Проектирование программного сервиса для мониторинга серверов банковской информационной системы

"Научный аспект №6-2024" - Информ. технологии

УДК 004.4

Кузнецов Алексей Константинович – студент института информационных технологий Российского технологического университета МИРЭА.

Рысин Михаил Леонидович – кандидат педагогических наук, доцент кафедры математического обеспечения и стандартизации информационных технологий Российского технологического университета МИРЭА.

Аннотация. В статье рассматриваются процесс разработки программного сервиса для мониторинга серверов банковской информационной системы. Приведен перечень функциональных требований. Описываются практические методы проектирования сервиса, в том числе его серверной и клиентской частей, базы данных Firebase, ролевой модели и UX. Обоснован выбор инструментов разработки – IDE Android Studio, языки Java и XML. Описаны результаты тестирования программного сервиса.

Ключевые слова: мониторинг серверов, проектирование информационной системы, путь пользователя, Java, Use Case.

Введение

С ростом использования мобильных приложений в компаниях, важно следить за состоянием серверов, на которых развернуты данные. Автоматизированные системы мониторинга помогут оперативно выявлять и устранять потенциальные проблемы, обеспечивая бесперебойную работу мобильных сервисов. Постоянное обновление и поддержка серверов позволят компаниям эффективно развивать свои онлайн-системы, а также обеспечат стабильную работу всей инфраструктуры.

Надежность и безотказность работы серверов являются критически важными вопросами для любой организации.

Развитие технологий и широкое использование мобильных устройств ведут к необходимости контроля и мониторинга серверов с помощью мобильных приложений.

Мобильное приложение для мониторинга состояния серверов предоставляет операторам сетей инструменты, необходимые для постоянного контроля и анализа работы серверов. Оно позволит оперативно отслеживать показатели нагрузки, доступности, скорости и производительности серверов в режиме реального времени.

Рассматриваемая нами программная система позволит автоматизировать ручной процесс, тем самым уменьшить негативные последствия, вызванные человеческим фактором и сохранять все полученные документы в базу данных и логировать все запросы, что, в свою очередь, позволит быстро понять на каком этапе произошла ошибка.

Анализ систем конкурентов

В настоящее время на рынке существует несколько конкурентов, предлагающих подобные мобильные приложения:

1. Nagios: Одно из самых популярных приложений для мониторинга состояния серверов. Позволяет отслеживать различные параметры: CPU, память, сеть и т.д. Из недостатков – сложность установки и настройки, а также отсутствие интуитивного пользовательского интерфейса.
2. Zabbix: Предоставляет широкий спектр функций для мониторинга серверов, включая сбор и анализ данных, алертинг и многое другое. Следует отметить сложность настройки и высокое потребление ресурсов.
3. PRTG Network Monitor: Легкий в установке и использовании, PRTG предоставляет множество возможностей для мониторинга серверов и сетевых устройств. Однако, его минусами являются ограничения бесплатной версии и высокая стоимость платных планов.

Таким образом, на рынке не существует системы, которая подходит для нашей банковской системы, что означает необходимость в её разработке.

Требования к системе

Компании необходима система, которая будет соответствовать следующим пунктам:

• Простота интеграции;
• Возможность развёртывания системы на своих серверах;
• Возможность создания собственных модулей.

Исходя из требований компании, целесообразно будет разработать ПС мониторинга серверов, которая подходит к данным требованиям.

Данная ПС будет является мобильным приложением, которое можно будет использовать при подключении к серверам компании.

Для того чтобы понять, что сотрудники компании ждут от системы, была построена Use Case диаграмма [1], отражающая варианты использования системы, для удобной работы (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма вариантов использования

Из диаграммы понятно, что сотрудники хотят видеть в системе:

• Создание нового пользователя;
• Возможность удаления пользователя;
• Возможность заменить логин и пароль;
• Получение информации о запросах пользователей;
• Получение информации о состоянии серверов;
• Возможность добавления нового сервера;
• Возможность получения статистики о сервере.

Далее, чтобы понять какие функции необходимы системе для реализации потребностей сотрудников, стоит построить дерево функций (рис. 2) [2].

Рис.2. Дерево функций программного сервиса

Построенные диаграммы наглядно демонстрируют работу системы.

Требования к функциональным характеристикам. «ПС мониторинга серверов» должна иметь следующие возможности:

1. Позволять пользователям авторизовываться с использованием уникального идентификатора и пароля.
2. Отображение списка серверов банковской информационной системы;
3. Отображение текущего состояния каждого сервера (работает, не работает, не отвечает и т.д.);
4. Предоставление возможности фильтрации серверов (по названию, статусу и т.д.);
5. Обновление состояния серверов в режиме реального времени.
6. Предоставление уведомлений о сбоях или проблемах на серверах в виде push-уведомлений на мобильное устройство пользователя;
7. Возможность настройки уведомлений (включить/выключить, выбрать вид уведомлений и т.д.).

Входные данные:

• Состояние серверов
• Настройки системы
• Данные пользователя

Выходные данные:

• Уведомления о проблемных серверах
• Информация о состоянии серверов

Требования к надежности предусматривают, что система должна бесперебойно отдавать и принимать данные исключая потерю информации и исключить возможность удаления данных непосредственно из интерфейса системы.

Инструменты для разработки и обоснования их выбора

Взаимодействие с программной системой происходит через мобильный интерфейс. Программная система, в виде клиент серверного приложения, расположена на сервере компании. Для хранения информации, полученной в процессе, к серверной части приложения подключена база данных.

Все инструменты для разработки выбираются таким образом, чтобы системный администратор, временно выполняющий роль разработчика, смог, в случае ошибки или незначительного дополнения функционала, быстро всё исправить или реализовать.

1. Язык разметки пользовательского интерфейса – XML. XML является удобным форматом для описания структуры и содержимого пользовательского интерфейса.
2. Фреймворк пользовательского интерфейса – Android Studio. Является официальной IDE для разработки приложений под платформу Android, что обеспечивает поддержку всех необходимых инструментов и возможностей для создания удобного и качественного пользовательского интерфейса.
3. Язык программирования серверной части – Java. Java широко используется для разработки серверных приложений благодаря своей надёжности, масштабируемости и удобству в использовании.
4. СУБД для хранения информации о серверах и их состоянии – Firebase. Информация о серверах и их состоянии может быть хранена на облачных серверах Firebase, платформа предоставляет также возможность анализа данных.

Учитывая функционал системы и данные, получаемые в процессе работы программной системы, была спроектирована логическая модель базы данных (рис. 3).

Ролевая модель

Права доступа и роли в системе предоставлены в табл1. Здесь Ч – чтение, М – модификация (изменение), С – создание, У – удаление.

Таким образом, полный доступ ко всему функционалу будет иметь только глава отдела, что даёт системе большую безопасность [3].

Путь пользователя программного сервиса представлен на рис. 4.

Таблица 1. Роли и права доступа системы

Субъекты доступа  (Access subjects)	Объекты доступа (Access objects)
	Логин и пароль	Расширение списка серверов	Информация о запросах	Получение состояния сервера
Глава отдела	Ч,М,С,У	Ч,М,С,У	Ч	Ч
Пользователь	Ч	Ч,М,С,У		Ч

Рис.3. Логическая модель базы данных

Рис.4. Путь пользователя

1. Пользователь проходит процедуру авторизации в приложении или на веб-сайте, вводя логин и пароль.
2. После успешной авторизации пользователь попадает на страницу со списком доступных серверов, где может выбрать интересующий его сервер.
3. Далее пользователь может перейти на страницу настройки уведомлений, где может выбрать тип уведомлений и их частоту в зависимости от своих предпочтений.
4. Пользователь может просмотреть подробную информацию о выбранном сервере, такую как статус, количество пользователей, технические характеристики и т.д.
5. После этого пользователь может открыть страницу с аналитикой сервера, где доступна информация о активности на сервере, статистика использования ресурсов и прочие данные.
6. Пользователь также может просмотреть историю сервера, где отображается информация о предыдущих событиях, изменениях и улучшениях.
7. Наконец, пользователь может настроить отображение информации о сервере согласно своим предпочтениям, выбрав нужные параметры и настройки.

Тестирование системы

Метод чёрного ящика, используемый в тестировании ПС для мониторинга состояния серверов, был выполнен следующим образом:

1. Определение функциональных требований: в начале тестирования были определены ключевые функциональные требования к мобильному приложению, такие как отображение информации о состоянии серверов, нагрузке и доступности.
2. Разработка тест-кейсов: на основе функциональных требований были разработаны тест-кейсы для проверки работы приложения в различных сценариях использования.
3. Испытание функциональности приложения: с помощью метода чёрного ящика были проведены тесты на работоспособность функций приложения, корректность отображения информации и взаимодействие с серверами.
4. Проверка внешнего вида и удобства использования: также было проведено тестирование пользовательского интерфейса приложения, проверка удобства навигации и взаимодействия с приложением.
5. Оценка результатов тестирования: после проведения всех тестов были собраны результаты, выявленные ошибки и недочеты, которые требуют исправления для улучшения качества приложения.

Тестирование помогло выявить и исправить возможные проблемы и обеспечить стабильную работу приложения при мониторинге состояния серверов.

Заключение

Мобильные приложения для мониторинга серверов становятся все более востребованными в современном информационном обществе [4]. Они обеспечивают оперативный контроль и отслеживание состояния серверов, что помогает предотвращать проблемы и сбои в их работе. Автоматизированные системы мониторинга позволяют оперативно выявлять и устранять потенциальные проблемы, обеспечивая бесперебойную работу мобильных сервисов. Это важно для компаний, особенно тех, которые зависят от стабильной работы серверов для обеспечения своих онлайн-систем.

Подобные решения становятся неотъемлемой частью работы администраторов сетей, предоставляя им необходимые инструменты для эффективного контроля и анализа работы серверов в режиме реального времени. Внедрение таких приложений позволяет повысить надежность и безотказность работы серверов, что является критически важным для любой организации в современном цифровом мире.

Итак, нами описаны практические аспекты проектирования программного сервиса мониторинга серверов банковской информационной системы, позволяющий отслеживать состояние серверов, их нагрузку, доступность и работоспособность.

Описанный программный сервис мониторинга серверов банковской информационной системы является эффективным инструментом для повышения работоспособности системных администраторов. Постоянное мониторинг состояния серверов позволяет оперативно реагировать на возникающие проблемы и предотвращать потенциальные сбои в работе системы.

Список литературы

1. Хамидуллин Р.Р. Программное обеспечение мониторинга серверов банковской информационной системы // Актуальные проблемы информационных технологий: сб. науч. тр. – Уфа: Изд-во БашГУ, 2020. – С. 45-58.
2. Суворов А.И., Матвеев Д.Ю. Методы и средства мониторинга серверов банковской информационной системы // Информационные технологии в банковском деле. – М.: КНОРУС, 2018. – 120 с.
3. Рубцов В.С. Оптимизация программного мониторинга серверов банковской информационной системы // Журнал банковских информационных технологий. – 2019. – № 3. – С. 33-41.
4. Ткаченко Н.П. Мониторинг и диагностика серверов в банковской информационной системе // Банковское дело. – 2017. – № 5. – С. 64-71.
5. Осипов А.М. Создание системы мониторинга серверов для банковской информационной системы // Информационные технологии и банковское дело. – СПб: Питер, 2016. – 180 с.