О журнале
Рекомендации
Заметки о путях создания информационно-вычислительной системы ВУЗа на примере Московского Государственного университета леса
Барахнин Ю.В.
Ю.В. Барахнин
Создание узла сети FREEnet/Internet в университете леса потребовало cоответствующего развития локальной сети для обеспечения доступа пользователей к ресурсам глобальных сетей. К этому времени в университете уже были сформулированы основные принципы построения информационной системы ВУЗа. Появление в ее и без того сложной структуре новой подсистемы заставило скорректировать разработанные принципы и вернуться к уточнению ее декомпозиции и этапности создания.
Цели функционирования Университета как организации Высшего образования достигаются на основе согласованной работы его подразделений, задачи и состав которых определяются его организационно-штатной структурой.
На основе данной структуры сложилась и функционирует административная система управления целевыми процессами Университета — обучением и научно-исследовательской деятельностью.
В терминах информационных систем каждое подразделение представляет собой некоторую информационную подсистему информационный модуль), и реализует соответствующий своим функциональным задачам субпроцесс. Исходными данными для него являются нормативная документация, распоряжения и документы, а выходной результат в зависимости от задач подразделения может представлять собой проект приказа, распоряжения, справочной информации, либо учебно-методические материалы, результаты НИР, т.е. информационные ресурсы.
Потребление созданных информационных ресурсов (т.е. доступ к ним) осуществляется другими информационными модулями, различными группами и коллективами — пользователями информационных ресурсов. К этой категории относятся все сотрудники Университета, студенты, аспиранты, научные сотрудники.
В Университете можно выделить три крупных базовых направления деятельности — процессов, обеспечивающих выполнение им целевых задач:
Эти процессы составляются соподчиненными субпроцессами, нацеленными на решение задач в отдельных направлениях. На Рис.1. представлена структура основных процессов, декомпозированная на отдельные субпроцессы по видам деятельности. Схема носит иллюстративный характер и не претендует на полноту освещения всей совокупности процессов жизнедеятельности Университета, однако она достаточна для выявления характера и общих особенностей процессов, определяющих требования к информационной системе.
Структура информационно-вычислительной системы (ИВС) должна в определенной степени соответствовать оргштатной структуре, и, следовательно, является иерархической многоуровневой с большим количеством информационных связей между подразделениями. Сами связи представляют собой сообщения, содержащие информационные ресурсы и действуют как между уровнями (по вертикали), так и по горизонтали, а сама информационная система представляется совокупностью иерархически связанных информационных подсистем.
Рис. 1. Состав процессов жизнедеятельности Университета, требующих информационного обеспечения.
Рис. 2. Аппаратно-программная структура ИВС.
Обоснование состава и функций информационных подсистем, составляющих эту достаточно сложную систему, их взаимодействия, видов и форм получения и представления информационных ресурсов, их аппаратно-программной реализации представляет собой трудоемкую задачу и не является целью настоящей работы. Однако проведенного анализа достаточно для формирования требований и основных принципов построения информационной системы Университета. Она должна включать следующие аппаратно-программные компоненты:
Обобщенная структура информационной системы показана на Рис.2.
Логический анализ базовых процессов функциональной деятельности подразделений Университета позволяет сформулировать их следующие характеристики:
1. В большинстве случаев процессы носят иерархический характер и включают соподчиненные субпроцессы. Они разнородны, могут протекать одновременно быть зависимыми или независимыми, предъявляют различные требования по обмену информацией.
2. Функционирование процессов осуществляется на основе:
3. Процессы являются многопользовательскими, количество пользователей может составлять от единиц до полной доступности. Они могут пользоваться информационными ресурсами одновременно.
4. Каждый пользователь может обращаться к нескольким процессам одновременно. Взаимодействие пользователя с процессом ведется интерактивно.
5. Доступ к процессам и к информации, порождаемой ими, должен регламентироваться как для внутренних, так и для внешних пользователей.
Резюмируя сформулированные выше требования, можно констатировать, что ИВС, выполняющая перечисленные выше функции, представляет собой иерархическую многопользовательскую распределенную информационно-вычислительную систему в составе ЭВМ-серверов, рабочих станций и другого оборудования, объединенных транспортной локальной сетью, а также программ-серверов, клиентов и связующего и другого программного обеспечения. При этом ИВС должна строиться как единая система, что определяется целесообразностью:
Таким образом, ИВС ВУЗ’а имеет все признаки «большой системы» и ее проектирование и реализация должны осуществляться в соответствии с этим понятием.
Проектирование и создание столь сложной системы является весьма сложной и трудоемкой задачей. Оно требует вычленения и глубокого комплексного анализа процессов функционирования, обеспечивающих решение организацией целевых задач, разработки алгоритмов и программного обеспечения для их информационной поддержки, обеспечения документооборота, состава и объемов циркулирующей информации.
Практический опыт разработки и внедрения больших многофункциональных систем подобного класса показывает, что это требует значительных временных и материальных затрат и процесс создания, испытаний и доработок растягивается на много лет. За этот период могут изменениться оргштатная структура ВУЗа, задачи подразделений, успевает устареть компьютерная техника, появляются новые информационные технологии и соответствующие программные продукты. В результате такие системы морально устаревают к моменту их внедрения, а процесс их создания по сути никогда полностью не завершается
Эти трудности усугубляются из-за скудного и нестабильного финансирования ВУЗов, не позволяющего привлечь для этих целей серьезную организацию, имеющую соответствующий опыт создания подобных систем. Однако можно создавать систему и своими силами — в составе МГУлеса имеется Факультет электроники и системотехники и другие подразделения, располагающие квалифицированными кадрами. Но: 1) они не имеют достаточного практического опыта в создании подобных систем; 2) кафедральная слабосвязанная структура, традиционно «мягкое» управление наукой и экспериментом в ВУЗе не позволяют создать работоспособный, централизованно управляемый коллектив.
Решение проблемы лежит в обеспечении «свободы» в этапности создания ИВС ВУЗа. Она должна опираться прежде всего на принципы открытых систем, соответствующих модели ISO. Упомянутая модель, однако, относится только к сетевой инфраструктуре ИВС, и здесь проблем с этапностью ее создания не возникает. Камнем преткновения является информационная надстройка системы. Оптимальной была бы такая ситуация, когда ИВС можно было бы создавать по отдельным функциональным модулям независимыми коллективами разработчиков. Причем модули должны строиться так, чтобы, будучи созданными, они уже привносили свой вклад в эффективность работы соответствующего подразделения и ВУЗа в целом, а по мере создания сопрягаемых модулей без дополнительных разработок включались в ИВС. В этом случае они теряют свою остроту требования о зависимой этапности создания системы в целом.
Как создать такую систему? Представляется, что указанные выше особенности необходимо учитывать уже на этапе разработки проекта системы, выделяя в ней такие функциональные модули, которые могут быть реализованы независимо и иметь интерфейсы, обеспечивающие функционирование ИВС в режиме неавтоматизированного документооборота до создания модуля ИВС. Такой подход снимает вопросы, связанные этапностью ее создания.
По аналогии с моделью ISO такую систему можно было бы назвать открытой. Однако, есть сомнение, что подобный подход может быть обоснован в столь же строгой форме. В модели ISO каждый логический модуль — уровень — имеет информационные тяготения к выше и нижележащим уровням и одноименному уровню в удаленной системе. В ИВС такую иерархию обосновать не удается, взаимодействия логических модулей являются более сложными, поэтому привнесение принципа «открытости» в информационную систему является предметом интуиции и искусства разработчика.
Барахнин Юрий Владимирович - директор Интернет-центра, доцент Московского Государственного университета леса, кандидат технических наук.
© Информационное общество, 2001, вып. 5, с. 28-31.