Оптимизация построения инфраструктуры приложений вуза

УДК 681.3.06

ОПТИМИЗАЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЙ ВУЗА

БАЙДАЧНЫЙ С.С.___________________________

В условиях компьютеризации научно-образовательных процессов вуза выбор программного обеспечения (ПО), позволяющего сформировать эффективную ИТ-инфраструктуру приложений с минимальными затратами на покупку и сопровождение ПО, является одним из ключевых вопросов. Корпорация Microsoft предлагает несколько инициатив, направленных на решение этой задачи как в вузах, так и на предприятиях, одна из которых заключается в оптимизации IT-инфраструктуры приложений (Application Platform Infrastructure Optimization).

1. Введение

В [1] была предложена обобщенная модель системы электронного доступа к научно-образовательным ресурсам высшего учебного заведения, основу построения которой составляет сервис-ориентированная архитектура. Система разрабатывается на основе мировых стандартов [2], используя в качестве «строительных блоков» XML Web службы. Такой подход позволяет построить систему не привязываясь к аппаратной и программной инфраструктурам. Все компоненты системы (модули) являются независимыми и способны взаимодействовать между собой с помощью XML-сообщений (рис. 1).

Рис. 1. Модель построения системы электронного доступа к научно-образовательным ресурсам на основе сервис-ориентированной архитектуры

Вопрос, который возникает при выборе подхода к построению систем электронного доступа к научнообразовательным ресурсам, - насколько хорошо система адаптирована к тем требованиям, которые сегодня выдвигаются к инфраструктуре приложений. Так, независимо от уровня технического обеспечения сегодня, одна из основных задач на будущее - это оптимизация инфраструктуры приложений до того уровня, чтобы не только решать задачи построения

систем электронного доступа, но и оптимизировать другие существующие в вузе информационно-вычислительные процессы, а также реализовать наглядную демонстрацию современной инфрастурктуры в целях обучения будущих специалистов. Если рассматривать статистику, проводимую для компаний по всему миру, то по исследованиям, проведенным в 2006 году компанией Keystone Strategy, Inc [3], наибольший рост, а также наибольшую производительность сотрудников, среди всех опрошенных, показали те компании, которые входят в число тех 25%, где IT-инфраструктура наиболее развита. Таким образом, приоритетными для вуза должны быть направления, связанные с изучением, исследованием и внедрением механизмов и программного обеспечения, позволяющего оптимизировать инфраструктуру приложений в целях повышения уровня спроса на выпускаемых специалистов. С учетом того, что рынок заполнен большим количеством различного программного обеспечения, перед вузом стоит задача - выбрать из всего многообразия ПО то, которое наиболее оптимально будет подходить для построения собственной инфраструктуры, а также для внедрения в научнообразовательный процесс.

Для того чтобы правильно заложить фундамент для будущего развития инфраструктуры приложений и механизмы для дальнейшего развития, необходимо четко определить направление движения, взяв за основу одну из моделей, предлагаемых ведущими компаниями. В данной статье рассматривается модель, которую предлагает корпорация Microsoft, занимающая первое место в мире по объемам продаж лицензий на ПО. Так, Microsoft реализует инициативу «Оптимизация инфраструктуры» (Infrastructure Optimization) [4], которая предлагает несколько моделей, каждая из которых призвана решить определенные задачи.

Рассмотрим краткое описание предлагаемых моделей оптимизации:

- базовая оптимизация инфраструктуры (Core Infrastructure Optimization) - модель нацелена на создание и оптимизацию базовой инфраструктуры, включая управление сетевыми ресурсами, организацию безопасности сети. Эта модель базируется на Microsoft Windows Server 2003, который поддерживает большое количество служб сети, а также способен обеспечить эффективную безопасность данных и клиентов сети. В качестве клиентов используются такие системы, как Windows XP и Windows Vista. Для управления инфраструктурой применяются такие продукты, как System Management Server 2003, Microsoft Operations Manager, Microsoft Virtual Server 2005;

- оптимизация продуктивности (Business Productivity Infrastructure Optimization) - модель определяет некоторые принципы работы компании, позволяющие повысить ее производительность за счет более тесного взаимодействия сотрудников компании, а также за счет эффективного управления и

РИ, 2007, № 1

73

анализа распределенных данных. Технологической платформой для этой модели являются Micro soft Office, Microsoft Exchange, Microsoft SharePoint;

- оптимизация инфраструктуры приложений

(Application Platform Infrastructure Optimization) -модель фокусируется на IT-специалистах и разработчиках, помогая им создавать инновационные IT-решения. Модель базируется на Microsoft SQL Server 2005, Microsoft Visual Studio 2005, Microsoft Expressions и Microsoft BizTalk Server 2006, объединяя эти продукты для создания интегрированных решений.

При построении систем электронного доступа к научно-образовательным ресурсам наиболее важным является создание модели оптимизации инфраструктуры приложений, так как она непосредственно связана с разработкой компонент систем.

Цель данного исследования - определение эффективности подхода к построению систем электронного доступа к научно-образовательным ресурсам на основе сервис-ориентированной модели, согласно подходу, предлагаемому компанией Microsoft. Задачи - адаптация согласно современным требованиям к инфраструктуре приложений, а также возможность работать в существующем гетерогенном окружении вуза. Необходимо определить, могут ли быть решены эти задачи в рамках предлагаемой модели. Для этого выделим основные технологические направления и этапы оптимизации и найдем соответствия между нашей системой и предлагаемой моделью оптимизации.

2. Технологические направления

Поскольку модель оптимизации инфраструктуры приложений затрагивает достаточно много направлений, необходимо использовать ее детализацию по технологическим направлениям. Так, в модели оптимизации инфраструктуры приложений выделяют следующие основные пять направлений [4]:

- взаимодействие с пользователем - это направление характеризует наличие интерфейса пользователя, ориентированного на более эффективную и продуктивную работу. Последние изменения в таких продуктах, как Microsoft Office 2007, как раз и направлены на повышение уровня взаимодействия с пользователем, когда пользователь имеет возможность сосредоточиться на выполняемой работе, получая весь необходимый инструментарий именно тогда, когда он действительно нужен. Это направление оказывает влияние на построение системы электронного доступа к научно-образовательным ресурсам при решении задачи по разработке модулей, реализующих пользовательский интерфейс. В большинстве случаев эту задачу лучше свести к использованию уже существующих продуктов, интегрируя новые функции в уже существующие оболочки, например, в Microsoft Word 2007;

управление данными - это направление характеризует уровень управления и мониторинга центров обработки данных. Решения в этом направлении варьируются от ручного упр авления разрозненными хр анили-щами данных до управления масштабируемыми и интегрированными между собой центрами обработки данных. Очевидно, что система электронного доступа к научно-образовательным ресурсам не должна включать разрозненные хранилища, так как в этом случае администрирование подобной системы сведется к дублированию работы по вводу данных и последующей синхронизации. Например, подсистема дистанционного доступа к курсам и тестам требует аутентификации пользователя, как и подсистема доступа к порталу, содержащему методические указания по изучаемым курсам. Разделение источников данных, содержащих информацию о пользователях, для этих подсистем крайне нежелательно;

сервис-ориентированная архитектура и бизнеспроцессы - характеристиками этого направления являются наличие единой платформы приложений, использующей сервис-ориентированную архитектуру, и средства реализации бизнес-логики. “Строительными блоками” для построения такой платформы являются XML Web службы, использующие стандартные протоколы для взаимодействия и имеющие поддержку на любой платформе. Это направление полностью отражается в построенной модели, которая базируется на сервис-ориентированой архитектуре;

разработка - данное направление характеризует уровень постановки процесса разработки. Процесс может включать персональное использование разрозненных элементов разработки или основываться на современных платформах и средствах командной разработки. При разработке систем доступа к научнообразовательным ресурсам важным является соблюдение цикла разработки, который обязательно должен включать тестирование, анализ политик безопасности и документирование выполненной работы. В противном случае под угрозу ставится не только достоверность и защита от несанкционированного доступа, но и сохранность всей информации, которая содержит данные об успеваемости, посещаемости, а в отдельных случаях включает всю документацию электронного документооборота вуза;

бизнес-аналитика - направление определяет уровень средств анализа данных, которые могут состоять из несвязанных между собой приложений для невысокого уровня IT-инфраструктуры, или средств бизнес-анализа данных в реальном масштабе времени для развитой IT-инфраструктуры. Для вуза это направление также важно, поскольку позволяет проводить анализ отдельных разделов БД, например, анализ успеваемости на любом уровне, начиная от отдельного студента и заканчивая графиками, основанными на многолетних данных. Подобная подсистема должна быть включена в систему электронного доступа к научно-образовательным ресурсам.

74

РИ, 2007, № 1

3. Этапы оптимизации

Независимо от технологического направления и модели, выделяют четыре этапа оптимизации (рис 2).

Разбиение направления на этапы позволяет определить, какие действия необходимо предпринять, чтобы перейти на более высокую ступень.

Приведем краткое описание этапов оптимизации.

Базовый этап характеризуется тем, что имеются разрозненные и несвязанные приложения и платформы. Этап является затратным для организации, так как большую часть средств необходимо вкладывать в разработку дополнительных компонент, которые должны обеспечивать миграцию данных между платформами и преобразования между различными приложениями. На данном этапе организация часто пытается создать собственный IT-отдел для решения проблем несовместимости отдельных приложений. Последнее, как правило, приводит к появлению новых приложений в несвязной сети и про блема только усугубляется.

Стандартный этап позволяет достичь оптимизации затрат путем внедрения стандартов, тем самым добавляя гибкость в используемые бизнес-приложения.

Расширенный этап характеризуется наличием адаптивной платформы, управляющей основными бизнесприложениями и бизнес-процессами. Достигается уровень, когда можно сосредоточиться на решении существующих задач, связанных с научно-образовательной деятельностью, а не думать об оптимизации решений и нестыко вках. Как правило, этот этап следует достаточно быстро после введения стандартов.

Динамический этап характеризуется наличием полностью сервис-ориентированной динамической платформы, позволяющей эффективно интегрироваться с приложениями органов власти и управления, средствами работодателей и иностранных партнеров. При этом приложения на платформе могут эффективно взаимодействовать с приложениями как в гомогенных, так и в гетерогенных средах.

Приведенная классификация позволяет сделать вывод, что проектирование систем электронного доступа к научно-образовательным ресурсам вуза целесообразно проводить именно на основе сервис-ориентированной архитектуры. Выделив основные этапы, можно приступать к описанию инфраструктуры на каждом

из этапов по выбранным направлениям. Используя подобный подход, можно четко определить этап оптимизации и необходимые доработки.

4. Характеристика направлений по этапам

Для того чтобы дать возможность определить, на каком этапе находится вуз, сформулируем описание каждого направления по всем этапам, используемым в модели.

Взаимодействие с пользователем. На базовом этапе разработка программного обеспечения фокусируется лишь на функциональности приложения, которая позволяет реализовать бизнес-процессы. На этом этапе не учитывается удобство взаимодействия с приложением и то, как это может повлиять на производительность труда. Понимание того, что взаимодействие с пользователем требует отдельного проектирования, появляется уже на стандартном этапе. Однако на этом этапе все еще нет навыков по разработке взаимодействия с пользователем. Чаще всего этому вопросу уделяется внимание в существующих приложениях путем проведения модификаций на основе негативных отзывов пользователей. На расширенном этапе разработка взаимодействия с пользователем становится непременной составляющей всего процесса разработки. Как правило, выделяют разработчиков, которые проводят планирование взаимодействия с пользователями во всех новых продуктах, основываясь на повышении позитивного влияния на работу пользователя. Кроме того, на этом этапе существует оценка качества взаимодействия с пользователем. На последнем, динамическом, этапе взаимодействие с пользователем становится одним из ключевых параметров оценки качества приложения, производится расчет эффективности от внедрения новшеств.

Управление данными. На базовом этапе организация имеет преимущественно одноуровневые приложения, взаимодействующие с разрозненными службами хранения данных. Обеспечение безопасности и защиты от сбоев осуществляется лишь за счет базовых средств. На стандартном этапе происходит стандартизация служб хранения данных, а все приложения оперируют данными, используя выработанные стандарты. Обеспечивается поддержка отказоустойчивости данных, а также проводится регулярный мониторинг всех служб и компонентов. Третий, расширенный, этап подразумевает постоянную доступность данных. На этом этапе доступна интеграция данных в реальном масштабе времени для проведения бизнес-анализа и построения отчетов. На последнем, динамическом этапе, становится доступным автоматическое управление системами на основании полученных результатов эксплуатации IT ресурсов. Тут присутствуют политики динамического распределения нагрузки и оптимизации.

Сервис-ориентированная архитектура и бизнес-процессы. На базовом эта-

РИ, 2007, № 1

75

пе организация имеет приложения, состоящие из разрозненных и изолированных модулей, которые требуют явного написания кода для интеграции. Этап характеризуется отсутствием автоматизированных бизнеспроцессов. При разработке приложений даже уже выделенные XML Web службы повторно не используются. На стандартном этапе осуществляется автоматизация рутинных операций, а приложения проектируются с учетом интеграции. При этом многократно используется часть существующих служб. На расширенном этапе уделяется особое внимание разработке архитектуры приложений. Этот этап характеризуется увеличением количества служб и разработкой архитектуры приложений на основе сервис-ориентированной архитектуры (SOA). Используются готовые решения для интеграции разрабатываемых приложений, все бизнес-процессы автоматизированы. На последнем, динамическом, этапе все приложения создаются с использованием сервис-ориентированной архитектуры, а разработанные службы начинают использоваться за пределами организации.

Разработка. На базовом этапе процесс разработки программного обеспечения хаотичен: редко применяются стандарты к шаблонам, кодированию, архитектуре и т. д.; технологии используются недостаточно эффективно. На стандартном этапе организация разрабатывает стандарты по управлению процессом разработки ПО и начинает использовать утилиты, автоматизирующие некоторые процессы. На расширенном этапе организация имеет полностью автоматизированный процесс по управлению разработкой ПО, позволяющий создавать качественное ПО и осуществлять эффективное взаимодействие внутри группы разработчиков. Динамический этап характерен тем, что достигается максимальная эффективность использования ресурсов. Процесс полностью автоматизирован, а существующие утилиты позволяют эффективно управлять распределенной командой разработчиков.

Бизнес-аналитика. На первом, базовом, этапе для бизнес-анализа чаще всего применяется «ручной» труд, который базируется на разрозненных данных из различных хранилищ. Для анализа используются статические шаблоны, которые не всегда вовремя обновляются. На стандартном этапе происходит внедрение процессов анализа ключевых индикаторов производительности, возможно построение отчетов с динамическим заданием параметров. На данном этапе в компании появляются инструменты по анализу данных. Расширенный этап характерен тем, что компания имеет весь необходимый инструментарий для организации формирования бюджета, планирования и прогнозирования, публикации данных, включая и размещение данных на Web. Для сбора данных используется единое управляемое хранилище данных. На последнем, динамическом, этапе анализ выступает основным средством мониторинга для улучшения качества бизнес-процессов. Тут присутствует множество средств для доступного отображения аналитических

данных и отчетов, внедрены средства прогнозирования на основе накопленных данных.

Проведенный анализ каждого направления по всем этапам позволяет сделать вывод, что выбор сервисориентированной архитектуры удовлетворяет требованиям динамического этапа. Выбор же другой архитектуры приведет к переработке системы в будущем.

5. Технологические аспекты модели

Одна из ключевых задач, которую нужно решить на начальном этапе оптимизации инфраструктуры приложений - это выбор технологий. Несмотря на то, что построение системы электронного доступа на основе сервис-ориентированной архитектуры позволяет использовать гетерогенные системы и продукты различных производителей, при построении инфраструктуры приложений «с нуля» лучше придерживаться ПО одного производителя, так как это позволит обеспечить более простую поддержку и интеграцию в будущем. Microsoft предлагает мощный инструментарий, чтобы покрыть запросы вуза. Так, технологической основой для построенной модели выступают такие продукты, как Microsoft SQL Server 2005, Microsoft Visual Studio 2005, Microsoft Expressions и Microsoft BizTalk Server 2006. Данное утверждение подтверждают функциональные возможности указанного ПО:

Microsoft SQL Server 2005 представляет собой современную систему управления базами данных, которая, кроме основного ядра, включает все необходимые компоненты для анализа данных и построения отчетов. В состав этой системы входит Reporting Service, позволяющий выполнять построение отчетов, осуществлять подписку на сформированные отчеты, а также получать доступ к отчетам посредством XML Web служб, что вполне укладывается в сервис-ориентированную архитектуру. Кроме того, .NET Framework содержит компоненты, позволяющие отобразить отчеты в Web- или Windows- приложениях. Вторая компонента - аналитическая служба, которая способна управлять аналитическими базами данных практически любой степени сложности. Используя эту службу совместно с оболочкой для реализации бизнес-аналитических решений, можно эффективно строить решения с помощью мастеров и визуальных дизайнеров. Кроме этого, SQL Server 2005 включает службы для преобразования данных, для управления сообщениями между различного рода приложениями, а также службы для отправки сообщений на устройства любого типа. В заключение стоит отметить, что SQL Server 2005 осуществляет поддержку HTTP на уровне ядра, т.е. позволяет публиковать службы без установки Web-серверов, а также имеет поддержку XML и интегрирован с .NET Framework;

Microsoft Visual Studio 2005 является не просто утилитой для кодирования, а позволяет автоматизировать весь процесс разработки программного обеспечения. Так, Team Foundation Server, входящий в набор продуктов Visual Studio, реализует систему контроля версий, систему управления элементами

76

РИ, 2007, № 1

проекта (задачами, ошибками, требованиями), позволяет автоматизировать процесс тестирования, содержит большое количество шаблонов для менеджера и т. п. Visual Studio Team Suite содержит ряд функциональностей для создания тестов, построения архитектуры приложений и анализа кода. Кроме того, Visual Studio достаточно просто расширяется за счет наличия программного интерфейса, что позволяет разрабатывать собственные компоненты или использовать компоненты третьих компаний;

Microsoft Expressions представляет собой набор продуктов, которые призваны изменить подход к разработке интерфейсов и процесс взаимодействия между разработчиком и дизайнером. Эти продукты не только позволят создавать изображения, Web-сайты, анимацию, но и интерфейсы, которые могут быть использованы программистом для дальнейшей реализации бизнес-логики. При этом дизайнер вовсе не должен знать языки программирования, а программист - обладать навыками «рисования»;

Microsoft BizTalk Server 2006 является продуктом, который обеспечивает автоматизацию и оптимизацию бизнес-процессов практически любой степени сложности. Поддержка сервис-ориентированной архитектуры позволяет использовать этот продукт в гетерогенных средах, делая его основным связующим звеном между различного рода приложениями и позволяя им обмениваться данными независимо от форматов взаимодействия каждого.

Таким образом, обладая всем спектром перечисленных технологий, можно заполнить основные узлы предлагаемой модели системы электронного доступа к научно-образовательным ресурсам. Используя средства разработки и управления проектами, можно эффективно вести построение дополнительных модулей.

6. Заключение

В результате анализа модели, предложенной корпорацией Microsoft, можно сделать вывод, что сервисориентированная модель вполне укладывается в предлагаемые рамки и при квалифицированной реализа-

УДК681.3.06 ’

РОЗВИТОК ЕЛЕКТРОННОЇ КОМЕРЦІЇ В УКРАЇНІ

ЗАМУЛА О.А., МИНКА А.С.____________________

Розглядаються проблемні питання, пов’язані з визначенням вимог, що пред’являються до інформаційних систем, які використовуються для реалізації електронних торгів за державні кошти відповідно до Закону України «Про закупівлю товарів, робіт і послуг за державні кошти».

1. Вступ

Електронна комерція, яка є одним з найбільш зростаючих бізнесів у світовому масштабі, поступово з’являється в Україні. При цьому існує багато поглядів з

РИ, 2007, № 1

ции позволяет достигнуть динамического уровня развития инфраструктуры приложений. А использование приложений, которые не способны интегрироваться между собой и не могут быть адаптированы к сегодняшним требованиям и процессам вузов, может привести разработчиков систем электронного доступа в «тупиковую ветвь», что не позволит им развивать такую систему и весь необходимый функционал.

Научная новизна предлагаемой сервис-ориентированной модели систем электронного доступа к научно-образовательным ресурсам состоит в создании обобщенной модели, которая не привязана к конкретной платформе, а также удовлетворяет требованиям современной инфраструктуры. Это позволяет вести речь об электронных системах, объединяющих в себе возможности электронного образования и документооборота вуза.

Практическая значимость состоит в том, что при внедрении системы на основе сервис-ориентированного подхода нет необходимости внепланового обновления парка компьютеров, что позволяет внедрить систему в любом окружении. Между тем, в работе подробно описаны этапы оптимизации инфраструктуры, что позволит планировать долгосрочное развитие инфраструктуры приложений.

Литература: 1.Байдачный С. С. Сервис-ориентированная архитектура систем электронного доступа к научно-образовательным ресурсам // Науковий вісник національного гірничого університету. 2007. №3. С. 3-

7. 2. http://w3c.org // World Wide Web Consortium 3. http://www.key-inc.com // KeyStone Strategy inc. 4. Бай-дачный С.С. Эффективное построение инфраструктуры приложений // Корпоративные системы. 2007. №12. С. 39-43.

Поступила в редколлегию 18.03.2007

Рецензент: д-р техн. наук, проф. Кузнецов Г. В.

Байдачный Сергей Сергеевич, специалист по разработке программного обеспечения, Майкрософт Украина. Адрес: Украина, 49000, Днепропетровск, ул. Орловская, 36, кв. 8, тел. 80676570004.

приводу обігу товарів та коштів в електронному середовищі та їх реалізації, але не існує цільної прозорої концепції, яка змогла б стати загальнонаціональною.

Світовий досвід втілення проектів електронної комерції свідчить, що переваги впровадження електронного обігу товарів, послуг та коштів віддзеркалюються об’єктивно існуючими загрозами, які супроводжують функціонування будь-якої системи електронної комерції - труднощами з забезпеченням автентичності суб ’ єктів таких правовідносин та автентичності даних.

Мета роботи - аналіз сучасного стану електронного бізнесу та електронної комерції, що використовують Інтернет технології, і вдосконалення методів забезпечення доступності, цілісності і конфіденційності інформації.

77