро поделиться результатами своей работы с коллегами. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или в лучшем случае - копировать информацию на дискеты. При редактировании копий документа несколькими пользователями было очень трудно собрать все изменения в одном документе. Подобная схема работы называется работой в автономной среде. Если компьютер пользователя был подключен к другим компьютерам, то он смог бы работать с их данными и их принтерами.

Группа соединенных компьютеров и других устройств называется сетью. А концепция соединенных и совместно использующих ресурсы компьютеров носит название сетевого взаимодействия. Взаимодействие сетевых компонентов - синергетика сети - воплощает старую идею о том, что сумма больше чем совокупность слагаемых: компоненты эффективнее работают вместе и реализуют более мощные возможности, если их рассматривать независимо [13].

Основное различие между сетью и любой другой компьютерной системой определяется местом, в котором происходит обработка. В системах с большой или мини-ЭВМ всю работу выполняет центральная машина. «Подчиненные» клиенты работают просто как неинтеллектуальные терминалы. Сеть же отличается тем, что работу в ней выполняют клиенты. Например, в локальной сети NetWare все данные хранятся на центральном файловом сервере. Когда пользователь хочет получить доступ к данным, он подключается к файловому серверу и загружает копию данных в оперативную память локальной рабочей станции, которая выполняет приложения и работает с сетевыми данными - все это происходит в ОЗУ данной станции. Такая обработка называется распределенной [13]. Когда пользователь завершает операции с данными, он передает их обратно на файловый сервер, где они хранятся до следующего использования. Наиболее впечатляющим в распределенной обработке является то, что каждый пользователь имеет доступ ко всей компьютерной системе. В централизованной системе клиентские терминалы используют часть мощности центрального процессора. В распределенной системе при подключении дополнительных рабочих станций ее общая вычислительная мощность возрастает. Преимущество распределенной обработки состоит также в повышенной защите, параллельной обработке данных и отказоустойчивости системы.

Первоначально компьютерные сети были небольшими и объединяли до десяти компьютеров и один принтер. Технология ограничивала размеры сети, в том числе количество компьютеров в сети и ее физическую длину. Так, в начале 1980-х годов самый популярный тип сетей состоял не более чем из 30 компьютеров, а длина ее кабеля не превышала 185 м (600 футов). Такие сети располагались в пределах одного этажа здания или небольшой организации. Для маленьких фирм эта конфигурация подходит и сегодня. Эти сети называются локальными вычислительными сетями (ЛВС, LAN) [13]. Один из наиболее привлекательных аспектов таких сетей - скорость коммуникаций.

Первые типы локальных сетей не могли удовлетворить потребности крупных предприятий, офисы которых обычно расположены в различных местах. Но как только преимущества компьютерных сетей стали неоспоримы и все больше сетевых программ появлялось на рынке, перед корпорациями - для сохранения конкурентоспособности - встала задача расширения сетей. Так на основе локальных сетей возникли более крупные системы - глобальные вычислительные сети (ГВС, WAN). Эти системы объединяют в себе несколько локальных сетей. Можно сказать, что это своего рода сеть из локальных сетей. В глобальной сети принципы локальных сетей распространяются на более протяженные географические пространства и более широкие технические области. Такое географическое расширение достигается с помощью международных коммуникационных каналов, например каналов телефонной связи. Технического расширения удается добиться за счет интеграции различных машин, «говорящих на разных языках». За такую расширенную стыкуемость и связь приходится расплачиваться производительностью. Глобальные сети не обеспечивают быстродействия локальных сетей. Все эти виды сетей объединяет нечто общее - связь, являющаяся основой всех вычислительных сетей. Их цель состоит в совместном использовании ресурсов с помощью взаимосвязанных каналов, а также в обеспечении постоянной связи в реальном режиме времени. Понятие связи в реальном режиме времени подразумевает постоянный обмен сообщениями. Ресурсы - это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как принтер, модем или сканер. Сетевая связь достигается с помощью одноранговых коммуникаций, коммуникаций типа клиент-сервер или межкомпонентного соединения [13].

Таким образом, компьютерные сети позволяют использовать ресурсы, например файлы и принтеры, а также работать с интерактивными приложениями, например планировщиками и электронной почтой. Компьютерные сети обеспечивают множество преимуществ. Их использование, в частности, позволяет:

снизить затраты, благодаря совместному использованию данных и периферийных устройств;

унифицировать приложения;

своевременно получать данные;

эффективно взаимодействовать с партнерами, гибко планировать свое рабочее время.

Сети на основе технологий «клиент-сервер», «файл-сервер» - это наиболее эффективный способ обеспечить:

доступ к базам данных таких приложений, как:

· электронные таблицы;

· бухгалтерские программы;

· коммуникационные приложения;

· системы управления документами.

централизованное хранение файлов.

Применение «клиент-сервер» необходимо для организации доступа к данным, если требуется разгрузить клиентское приложение и снизить трафик за счет обработки запросов сервером. В случае незначительного количества данных и количества клиентов, которые могут использовать одновременно БД, возможно применение технологии «файл-сервер».

Применение технологии БД целесообразно в любой крупной организации, где значительному числу сотрудников необходим постоянный доступ к данным большого объема.

С возрастанием потребностей в оперативности получения информации и высоким темпом развития вычислительной техники и сетевых технологий растет потребность усовершенствования программного обеспечения, автоматизирующих работу предприятий.

2. СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ

2.1 Обзор программных продуктов для учета компьютерной техники и оргтехники

В эпоху повсеместной компьютеризации практически любое предприятие сталкивается с необходимостью ведения учета используемой в производственной или бизнес-деятельности компьютерной техники, в том числе и различной оргтехники и комплектующих. И чем больше масштаб деятельности предприятия, тем сложнее вести подобный учет. Для решения данной проблемы можно воспользоваться готовым коммерческим программным продуктом, либо разработать уникальную информационную систему под требования конкретного предприятия.

На сегодняшний момент на рынке информационных технологий предлагается целый ряд программных продуктов, которые решают проблему эффективного учета компьютерной и оргтехники. Ниже представлено краткое описание наиболее популярных из них.

Среди отечественных производителей ИТ-продуктов наиболее востребованными являются программные приложения, в основе которых лежит платформа 1С отечественного разработчика «Фирма 1С». Продукты данной компании охватывают практически все сферы бизнеса, подлежащие автоматизации.

Для решения задач автоматизации сферы ИТ ими был разработан специальный программный продукт - «1С:ITIL Управление информационными технологиями предприятия», который представляет собой универсальное решение для организации комплексного управления процессами в сфере информационных технологий.

Основным назначением «1С:ITIL» является автоматизация следующих ИТ-процессов и функций:

управление каталогом и уровнем услуг;

управление конфигурациями и активами;

выполнение запросов;

управление инцидентами;

управление изменениями;

управление проблемами;

управление релизами;

управление событиями;

Service Desk.

Рассматриваемая в данной работе функция учета компьютерной и оргтехники реализуется с помощью подсистемы «Управление конфигурациями и активами», которая позволяет вести эффективный учет материальных и нематериальных ИТ-ресурсов, а именно:

· учет компьютерной и оргтехники в разрезе количества и суммы, серийных номеров и штрих-кодов, а также учет ИТ-активов в разрезе дополнительных свойств и характеристик (например, производитель, напряжение питания, тип, размер и т.д.);

· отслеживание окончания гарантийных сроков оборудования;

· контроль выполнения технического обслуживания и т.д.

То есть учет компьютерной техники является лишь одной из многочисленных функций данного программного решения, поэтому использование «1С:ITIL» целесообразно только на крупных предприятиях, успешная бизнес-деятельность которых в значительной степени зависит от слаженного и бесперебойного функционирования всей ИТ-инфраструктуры, когда затраты на внедрение и техническую поддержку программного продукта окупятся в минимальные сроки. Для малых и средних предприятий функционал, предоставляемый данным программным решением, во многом является избыточным, а затраты - практически не окупаемыми.

Еще одним примером успешной реализации программного продукта по учету компьютерный техники является ПО «IT Invent» отечественного производства. Данная программа позволяет вести инвентаризационный учет компьютеров, оргтехники, периферийного и ИТ-оборудования, программного обеспечения, комплектующих и расходных материалов.

В качестве ключевых особенностей программы можно отметить следующее:

· поддержка базы данных MS Access и MS SQL Server;

· многопользовательский режим работы;

· возможность создания и настройки собственных дополнительных свойств различных типов;

· учет заказов поставщикам на все виды учетных единиц;

· учет выполнения любых работ внутри организации, в том числе учет ремонтов и профилактических обслуживаний оборудования и компьютеров;

· уникальная система создания и печати инвентарных этикеток;

· поддержка работы со сканером штрих-кодов, поиск записей по штрих-коду;

· ведение истории изменений по оборудованию;

· учет расходных материалов, комплектующих запчастей и канцелярии;

· ведение базы поставщиков, сервисных организаций и прочих контрагентов.

· большое количество встроенных печатных форм и отчетов с возможностью их редактирования и др.

Данный продукт распространяется также на коммерческой основе. при этом стоимость лицензии зависит от количества учетных единиц в базе данных. В случае, когда предприятие активно развивается, такое ограничение может привести к ситуации, когда раз за разом придется докупать право на ведение учета большего количества оборудования, что в конечном итоге может привести к значительным и необоснованным затратам.

Кроме этого, рассмотренные программные решения обладают довольно сложным и перегруженным пользовательским интерфейсом, ориентированным по большей части на «продвинутых» пользователей, что может потребовать дополнительных затрат на обучение персонала по работе с данными программными системами.

Таким образом, с точки зрения реализации задач данного дипломного проекта, разработка нового программного продукта для целей учета компьютерной и оргтехники, который будет выполнять строго ограниченный набор функций, является наиболее предпочтительной. При этом, разработанное программное решение всегда можно будет дополнить функционалом по требованию заказчика.

2.2 Обзор технологий и средств реализации для разработки автоматизированных систем

На современном этапе развития компьютерных технологий для создания автоматизированных информационных систем существует множество вариантов выбора СУБД, языка программирования и среды разработки. Выбор технологий и средств реализации в каждом конкретном случае определяется из следующих основных параметров: требования к аппаратной и программной совместимости, объем и характер обрабатываемых данных, желания заказчика и предпочтения разработчика.

Поскольку разрабатываемая программная система по учету компьютерной техники и оргтехники будет строиться на основе архитектуры «клиент-сервер» с использованием технологий баз данных, то в первую очередь необходимо определиться именно с системой управления базой данных.

На данный момент имеется множество СУБД, которые можно с успехом использовать для реализации учета компьютерной и периферийной техники на предприятии. Однако лидерами по популярности являются все же СУБД зарубежного производства (MS Access, MS SQL Server, MySQL и т.д.), российские аналоги, к сожалению, пока далеки от повсеместного использования. Рассмотрим кратко основные особенности перечисленных СУБД.

Microsoft Access (MS Access) - система управления базами данных, предназначенная для создания и обслуживания баз данных, обеспечения доступа к данным и их обработки. MS Access предоставляет максимальную свободу в задании типа данных (текст, числовые данные, даты, время, денежные значения, рисунки, электронные таблицы), в том числе позволяет задавать форматы хранения предоставления этих данных при выводе на экран или печать. При этом СУБД MS Access позволяет размещать в своих структурах не только данные, но и методы (программные коды), что предоставляет широкие возможности по использованию средств для хранения информации и эффективного управления этой информацией.

MS Access - это функционально полная реляционная СУБД. В ней предусмотрены все необходимые разработчику средства для определения и обработки данных, а также для управления ими при работе с большими объемами информации.

В MS Access для обработки данных базовых таблиц используется мощный язык SQL. Используя SQL, можно выделить из одной или нескольких таблиц необходимую для решения конкретной задачи информацию. СУБД MS Access спроектирована таким образом, что она может быть использована как в качестве самостоятельной СУБД на отдельной рабочей станции, так и в сети - в режиме «клиент-сервер». Поскольку в MS Access к данным могут иметь доступ одновременно несколько пользователей, в нем предусмотрены надежные средства защиты и обеспечения целостности данных.

MS Access входит в самый популярный и востребованный во всем мире пакет офисных программ MS Office Professional и обладает простым и понятным интерфейсом, что позволяет его использовать при разработке как крупных многофункциональных информационных систем, так и для небольших локальных приложений.

Производителем СУБД SQL Server также является корпорация Microsoft, однако, в отличие от MS Access, данная СУБД ориентирована на профессиональных разработчиков, обладает расширенным функционалом, обеспечивает более высокую защиту данных, и, как правило, используется для построения корпоративных многопользовательских распределенных систем.

Основными задачами СУБД SQL Server являются организация одновременного доступа к данным большого количества пользователей, а также манипуляция информацией, хранимой в БД. SQL Server поддерживает реляционную модель данных.

Рассмотрим кратко основные принципы взаимодействия в СУБД SQL Server:

· SQL Server может устанавливаться на платформах Windows NT;

· SQL Server выполняет функции создания объектов базы данных (таблиц, индексов и т.д.), осуществляет проверку целостности базы данных и отвечает за безопасность данных в системе;

· доступ пользователя к данным СУБД SQL Server обычно осуществляется с компьютера рабочей станции. При этом создаются соответствующие приложения, которые позволяют выполнять операции над данными;

· для выполнения ряда задач, связанных в основном с администрированием базы данных системы SQL Server, обращение к системе удобно выполнять непосредственно с самого компьютера-сервера;

· в СУБД SQL Server для манипулирования данными используется язык запросов Transact-SQL, который является переработанной компанией Microsoft версией языка SQL.

СУБД SQL Server сохраняет создаваемые объекты в соответствующих файлах на диске компьютера-сервера. При этом для таких объектов, как база данных, создаются специальные таблицы. В них хранится информация о различных элементах базы данных: индексах, таблицах, пользователях и т.д. Файлы базы данных сохраняются с расширением *.MDF, а системные файлы с расширением *.LDF.

Работая на более интеллектуальных системах в качестве клиентов, пользователи могут получать информацию и манипулировать ею локально. Архитектура этого типа предполагает возможность оптимизации обработки информации, позволяя каждому компоненту работать с данными независимо и наиболее подходящим для конкретного компонента способом. Сервер занимается только обработкой информации в БД, а клиент - представлением этой информации.

При доступе клиента к данным выходят на первый план две ключевые характеристики БД сервера. Первая обеспечивает единую точку доступа к БД сервера. Вторая разделяет обработку и манипуляцию данными между клиентом и сервером.

SQL Server позволяет приложениям клиента контролировать информацию, получаемую с сервера, с помощью различных специальных ин-струментов и технологий. Сюда включаются такие средства, как хранимые процедуры, поддерживаемые сервером правила, дающие возможность автоматической обработки данных.

Не менее популярной среди профессиональных разработчиков является и СУБД MySQL. СУБД MySQL - это полнофункциональная, свободно распространяемая система управления реляционными базами данных. MySQL начали разрабатывать в 2000-х годах, поскольку потребность в разумном управлении компьютерной информацией постоянно росла. Разработчики ядра MySQL пытались решить эту проблему с помощью маленькой и простой базы данных mSQL. Когда выяснилось, что mSQL не справляется со всеми задачами, которые создателям хотелось на нее возложить, они создали более мощную базу данных, которая превратилась в MySQL.

MySQL поддерживает несколько различных механизмов базы данных (database engines). Механизмы базы данных определяют, как MySQL в данный момент обрабатывает хранение и извлечение данных. Как следствие, каждый механизм хранения обладает собственным набором возможностей и преимуществ. Со временем имеющиеся механизмы базы данных становятся все более мощными и быстрыми.

Действующей версией MySQL считается последняя доступная версия 5.x. MySQL 5.x по производительности сопоставима с любой из гораздо более дорогих баз данных уровня предприятия, например Oracle, Informix, DB2 (IBM) или SQL Server (Microsoft). Такое повышение производительности стало возможным благодаря усилиям многих талантливых разработчиков открытого исходного кода, а также тестированию в сообществе. Однако СУБД MySQL все же наиболее часто используется для создания веб-ориентированных информационных систем в связке с веб-сервером и языком PHP.

Любая из рассмотренных СУБД может быть с успехом использована для разработки АРМ учета компьютерной техники и оргтехники, и в контексте задач данного дипломного проекта выбор той или иной СУБД зависит от предпочтений разработчика и его знаний и опыта, на основании которых в качестве СУБД для разрабатываемого программного решения по учету компьютерной техники была выбрана СУБД SQL Server.

Не менее важным для успешной реализации проекта является выбор среды программирования. В данном обзоре будут рассмотрены среды разработки Visual Studio и Delphi.

Microsoft Visual Studio - линейка продуктов компании Microsoft, включающих интегрированную среду разработки программного обеспечения и ряд других инструментальных средств. Данные продукты позволяют разрабатывать как консольные приложения, так и приложения с графическим интерфейсом, в том числе с поддержкой технологии Windows Forms, а также веб-сайты, веб-приложения, веб-службы как в родном, так и в управляемом кодах для всех платформ, поддерживаемых Microsoft Windows, Windows Mobile, Windows CE, .NET Framework, Xbox, Windows Phone .NET Compact Framework и Microsoft Silverlight.

Visual Studio позволяет совместно использовать различные ресурсы и упрощает создание решений на базе нескольких языков: Visual Basic, Visual C# и Visual C++. Кроме того, в этих языках используются функциональные возможности платформы .NET Framework, которая позволяет получить доступ к ключевым технологиям, упрощающим разработку веб-приложений ASP и XML (веб-службы).

Visual Studio включает в себя редактор исходного кода с поддержкой технологии IntelliSense и возможностью простейшего рефакторинга кода. Встроенный отладчик может работать как отладчик уровня исходного кода, так и как отладчик машинного уровня. Остальные встраиваемые инструменты включают в себя редактор форм для упрощения создания графического интерфейса приложения, веб-редактор, дизайнер классов и дизайнер схемы базы данных и др.

В отличие от большинства других приложений и сред разработки, которые решают задачи чтения и обновления информации в базе данных, Visual Studio предоставляет поддержку для интеграции данных из БД непосредственно в приложение. Для этого Visual Studio предлагает широкий набор визуальных инструментов для работы с базами данных, которые помогают создавать и обслуживать базы данных, а также управлять приложениями, работающими с данными. Визуальные инструменты для баз данных позволяют подключиться к базе данных, просматривать ее структуру и данные, а также изменять их.

Не менее мощной по своему функционалу является среда разработки Borland Delphi. Delphi - это потомок среды программирования Turbo Pascal. Система визуального объектно-ориентированного проектирования Delphi позволяет:

· создавать законченные приложения для Windows самой различной направленности;

· быстро создавать профессионально выглядящий оконный интерфейс для любых приложений; интерфейс удовлетворяет всем требованиям Windows и автоматически настраивается на ту систему, которая установлена, поскольку использует функции, процедуры и библиотеки Windows;

· создавать свои динамически присоединяемые библиотеки компонентов, форм, функций, которые потом можно использовать из других языков программирования;

· создавать мощные системы работы с базами данных любых типов;

· формировать и печатать сложные отчеты, включающие таблицы, графики и т.п.;

· создавать справочные системы, как для своих приложений, так и для любых других;

· создавать профессиональные программы установки для приложений Windows, учитывающие всю специфику и все требования операционной системы.

Широкая поддержка БД - одно из главных свойств среды программирования Delphi. В настоящее время существует два наиболее распространенных способа хранения БД. Первый, состоит в том, что вся БД представляется как единый файл; вторая, каждая таблица, индекс и другие элементы БД располагаются в отдельных файлах. Delphi можно настроить на работу с обеими основными структурами хранения БД. На базу данных всегда ссылаются по ее имени или псевдониму, но эта ссылка может относиться как к файлу БД, так и к каталогу, содержащему файлы с таблицами. Delphi не привязана к определенному формату данных.

Приложения БД разработанные в Delphi не имеют прямого доступа к источнику данных, с которыми они работают. Delphi взаимодействует с Borland Database Engine (BDE), который непосредственно обращается к ряду источников данных, включая такие распространенные форматы как dBase, Paradox и таблицы ASCII. BDE также может взаимодействовать с Borland SQL Links, который позволяет обращаться к ряду локальных или удаленных серверов SQL. Из локальных серверов доступен InterBase для Windows; удаленные серверы включают Oracle, Sybase, Informix, InterBase, SQL Server. Если необходимо обращение к другим базам или форматам данных, то BDE может взаимодействовать с драйверами ODBC.

Кроме того, при помощи технологии OLE (Object Linking and Embedding) осуществляется взаимодействие с MS Excel, и MS Word и другими приложениями. Причем технология OLE позволяет не только взаимодействовать с приложениями, но и программно управлять ими, вызывая их методы через интерфейс OLE. Для возможности обращения к серверам автоматизации в Delphi создана панель Services (Службы), на которой расположены готовые компоненты (например, WordApplication, WordDocument), позволяющие быстро и легко обращаться к наиболее популярным офисным приложениям Microsoft, а также к созданным с их помощью документам.

Выбор среды разработки и программирования также во многом зависит от предпочтений разработчика, поскольку конечный пользователь не имеет доступа к исходному коду программы, ему важны удобство использования и стабильная работа приложения. Исходя из предпочтений и знаний разработчика, в качестве среды разработки была выбрана среда программирования Delphi.

Что касается совместимости аппаратного и программного обеспечения, то в отсутствие специализированных требований к аппаратному взаимодействию компонентов разрабатываемого программного обеспечения, реализация требований совместимости сводится к выбору операционной системы.

Разрабатываемый программный комплекс и СУБД работают под управлением ОС семейства Microsoft Windows ХР/2000/2003, а именно: для серверной части - Microsoft Windows Server 2003, а для клиентской - Microsoft Windows 2000 Professional или Microsoft Windows ХР. Microsoft Windows - мощная, быстродействующая, переносимая, с поддержкой различных сетевых архитектур и различных процессоров ОС.

ОС этого семейства обеспечивает пользователей единым графическим интерфейсом, что сокращает время на подготовку пользователей и разработку графических интерфейсов прикладных программ. Работа в Windows основана на интуитивно понятных принципах, т.е. легко переключаться с задачи на задачу и осуществлять обмен информацией между ними. А также Windows обеспечивает переключение задач, управление виртуальной памятью, дает возможность перемещения объектов (drag-and-drop) и использует стандартные соглашения для обычных операций.

Вот некоторые характеристики ОС семейства Microsoft Windows [19]:

1. Встроенные сетевые возможности: ОС предназначена для работы в сети; поддерживает множество сетевых архитектур

2. Файловые системы: Windows NT поддерживает три файловые системы FAT, NTFS, CDFS. Microsoft Windows поддерживает FAT и VFAT (улучшенная FAT с поддержкой длинных имен файлов)

3. Поддержка виртуальной памяти: виртуальная память позволяет ОС этого семейства одновременно выполнять несколько приложений на машинах с малым объемом оперативной памяти

4. Надежность: приложения Windows выполняются в отдельных адресных пространствах. Аварийные приложения не влияют на работу других. Свойства архитектуры Windows защищают ОС от приложений, пытающихся занять слишком много процессорного времени или использовать адресное пространство ОС.

С точки зрения разработчика программного обеспечения написание программ для Windows основано на использовании платформы Win32 API. Win32 API - название интерфейса прикладных программ, т.е. совокупности функций, к которым может обращаться приложение. Эта платформа поддерживается всеми ОС рассматриваемого семейства. Это означает, что тексты программ не придется переписывать для каждой ОС заново [6].

Windows - переносимая система, это означает, что она способна работать на машинах с разными типами процессоров. Все эти преимущества сделали ОС Windows самой популярной и распространенной системой, для которой разрабатывается все большее количество прикладных программ.

Таким образом, архитектура «клиент-сервер», в основе которой лежит использование СУБД SQL Server и среды разработки Delphi, наилучшим образом подходит для разработки современного программного обеспечения и для достижения целей данного дипломного проекта.

3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ УЧЕТА КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ

3.1 Назначение программного комплекса

Данный программный комплекс рассматривается как один из этапов разработки автоматизированной системы «Учет компьютерной техники и оргтехники», поэтому он будет решать лишь следующие задачи:

· ведение справочников техники, используемой на предприятии;

· учет по местам хранения и установки;

· ведение справочника по ремонту;

· получение сводных данных о комплектующих, используемых в компьютере;

· подготовка данных для проведения инвентаризаций.

Создание этого продукта преследует следующие цели:

· автоматизация и совершенствование учета и управления;

· снижение трудоемкости и упорядочение деятельности по управлению;

При этом необходимо учитывать следующие требования:

· БД должна быть способна хранить информацию о 700 учетных единицах техники;

· стиль интерфейса пользователя: диалоговые окна в виде графических форм изменяемого размера с удобной навигацией по ней с помощью мыши.

3.2 Проектирование информационной структуры предметной области

На первом шаге необходимо определить первоначальный объем проекта, т.е. определить информационную структуру, другими словами, выбрать информацию, требуемую для осуществления деятельности.

Для разработки БД учитываются данные, необходимые и достаточные непосредственно для учета техники и оргтехники.

Основные шаги разработки БД:

1. определить информационные потребности БД. Проанализировать объекты реального мира, которые необходимо смоделировать в БД. Сформировать из этих объектов сущности и характеристики этих сущностей;

2. определить поля, которые уникальным образом идентифицируют каждый объект;

3. установить связи между таблицами;

4. установить правила ссылочной целостности.

Для создания БД требуется провести анализ и выборку информации, которая находится у работников. Исходными данными являются:

· список техники, находящейся на заводе в данный момент;

· ежемесячные поставки техники;

· отчеты по ремонтам;

· заявки на установку техники пользователям.

В основу разрабатываемой БД необходимо положить серийный номер конкретного вида техники, а также ряд других параметров, которые непосредственно используются на заводе, например, заводской или инвентарный номера техники.

Особенностью предметной области является то, что основными объектами являются комплектующие и периферия.

В системе хранение данных реализовано в виде таблиц четырех групп: