Загрузить архив: | |
Файл: ref-13124.zip (816kb [zip], Скачиваний: 15) скачать |
ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ім. І.І. МЕЧНИКОВА
“Проектування інформаційно-обчислювальних систем”
на тему
“Розробка проекту інформаційно-обчислювальної системи керування файловими ресурсами та ресурсами друку”
Песнякевич О.К.
студент групи ___________
________________________
Допущений до захисту (дата)_________________________(підпис)
Курсова робота захищена з оцінкою__________________________(дата)______________
2002
ім. І.І. МЕЧНИКОВА
Зав. кафедрою (секцією)
______________________
“__”__________________
на виконання курсової роботи
Предмет Проектування інформаційно-обчислювальних систем
Вихідні дані проект інформаційно-обчислювальної системи
Перелік питань, що підлягають розробці:
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
дата видачі завдання Керівник
“______”________________________ ______________________________
прізвище, ім‘я, по батькові
термін здачі
“______”________________________ ______________________________
підпис
завдання прийняв до виконанню
“_____”_________________________ ______________________________
підпис студента
Содержание
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Заключение
Литература
Приложения
Введение
Выбрать темой курсовой работы разработку проекта информационно-вычислительной системы управления файловыми ресурсами и ресурсами печати меня навели мысли о возрастающих потребностях сегодняшних дней. По мере совершенствования вычислительной техники и проникновения её в различные сферыотношений, как публичных, так и производственных аналитические возможности сопровождающего программного обеспечения должны возрастать по закону, аналогичному экспоненциальному. Одним из основных требований обеспечивающих такой прогресс является высокая степень упорядоченностина этапах проектирования ИВС. ИВС в наше время являются неотъемлемой частью организаций, предприятий, органов государственного надзора, военных подразделений и др. Таким образом налицо актуальность проектирования и реализация таких систем в рамках как образовательных процессов, так и производственных.
Следует отметить, что при организацииИВС необходимо строго придерживаться последовательности выполнения основных этапов и требований, содержащихся в них. Такой подход, при правильном анализе и принятии адекватных решений гарантирует стабильность, надежность, полнофункциональность и требуемое быстродействие проектируемых ИВС.
Хочу обратить внимание на то, что в рамках курсовой работы проектируется вычислительная система как для работы в ней пользователей офисных программ, так и для установки в ней новых средств администрирования. Эти средства будут спроектированы и реализованы на одном из этапов решения задачи. Актуальность создания таких средств связана с тем, что имеют место частые и, порой вполне обоснованные замечания, поступающие как от начинающих пользователей, так и от опытных администраторов, обслуживающих серверы и сети, работающие под операционными системами фирмы Microsoft, особенно серверы Windows 2000.
На этапе постановки задачи будет отмечено, что языком реализации выбран VisualBasic, с применением специальной библиотеки типов и методов для работы с объектами контейнераActiveDirectory ОС Windows 2000. Использование ADSI и др. аналогичных программных интерфейсов существенно ускоряет и упрощает создание специфических продуктов.
Анализ материалов обследования
На стадии анализа материалов обследования необходимо выполнить сопоставление всей собранной об объекте информации с теми требованиями, которые предъявляются к объекту, определение недостатков функционирования объекта обследования.
В соответствии с поставленной задачей необходимо проанализировать требуемые ресурсы и спроектировать локально-вычислительную сеть для работы в ней 25 операторов, разделённых на две рабочие группы, для выполнения двух типов однородных задач. Таким образом, задача проектирования разделится на основные этапы:
-составление календарного рабочего плана;
-проектирование, расчёт и реализация проекта ЛВС;
-установка операционной системы и настройка сервера (заведение учётных записей, распределение полномочий, установка принадлежности к рабочим группам);
-проектирование, написание, отладка и установка эффективного программного кода для управления файловыми ресурсами и ресурсами печати.
Приведенные выше этапы определят соответствующие направления работы.
При выборе инструментария необходимо определить, какой производительности требует работа операторов проектируемой ИВС, какой мощности машины, сетевое и периферийное оборудование обеспечат адекватные рабочие показатели, какую операционную систему установить (исходя из проблем безопасности и делегирования полномочий), кто и как будет использовать программу управления файловыми ресурсами и ресурсами печати.
К факторам, определяющим выбор конкретного класса ОС и его версии, относятся:
• необходимое число поддерживаемых программных продуктов;
• требования к аппаратным средствам;
• возможность использования различных устройств ввода-вывода;
• требование поддержки сетевой технологии;
• наличие справочной службы для пользователя;
• наличие дружественного интерфейса и простота использования;
• возможность переконфигурации и быстрой настройки на новые аппаратные средства;
• быстродействие;
• совместимость с другими ОС;
• поддержка новых информационных технологий и др.
Оценить эффективность выбранного инструментария.
Целью разработки «Технико-экономического обоснования» проекта ИВС являются оценка основных параметров, ограничивающих проект ИВС, обоснование выбора и оценка основных проектных решений по отдельным компонентам проекта. При этом различают организационные параметры, характеризующие способы организации процессов преобразования информации в системе, информационные и экономические параметры, характеризующие затраты на создание и эксплуатацию системы, экономию от ее эксплуатации. Основными объектами параметризации в системе являются задачи, комплексы задач, экономические показатели, процессы обработки информации.
Основные параметры, ограничивающие ИВС – это количество финансовых средств, планируемых на реализацию. Кроме этого проектируемая ИВС предназначена для работы в локальной среде, что обуславливает ограничения в создании шлюзов глобальной сети, решения задач маршрутизации и безопасности. Мнение заказчика и проектировщика сошлись на организации ИВС на базе IBM-совместимых компьютеров, объединённых в сеть стандарта Ethernet, под управлением ОС Windows 2000 и программного комплекса для управления файловыми ресурсами и ресурсами печати.
Рассмотрим подробнее. IBM-совместимые компьютеры обеспечивают достаточно высокую производительность, являясь при этом самым распространенным и популярным вычислительным средством. Следуетотметить, что достигается это за счёт использования открытой архитектуры и модульной компоновки, что обеспечивает и обеспечит в будущем аппаратную совместимость семейства. Технология стандарта Ethernet обеспечивает относительно высокую пропускную способность, является наиболее распространённой изарекомендовавшей себя. Гибкость подключения, надежность и сравнительно невысокая стоимость
На основе ТЭО разрабатываются основные требования к будущему проекту ИВС и составляется «Техническое задание» согласно ГОСТ 34.602 – 89 «Техническое задание на создание автоматизированной системы», в состав которого входят следующие основные разделы.
- «Общие сведения о проекте» указывают: полное наименование системы, наименование предприятия-разработчика и предприятия-заказчика, перечень документов, на основе которых создается система, плановые сроки начала и окончания работ по созданию системы, сведения об источниках финансирования.
2. Раздел описания «Назначение, цели создания системы» состоит из двух подразделов:
в подразделе «Назначение системы» даются вид автоматизируемой деятельности и перечень объектов автоматизации, на которых предполагается ее использовать.
Итак, полное название ИВС – ЛВС для решения офисных задач с возможностью программно администрировать ресурсы. Разработчик – частное лицо, выполняющее проектирование ЛВС, установку и настройку рабочих станций, включая ПО. Заказчик – частное предприятие, выполняющее большое число расчётов, отчётов, распечаток. Система создаётся на основании договора между заказчиком и инженером компьютерных систем.
Назначение проектируемой системы можно рассматривать с точки зрения автоматизируемой деятельности и с т.з. объектов автоматизации.
Предполагается автоматизировать администрирование процессов печати и методов передачи, хранения и использованияданных между рабочими станциями.
В процесс печати входит несколько понятий, таких как очереди, приоритеты, задания, корректно управляя которыми можно добиться значительного прироста производительности сети, загруженной заданиями.
Аналогична ситуация и с управлением файловыми ресурсами, учитывая экономию дискового пространства и времени на передачу данных по сети.
Объектами автоматизации будут файловые ресурсы и ресурсы печати.
Утверждённый календарный план работ приведём в виде таблицы.
№ п. |
Этапы работы |
Срок выполнения |
1 |
Анализ материалов обследования |
21.10.2002 |
проектирование, расчёт и реализация проекта ЛВС |
25.10.2002 |
|
анализ, установка и настройка ОС |
26.10.2002 |
|
установка и настройка средств администрирования |
27.10.2002 |
|
2 |
Технико-экономическое обоснование проекта |
28.10.2002 |
3 |
Техническое задание (развернутое) |
5.11.2002 |
4 |
Технический проект |
9.11.2002 |
5 |
Рабочий проект |
12.11.2002 |
6 |
Рекомендации по внедрению, эксплуатации и сопровождению проекта |
13.11.2002 |
Принимая во внимание, что необходимо обеспечить рабочими местами 25 операторов, и учитывая потребность в наличии (по минимуму) 1 системного администратора, 2 лаборанта можно сделать обоснованный вывод, что нам потребуется 28 компьютеров, сетевое оборудование, 2 принтера для сетевой печати.
Обоснуем сетевую технологию: предлагается технология Ethernet потому, что при требуемой производительности имеет относительно небольшую стоимость, надёжность, кроссплатформенность, аппаратную независимость, ну и вообще используется повсеместно, и зарекомендовала себя.
Рассмотрим конфигурацию компьютера удовлетворяющего по мощности требованиям рабочих групп. Потребуется 25 компьютеров для работы с офисными задачами т.е. средней мощности, 1 компьютер высокой мощности для установки на нем контроллера домена, серверных приложенийи организации распределённого хранилища данных, а также2 компьютера промежуточной мощности для серверов печати.
Проанализируем конфигурацию компьютера-контроллера домена:
Модуль |
Название и параметры |
Материнская плата |
Asus I845 Socket 473 GHz 366 Hz+AC’97+video |
Процессор |
P IV 2.2 Hz |
Память |
RDRAM 1024 Mb 800 MHz |
Сетевое оборудование |
2 Сетевыхплаты Fast Ethernet 100 Mbit |
Устройства хранения и пер. данных |
Контроллер+4 SCSIHDD 40 Gb |
Видеокарта |
На борту I715 4 Mb |
Монитор |
17” LG studioworks |
Приведенная выше конфигурация обеспечит стабильную и продуктивную работу как контроллера домена так и всей сети.
Проанализируем конфигурацию рабочей станции:
Модуль |
Название и параметры |
Материнская плата |
PC-Partner I815e+video+AC’97 ata66 |
Процессор |
Celeron 1100 bus 100 MHz |
Память |
128 Mb |
Сетевое оборудование |
Сеткарта Fast Ethernet 100 Mbit |
Устройства хранения и пер. данных |
HDD 20 Gb 5400 |
Видеокарта |
На борту |
Монитор |
Samsung SyncMaster 550s |
Компьютер такой мощности справится с офисными программами и оправдает себя с точки зрения технико-экономического обоснования.
Для сервера печати оптимальной будет следующая конфигурация:
Модуль |
Название и параметры |
Материнскаяплата |
PC-Partner I815e+video+AC’97 ata66 |
Процессор |
Celeron 1100 bus 100 MHz |
Память |
256 Mb |
Сетевое оборудование |
Сеткарта Fast Ethernet 100 Mbit |
Устройства хранения и пер. данных |
HDD 20 Gb 5400 |
Видеокарта |
На борту |
Монитор |
Samsung SyncMaster 550s |
На начальной стадии проектирования ЛВС необходимо корректным образом задействовать ресурсы площади помещения, спроектировать силовую сеть, которая обеспечит работу ЛВС и необходимого оборудования.
Калькуляционная схема силовой сети представлена ниже.
Наименование оборуд. |
Количество |
Стоимость за ед. |
Силовой кабель |
150 м |
0.45 грн. 67,5 |
Розетки |
100 шт |
0.70 грн. 70,0 |
Хомут-разветвитель |
30 шт |
0.30 грн. 9 |
Шурупы |
200 шт |
0.25 грн. 50 |
Стоимость установ. Работ |
300 грн. |
|
Итого : |
496,5 |
Приведенная ниже схема учитывает расположение рабочих станций на площади рабочего помещения. Каждая розетка на схеме обозначает комплекс разъёмов питания (2 розетки для рабочей станции, 3 розетки для серверов, розетки для периферийного оборудования).
Силовой кабель рассчитывается по специальной методике исходя из мощности элементов питания (АТХ)кратной их количеству .
Рис. Схема расположения разъёмов питания ЛВС.
Схема расположения разъёмов питания ЛВС определит местонахождение компьютеров и оборудования в рабочем зале. Стоит оговорить, что количество разъёмов питания, показанных на рисунке в виде розеток, устанавливается в зависимости от присутствия периферийного оборудования в составе рабочей станции или вне её.
При проектировании расположения рабочих станций в помещении необходимо учесть свойства сетевой топологии проектируемой рабочей среды.
Проектируемая сеть имеет топологию “звезда”и строится, основываясь на подключении рабочих станций к коммутатору. При этом требуется организовать работу 28 компьютеров. Для этого понадобится патч-кордом соединять 2 коммутатора через порты.
Таким образом, необходимо 2 коммутатора по 16 портов, по одному из которых будут соединены между собой. Таким образом, в распоряжении сети окажется 30 портов, которые обеспечат сетевые подключения компьютеров и коммутацию пакетов сетевых протоколов.
Основная мысль заключается в том, чтобы рационально установить коммутаторы и рабочие станции так, чтобы минимизировать количество сетевого кабеля, необходимого для их подключения. Для этого длина сетевого кабеля от рабочей станции к коммутатору с учётом расстояния от сетевой карты до места проводки и до коммутатора должна быть минимальной, но с небольшим резервом (используется при ремонте сетевых разъёмов).
Рис 2. Схема звездообразного подключения (FastEthernet) компьютеров в сети : сервер, сервера печати, рабочие станции.
Из рисунка видно, что коммутаторы расположены на разных стенках, в местах, где компьютеры расположены наиболее плотно.
Рассмотрим данную схему с учётом технических характеристик.
Для реализации проектируемой ЛВС требуется:
28 компьютеров, конфигурация которых указана выше;
2 коммутатора на 16 портов;
сетевой кабель 250 метров;
2 принтера;
сетевые разъёмы RJ-45 70 шт. (учитывая резервные).
Составим калькуляцию проекта ЛВС.
Компонент |
Стоимость , грн |
Сервер |
4.400 |
Серверы печати |
4.200 |
Рабочие станции |
50.000 |
Сетевой кабель (250 м) |
175 |
Коммутаторы |
1.500 |
Разъёмы |
175 |
Принтеры |
700 |
Оплата установочных работ |
500 |
Итого |
61.650 |
Приняв во внимание стоимость силовой сети 497 грн. Получим окончательную стоимость ЛВС 62.147 грн.
Анализ, установка и настройка ОС
Спроектировав и установив компьютеры, разработчик ЛВС вплотную подходит к задаче установки и настройки программного обеспечения. Этот этап по-другому можно назвать “превращением компьютера в рабочую станцию”.
Чтобы корректным образом установить и настроить программное обеспечение необходимо проанализировать, какие задачи будут выполняться на рабочих станциях и, какие специфические требования выдвигаются при работе операторов.
Такими специфическими требованиями могут быть :
-
-
-
- платформенность;
-
-
-
-
Защищенность может обеспечиваться несколькими способами, наиболее распространёнными являются делегирование полномочий, применение алгоритмов шифрования, использование межсетевых экранов, применение специальных патчей и др. средств позволяющих исключить несанкционированный доступ и акции, влекущие ущерб.
Надёжность гарантирует сохранность рабочих материалов, стабильную работу системы и необходимых программ.
Восстанавливаемость дает возможность возобновить считываемость данных, работу системы и программ в случае непредвиденных обстоятельств, повлекших за собой сбой, приведший к нестабильной работе машины.
Кроссплатформенность является очень важным свойством ОС и программ, даёт возможность использовать рабочие продукты в др. ОС.
Производительность
Рассмотрим, какие задачи преимущественно будут выполняться на рабочих станциях. При постановке задачи проектирования было оговорено, что операторы проектируемой ЛВС будут пользоваться в основном офисными программами. В различных ОС программный комплекс, предназначенный для решения офисных задач, требуют аппаратуру, существенно отличающуюся по мощности. Например, в ОС DOS, Windows, OS/2 офисные программыне требуют большого количества аппаратных ресурсов, тогда как в MACOS и различных версиях Linux, потребуется значительно много вычислительных мощностей.
Сопоставив специфические требования и сложившуюся на сегодняшний день картину применения ЛВС можно сделать выбор в пользу ОС Windows 2000. Эта ОС обеспечит оптимальное сочетание требований и возможностей. Кроме кроссплатформенности все специфические требования будут выполнены, что будет трудно достичь, используя другие ОС на выбранных компьютерах.
В итоге получаем следующую картину. Для реализации поставленной цели необходимо установить : на контроллере домена Windows 2000 Server, на серверах печати Windows 2000 AdvancedServer, на рабочих станциях Windows 2000 Professional. Документацию по установке и настройке соответствующих ОС можно найти на инсталляционных дисках, в интернете, профессиональной литературе и т.д. Развернув на сервере службу ActiveDirectory, будет достигнута требуемая безопасность.
Настроив взаимодействие компьютеров в сети путём установки сетевого протокола TCP/IP необходимо установить рабочие офисные программы и проектируемую программу для управления файловыми ресурсами и ресурсами печати.
Отметим тот факт, что при использовании предлагаемой конфигурации операционных систем получаем возможность распределять нагрузки на сервер. Имеется в виду распределение рабочей нагрузки для серверных программ. Например в сети используется 3 клиент серверные платформы. Если в сети используется один сервер, выполняющий функции контроллера домена, то при работе на нем трёх серверных программ, нагрузка как на сеть, так и на серверную станцию повлечет большую потерю производительности. Обеспечив же дополнительные серверные станции и устанавливая серверные приложения на нём, происходит распределение нагрузки. А в случае некоторых обстоятельств и корректного разбиения пользователей на рабочие группы, используя, как в данном случае 2 коммутатора, такая программная конфигурация значительно разгрузит сетевой трафик и повысит как производительность, так и безопасность сети.
Рабочий проект
Кроме ошибок, возникших при выполнении проекта пришлось столкнуться с некоторыми неудобными моментами, например при работе с объектом ListView – комбинированный табличный список выбрать маркером (.Selected) можно только нулевое “подполе” (SubItem), т.о. все последующие операции со строкой списка выполняются опираясь на значение SubItem(0), в том числе и при удалении строки из списка (приходится применять циклы). Затруднения, возникающие при передаче значений между формами проекта, также были разрешены, причем решений может быть несколько:
- Public;
- frmbase в форму выводящую информацию о ресурсе используем код: frmRes.txt1.Text = cbo2.Text), где cbo2.Text – значение поля cbo2.
-
Т.о. при исключении критических ошибок, влекущих за собой неустойчивую обработку завершена отладка приложений. Тестирование проводилось на готовых, откомпилированных образцах проекта (в виде исполнимых файлов и файлов справок). Тестирование показало, что достигнута поставленная цель: высокая степень интеграции возможностей и выполняемых функций в пределах темы выполняемого задания, наглядность и простота операций, а также внедрение программных методов использующих принцип провайдера, “разговаривающего” на нужных языках программирования.
Основная цель написания данного дополнения к проектной документации – избежание ошибок и потерь производительности, как в результате действий системного администратора, так и пользователя рабочего проекта.
При внедрении проекта необходимо позаботиться об устойчивости и надёжности работы самой вычислительной сети. При тестировании было отмечено, что проект не требует значительных вычислительных мощностей, т.е. при использовании проектируемой аппаратной и сетевой конфигурации программа должна “порхать” – работать очень быстро. Однако на практике бывает и иначе, например, при большой загрузке сети, значительном количестве подключений пользователей к контроллеру домена и различных клиент-серверных операций, обрабатываемых сервисами ActiveDirectory. Кроме того производительность ЛВС зависит ещё от многих факторов, т.к. например некорректно установленные драйвера или широковещательные шторма или обращение нескольких пользователей к одному ресурсу, что может вызвать коллизию и др. В общем, при медленной работе программы необходимо в первую очередь обратить внимание на производительность ЛВС.
При затруднениях в эксплуатации проверить адекватность входных данных. Например, в основной рабочей форме был выведен список всех сетевых станций, и при каких-либо затруднениях появилась необходимость перенастроить очередь печати (поменять приоритеты), пользователь программы выбирает домен и имя сервера печати, выполняет необходимое действие, и в этот момент администратор печати перезагружает станцию. В этом случае программа может “повиснуть”или долго пытаться восстановить работоспособность, что ни в коем случае не является её дефектом или предлогом для повторной инсталляции и др. мер.
Сопровождением проекта является справочный файл, кроме того необходимо заметить, что написания кода на языке такого высокого уровня как VisualBasic оставляет возможность сохранить исходные тексты для дополнения необходимыми возможностями и др.
Заключение
Подводя итог в решении задачи проектирования ИВС в рамках курсовой работы, необходимо отметить, что данная задача структурирована и инкапсулирует раннее изученные материалы. Например, такие как сетевое проектирование, цифровые ЭВМ и периферийные устройства, а также алгоритмирование, построение диаграммы классов и программирование прикладных задач.
Хочу заметить, что в процессе проектирования и реализации были применены такие инструменты: RationalRose 2000, Visio 2000, MSVisualBasic 6.0.
В ходе выполнения задачи были встречены определённые трудности.