Неоднозначность трактовки терминов
Рассматривая архитектуру ИС можно рассмотреть различные аспекты понятия архитектуры ИС. В частности, можно выделять такие подмножества, как системная архитектура (System Architecture) и программная архитектура (Software Architecture). На практике, в зависимости от контекста, термин “системная архитектура” может относиться либо к архитектуре ИС предприятия (в дополнение к бизнес-архитектуре) или даже в ещё более узком смысле к технологической инфраструктуре информационной системы, либо – к архитектуре сложного продукта или семейства продуктов, выпускаемых предприятием.
Применительно к организации обычно используют понятие корпоративная архитектура (enterprise architecture), при этом выделяются следующие типы архитектур: бизнес-архитектура (Business architecture), ИТ-архитектура (Information Technology Architecture), архитектура данных (Data Architecture), архитектура приложения (Application Architecture) или программная архитектура (Software Architecture), техническая архитектура (Hardware Architecture). Совокупность данных архитектур – это архитектура ИС (см. рис. 1.1).
Рис. 1.1 Архитектура информационной системы
1) Бизнес-архитектура (архитектура уровня бизнес-процессов) определяет бизнес-стратегии, управление, организацию, ключевые бизнес-процессы в масштабе предприятия, причём не все бизнес-процессы реализуются средствами ИТ-технологий. Бизнес-архитектура отображается на ИТ-архитектуру.
2) ИТ-архитектура рассматривается в трёх аспектах:
обеспечивает достижение бизнес-целей посредством использования программной инфраструктуры, ориентированной на реализацию наиболее важных бизнес приложений;
среда, обеспечивающая реализацию бизнес-приложений;
совокупность программных и аппаратных средств, составляющая информационную систему организации и включающая, в частности, базы данных и промежуточное программное обеспечение.
3) Архитектура данных организации включает логические и физические хранилища данных и средства управления данными. Архитектура данных должна быть поддержана ИТ-архитектурой. В современных ИТ-системах, ориентированных на работу со знаниями, иногда выделяют отдельный тип архитектуры — архитектуру знаний (Knowledge Architecture).
4) Программная архитектура отображает совокупность программных приложений. Программное приложение — это компьютерная программа, ориентированная на решение задач конечного пользователя. Архитектура приложения — это описание отдельного приложения, работающего в составе ИТ-системы, включая его программные интерфейсы. Архитектура приложения базируется на ИТ-архитектуре и использует сервисы, предоставляемые ИТ-архитектурой.
5) Техническая архитектура характеризует аппаратные средства и включает такие элементы, как процессор, память, жесткие диски, периферийные устройства, элементы для их соединения, а также активное и пассивное сетевое оборудование.
Классификация ис
В последние годы всё более широкое распространение получил доменный подход к описанию ИТ-архитектур. Под доменной архитектурой понимают эталонную модель, описывающую множество систем, которые реализуют похожую структуру, функциональность и поведение. Схемы классификации архитектур ИС, основанные на доменном подходе, показаны на рис. 1.2 и 1.3. На верхнем уровне выделяются два типа доменов: домены задач (Problem domains) (см. рис. 1.2) и домены решений (Solution Domains) (см. рис. 1.3).
Рис. 1.2. Классификация архитектур ИС, основанная на домене задач
Можно выделить следующие основные характеристики домена задач:
• характер решаемых задач;
• тип домена;
• предметная область;
• степень автоматизации;
• масштаб применения.
По характеру обработки данных ИС делятся следующим образом:
• на системы, ориентированные на решение крупномасштабных задач преимущественно вычислительного характера;
• информационно-справочные (информационно-поисковые) ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном для пользователя виде;
• системы поддержки принятия решений;
• коммуникационные системы;
• ИС, ориентированные на предоставление услуг (сервисов), таких как доступ в Интернет, сервисы хранения данных, доступа к вычислительным ресурсам, доступа к данным и т.п.
По принадлежности к базовому домену можно выделить следующие базовые домены задач:
информационно-управляющие системы — ИУС (Management Information Systems);
управляющие системы — УС (Process Control Systems);
системы мониторинга и управления ресурсами — СМУР (Resource Allocation and Tracking Systems);
системы управления производством — СУП (Manufacturing Systems);
системы управления доступом — СУД (Access Control Systems).
По принадлежности к предметной области обычно ИС ориентированы на использование и удовлетворение информационных потребностей в рамках конкретной предметной области. В настоящее время ИС используются практически повсеместно, перечислить все области, в которых используются ИС, просто невозможно. В качестве примера можно указать следующие области, в которых ИС активно используются:
• системы управления организацией — ИС, предназначенные для выполнения функций управления организацией (предприятием);
• телекоммуникационные системы — ИС, предназначенные для реализации функций, связанных передачей данных;
• геоинформационные системы — ИС, обеспечивающие сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных);
• торговые ИС;
• встроенные системы управления сложными объектами, такими как самолеты и корабли;
• медицинские ИС — ИС, предназначенные для использования в лечебных учреждениях.
По степени автоматизации различают автоматизированные ИС (предполагают участие человека в ее функционировании) и автоматические ИС (функционируют без участия оператора).
По масштабности применения ИС делятся:
• на персональные — ИС, предназначенные для использования одним человеком;
• ИС, предназначенные для совместного использования группой людей, например, сотрудниками одного подразделения;
• корпоративные — ИС, охватывающие информационные процессы отдельной организации;
• глобальные — ИС, охватывающие информационные процессы многих организаций.
Рис. 1.3. Классификация архитектур ИС, основанная на домене решений
Основными характеристиками домена решений являются программная и техническая архитектуры.
Применительно к уровню программной архитектуры выделим следующие характеристики: используемый архитектурный стиль и способ реализации.
Существуют пять групп архитектурных стилей: потоки данных, независимые компоненты, вызов с возвратом, централизованные данные, виртуальные машины. Более подробно архитектурные стили будут рассмотрены ниже.
Реализация программной архитектуры может быть осуществлена двумя альтернативными подходами: монолитное приложение, многомодульное приложение.
Основными характеристиками многомодульных приложений являются способы реализации модулей, способ их интеграции в систему.
Основные подходы к реализации модулей:
• представление модуля как объекта;
• представление модуля как компонента;
• реализация модуля в виде Web-службы;
• реализация модуля в виде грид-службы;
• реализация модуля в виде агента;
• реализация модуля в виде облачного сервиса.
Основные подходы к интеграции модулей:
• сокеты;
• вызов удаленных процедур (методов);
• очереди сообщений;
• бизнес-процессы;
• межагентные коммуникации;
• разделяемые базы данных;
• разделяемые файлы.
Применительно к уровню технической архитектуры ИС можно разделить:
• на системы, реализованные на одном хосте;
• системы, реализованные на нескольких хостах;
• системы, реализованные в виде виртуального сетевого ресурса.
Лекция № 2