Способы и средства защиты информации 7 страница

- определение требований к программным средствам;

- разработку топологии, состава и структуры локальной вычислительной сети;

- требования к этапам и срокам выполнения работ.

ТЗ должно включать следующие разделы:

Введение.

1. Основание для разработки системы.

2. Общие положения.

3. Функциональная часть системы.

4. Обеспечивающая часть системы.

5. Организация работ и исполнители.

6. Этапы разработки и внедрения системы.

7. Предварительный расчет затрат на создание системы и экономической эффективности от внедрения.

После утверждения технического задания разрабатываются координационный план создания системы, сетевой график работ и проводится расчет затрат на разработку системы.

2.2. Проектирование информационных систем. Под проектированием экономических информационных систем понимается процесс разработки технической документации с подробным описанием всех проектных решений, связанных с организацией и эксплуатацией системы получения и преобразования исходной информации в результирующую. Данный процесс направлен на усовершенствование экономической информации системы объекта управление (ОУ), что предусматривает создание и внедрение комплексного решения экономических задач с применением современных электронных вычислительных машин (ЭВМ) и технических средств управления объектом.

Объектами проектирования (ОП) могут быть разные классы систем управления: предприятие, технологический процесс, область, организация, учреждение и т.п.

Целью проектирования является подбор технического и формирование информационного, математического, программного и организационно-правового обеспечения ИС.

2.2.1. Подходы к созданию информационных систем. В теории и практике создания ИС выделяют подходы: локальный, глобальный и системный.

Сущность локального подхода к проектированию ИС состоит в последовательном наращивании задач, которые решаются в системе управления на ЭВМ. При таких обстоятельствах проектирования ИС состоит из решения задач, ориентированных на удовлетворение потребностей конкретных подразделов или требований, связанных с реализацией конкретных функций управления. При этом данные размещаются в отдельных логически структурированных файлах.
Этот метод имеет серьезные недостатки:

‑ невозможность обеспечения рациональной организации комплексов задач;

‑ чрезмерность информации. Данные сохраняются в двух-трех копиях, происходит множественное дублирование файла запаса;

‑ противоречивость. Чрезмерное использование пространства памяти ЭВМ и дублирование информации могут привести к противоречиям. Если данные сохраняют и вводят дважды, то применение разных программ, проверка или обновление файлов в разное время создают увеличение противоречивой информации;

‑ низкая стандартизация программного обеспечения (ПО). Программы разрабатывают относительно задач, массивов, хотя и используют отдельные стандартные программные модули;

‑ негибкость. Низкая скорость обработки данных и их зависимость (физические данные сохраняются в отдельности от данных логического уровня) не дают возможности системе адекватно реагировать на динамические изменения окружающей среды, которая услож­няет ее эксплуатацию.

К положительным сторонам этого подхода можно отнести: относительно быструю отдачу, наглядности задач, возможность разработки небольшими «замкнутыми» группами, простоту управления состоянием систем., он предусматривает неограниченное развитие ИС.

При глобальном подходе вначале разрабатывают проект полной, завершенной системы, затем ее совершенствуют. Как правило, этот подход приводит к моральному старению еще до его внедрения, т.к. время разработки может превышать период обновления технических программных и иных средств, использованных в нем.

Системный подход к проектированию ИС предусматривает комплексное изучение, рассмотрение, описание определенного объекта в полном объеме с учетом его важных свойств. При данном подходе экономический объект рассматривается как совокупность взаимосвязанных элементов одной сложной динамической системы, которая пребывает в состоянии постоянных изменений под влиянием многих внутренних и внешних факторов связанных с процессами преобразования входного набора ресурсов в другие выходящие ресурсы.

Характерными признаками системного (комплексного) подхода являются: одновременный охват проектированием большого количества задач; максимальная типизация и стандартизация решений; многоаспектное представление о структуре ИС как о системе из нескольких классовых компонентов, относительная автономность разработки этих компонентов; ключевая роль базы данных; локальное внедрение функциональных задач.
При системном подходе к проектированию ИС необходимо исключить дублирования работ во время разработки системы, что нуждается в определение границ отдельных систем (подсистем, комплексов задач) и выделения сфер их деятельности; обеспечить сбалансированную последовательность разработки системы.

Задача системного подхода к созданию ИС - разработка всей совокупности методологических способов исследования (описание, анализ, синтез, реализация) систем разного типа. В методологическом отношении системный подход базируется на идеях целостности, целенаправленности, организованности изучаемых объектов, их внутренней активности и динамизме.

Системный подход является общей методологической базой проектирования ИС, базируется на концепции интеграции данных, которые описывают все сферы деятельности ОУ. Необходимым условием и задачей интеграции ИС является их совместимость, то есть способность взаимодействовать через посредничество обмена данными, которые характеризуют такие управляемые состояния объектов как прогнозируемый и практический. Этот метод характеризуется тем, что:

‑ предусматривает всестороннее и целостное оценивание динамических характеристик объекта;

‑ предусматривает рассмотрение всех элементов и составных процесса проектирование в их взаимосвязи, взаимозависимости и взаимовлияния в интересах оптимального достижения как отдельных, так и общих целей создания ИС;

‑ предусматривает учет возможных внешних и внутренних неблагоприятных условий, которые могут вывести объект из состояния равновесия.

‑ служит методологической основой, выходит из предпосылки - необходимости ана­лиза элементов и составных процесса проектирования в их взаимосвязи на основе широкого применения современных количественных исследовательских приемов.

Сущность системного подхода к проектированию ИС состоит в:

‑ одновременном охвате проектированием небольшого количества задач ОУ;

‑ максимальной типизации и стандартизации проектных решений;

‑ много аспектном представлении структуры ИС как системы, которая состоит из мно­гих компонентов (элементов) и относительной автономности их разработки;

‑ ключевой роли централизованных массивов информации;

‑ локальном внедрении и накоплении функциональных задач.

Преимущества с истемного подхода при проектировании и создании состоят в:

‑ исключении чрезмерного дублирования массивов информации;

‑ исключении (сведение к минимуму) дублирования в программировании благодаря использованию типичных и стандартных программ;

‑ типизации технологических процессов обработки данных;

‑ возможности построения интегрированной системы обработки данных;

‑ возможности системного технологического обеспечения ИС.

Системный подход основан на соблюдении принципов:

‑ конечной цели - абсолютный приоритет конечной (глобальной) цели;

‑ единства - рассмотрение системы как целого, так и совокупности частей (элементов);

‑ связанности - рассмотрение любой части вместе с ее связями с окружением;

‑ модульного построения - выделение модулей в системе и ее рассмотрение как совокупности модулей;

‑ иерархии - полезно вводить иерархию частей (элементов) и (или) их ранжирование;

‑ функциональности - общее рассмотрение структуры и функций с приоритетом функций над структурой;

‑ развития - учет изменений системы, ее способность к развитию, расширению, замене частей, накоплению информации,

‑ неопределенность - учет неопределенностей и случайностей в системе.

В составе системного подхода можно выделить два основных подхода к проектированию: структурный и процессный.

Структурный подход основан на использовании организационной структуры компании, когда проектирование системы идет по структурным подразделениям. Технологии деятельности в этом случае описываются через технологии работы структурных подразделений, а взаимодействия структурных подразделений - через модель верхнего уровня. Если компания представляет сложную структуру типа холдинга, или предприятие-сеть, то необходимо также иметь модель взаимодействия всех входящих в него элементов, в которой будут отражены не только технологические, но также финансовые и юридические моменты.. Главным недостатком структурного подхода является привязка к организационной структуре, которая очень быстро меняется, поэтому в проект ИС приходится часто вносить изменения. Актуализировать нужно также и саму ИС.

Процессный подход ориентирован не на организационную структуру, а на бизнес-процессы, которые, в отличие от организационной структуры, меняются реже. Как правило, основных бизнес-процессов на предприятии немного, обычно не более десяти. Процессный подход подводит к необходимости перехода на так называемое «тощее» производство или ресурсосберегающую организационную структуру. Основными аспектами такой реорганизации являются:

‑ широкое делегирование полномочий и ответственности исполнителям;

‑ сокращение количества уровней принятия решения;

‑ сочетание принципа целевого управления с групповой организацией труда;

‑ повышенное внимание к вопросам обеспечения качества продукции или услуг, а также боты предприятия в целом;

‑ автоматизация технологий выполнения бизнес-процессов.

2.2.2.Декомпозиция при структурном подходе к проектированию информационных систем. Одним из методов проектирования ИС является разделение ее на отдельные части, из которых в меру необходимости комплектуют конкретную автоматизированную информационную систему Такой метод называют декомпозицией.

Совокупность информации и совокупность связей между элементами ИС невозможно воспринять в целом и полностью. Поэтому, в соответствии с методом декомпозиции, для оперативного внедрения необходимо обеспечить оптимальную ее структурированность. Оптимально структурированная система является многоуровневой, многоцелевой и организованной совокупностью элементов (модулей) и удовлетворяет таким требованиям:

‑ каждый уровень иерархии должен полностью просматриваться и быть понятным;

‑ связи между элементами на одном уровне иерархии должны быть минимальными;

‑ не должно быть связей между элементами через один уровень иерархии;

‑ элемент высшего уровня может вызвать элемент следующего уровня и, передавая ему необходимую входную информацию, может образовывать с ним единое целое;

‑ элемент следующего уровня после окончания своей работы возвращает управле­ние элемента, который его вызвал, передавая ему результаты своей работы.

Жесткими являются ограничения только относительно структуры системы, поскольку невозможно разработать такую идеальную систему, что бы потом не вносить в нее изменений. Внесение изменений в хорошо структурированную систему касается немногих элементов, которые хорошо локализуются. В другом случае внесения даже мелких изменений приводит к перепроектировке, перепрограммированию больших частей системы.

Декомпозиция функциональной части автоматизированной ИС предусматривает установление структуры элементов (модулей) разных уровней: 1)комплекс первого уровня, охватывает автоматизированные подсистемы, комплексы задач; 2)комплекс второго уровня, к нему принадлежат автоматизированные функции (задачи) управления;).комплексы следующих уровней, это машинные процедуры, которые реализуются управленческим персоналом.

Функциональную декомпозицию ИС целесообразно осуществлять на основе такой схемы:

а) производственное объединение - промышленное предприятие - производство - цех - технологический процесс (участок) - рабочее место (вертикальная декомпозиция);

б) с выделением функций управления для каждого объекта по схеме: планирование - учет - контроль - анализ - регулирование (горизонтальная декомпозиция).

Кроме функциональной, используют декомпозицию организационного, информационного, технического, программного, и других обеспечений. Метод декомпозиции используют на каждой стадии проектирования ИС.

Декомпозиция предусматривает существование нескольких способов разделения проектируемой системы. Системный подход основывается на последовательном разделении исходной системы -экономического объекта или его части - на подсистемы, функции, комплексы задач, процедуры обработки данных по принципу «сверху вниз». Завершением является такое состояние объекта, когда в процессе расчленения получаются элементы, которые воспринимаются как неделимые объекты. Следует отметить, что процесс декомпозиции конечный. Декомпозиция, уменьшая сложность системы, обеспечивает условия для анализа и синтеза ее компонентов (часть ИС, которую после декомпозиции можно рассматривать как состоятельное целое). Разделение обычно выполняют таким способом, чтобы компоненты поддавались какой-либо классификации. Целесообразно проводить многоразовую декомпозицию по нескольким разным направлениям:.

Разделение может иметь материальную, функциональную, алгоритмическую оси. Например, при декомпозиции по административному разделению системы управления экономическим объектом выделяют: управление технической подготовкой производства, технико-экономическое планирование, оперативное управление производством и т.д. Также систему можно разделить по выполняемым функциям (учет, контроль, планирование и т.д.) и по ресурсам материальные, трудовые, денежные ресурсы, основные средства, готовая продукция).

Следующий шаг декомпозиции - выделение в компоненте функциональных процессов задач. Задача ИС (функция или часть функции ИС) - это формализованная совокупность автоматизированных действий, выполнение которых приводит к результатам заданного вида. При одном и том же способе декомпозиции системы на компоненты может оказаться, что одна и та же задача по содержанию в разных проектах принадлежит к разным компоненты. Однако неоднозначность заканчивается, как только процесс декомпозиции доводится до уровня экономических показателей. Показатель можно считать неделимым элементом (в информационном же аспекте показатель не является конечным элементом, т.к. может быть разделен на атрибуты, и т.д.)

Таким образом, выбор основы и границы декомпозиции определяется сущностью исследуемого объекта; целью, предметной областью, запасом знаний относительно объекта исследования.

Анализируя и описывая автоматизированные информационные системы, используют следующие виды структур, которые различают по типам элементов и связями между ними:

1) функциональные (элементы - компоненты, функции, задачи, процедуры; связи - информационные);

2) технические (элементы - устройства, компоненты, комплексы; связи - линии и каналы связи);

3) организационные (элементы- коллективы людей и отдельные исполнители; связи -информационные, соподчинения и взаимодействия);

4) программные (элементы программные модули и средства; связи управляющие);

5) информационные (элементы - формы существования и представления информации в теме; связи - операции преобразования информации в системе);

6) алгоритмические (элементы - алгоритмы, связи - информационные);

7) документальные (элементы - неделимые составляющие и документы ИС; связи взаимодействия, вхождения и соподчинения).

2.2.3. Стадии проектирования. На этапе проектирования можно выделить две стадии, которые завершаются подготовкой и утверждением двух документов: технического проекта (ТП) и рабочего проекта (РП).

Технический проект системы - это техническая документация, утвержденная в установленном порядке, содержащая общесистемные проектные решения, основные принципы функционирования и взаимодействия с другими АИС, структура АИС и ее подсистем, алгоритм решения задач, а также оценку экономической эффективности автоматизированной информационной системы управления и перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению. Техническим проектом раскрывается постановка автоматизируемых задач, их целевая функция и характеристика, даются алгоритмы и технология решения задач на ЭВМ, приводится подробное описание используемых экономико-математических методов, определяются эффективные меры контроля достоверности данных. На стадии технического проектирования много внимания уделяется проектированию обеспечивающих подсистем: формируются требования к обеспечивающим подсистемам, определяются способы сбора и организации данных, дается структура массивов информации на технических носителях, логическая структура баз данных. По программному обеспечению на этом этапе выбираются общесистемные решения, включая операционные системы, системы управления базами данных, определяется возможность настройки пакетов прикладных программ и др. Особое внимание уделяется проектным решениям по комплексу технических средств.

Заказчик на этом этапе завершает работу по составлению плана организационно- технических мероприятий по подготовке объекта к внедрению АИС (план мероприятий по подготовке объекта к внедрению должен содержать перечень работ, обеспечивающих внедрение системы, с указанием содержания и сроков их выполнения, ответственного исполнителя и формы завершения работ), проводит мероприятия по адаптации управленческих кадров к новым условиям работы, принимает участие в проектировании форм входных и выходных документов, разрабатывает под руководством проектировщиков систему классификации и кодирования, используемую на данном п/п. Основная задача разработчика на этом этапе заключается в создании технического проекта в соответствии с техническим заданием.

Рабочий проект - это техническая документация, утвержденная в установленном порядке, содержащая уточненные данные и детализированные общесистемные проектные решения, программы и инструкции по решению задач, а также уточненную оценку экономической эффективности АИС и уточненный перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению. Основанием для начала работ на стадии рабочего проектирования является утвержденный технический проект. В связи с тем, что основная цель рабочего проекта- это разработка технической, рабочей документации, необходимой для отладки и внедрения АИС, проведение приемно-сдаточных мероприятий и обеспечение нормального функционирования системы, рабочий проект не утверждается. По своей структуре он аналогичен техническому проекту и содержит в принципе те же разделы. В него входят уточненные и детализированные общесистемные проектные решения, программы, локальные проектные решения по отдельным функциональным и обеспечивающим подсистемам, доведенные до инструктивных материалов, перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению. Программная документация рабочего проекта включает:

1.Руководство программиста, содержащее описания используемых средств программирования, непосредственно программ и их функционирования, алгоритмов обработки данных, способов и средств диагностики и др.

2.Руководство оператора, в составе которого можно выделить описание его действий при запросах программы, правила организации программ на внешних носителях, тестирование.

3.Эксплуатационные программы, если используется ППП, или тексты программ.

4.Контрольный пример, который включает описание проверяемых функций и параметров, состава необходимых технических средств, входной информации и результатов апробирования.

5.В состав технических инструкций, которые, как правило, являются типовыми, входят инструкции по: сбору, регистрации, контролю и передаче информации; переносу ее на машинные носители, ведению архива носителей документов; порядку передачи выходной, результатной информации.

6.Должностные инструкции определяют права и обязанности производственного и управленческого персонала при эксплуатации АИС, регламентируют их действия в новых условиях производства.

2.2.4. Методы и средства создания.информационных систем Современная технология создания АИС - совокупность эффективных средств и методов проектирования, позволяющих упростить данный процесс, уменьшить стоимостные затраты, сократить календарные сроки проектирования системы и, в конечном итоге, за счет возможности более широкого выбора проверенных прогрессивных проектных решений, повысить качество разработки.

Метод создания ИС ‑ это поддерживаемый соответствующими средствами проектирования способ ее создания.

² В ходе разработки ИС и ее структуры используют два метода - «сверху-вниз» и «снизу- вверх» (или локальный и системный подходы).

²Также существуют методы создания ИС, ориентированные на данные и ориентированные на процедуры. Основные типы данных относительно стабильны; процедуры обработки данных, программные процессы, сети и аппаратура ЭВМ быстро изменяются (т.к. экономический объект в основном изменяется, за исключением добавления новых элементов, а само производство динамично), поэтому методы, ориентированные на данные, если их правильно использовать, имеют успех где методы, ориентированные на процедуры, его не имеют.

² Методы создания ИС также можно классифицировать по степени автоматизации проектных работ: оригинальные, типовые, автоматизированные.

Методы оригинального проектирования являются традиционными и ориентированы на одно предприятие. Характерная черта - разработка оригинальных методик обследования объекта, его внедрения, создания необходимой проектной документации в виде индивидуального проекта. Достоинство - отражение в проекте АИС специфических особенностей объекта автоматизации. Недостатки: сравнительно высокая трудоемкость и большие сроки разработки, низкий показатель функциональной надежности и адаптируемости к изменяющимся условиям, низкий показатель функциональной надежности. Проекты, созданные оригинальным методом, поддаются модернизации, однако в чистом виде этот метод используется редко. Особенно актуален при автоматизации сложных, неординарных объектов.

Типовое проектирование - индустриальный метод создания АИС, использующий ТПР и ППП, характеризуется наличием апробированных, типовых организационно-экономических, технических, информационных, математических и программных средств автоматизации управления. Процесс типового проектирования заключается в выборе и привязке указанных средств в соответствии с требованиями конкретной системы. Типовое проектирование призвано устранить дублирование проектов, создать основу для расширения обмена готовыми типовыми компонентами, облегчить разработку рекомендаций по изменению организационной структуры и методов управления с учетом отраслевых и внутрихозяйственных особенностей. ТПР создаются по модульному принципу, когда каждое проектное решение расчленяется на отдельные составные части- модули, которые реализуют определенную часть ТПР. Это позволяет создать проект новой информационной системы путем сочетания отдельных типовых модулей. Достоинства: уменьшает трудоемкость, снижает стоимость и сокращает сроки проектирования, повышая его качество путем более полного охвата задач функциональных подсистем, строгого соблюдения требований нормативных документов, применения передовых технических решений.

Методы типового проектирования предусматривают разделение системы на состав компоненты (функции, алгоритмы) и создание для каждого из них законченного проектного с дальнейшими необходимыми модификациями. В зависимости от уровня декомпозиции эти методы подразделяют на:

‑ элементный - использование типовых проектных решений;

‑ компонентный - использование ППП;

‑ объектный - использование типовых проектов ИС.

а) Сущность элементного подхода состоит в том, что декомпозиция ИС выполняется на уровне задач и отдельных проектных решений по информационному, техническому, программному обеспечению. Для каждого такого элемента создаются типовые проектные решения. Преимущества: модульный принцип построения; упрощение документации (оформление в виде проектной документации ТПР может использоваться в проекте ИС); наличие готовых программных продуктов и возможность их использования; значительное снижение трудоемкости (30 % в сравнении с оригинальным проектированием). Недостатки: продолжительные сроки разработки ИС; низкая функциональная надежность; плохая модернизируемость и пр.

б) Сущность компонентного проектирования состоит в более высокой интеграции типологии элементов на уровне функций. Преимущества: модульное построение средств проектирования; возможность использования одинаковых компонентов для разных объектов; наличие апробированных программных средств. Недостатки: отсутствие средств модернизации и сопровождения ИС; отсутствие автоматизированной системы комплектования компонентов; недостаточность средств, обеспечивающих функциональную надежность (до трех лет); высокая трудоемкость проектирования в сравнении с элементным методом (на 25%).

в) Сущность объектного проектирования состоит в том, что типовым элементом выступает система управления объектом в целом, т.е. создается типовой проект ИС для обобщенного обычно из некоторого класса объектов управления. Преимущества: проектирование ИС сводится к подготовке и внедрению типового проекта; трудоемкость в сравнении с элементным методом сокращается в 2-3 раза. Недостатки: незначительное количество объектов, для которых может быть эффективно пользован проект, и поэтому необходимо большое число типовых проектов; низкий уровень адаптации; функционально нестойкие, слабые средства модернизации и сопровождения; очень высокие требования к квалификации разработчиков; типовой проект быстро морально устаревает вследствие изменения методов хозяйствования и совершенствования комплекса технических средств.

Применяется метод недостаточно широко, т.к. слишком много разнообразных объектов, а модификация типового проекта системы в соответствии с конкретными условиями объекта автоматизации требует больших трудовых и материальных затрат.

Отдельной группой выделяется метод группового проектирования. Его сущность: предварительно подбирается группа объектов, однотипных по характеристикам их информационных систем, среди них выбирается базовый объект, для которого и разрабатывается проект, причем могут использоваться различные методы и способы проектирования, главное- это обеспечение его высокой адаптивности. Основная сфера применения этого метода- непромышленные объекты (например склады), т.к. они более устойчивы с позиции экономической информационной системы.

Сущность метода автоматизированного проектирования (САПР) состоит в возможности построения и поддержки в системе проектирования некоторой глобальной информационной модели объекта управления. Модель содержит в формализованном виде описание совокупное информационных компонентов и отношений между ними, включая их связи и алгоритмических отношения.

Известен и другой подход к созданию информационных систем управления, основанный на модели процесса управления. Согласно этому подходу подробнейшим образом изучают действующую управляющую часть системы (функции отдельных служб и работников) и строят модель процесса управления - формализованное представление деятельности аппарата управления по сбору, передаче, хранению и обработке документов.

Создание и использование САПР обеспечивает достаточно высокий уровень функциональной надежности, комплексный охват всех технологических процессов, снижение трудоемкости проектных работ с максимальным учетом интересов объекта автоматизации. Однако этот метод достаточно дорог и требует высококвалифицированных разработчиков. Преимущества: наличие актуальной модели объекта; комплексный охват проектирования средствами САПР; возможность интерактивного взаимодействия с ЭВМ на всех этапах программирования и функционирования системы; снижение трудоемкости проектирования в 2-10 раз сравнению с ППП; достаточно высокий уровень функциональной и адаптивной надежности. Недостатки: отработана лишь общая теория САПР ИС, небольшой опыт практического пользования; сложность эксплуатации; высокая стоимость разработки ИС. Развитие и применение САПР предопределило переход к созданию индивидуальных проектов, но на значительно более высоком уровне, по сравнению с оригинальным методом проектирования.

Средства создания ИС - это типовые проектные решения, пакеты прикладных программ типовые проекты или инструментальные средства проектирования ИС. Средства создания ИС делятся на инструментальные и объектные.

Инструментальные средства ориентированы непосредственно на процесс проектирования и предназначены для повышения производительности труда разработчика (например, документы программ).