Жизненный цикл информационной системы

Описание
Жизненный цикл информационной системы - это процесс ее построения и развития. Период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания информационной системы и заканчивается в момент ее полного изъятия из эксплуатации.

Для описания используются различные стандарты:
  • ГОСТ 34.601-90
  • ISO/IEC 12207:1995 (русский аналог ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99)
  • Rational Unified Process
  • Microsoft Solutions Framework (MSF)
  • Экстремальное программирование (XP)
стандарт ГОСТ 34.601-90
Стандарт предусматривает следующие стадии и этапы создания автоматизированной системы:

  1. Формирование требований к АС
    1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС
    2. Формирование требований пользователя к АС
    3. Оформление отчета о выполнении работ и заявки на разработку АС
  2. Разработка концепции АС
    1. Изучение объекта
    2. Проведение необходимых научно-исследовательских работ
    3. Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователей
    4. Оформление отчета о проделанной работе
  3. Техническое задание
    1. Разработка и утверждение технического задания на создание АС
  4. Эскизный проект
    1. Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям
    2. Разработка документации на АС и ее части
  5. Технический проект
    1. Разработка проектных решений по системе и ее частям
    2. Разработка документации на АС и ее части
    3. Разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий
    4. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта
  6. Рабочая документация
    1. Разработка рабочей документации на АС и ее части
    2. Разработка и адаптация программ
  7. Ввод в действие
    1. Подготовка объекта автоматизации
    2. Подготовка персонала
    3. Комплектация АС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями)
    4. Строительно-монтажные работы
    5. Пусконаладочные работы
    6. Проведение предварительных испытаний
    7. Проведение опытной эксплуатации
    8. Проведение приемочных испытаний
  8. Сопровождение АС.
    1. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами
    2. Послегарантийное обслуживание
Эскизный, технический проекты и рабочая документация — это последовательное построение все более точных проектных решений по всем видам обеспечения информационной системы.

Данный стандарт не вполне подходит для проведения разработок в настоящее время: многие процессы отражены недостаточно, а некоторые положения устарели.
Стандарт ISO/IEC 12207:1995
Стандарт определяет структуру жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ИС.

Каждый процесс разделен на набор действий, каждое действие — на набор задач. Каждый процесс, действие или задача инициируется и выполняется другим процессом по мере необходимости, причем не существует заранее определенных последовательностей выполнения. Связи по входным данным при этом сохраняются.

Процессы жизненного цикла ИС

  1. Основные:
    1. Приобретение (действия и задачи заказчика, приобретающего ИС)
    2. Поставка (действия и задачи поставщика, который снабжает заказчика программным продуктом или услугой)
    3. Разработка (действия и задачи, выполняемые разработчиком: создание ПО, оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка тестовых и учебных материалов и т. д.)
    4. Эксплуатация (действия и задачи оператора — организации, эксплуатирующей систему)
    5. Сопровождение (действия и задачи, выполняемые сопровождающей организацией, то есть службой сопровождения). Сопровождение — внесений изменений в ПО в целях исправления ошибок, повышения производительности или адаптации к изменившимся условиям работы или требованиям.
    6. Приобретение (действия и задачи заказчика, приобретающего ИС)
    7. Поставка (действия и задачи поставщика, который снабжает заказчика программным продуктом или услугой)
    8. Разработка (действия и задачи, выполняемые разработчиком: создание ПО, оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка тестовых и учебных материалов и т. д.)
    9. Эксплуатация (действия и задачи оператора — организации, эксплуатирующей систему)
    10. Сопровождение (действия и задачи, выполняемые сопровождающей организацией, то есть службой сопровождения). Сопровождение — внесений изменений в ПО в целях исправления ошибок, повышения производительности или адаптации к изменившимся условиям работы или требованиям.
  2. Вспомогательные
    1. Документирование (формализованное описание информации, созданной в течение ЖЦ ИС)
    2. Управление конфигурацией (применение административных и технических процедур на всем протяжении ЖЦ ИС для определения состояния компонентов ИС, управления ее модификациями).
    3. Обеспечение качества (обеспечение гарантий того, что ИС и процессы ее ЖЦ соответствуют заданным требованиям и утвержденным планам)
    4. Верификация (определение того, что программные продукты, являющиеся результатами некоторого действия, полностью удовлетворяют требованиям или условиям, обусловленным предшествующими действиями)
    5. Аттестация (определение полноты соответствия заданных требований и созданной системы их конкретному функциональному назначению)
    6. Совместная оценка (оценка состояния работ по проекту: контроль планирования и управления ресурсами, персоналом, аппаратурой, инструментальными средствами)
    7. Аудит (определение соответствия требованиям, планам и условиям договора)
    8. Разрешение проблем (анализ и решение проблем, независимо от их происхождения или источника, которые обнаружены в ходе разработки, эксплуатации, сопровождения или других процессов)
    9. Документирование (формализованное описание информации, созданной в течение ЖЦ ИС)
    10. Управление конфигурацией (применение административных и технических процедур на всем протяжении ЖЦ ИС для определения состояния компонентов ИС, управления ее модификациями).
    11. Обеспечение качества (обеспечение гарантий того, что ИС и процессы ее ЖЦ соответствуют заданным требованиям и утвержденным планам)
    12. Верификация (определение того, что программные продукты, являющиеся результатами некоторого действия, полностью удовлетворяют требованиям или условиям, обусловленным предшествующими действиями)
    13. Аттестация (определение полноты соответствия заданных требований и созданной системы их конкретному функциональному назначению)
    14. Совместная оценка (оценка состояния работ по проекту: контроль планирования и управления ресурсами, персоналом, аппаратурой, инструментальными средствами)
    15. Аудит (определение соответствия требованиям, планам и условиям договора)
    16. Разрешение проблем (анализ и решение проблем, независимо от их происхождения или источника, которые обнаружены в ходе разработки, эксплуатации, сопровождения или других процессов)
  3. Организационные
    1. Управление (действия и задачи, которые могут выполняться любой стороной, управляющей своими процессами)
    2. Создание инфраструктуры (выбор и сопровождение технологии, стандартов и инструментальных средств, выбор и установка аппаратных и программных средств, используемых для разработки, эксплуатации или сопровождения ПО)
    3. Усовершенствование (оценка, измерение, контроль и усовершенствование процессов ЖЦ)
    4. Обучение (первоначальное обучение и последующее постоянное повышение квалификации персонала)

Каждое действие включает ряд задач, рассписывать их не будем
Стандарт Rational Unified Process
В основе RUP лежат следующие принципы:

  • Ранняя идентификация и непрерывное (до окончания проекта) устранение основных рисков.
  • Концентрация на выполнении требований заказчиков к исполняемой программе (анализ и построение модели прецедентов (вариантов использования)).
  • Ожидание изменений в требованиях, проектных решениях и реализации в процессе разработки.
  • Компонентная архитектура, реализуемая и тестируемая на ранних стадиях проекта.
  • Постоянное обеспечение качества на всех этапах разработки проекта (продукта).
  • Работа над проектом в сплочённой команде, ключевая роль в которой принадлежит архитекторам.

RUP использует итеративную модель разработки. В конце каждой итерации проектная команда должна достичь запланированных на данную итерацию целей, создать или доработать проектные артефакты и получить промежуточную, но функциональную версию конечного продукта. Итеративная разработка позволяет быстро реагировать на меняющиеся требования, обнаруживать и устранять риски на ранних стадиях проекта, а также эффективно контролировать качество создаваемого продукта. Первые идеи итеративной модели разработки были заложены в «спиральной модели»

1. Начальная стадия (Inception)

В фазе начальной стадии:

  • Формируются видение и границы проекта.
  • Создается экономическое обоснование.
  • Определяются основные требования, ограничения и ключевая функциональность продукта.
  • Создается базовая версия модели прецедентов.
  • Оцениваются риски.
При завершении начальной фазы оценивается достижение этапа жизненного цикла цели, которое предполагает соглашение заинтересованных сторон о продолжении проекта.

2. Уточнение (Elaboration)

В фазе «Уточнение» производится анализ предметной области и построение исполняемой архитектуры. Это включает в себя:

  • Документирование требований (включая детальное описание для большинства прецедентов).
  • Спроектированную, реализованную и оттестированную исполняемую архитектуру.
  • Обновленное экономическое обоснование и более точные оценки сроков и стоимости.
  • Сниженные основные риски.
Успешное выполнение фазы уточнения означает достижение этапа жизненного цикла архитектуры

3. Построение (Construction)

В фазе «Построение» происходит реализация большей части функциональности продукта. Фаза Построение завершается первым внешним релизом системы и вехой начальной функциональной готовности.

4. Внедрение (Transition)

В фазе «Внедрение» создается финальная версия продукта и передается от разработчика к заказчику. Это включает в себя программу бета-тестирования, обучение пользователей, а также определение качества продукта. В случае, если качество не соответствует ожиданиям пользователей или критериям, установленным в фазе Начало, фаза Внедрение повторяется снова. Выполнение всех целей означает достижение вехи готового продукта и завершение полного цикла разработки.
Стандарт Microsoft Solutions Framework (MSF)
Методология разработки программного обеспечения, предложенная корпорацией Microsoft. MSF опирается на практический опыт Microsoft и описывает управление людьми и рабочими процессами в процессе разработки решения.
MSF состоит из двух моделей и трех дисциплин:

  • Модели:
    • модель проектной группы. описывает подход к организации работающего над проектом персонала и его деятельности в целях максимизации успешности проекта. Данная модель определяет ролевые кластеры, их области компетенции и зоны ответственности, а также рекомендации членам проектной группы, позволяющие им успешно осуществить свою миссию по воплощению проекта в жизнь.
    • модель процессов. представляет общую методологию разработки и внедрения IT решений. Модель благодаря своей гибкости и отсутствию жестко навязываемых процедур она может быть применена при разработке весьма широкого круга IT проектов. Сочетает в себе свойства двух стандартных производственных моделей: каскадной (waterfall) и спиральной (spiral). Модель процессов в MSF 3.0 была дополнена ещё одним инновационным аспектом: она покрывает весь жизненный цикл создания решения, начиная с его отправной точки и заканчивая непосредственно внедрением.
  • Дисциплины:
    • дисциплина управление проектами. MSF не предоставляет конкретных рецептов управления проектами и не содержит объяснений разнообразных методов работы, которые применяют опытные менеджеры. Принципы формируют следующий подход к управлению проектами:
      • ответственность за управление проектом распределенная между лидерами ролевых кластеров внутри команды — каждый член проектной группы отвечает за общий успех проекта и качество создаваемого продукта.
      • профессиональные менеджеры выступают в качестве консультантов и наставников команды, а не выполняют функции контроля над ней — в эффективно работающей команде каждый её член имеет необходимые полномочия для выполнения своих обязанностей и уверен, что получит от коллег все необходимое.
    • дисциплина управление рисками. MSF видит в изменениях и возникающей из-за них неопределенности неотъемлемые части жизненного цикла информационных технологий. Дисциплина управления рисками в MSF отстаивает превентивный подход к работе с рисками в условиях неопределенности, непрерывное оценивание рисков и использование информации о рисках в рамках процесса принятия решений на протяжении всего жизненного цикла проекта. Данная дисциплина предлагает принципы, идеи и рекомендации, подкрепленные описанием пошагового процесса для успешного активного управления рисками. Этот процесс включает в себя выявление и анализ рисков; планирование и реализацию стратегий по их профилактике и смягчению возможных последствий; отслеживание состояния рисков и извлечение уроков из обретенного опыта.
    • дисциплина управление подготовкой. Посвящена управлению знаниями, профессиональными умениями и способностями, необходимыми для планирования, создания и сопровождения успешных решений. Дисциплина управления подготовкой описывает фундаментальные принципы и дает рекомендации по применению превентивного подхода к управлению знаниями на протяжении всего жизненного цикла информационных технологий. Эта дисциплина также рассматривает планирование процесса управления подготовкой.
Стандарт Экстремальное программирование (XP)
Методология XP строится вокруг четырех процессов: кодирования, тестирования, проектирования и анализа. Опишем 13 практик, которые применяются при экстремальном программировании:

1. Смешанная команда. Все участники проекта работают как одна команда. В нее обязательно входит представитель заказчика, разбирающийся в бизнесе. Заказчик выдвигает требования к продукту и расставляет приоритеты в реализации функциональности. Со стороны исполнителей в команду входят разработчики и тестировщики, тимлид, и менеджер, который обеспечивает команду ресурсами.

2. Игра в планирование. Планирование в XP проводят в два этапа — планирование релиза и планирование итераций. Итерация занимает от 2 до 6 недель. Так как требования заказчика часто размытые, разработчики конкретизируют их и дробят на части, реализация которых занимает не более одного дня. Задачи записываются на карточки, а заказчик определяет их приоритет. Дальше разработчики оценивают, сколько времени уйдет на каждую задачу. Когда задачи описаны и оценены, заказчик просматривает документацию и дает добро на начало работы. Планирование итераций проводится каждые две недели, иногда чаще или реже. Заказчик обязательно присутствует: он определяет функциональность на следующую итерацию и вносит изменения в требования к продукту.

3. Частые релизы версий. В XP версии выпускаются часто, но с небольшим функционалом. Во-первых, маленький объем функциональности легко тестировать и сохранять работоспособность всей системы. Во-вторых, каждую итерацию заказчик получает часть функционала, несущую бизнес-ценность.

4. Пользовательские тесты. Заказчик сам определяет автоматизированные приемочные тесты, чтобы проверить работоспособность очередной функции продукта. Команда пишет эти тесты и использует их для тестирования готового кода.

5. Коллективное владение кодом. В XP любой разработчик может править любой кусок кода, т.к. код не закреплен за своим автором. Кодом владеет вся команда.

6. Непрерывная интеграция кода. Это значит, что новые части кода сразу же встраиваются в систему — команды XP заливают новый билд каждые несколько часов и чаще. Во-первых, сразу видно, как последние изменения влияют на систему. Если новый кусок кода что-то сломал, то ошибку найти и исправить в разы проще, чем спустя неделю. Во-вторых, команда всегда работает с последней версией системы.

7. Стандарты кодирования. Когда кодом владеют все, важно принять единые стандарты оформления, чтобы код выглядел так, как будто он написан одним профессионалом.

8. Метафора системы. Метафора системы — это ее сравнение с чем-то знакомым, чтобы сформировать у команды общее видение. Обычно метафору системы продумывает тот, кто разрабатывает архитектуру и представляет систему целиком.

9. Устойчивый темп. XP команды работают на максимуме продуктивности, сохраняя устойчивый темп. При этом экстремальное программирование негативно относится к переработкам и пропагандирует 40-часовую рабочую неделю.

10. Разработка, основанная на тестировании. Одна из самых трудных практик методологии. В XP тесты пишутся самими программистами, причем ДО написания кода, который нужно протестировать. При таком подходе каждый кусок функционала будет покрыт тестами. Когда пара программистов заливают код в репозиторий, сразу запускаются модульные тесты. И ВСЕ они должны сработать. Тогда разработчики будут уверены, что движутся в правильном направлении.

11. Парное программирование. Представьте двух разработчиков за одним компьютером, работающих над одним куском функциональности продукта. Это и есть парное программирование. Из двух вариантов решения проблемы выбирается лучший, код оптимизируется сразу же, ошибки отлавливаются еще до их совершения. В итоге имеем чистый код, в котором хорошо разбираются сразу двое разработчиков.

12. Простое проектирование. Означает делать только то, что нужно сейчас, не пытаясь угадать будущую функциональность. Простое проектирование и непрерывный рефакторинг дают синергетический эффект — когда код простой, его легко оптимизировать.

13. Рефакторинг процесс постоянного улучшения архитектуры системы, чтобы привести его в соответствие новым требованиям. Рефакторинг включает удаление дублей кода, повышение связности и снижение сопряжения. XP предполагает постоянные рефакторинги, поэтому дизайн кода всегда остается простым.