4 Програмне забезпечення підсистеми

4.1 Структура та функції частин програмного забезпечення підсистеми

Комп'ютеризована підсистема є комплексом технічного, математичного, інформаційного і програмного забезпечень. Програмне ж забезпечення включає:

- спеціальне ПрЗ;

- загальносистемне ПрЗ;

- сервісні програми і утиліти;

- інструментальні засоби.

Загальна схема обраного ПрЗ приведена на рис. 5.1.

Спеціальне ПрЗ - це власне та частина ПрЗ всієї системи, яку доводиться писати і створювати кожній людині, яка зайнялася комп'ютеризацією якої-небудь підсистеми.

Загальносистемне ПрЗ - ті програмні засоби, які надають призначений для користувача інтерфейс для роботи з апаратним забезпеченням комп'ютерів.

Сервісні програми призначені для розширення функціональності загальносистемного програмного забезпечення.

А ось за допомогою інструментальних засобів розробник і створює спеціальне програмне забезпечення.

Рисунок 4.1 – Структурна схема ПрЗ

4.2 Вибір компонентів програмного забезпечення

4.2.1 Операційні системи для сервера і робочих станцій

Основний напрям розвитку сучасних мережевих операційних систем - перенесення обчислювальних операцій на робочі станції, створення систем з розподіленою обробкою даних. Це в першу чергу пов'язано із зростанням обчислювальних можливостей персональних комп'ютерів і більш активним впровадженням потужних багатозадачних операційних систем: OS/2, Windows NT. Окрім цього впровадження об'єктно-орієнтованих технологій дозволяє спростити організацію розподіленої обробки даних. В такій ситуації основним завданням стає об'єднання нерівноцінних операційних систем робочих станцій і забезпечення транспортного рівня для широкого кола завдань: обробка баз даних, передача повідомлень, управління розподіленими ресурсами мережі.

В даний час найбільш поширеними мережевими операційними системами є Windows Server 2008 R2 та Linux Debian 5.0 (stable). Розглянемо детальніше можливості цих операційних систем.

Windows Server 2008 R2[13] - нова серверна операційна система компанії «Microsoft», що є вдосконаленою версією Windows Server 2008. Як і Windows 7, Windows Server 2008 R2 використовує ядро Windows NT 6.1. Нові можливості включають поліпшену віртуалізацію, нову версію Active Directory, Internet Information Services 7.5 і підтримку до 256 процесорів. Система доступна тільки в 64-розрядному варіанті.

В сервер Windows Server 2008 R2 включені безліч удосконалень, що перетворюють його на найнадійнішу платформу веб-додатків на основі Windows Server серед всіх версій Windows. Він містить оновлену роль веб-сервера та служби IIS 7.5 і забезпечує розширену підтримку. NET в режимі Server Core.

Віртуалізація відіграє найважливішу роль в роботі сучасних центрів обробки даних. Забезпечуване нею підвищення ефективності роботи дозволяє організаціям значно знизити трудомісткість експлуатації та енергоспоживання. Windows Server 2008 R2 підтримує такі типи віртуалізації: віртуалізацію клієнтських і серверних систем за допомогою Hyper-V та віртуалізацію подань за допомогою служб віддалених робочих столів.

Windows Server 2008 R2 підтримує недосяжні раніше обсяги робочих навантажень, динамічну масштабованість, доступність і надійність на всіх рівнях, а також ряд інших нових та оновлених можливостей, включаючи використання сучасних архітектур процесорів, підвищення рівня компонентного подання операційної системи і підвищення продуктивності і масштабованості додатків і служб .

Сьогодні швидкий доступ до інформації важливий, як ніколи раніше. Щоб організувати такий доступ, застосовуються файлові служби та пристрої зберігання даних, що підключаються до мережі (NAS). Надання послуг високопродуктивних і володіють високою доступністю файлових служб і NAS грунтується на рішеннях Майкрософт для зберігання даних. Версія Windows Server 2008 значно підвищувала ефективність цих рішень, а Windows Server 2008 R2 ще більше підвищує їх продуктивність, доступність і керованість.

Сервер політики мережі (NPS) виконує роль сервера, проксі-сервера RADIUS та сервера політики працездатності NAP. NPS оцінює працездатність системи для клієнтів NAP, виконує облік, авторизацію та перевірку справжності (AAA) по протоколу RADIUS і виступає в ролі проксі-сервера RADIUS. Платформа NAP включає клієнтські і серверні компоненти, які дозволяють всебічно оцінювати працездатність системи і виконувати авторизацію для використання різних технологій доступу до мережі та обміну даними:

• Захист даних, що передаються по протоколу IPsec

• Доступ до дротових і бездротових мереж з перевіркою автентичності по протоколу 802.1X

• VPN-підключення для віддаленого доступу

• Виділення адрес по протоколу DHCP

• Доступ з використанням шлюзу служб терміналів.

Windows Server 2008 R2 підтримує ряд функцій, розрахованих на роботу з клієнтськими комп'ютерами під управлінням Windows 7 - наступної версії ОС Windows корпорації Майкрософт.

Debian [14] - операційна система, що складається як з вільного ПрЗ з відкритим вихідним кодом, так і із закритих компонентів. У первинній формі, Debian GNU/Linux - один з найпопулярніших дистрибутивів Linux, що зробив значний вплив на розвиток цього типа ОС в цілому. Нижче приведені деякі характеристики цієї системи:

• у поточну стабільну версію включено понад двадцять п'яти тисяч пакетів програм для дванадцяти архітектури від Intel/AMD 32-bit/64-bit, широко вживаних в персональних комп'ютерах, до ARM, зазвичай використовуваних у вбудовуваних системах і мейнфреймах IBM System z;

• при стандартній установці Debian використовується середовище робочого столу GNOME, куди включений набір популярних програм - таких як OpenOffice.org, Iceweasel (модифікація Firefox), поштова програма Evolution, програми для запису CD/DVD, програвачі музики і відео, програми для перегляду і редагування зображень і програми для перегляду документів у форматі PDF;

• є образи CD, зібрані з графічними середовищами KDE, Xfce і LXDE;

• віддалений доступ за допомогою SSH, VNC, telnet;

• файервол, який має багато налаштувань;

• система шифрування GPG;

• служба каталогів Samba;

• відкритий код значно знижує собівартість розробки закритих систем і дозволяє понизити ціну рішення для користувача.

Проблемою є складність вивчення в Linux того, що виходить за рамки повсякденного використання, і труднощі в налаштуванні устаткування. Саме тому для сервера оберемо операційну систему Windows XP SP3, яка є найбільш часто використовуваною операційною системою, з якою користувачі звикли працювати як вдома, так і на роботі.

4.2.2 Засоби розробки спеціального програмного забезпечення

Для розробки комп’ютеризованої підсистеми буде використаний пакет Microsoft Visual Studio 2010(Ultimate).

Microsoft Visual Studio - лінійка продуктів компанії Майкрософт, що включають інтегроване середовище розробки програмного забезпечення та ряд інших інструментальних засобів. Дані продукти дозволяють розробляти як консольні додатки, так і додатки з графічним інтерфейсом, в тому числі з підтримкою технології Windows Forms, а також веб-сайти, веб-додатки, веб-служби як в рідному, так і в керованому кодах для всіх платформ, підтримуваних Microsoft Windows, Windows Mobile, Windows CE,. NET Framework,. NET Compact Framework і Microsoft Silverlight.

Visual Studio включає в себе редактор вихідного коду з підтримкою технології IntelliSense і можливістю найпростішого рефакторинга коду. Вбудований відладчик може працювати як відладчик рівня вихідного коду, так і як відладчик машинного рівня. Решта вбудовувані інструменти включають в себе редактор форм для спрощення створення графічного інтерфейсу програми, веб-редактор, дизайнер класів і дизайнер схеми бази даних. Visual Studio дозволяє створювати і підключати сторонні додатки (плагіни) для розширення функціональності практично на кожному рівні, включаючи додавання підтримки систем контролю версій вихідного коду (як наприклад, Subversion і Visual SourceSafe), додавання нових наборів інструментів (наприклад, для редагування та візуального проектування коду на предметно-орієнтованих мовах програмування або інструментів для інших аспектів циклу розробки програмного забезпечення (наприклад, клієнт Team Explorer для роботи з Team Foundation Server).

Для розробки комп’ютерної підсистеми використовуватиметься язик програмування Visual Basic.NET.

Visual Basic. NET (VB.NET) - це об'єктно-орієнтована мова програмування, який можна розглядати як черговий виток еволюції Visual Basic (VB), реалізований на платформі Microsoft. NET. VB.NET не має зворотної сумісності з більш ранньою версією (Visual Basic 6.0). Розвиток проектів старих версій (*. Vbp) можливе тільки після попередньої конвертації їх в формат VB.NET спеціальним майстром (Migration Wizard).

Найважливіші зміни в VB.NET наступні:

• Підтримка концепцій об'єктно-орієнтованого програмування з конструкторами і деструкторами, успадкуванням, перекриттям методів (Overrides) та ін.. Є навіть перевизначення знаків операцій.

• Компіляція в байт-код (intermediate language, IL), що виконується за допомогою віртуальної машини common language runtime (CLR).

• Використання всього набору об'єктних бібліотек, що входять в. NET Framework, що включають потужні засоби по роботі з формами (Windows Forms), базами даних (ADO.NET), графікою (GDI +), засобами забезпечення безпеки, веб-сторінками (ASP.NET) і т. п.

• Підтримка вільної багатопоточності.

• Підтримка структурної обробки виключень (structured exception handling, SEH).

Нові засоби мови

• Структурна обробка виключень: оператори Try / Catch / Finally / Throw, об'єкт Exception.

• Нові види оператора присвоювання: + =, - =, >> = і ін

• З версії [2005] з'явився оператор Continue {For | Do | While} - новий оборот циклу.

• Оператор Return повертає значення для функцій.

• Операції зсуву для цілих.

• Нові логічні операції AndAlso, OrElse - для них зайві обчислення операндів блокуються. Логічні операції Eqv, Imp скасовані.

• Комплект стандартних функцій, робота з елементами управління і багато іншого істотно змінені.

Обрана мова програмування використовується для програмування на платформі . NET(dot NET). Dot NET (NET Framework) - програмна платформа, випущена компанією Microsoft в 2002 році. Основою платформи є виконуюча середу Common Language Runtime (CLR), здатна виконувати як звичайні програми, так і серверні веб-додатки. NET Framework підтримує створення програм, написаних на різних мовах програмування.

Вважається, що платформа. NET Framework стала відповіддю компанії Microsoft на набрала на той час велику популярність платформу Java компанії Sun Microsystems (нині належить Oracle).

Хоча. NET є патентованої технологією корпорації Microsoft і офіційно розрахована на роботу під операційними системами сімейства Microsoft Windows, існують незалежні проекти (перш за все це Mono і Portable.NET), що дозволяють запускати програми. NET на багатьох інших операційних системах.

Всі ці зміни дозволяють швидко та зручно розробляти якісний програмний продукт, який можно дуже швидко налаштувати під нові системи в подальшому .

Обгрунтування вибору СУБД (MS Access [11]) наведено в розділі 3 «Інформаційне забезпечення підсистеми».

4.2.3 Сервісні програми та утиліти

Утиліти призначені для розширення можливостей операційної системи і вбудованих в систему службових програм за рахунок введення нових або вдосконалення вже існуючих функцій.

Утиліти останніх поколінь характеризуються швидкодією, багатофункціональністю, можливостью роботи в середовищі сучасних операційних систем, інтеграцією в додатки і браузери.

Утиліти можна умовно розділити на декілька різновидів:

- антивірусні програми призначені для захисту файлової системи від пошкодження комп'ютерними вірусами. NOD32 - це комплексне антивірусне рішення для захисту в реальному часі. Eset NOD32 забезпечує захист від вірусів, а також від інших загроз, включаючи троянські програми, черв'яки, spyware, adware, фішинг-атаки. В Eset NOD32 використовується патентована технологія ThreatSense, призначена для виявлення нових виникаючих загроз в реальному часі шляхом аналізу виконуваних програм на наявність шкідливого коду, що дозволяє попереджати дії авторів шкідливих програм.

При оновленні баз використовується ряд серверів-дзеркал, при цьому також можливе створення внутрішньомережевого дзеркала оновлень, що призводить до зниження навантаження на інтернет-канал. Для отримання оновлень з офіційних серверів необхідні ім'я користувача та пароль, які можна отримати, активувавши свій номер продукту на сторінці реєстрації регіонального сайту. Нарівні з базами вірусів NOD32 використовує евристичні методи, що може призводити до кращого виявлення ще невідомих вірусів. Велика частина коду антивіруса написана на мові асемблера, тому для нього характерне мале використання системних ресурсів і висока швидкість перевірки з настройками за умовчанням.

- програми для роботи в локальній мережі та мережі Інтернеті призначені для дистанційного доступу до ресурсів ПК і колективного використання компонентів мережі. Програми цього типа забезпечують прискорення обміну даними, підключення до всіляких послуг, що надаються в Інтернеті, контролюють використання ресурсів і захищають дані від несанкционированного доступу.

Opera, перш за все, є клієнтом World Wide Web, тобто програмою для витягання інформації з WWW у вигляді документів, створених за допомогою HyperText Markup Language (мови розмітки гіпертексту HTML). Opera написаний з чистого листа на мові С + + і не використовує коду, заснованого на NCSA Mosaic. Але є і переваги цього браузера для кінцевого користувача: немає даремних накладних витрат, немає роздутих розмірів, немає компромісів у швидкості, тільки новітні навички і технології програмування, і як наслідок - швидкий, стабільний код, який, на відміну від багатьох конкурентів, дотримується стандарту HTML, встановленого World Wide Web Consortium http://www.w3c.org.

Opera підтримує більшу частину стандарту CSS1, описаного зараз консорціумом W3C. Хорош Opera і з точки зору інформаційної безпеки. Зокрема, завдяки тому, що Opera - це європейський продукт і він не підпадає під обмеження на вивіз інформаційних технологій шифрування, які діяли до недавнього часу на території США. Це єдиний комерційний броузер, що підтримує високий рівень безпеки: 128bit SSL 2 і 3, а також TLS 1.0. 128-бітний шифр вважається досить безпечним для сучасного рівня розвитку технологій, так що при захищеному з'єднанні онлайнові покупки і банківські операції можна здійснювати, не побоюючись порушення конфіденційності.

Рисунок 4.2 – Зовнішний вид браузера Opera

Ще один важливий факт - це дизайн інтерфейсу користувача. Opera написаний для Microsoft Windows і використовує стандартний дизайн Windows-програм. Отже, користувачі інтуїтивно дізнаються більшість функцій по аналогії з іншими програмами. Стандартно зроблені меню, звичайна послідовність кнопок на панелі і інші функції, наприклад, можливість одночасного відкриття безлічі вікон знайомі всім по звичайній роботі з MS Windows. Це дозволяє подолати труднощі перших кроків в новому програмному продукті (наприклад, не так, як в ICQ, де первісна незвичність користувальницького інтерфейсу являє собою серйозну проблему).

Розробники Opera подбали і про тих, кому здається незручною повільна робота з мишею. При розробці управління програмою був зроблений упор на швидкий і простий доступ до важливих функцій як з клавіатури, так і за допомогою миші. Завдяки цьому, у міру освоєння браузера, робота з ним все більше прискорюється. Користувач запам'ятовує все більше клавіатурних команд, що дозволяє істотно прискорити роботу зі сторінками, що важливо для тих, хто працює в Інтернеті професійно і переглядає за сеанс велику кількість інформації.

4.3 Розробка спеціального програмного забезпечення підсистеми

4.3.1 Структура спеціального програмного забезпечення

Для впровадження та експлуатації підсистеми розроблено спеціальне програмне забезпечення, структурна схема якого приведена на рис. 4.2. Спеціальне ПрЗ розділяється на ряд комплексів по модулям:

- модуль «Редагування інформації про обладнання»;

- модуль «Редагування супровідних документів»;

- модуль «Пошуку інформації».

Модуль «Редагування інформації про обладнання» дозволяє користувачу вносити нові записи про обладнання до БД, видаляти або перегляди існуючі.

Модуль «Редагування супровідних документів» - дозволяє користувачу вносити нові записи стосовно документів, які супроводжують обладнання, до БД, видаляти або перегляди існуючі.

Модуль «Пошуку інформації» дозволяє користувачу знаходити необхідні записи в БД за певним критерієм.

Рисунок 4.2 – Структурна схема спеціального ПрЗ

4.3.2 Опис програмного модуля «Редагування супровідних документів»

Цей модуль призначено для додавання в базу нових документів, перегляду списку існуючого або для видалення потрібних записів із підсистеми. Головну форма, з якої починається робота користувача, наведено на рис. 4.3.

Рисунок 4.3 – Головна форма

Натиснувши кнопку «Запуск», користувач потрапляє до головного меню програми, форма якого зображена на рис. 4.4.

Рисунок 4.4 – Форма головного меню програми

Через пункт меню «Файл» - «Створити документ» користувач потрапляє до форм «Перегляд та додавання документів вимог» (рис. 4.5) та «Перегляд та додавання документів обладнання» (рис. 4.6).

Рисунок 4.5 – Форма ««Перегляд та додавання документів вимог»

Рисунок 4.6 – Форма ««Перегляд та додавання документів обладнання»

Обидві форми служать для організації доступу до таблиць, які зберігають дані про супровідні документи, а саме до таблиці «Документи вимог» та «Документи обладнання» відповідно.

4.3.3 Опис програмного модуля «Редагування та додавання обладнання»

Введення даних здійснюється за допомогою форми «Облік обладнання – [Вікно 1]».

Рисунок 4.5 – Форма «Перегляду та додання справ»

Модуль «Редагування та додавання обладнання» служить для організації доступу до таблиці «Обладнання».

Додавання інформаціїї до БД реалізовано за допомогою мови VB.net, які забезпечують з’єднання з БД та містять SQL-запити, за допомогою яких саме здійснюється наповнення БД. Лістинги коду програми наведені в додатку А.

4.3.5 Опис програмного модуля «Пошук інформації»

У зв’язку з великою кількістю обладнання на підприємстві управління та ще на декілька порядків більшою кількістю супровідних документів, у комп’ютерній підсистемі розроблено пошук певного обладнання та документа за потрібним критерієм. У випадку документів такою ознакою є номер документа та дата створення, а у випадку обладнання – номер обладнання, дата отримання та найменування. Доступ до модулю пошуку здійснюється через пункти меню: «Правка» - «Пошук» (рис. 4.6). Форма пошуку документа за номером наведена на рисунку 4.7. Для пошуку обладнання за його найменуванням використовується форма, зображена на рис. 4.8.

Рисунок 4.6 – Доступ до модулю пошуку інформації

Рисунок 4.7 – Форма пошуку за номером документа

Рисунок 4.8 – Форма пошуку обладнання за найменуванням