Представлены стили проектирования и атрибуты качества ИС. <...> Рассматриваются архитектуры вычислительных платформ ИС, архитектурные стили ИС, паттерны и фреймворки. <...> Само понятие «архитектура ИС» уже стало привычным, поскольку построение информационной системы, функционирующей эффективно, надежно и имеющей минимальную стоимость владения, является такой же сложной задачей, как проектирование и построение современного здания. <...> Редакция английского журнала «Information Systems» даёт следующее определение информационных систем – «аппаратнопрограммные системы, которые поддерживают приложения с интенсивной обработкой данных (Data-Intensive Applications)». <...> Ниже приведены некоторые из этих определений: архитектура ИС – концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов информационной системы; архитектура ИС – базовая организация системы, воплощенная в ее компонентах, их отношениях между собой и окружением, а также принципы, определяющие проектирование и развитие системы; архитектура ИС – набор значимых решений по поводу организации системы программного обеспечения, набор структурных элементов и их интерфейсов, при помощи которых компонуется система вместе с их поведением, определяемым во взаимодействии между этими элементами, компоновка элементов в постепенно укрупняющиеся подсистемы, а также стиль архитектуры, который направляет эту организацию (элементы и их интерфейсы, взаимодействие и компоновка). <...> Концептуально архитектура ИС – набор основных решений, неизменных при изменении бизнес-технологии в рамках бизнесвидения и оказывающих определяющее влияние на совокупную стоимость владения системой. <...> Рассмотрим ряд наиболее значимых типов рисков: • риски проектирования при разработке системы; • технические риски, которые реализуются в виде отказов, простоев, потерь данных; • риски бизнес-потерь, возникающие при эксплуатацией системы (бизнес-риски). <...>
Архитектура_информационных_систем._Ч._1.pdf
УДК 681.518(075.8)
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Южного федерального университета
(протокол №3 от 23 ноября 2015 г.)
Рецензенты:
доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой прикладной математики
и информационных технологий ТИУиЭ Карелин В.П.;
доктор технических наук, профессор кафедры дискретной математики и
оптимизации ЮФУ, г. Таганрог, Глушань В.М.
Рыбальченко М.В. Архитектура информационных систем: учебное пособие.
Ч.1.– Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2015.– 92 с.
ISBN 978-5-9275-1765-7
В данной части учебного пособия рассматриваются основные понятия
по архитектуре информационных систем (ИС), приведены классификация и
базовые структуры ИС. Представлены стили проектирования и атрибуты
качества ИС. Рассматриваются архитектуры вычислительных платформ ИС,
архитектурные стили ИС, паттерны и фреймворки. Приведены основные
принципы организации объектных распределённых систем.
Настоящее учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся
по направлению 09.03.02 «Информационные системы и технологии», а также
может быть полезно студентам, обучающихся по другим направлениям,
связанным с применением и разработкой информационных систем.
Табл. 12. Ил. 26. Библиогр.: 14 назв.
ISBN 978-5-9275-1765-7
© ЮФУ, 2015
© Рыбальченко М.В., 2015
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ...................................................................................................................................... 3
1. Основные понятия .................................................................................................................. 3
1.1. Информационные системы.............................................................................................. 3
1.2. Архитектура информационных систем.......................................................................... 4
1.3. Уровни архитектуры информационных систем ............................................................ 5
2. Классификация ИС ................................................................................................................. 7
3. Базовые структуры ИС......................................................................................................... 10
3.1. Информационно-управляющие системы (ИУС) ......................................................... 11
3.2. Системы мониторинга и управления ресурсами (СМУР) .......................................... 13
3.3. Управляющие системы (УС) ......................................................................................... 13
3.4. Системы управления производством (СУП) ............................................................... 15
3.5. Системы управления доступом (СУД) ......................................................................... 17
4. Проектирование информационных систем ........................................................................ 20
4.1. Стили проектирования ИС ............................................................................................ 20
4.2. Атрибуты качества ИС................................................................................................... 22
5. Архитектуры вычислительных платформ информационных систем.............................. 28
5.1. Централизованная архитектура..................................................................................... 29
5.2. Автономная архитектура ............................................................................................... 30
5.3. Распределённая архитектура ......................................................................................... 31
5.3.1. Понятие распределённой вычислительной системы........................................... 31
5.3.2. Промежуточное программное обеспечение ......................................................... 32
5.3.3. Модель «Клиент-Сервер»........................................................................................ 33
6. Архитектурные стили........................................................................................................... 42
6.1. Понятие и разновидности архитектурных стилей....................................................... 42
6.2. Системы, основанные на потоках данных ................................................................... 43
6.2.1. Системы пакетно-последовательной обработки................................................ 43
6.2.2. Системы типа «конвейеры и фильтры»............................................................... 44
6.3. Системы, использующие вызов с возвратом ............................................................... 44
6.3.1. Системы типа программа-подпрограммы ........................................................... 45
6.3.2. Клиент-серверные системы ................................................................................... 45
6.3.3. Объектно-ориентированные системы.................................................................. 46
6.3.4. Иерархические многоуровневые системы ............................................................. 46
6.4. Системы, использующие принцип независимых компонент..................................... 47
6.4.1. Системы взаимодействующих процессов............................................................. 47
6.4.2. Системы, управляемые событиями....................................................................... 48
6.5. Системы, использующие принцип централизованных данных................................. 49
6.5.1. Системы, основанные на использовании централизованной базы данных ....... 50
6.5.2. Системы, использующие принцип классной доски ............................................... 50
6.6. Виртуальные машины.................................................................................................... 51
6.6.1 Интерпретаторы..................................................................................................... 52
6.6.2. Системы, основанные на правилах ........................................................................ 53
6.7. Рекомендации по использованию стилей .................................................................... 54
7. Паттерны и фреймворки в архитектуре ИС ....................................................................... 57
7.1. Паттерны ......................................................................................................................... 57
7.2. Антипаттерны ................................................................................................................. 64
7.3. Фреймворки..................................................................................................................... 71
7.3.1.Фреймворк Захмана .................................................................................................. 72
8. Объектные распределённые системы ................................................................................. 79
8.1. Вызов удаленных процедур........................................................................................... 79
8.1.1. Основы технологии RPC ......................................................................................... 79
8.1.2. Схема выполнения RPC............................................................................................ 80
Стр.90
8.2. Использование удаленных объектов ............................................................................ 81
8.2.1. Объектно-ориентированная концепция распределённых систем ...................... 81
8.2.2. Схема использования удаленных объектов ........................................................... 82
8.2.3. Технология Java RMI ................................................................................................ 83
8.3. Технология CORBA ....................................................................................................... 84
8.3.1. Введение в CORBA.................................................................................................... 84
8.3.2. Основы технологии CORBA .................................................................................... 84
8.3.3. Общий порядок разработки приложений на базе CORBA .................................. 86
Список сокращений .................................................................................................................. 88
Библиографический список ..................................................................................................... 89
Стр.91