КСА ПЦО "Радіомережа" - третє покоління програмного забезпечення ПЦО

Розробка та технічна підтримка програмного забезпечення (ПЗ) інтегрованих систем безпеки є трудомістким та дорогим процесом. Один із шляхів зменшення часу та вартості розробки, підвищення функціональних можливостей та збільшення життєвого циклу ПЗ – це використання технології, що спрощує та автоматизує створення та реалізацію інформаційної моделі в програмному коді.

О.М. Морозов Генеральний директор ТОВ "Конструкторське бюро систем зв'язку", Група компаній АСБ

Комплекс засобів автоматизації пунктів централізованої охорони (КСА ПЦО) "Радіомережа" має такі основні особливості:

Витоки створення КСА ПЦО "Радіомережа"

КСА ПЦО "Радіомережа" створено колективом програмістів, який протягом двох десятків років спеціалізується на розробці програмного забезпечення для систем безпеки. Цим колективом розроблено кілька поколінь АРМ, які знайшли широке застосування у підрозділах охорони. Серед даних розробок найбільшу популярність здобули КСА ПЦО НДЦ "Охорона" та "Егіда", що зарекомендували себе в експлуатації як надійне та зручне ПЗ. У цьому сенсі КСА ПЦО "Радіомережа" увібрав у себе весь попередній професійний досвід. Звісно ж, що цей досвід важливий і цінний як безпосередньо розробників, а й кінцевих користувачів, оскільки у експлуатації дуже важливо розуміти як " зроблено " , а й " чому так зроблено " . У цьому сенсі в розмові про КСА ПЦО "Радіомережа" доречно торкнутися короткої історії створення його попередників, що і буде зроблено нижче.

Один із невблаганних законів Мерфі говорить: "Щойно проект остаточно прийнятий, він стає застарілим у сенсі своїх концепцій". Тому,приступаючи до КСА ПЦО "Радіомережа", розробники насамперед піддали ревізії концепції, на яких базуються попередні проекти. Було проаналізовано питання економіки, експлуатації, архітектури програмно-апаратної платформи, інформаційної моделі, технології розробки та життєвого циклу прикладного ПЗ. Вартість комплексу програмно-апаратних засобів ПЦО складається з вартості таких складових:

апаратної платформи (комп'ютери та обладнання локально-обчислювальної мережі (ЛВС));
програмної платформи (операційної системи та системи управління базами даних (СУБД);
експлуатації.

На вартість апаратної та програмної платформ КСА ПЦО основний вплив має архітектура ЛОМ, яка може бути одноранговою або з виділеним сервером. Теоретично, за інших рівних умов, ЛОМ з виділеним сервером надійніше, проте значно дорожче і складніше в експлуатації. Проаналізувавши всі "за" і "проти", для КСА ПЦО "Радіомережа" було обрано програмно-апаратну платформу наступної конфігурації:

однорангова ЛОМ;
операційна система Windows ХР (у найближчій перспективі – Windows 7);
система управління БД Firebird, що вільно розповсюджується.

Надійність роботи однорангової платформи КСА ПЦО "Радіомережа" забезпечується спеціальною архітектурою прикладного ПЗ, заснованої на розподіленому середовищі функціонування, що самосинхронізується, і описується далі. Життєвий цикл прикладного ПЗ попередніх розробок схематично полягає в наступному. Насамперед виконується дослідження предметної області (що представляє у разі систему безпеки) і будується її інформаційна модель. Це досить тривалий, трудомісткий та неформальний процес. Помилки, допущені на цьомуНа етапі, згодом призводять у кращому разі до необхідності нескінченного "латання дірок" у вигляді безсистемних доповнень до інтерфейсу, що реалізують не враховані раніше інформаційні та функціональні потреби. Після розробки інформаційної моделі шляхи розробників, образно кажучи, розходяться. Кожен із них починає програмувати свою частину комплексу. При цьому важливо, що розроблена раніше інформаційна модель втілюється в програмному коді кожним програмістом і в кожному з АРМ. Це призводить до надмірно великої трудомісткості розробки та супроводу ПЗ. З іншого боку, зміна інформаційної моделі у процесі чи зміни предметної області чи ставлення до неї розробників призводить до необхідності переписувати значні шматки коду. Останнє особливо суттєво, оскільки вдосконалення ПЗ у вигляді випуску нових версій становить більшу частину його життєвого циклу (наприклад, розробка першої версії КСА ПЦО НДЦ "Охорона" зайняла приблизно один рік, а випуск наступних модифікацій - п'ять років). Описана технологія розробки програмного забезпечення, як уже зазначалося, була використана в попередніх проектах. Випуск нових версій ускладнювало те, що насправді вони були не одна, а три БД (інформаційна, оперативна і подієва). Тому використання технології, яка спрощує і певною мірою автоматизує процес "матеріалізації" інформаційної моделі в програмному коді, є очевидним і суттєвим ресурсом для прискорення розробки, підвищення функціональних можливостей та збільшення життєвого циклу ПЗ. Для усунення зазначених недоліків у КСА ПЦО "Радіомережа" була використана архітектура ПЗ, заснована на розподіленому середовищі функціонування, що самосинхронізується, конфігурується за допомогою розширеної мови розмітки (XML).

ЇїНа відміну від використаних раніше полягає в тому, що після розробки інформаційної моделі вона не передається в певному описовому вигляді безпосередньо програмістам для подальшої реалізації в програмному коді, а використовується як вхідні дані для системної (тобто призначеної для забезпечення функціонування комплексу в цілому, а не виконання прикладного завдання) компоненти ПЗ комплексу. У КСА ПЦО "Радіомережа" така системна компонента має назву розподіленого ядра (далі - ядра) або розподіленого самосинхронізуючого середовища виконання. Фактично ядро є своєрідним "конструктором", з якого "збираються" інтерфейс та функціонал будь-якого з АРМ, що входить до складу комплексу. З появою нових вимог до інтерфейсу та функціоналу ядро може бути допрацьовано до нових можливостей, які стають доступними для застосування в АРМ. При використанні цієї технології технологія АРМ полягає просто у вказівці того, які ресурси ядра йому потрібні. Вся інформація, що описує інформаційну модель комплексу (структура та склад бази даних, протоколи обміну, елементи інтерфейсу) і необхідна для його роботи, міститься в конфігураційному текстовому XML-файлі. Розподілене ядро та конфігураційний XML-файл входять до складу комплекту програмного забезпечення кожного робочого місця. Ядро працює так:

при запуску будь-якого типу АРМ зчитує опис системи конфігураційного файлу, перевіряє наявність БД на локальному комп'ютері і створює БД за її відсутності відповідно до опису;
перевіряє наявність БД на інших комп'ютерах ЛОМ та за їх наявності проводить автоматичну синхронізацію БД;
забезпечує мережеву взаємодію між АРМ (обмін даними та подіями);
створює та забезпечує функціонал та синхронізацію вмістув елементах інтерфейсу АРМ (план, таблиця, перелік, картка тощо). Використана технологія дозволила легко вирішити завдання суміщення в одній програмі функцій адміністратора бази даних та інженера. Насамперед до складу комплексу вимушено входили два АРМ - АРМ АБД та АРМ "Інженер", які багато в чому дублювали можливості один одного. Фактично АРМ " Інженер " був усічений АРМ АБД з функціями ведення протоколу подій. Тепер до складу інтерфейсу АРМ АБД просто було введено вікно "Протокол", функціонал якого підтримується ядром і відповідає функціоналу АРМ ДПУ;
створює та синхронізує стан об'єктів інформаційної моделі АРМ відповідно до опису їх у конфігураційному файлі та наявністю в БД;
створює та обслуговує віртуальні канали передачі повідомлень, розподіляє навантаження між АРМ, забезпечує гаряче резервування АРМ та БД.

Склад КСА ПЦО "Радіомережа"

КСА ПЦО "Радіомережа" інтегрує роботу з такими підсистемами:

До складу КСА ПЦО "Радіомережа" входять АРМ чергового пульта управління (АРМ ДПУ) та АРМ адміністратора бази даних (АРМ АБД). Основний екран АРМ ДПУ представлений малюнку. Практика показує, що вимоги до складу інформації на екрані АРМ ДПУ дуже суперечливі. З одного боку, оператору потрібна докладна інформація про конкретний об'єкт, що охороняється, з іншого - йому необхідні відомості про поточну оперативну обстановку в його зоні обслуговування (відповідальності), тобто. список усіх тривожних ситуацій. В АРМ ДПУ це протиріччя дозволяється наявністю двох панелей - панелі тривог (10) та панелей даних (6, 7, 8).

На панелі тривог відображається список абонентських номерів, зони яких перебувають у тривожному стані. На панелі даних відображаються:

Підбиваючи підсумкиописи КСА ПЦО "Радіомережа", зазначимо, що реалізовані в ньому рішення та технології забезпечують:

Закони Мерфі невблаганні. Як тільки проект остаточно прийнято, він стає застарілим у сенсі своїх концепцій. Однак у кожному законі є винятки. Ми постаралися зробити все, щоб КСА ПЦО "Радіомережа" став таким винятком.