Разработка интеграционных элементов общеуниверситетского портала для доступа к распределенным формализованным информационным ресурса

Санкт-Петербургский  государственный университет

Математико-механический факультет

 

Кафедра информатики

 

 

 

 

 

 

Разработка  интеграционных элементов общеуниверситетского портала для доступа к распределенным  формализованным информационным ресурсам

 

Дипломная работа студента 542 группы

Федина Дмитрия  Сергеевича

 

 

 

 

Научный руководитель	……………..………………… /подпись/
Рецензент	……………..………………… /подпись/
Допустить к защите	……………..………………… /подпись/

 

 

1. Введение 

В настоящее время мировое сообщество вступило в новую фазу своего развития, определяемую лавинообразным ростом использования  информационных ресурсов в самых разных сферах деятельности. Уровень развития информационных ресурсов и характер их использования в значительной мере влияет на благосостояние и безопасность общества в целом, а также его отдельных элементов, включая государственные структуры.

Информация становится таким же стратегическим ресурсом, как и традиционные - материальные и энергетические. Лидирующие позиции любой организации определяются в первую очередь ее возможностями  по грамотному использованию передовых  достижений в сфере информационных технологий. Особую роль при этом играет сфера образования, где формируется интеллектуальный потенциал страны, потребляющий и создающий ее информационные ресурсы.

Информатизация - это комплекс работ, направленный на разработку, внедрение, сопровождение, развитие и замену во всех сферах деятельности традиционных технологий на более эффективные информационно-телекоммуникационные технологии.

В последнее время Правительством РФ принят ряд постановлений о  начале реализаций ряда Федеральных целевых программ в области информатизации. В первую очередь это: "Электронная Россия на 2002-2010 годы", "Развитие единой информационно-образовательной среды Российской Федерации в 2002-2006 годы" и др.

Большое внимание проблемам информатизации уделяет Минобрнауки. Это связано с тем, что в условиях современного научно-технического прогресса стратегия развития системы высшего образования на пути радикального повышения эффективности и качества подготовки специалистов в значительной степени базируется на создании и внедрении перспективных информационных технологий.

Расширение направлений деятельности, увеличение информационных потоков, повышение  сложности комплексного управления и предъявление новых требований приводят к необходимости создания и использования автоматизированных информационных систем (АИС). Внедрение АИС направлено на решение задач планирования, учета, контроля, обмена информацией, регистрации и хранения данных, на  повышение эффективности делопроизводства, снижения доли бумажного документооборота, увеличения точности расчетно-аналитических работ, необходимостью перехода на информационные технологии обработки данных.

К настоящему времени в подразделениях Университета  уже созданы значительные информационные ресурсы в разных направлениях управленческой деятельности. Это данные служб управления учебным процессом, кадровых служб, финансовых служб, канцелярии, служб обеспечивающих обслуживание зданий и сооружений, служб безопасности, информационных, телекоммуникационных служб, управления научной деятельности, ученых советов и прочих.  Для этой цели созданы и эксплуатируются продолжительное время программные системы узкой направленности, предоставленные ограниченному кругу специалистов.

Университет, в целом, располагает  значительным техническим и научным потенциалом, имеет большой опыт и авторитет в области создания и развития телекоммуникационных и информационных систем. Университет объединяет 20 факультетов, 15 НИИ, 21 научный центр, которые географически расположены практически во всех районах Петербурга и занимают более 300 зданий. В СПбГУ работают и учатся около 60 тысяч человек.

Задача объединения всех информационных ресурсов (построения единого информационного  пространства) и эффективного использования  информации, в частности, для управления Университетом, подготовки специалистов, повышения качества проведения научных работ, удовлетворения информационной потребности всех универсантов является сложной, но необходимой для дальнейшего развития Университета.

 

 

2. Подход к построению единого информационного пространства

1. Задачи ИТ - инфраструктуры

Опыт разработки, внедрения и  использования автономных программных  систем решающих локальные задачи, опыт массовой обработки информации и формирования отчетов при подготовке и проведении лицензирования и аттестации ВУЗа, потребность оперативного анализа ситуации при решении задач управления, контроля качества знаний обучающихся показали, что необходим качественно новый уровень ИТ - инфраструктуры, нужна другая организация обеспечения полноты и согласованности данных. По информационным и функциональным возможностям, трудоемкости сопровождения и развития этот уровень недостижим при использовании автономных локальных программных приложений и баз данных и ранее используемых технологий.

Кроме того, статистика показывает, что кардинальная смена технологической базы в компьютерном мире происходит примерно раз в семь лет, но переход от одного поколения систем к другому не случается мгновенно. Поэтому зачастую в ВУЗах одновременно функционируют системы трех-четырех поколений, основанные на MS DOS, Unix, Windows 2000 и т. п. Иногда хочется избавиться от всего этого "наследия" и иметь одну систему.

При этом поступают следующим образом. Либо "переписывают" приложения в  единой технологии, с единой базой  данных (монолитный продукт), либо берут готовый продукт ("полнофункциональный" программный пакет) сторонней организаций, настраивая свои бизнес-процессы, либо пытаются объединить существующие приложения, достраивая компоненту, объединяющую данные.

Но, на сегодняшний день, да и в будущем, даже самый "полнофункциональный" программный пакет никогда не покроет всех потребностей организации. Будут появляться приложения, которые потребуется  интегрировать в существующую ИТ - инфраструктуру. Поэтому создание интегрировано-распределенной системы (далее системы) наиболее предпочтительный вариант, позволяющий экономить уже вложенные инвестиции и наращивать функциональные возможности системы без больших затрат.

Для построения интегрировано-распределенной информационной системы необходимо решить следующие основные задачи:

• интеграция необходимой информации, касающейся различных сторон деятельности ВУЗа;
• разработка набора программных приложений для решения задач управления и контроля качества знаний, формирования отчетной документации, предоставления оперативной информации всем категориям обучающихся и сотрудников в соответствии с их правами;
• разработка организационных и программно-технических методов и средств, обеспечивающих эффективное функционирование системы, ее обслуживание и развитие.

2. Интеграция информации

Интеграция информации предполагает синхронизацию данных в различных  программных приложениях и ее консолидацию для последующей обработки  человеком или автоматизированными  системами.

Зачастую, следующим шагом предполагается проводить интеграцию программных приложений (Enterprise Application Integration, EAI) - это процесс связывания независимо друг от друга разработанных приложений так, чтобы они работали как единое целое.

Для организаций с низким уровнем  зрелости в области информационных технологий, к которым можно смело отнести учебные заведения, этот шаг преждевременен, да и в мире 75% проектов интеграции связаны с интеграцией только на уровне данных (по данным компании Microsoft на конец 2003 г.). 

Как правило, корпоративная информация представлена в структурированной и неструктурированной форме, причем вторая превышает первую в 3-4 раза и задача ее консолидации зачастую крайне важна. Интеграцию данных в неструктурированной форме осуществляют системы управления корпоративным контентом и системы управления знаниями.

Информационные ресурсы в структурированной  форме представлены преимущественно  в специализированных базах данных, наполнение и обработку которых  осуществляют программные приложения специального назначения, автоматизирующие деятельность групп сотрудников, включенных в один бизнес-процесс. Интеграцию данных в структурированной форме осуществляют следующим способами:

• файловый обмен;
• обмен сообщениями;
• интеграция на уровне баз данных;
• интеграция через Web-сервисы;
• интеграция вокруг центральной интегрированной системы.

Файловый обмен прост и понятен. Он является единственным способом получения  информации из программных приложений (экспорт и импорт данных), не обладающих программными интерфейсами (Application programming Interfase, API) для обращения к ним извне. Однако он труднореализуем для значительного количества программных приложений, работающих в реальном режиме времени на различных платформах.

На смену файловому обмену пришло межплатформенное ПО, обеспечивающее связь между программными приложениями путем обмена сообщениями (Message-oriented middleware, МОМ). Продукты МОМ имеют простые, легкие в использовании API, позволяют строить приложения, ориентированные на события, имеют механизм гарантии доставки сообщения, берут на себя решение задач, связанных с сетью, операционными системами.

Основные преимущества МОМ –  возможность обеспечения связанности  программных приложений, целостности  данных, построения единой интегрированной  системы из сохраненных в неприкосновенности существующих программных приложений. Существенными недостатками являются объем и сложность работ.

Интеграция на уровне баз данных (Enterprise Information Integration, EII) подразумевает  построение виртуальных баз данных из разнородных источников.

Продукты EII позволяют:

• строить виртуальную БД, в которой содержится информация о данных, хранящихся в разных источниках и справочники;
• производить преобразования данных из целевой базы в общий формат и обратно;
• поддерживать стандартный SQL и транзакционность при исполнении запросов;
• производить взаимодействия с целевыми базами данных, клиентскими и серверными приложениями.

Для организаций с незначительным числом программных приложений EII наиболее приемлем. Однако данный способ имеет  ограничение, т.к. не реализует модель, ориентированную на события.

Web-сервис – это любой бизнес-процесс  или единица логической функциональности, обладающие простыми и более-менее  общепринятыми подходами для  описания и удаленного вызова, что позволит создавать корпоративные  системы более похожими на сборку, чем на программирование. Для Web-сервиса характерно использование трех стандартов:

• SOAP - для обмена сообщениями;
• WSDL - для описания свойств Web-сервиса;
• UDDI - для регистрации WSDL - описаний в каталогах, а также получения записей из этих каталогов.

Web-сервисы обладают рядом свойств,  которые делают их крайне привлекательными  для решения задач интеграции.

Во-первых, они обеспечивают отличное средство для оформления компонентов  бизнес - логики в качестве интерфейсов, программно легко доступных и допускающих многократное применение в разных приложениях.

Во-вторых, Web-сервисы - это удобный  механизм для взаимодействия приложений: ведь в идеале все их API определены и опубликованы в каталогах UDDI.

И, наконец, они (по крайней мере, теоретически) обеспечивают защиту инвестиций, т.к. приложения, "обернутые" в Web-сервисы, в целом легче заменить.

 Некоторые известные программные  системы (например, Lotus Domino) обладают  большим набором коннекторов  к разным программным продуктам,  что позволяет на их основе строить интегрированные системы.

3. Разработка программных приложений

Принципиальным вопросом в создании интегрировано-распределенной информационной системы является разработка программных  приложений (программного обеспечения) для доступа к данным и реализации бизнес-процессов управления ВУЗом.

Процесс разработки программного обеспечения  определяет действия и организационные  процедуры, направленные на усиление совместной работы группы разработчиков с целью  поставки заказчикам высококачественного программного продукта.

Современные процессы разработки ПО непременно являются итеративными процессами с пошаговым наращиванием возможностей системы.

Модели системы уточняются и  преобразуются на этапах анализа, проектирования, и реализации – в результате успешных итераций добавляются новые детали, при необходимости вводятся изменения и усовершенствования, а выпуски программных компонентов обеспечивают удовлетворение требований пользователей.