ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ "ЭКСПРЕСС" И
ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО РАЗВИТИЯ
Тезисы к научно-практической конференции
"Система "Экспресс" 1972-1997"
1. Программное обеспечение "Экспресс-2"
------------------------------------------
Математическое обеспечение АСУ "Экспресс-2" разработано исходя
из требований, предъявляемых к системам массового обслуживания,
работающим в режиме реального времени:
- работа с большим терминалов в одном регионе (к московскому
центру максимально было подключено 1500 терминалов)
- высокая производительность обслуживания входного потока заявок
(фактическая нагрузка на московскую систему достигает 25 заказов в сек)
- малое время реакции системы (3-10 сек)
- высокая надежность функционирования системы
- недопустимость потери, искажения и необоснованного дублирования
циркулирующей информации
В 1985 году в Москве вся продажа билетов была переведена
на "Экспресс-2" и уже летом 1986 года возникли проблемы
с производительностью системы.
В связи с тем, что ЕС ЭВМ, на которых эксплуатировалась система
имели ограниченную производительность, надежность и обьемы памяти,
потребовалась реализация специального комплекса программ организации
вычислительного процесса (ОВП), включающего в себя:
- специализированные средства доступа к данным с использованием
физического метода доступа (ЕXCP), реализующие многие механизмы
современных СУБД с упором на обеспечение высокой производительности
и надежности;
- специализированный диспетчер, обеспечивающий мультипрограммную
организацию обработки заявок без использования ресурсоемких
стандартных средств ОС;
- иерархическую структуру памяти, предусматривающее хранение
наиболее часто используемой информации, в том числе табло наличия
мест, в оперативной памяти;
- специализированные программные средства, обеспечивающие работу
двухмашинного комплекса с разделением функций между ЭВМ (для ЕС
ЭВМ); - специализированные программные средства защиты и
восстановления информации при сбоях и отказах технических средств.
Эти меры позволили в 4-5 раз повысить производительность системы
- до 18 заказов в секунду, что если и не решило проблему полностью,
то по крайней мере значительно уменьшило ее остроту. Это оказалось
пределам для ЕС ЭВМ и окончательно проблема производительности
"Экспресс-2" в Москве была решена в начале 1995 года при переходе на
ЭВМ Соmparex. Для этого пришлось произвести значительную доработку
программного обеспечения в части реализации доступа к новым типам
магнитных дисков.
Математическое обеспечение реализовано в рамках стандартной
операционной системы ТКS432 (режим SVS архитектуры ОС/370) и
функционировало на ЕС ЭВМ ряда 2, а в дальнейшем - на ЭВМ IBM
архитектуры S/370 и совместимых с ними. Программное обеспечение
разработано на специализированном языке - расширенном структурном
макро-Ассемблере. Все специализированные средства, использованные
при создании системы резервирования, являются результатами
деятельности организаций-разработчиков системы.
В настоящее время на сети ж.д. установлено около 8000 кассовых
терминалов и 500 автоматизированных рабочих мест на базе ПЭВМ, в том
числе на Российских ж.д. - около 5400 терминалов.
2. Необходимость создания новой системы
---------------------------------------
Как известно, в системе "Экспресс-2" стандартная СУБД не
использовалась, база данных была реализована с помощью специальной
файловой системы с собственными механизмами доступа. Может
возникнуть вопрос - почему потребовалось использование стандартной
СУБД для "Экспресс-3", а также современных телекоммуникационных
архитектур и т.д.
Основной задачей программного комплекса системы "Экспресс-2"
являлось создание системы массового обслуживания с приемлемыми
характеристиками на технической базе, отличающейся низкой
производительностью, малыми обьемами как внешней, так и оперативной
памяти и недостаточной надежностью. Эта задача была успешно решена,
что предопределило крайне высокую сложность системы, невозможность
использования стандартных систем управления базами данных (СУБД),
значительное вмешательство прикладной системы в операционную среду,
программирование функций ввода-вывода на физическом уровне.
В настоящее время ситуация значительно изменилась. Современные
ЭВМ имеют достаточно высокую производительность, надежность и обьемы
памяти. К современным информационным системам в первую очередь
предьявляются требования обеспечения удобных интерфейсов
взаимодействия с множеством других информационных систем и
вычислительных сетей, а также максимальной гибкости по отношению к
изменяющимся запросом пользователей. Реализация этих требований
невозможна без применения современных инструментальных средств:
СУБД, мониторов транзакций, генераторов отчетов, языков
программирования 4-го поколения. Использование вместо СУБД
собственной файловой системы требует самостоятельной разработки
большинства механизмов современных СУБД, реализации все новых и
новых интерфейсов со смежными программными продуктами, постоянной
адаптации системы к новым техническим средств, большие трудозатраты
при необходимости внесения изменений в структуры данных. В
результате такой подход существенно ограничивает возможность
развития системы и требует весьма высоких затрат на постоянную
адаптацию и обеспечение надежности программного обеспечения.
3. Ключевые моменты создания новой системы
------------------------------------------
Система "Экспресс-3" должна разрабатываться с использованием
современных средств проектирования (стандартные СУБД, языки высокого
уровня, мониторы транзакций, системы телеобработки с современной
сетевой архитектурой, операционная система OS/390). Это позволит
существенно снизить трудозатраты на создание и последующее развитие
системы, ее стыковку с другими системами и комплексами.
Наиболее существенными технологическими отличиями системы
"Экспресс-3" в части резервирования мест и продажи билетов от
существующей будет реализация продажи билетов по ходу следования
поезда с нумерацией мест и хранение в базе данных, доступной в
оперативном режиме всех проездных документов, оформленных в течение
последних 6-ти месяцев.
На первый взгляд это не много. Однако именно эти два момента
позволят поставить на качественно новый уровень как управление
пассажирскими перевозками, так и обслуживание пассажиров. Благодаря
наличию информации обо всех проданных проездных документах станет
возможным экономический и управленческий анализ по любым критериям,
более гибкое и точное распределение доходов между подразделениями
ж.д. транспорта. Это особенно важно с учетом того, что уже сейчас
есть акционерные компании, участвующие в перевозке и предоставляющие
услуги пассажирам и их число будет расти. Учет нумерации мест по
каждому участку следования поезда позволит не только повысить
качество обслуживания пассажиров, но и ликвидировать многие
исскуственные понятия в системе и пассажирской работе типа
"трафаретных ниток" и "станций первого уровня", что в конечном счете
должно повысить доходные поступления железных дорог.
Особое место занимает вопрос о возможности "плавной миграции"
системы в OS/390. Из всего вышесказанного следует, что главным
является создание новой системы управления пассажирскими
перевозками. Естественно, при этом должен использоваться большой и
весьма ценный опыт создания системы "Экспресс-2", в том числе,
частично, алгоритмическое и прикладное программное обеспечение.
Однако говорить о переносе существующей системы в OS/390 как о
решении всех проблем нельзя, так как сам по себе перенос в
современную операционную среду не решает большинства вопросов
развития системы и гибкости ее использования. Перенос существующей
системы в OS/390 в виде, пригодном для ее дальнейшего развития,
требует фактически создания основы новой системы - новых программ
организации вычислительного процесса, новой системы телеобработки,
доступа к базе данных. Поэтому переход в OS/390 можно рассматривать
только как один из этапов создания новой системы, но не как
самоцель.
М.П.БЕРЕЗКА 28.11.97 г.МОСКВА
[John Neystadt WWW]
[Leonid Neishtadt's Home Page]
Leonid Neishtadt