Архитектура «электронного правительства» региона на базе технологий Microsoft

Петр Дьяков, специалист по системной архитектуре Департамента по работе с государственными организациями Microsoft.

В данной статье приводится описание логической архитектуры «электронного правительства». В качестве технологической основы для ее физической реализации рассмотрены технологии компании  Microsoft. Безусловно, отдельные элементы этой логической архитектуры могут быть реализованы на основе технологий других поставщиков.
Большинство государственных ведомств строят свою работу, исходя из древовидной многоуровневой структуры. Нижний уровень отвечает за сбор данных на местах и отправку их на уровень своего региона (республика, область, край и т. п.). На уровне регионов собирается и консолидируется информация подчинённых территориальных единиц, которая затем  и отправляется на уровень федеральных округов. На уровне федеральных округов может производиться консолидация информации, анализ данных и передача информации на уровень центрального аппарата.
В связи с такой иерархической структурой предлагается строить информационные системы «электронного правительства» региона с выделенным центром на уровне регионального правительства и уровнем органов местного управления (администрации городов, муниципальных образований и районов). Общая схема организации информационных систем (далее ИС) приводится на схеме. Она представляет собой трехуровневую иерархию.
Самый высокий ее уровень – «Региональный уровень общих для органов государственной власти информационных систем». К нему относятся информационные системы, которые могут совместно использоваться несколькими органами государственной власти республики, например система центрального портала правительства республики, инфраструктура интеграционного программного обеспечения промежуточного слоя (например, на основе Microsoft BizTalk Server).
Далее следует уровень региональных подразделений федеральных органов государственной власти и региональных органов государственной власти. На уровне региона консолидируется информация с территориальных подразделений (органы местного управления).
Основной целью большинства государственных ведомств является сбор данных в территориях и консолидация их на более высоком уровне с последующей аналитической обработкой и возможным обменом этими данными с другими ведомствами. Кроме того, на различных этапах (на различных уровнях иерархии) может производиться дополнительная обработка данных с целью получения аналитических отчетов, подготовки документов и справок и т. д. Для решения подобных задач в рассматриваемом документе предлагаются различные подсистемы (сбора данных, аналитической обработки данных и т. д.).
Для полноценного функционирования этой прикладной системы территориально-распределенного регионального ведомства необходимо построить эффективную инфраструктуру IТ. Такая инфраструктура обязана отвечать повышенным требованиям по безопасности, надежности и доступности. Она должна предоставлять сервисы эффективного обмена информацией, авторизации пользователей, защиты данных. В этом документе также приведено описание подсистемы построения IТ-инфраструктуры.

Общая схема информационных систем региона

Подсистема сбора и консолидации данных

На уровне органов местного управления осуществляется сбор и первичная обработка информации. Сбор может производиться как с помощью специальных приложений ввода данных, написанных в среде Visual Studio .Net, так и с помощью стандартных офисных приложений семейства Microsoft Office System 2003. В первом случае предлагается разрабатывать собственное прикладное программное обеспечение (с помощью среды разработки Visual Studio .Net и поддерживающего платформу разработки Microsoft .Net Framework), имеющее функции ввода данных и складирования информации в базу данных Microsoft SQL Server. Во втором случае для ввода данных можно пользоваться стандартным приложением InfoPath, входящим в семейство Microsoft Office System 2003. С помощью этого инструмента специалист, отвечающий за ввод данных, заполняет форму, причем  часть данных в форме может наполняться автоматически из различных информационных источников, например из справочника кодов товаров, доступного через технологию веб-сервисов. После заполнения формы формируется файл в формате XML, и данные отправляются либо в базу данных, либо в сервер интеграции данных BizTalk 2004.
После ввода данных на местном уровне они передаются с помощью технологии Data Transformation Services (DTS), входящей в комплект поставки SQL Server 2000, на уровень региональных органов государственной власти. Здесь производится консолидация информации. Данные складируются в БД SQL Server для последующей аналитической обработки, построения отчетов и передачи консолидированных данных вверх по иерархии. Аналитическую обработку данных и создание документов по данным, хранящимся в сервере БД уровня региона, под управлением СУБД Microsoft SQL Server 2000, можно производить с помощью стандартных средств. Более подробно методика построения отчетов описана в разделе «Подсистема анализа данных» этого документа.
В результате обработки данных на уровне региона они могут быть переданы для последующей консолидации и анализа на уровень федеральных органов государственной власти. На обоих этих уровнях данные могут обрабатываться, анализироваться и на их основе могут быть подготовлены те или иные документы.

 

Подсистема сбора и консолидации данных

Подсистема анализа данных

Подсистема анализа данных решает задачи построения аналитических отчетов на основе данных, хранящихся в БД SQL Server 2000. Она может быть развернута на различных уровнях иерархии и предназначена для получения как отчетов стандартной формы (так называемых плоских отчетов), так и сводных отчетов.
Для построения стандартных отчетов применяется специализированная подсистема Microsoft SQL Server под названием Reporting Services. Эта служба позволяет решить целый спектр задач, связанных с построением отчетов:

  • разработка отчета с описанием источников данных, форматирования отчета, определения свойств отчета;
  • управление отчетами: разграничение прав доступа, формирования связанных отчетов, хранение отчетов в персональных и групповых папках;
  • предоставление отчета пользователям: в виде различных форм (свободной, табулированной, матричной, графической), в интерактивном виде (с использование гиперссылок, закладок, детализации), в форматах (HTML, PDF, Image, Excel  и т. д.)

Построение сводных отчетов осуществляется с помощью Microsoft Office System 2003 и SharePoint Portal Server.
Для анализа сводных отчетов применяются Microsoft Excel и аналитические службы SQL Server (Analysis Services). Аналитические службы формируют многомерные витрины данных. Excel позволяет проводить анализ многомерных данных на рабочей станции, осуществляя параметризацию информации по различным измерениям и срезам. При этом высокая производительность достигается за счет кэширования данных. Полученные в результате анализа отчеты могут публиковаться на портале SharePoint, сохраняя возможности интерактивной работы в зависимости от прав пользователей.
В составе данной подсистемы имеются также возможности  по автоматическому построению аналитических закономерностей с их последующим анализом (data mining). Это позволяет выявлять скрытые взаимосвязи анализируемых параметров.

Подсистема интеграции

По мере развития IТ-инфраструктуры на любом уровне государственного управления, включая региональный, объективно складывается ситуация, при которой в министерствах, ведомствах и подчиненных структурах внедрены разнообразные информационные системы, зачастую слабо связанные между собой.
Сегодняшние инвестиции в приобретение и развертывание программных систем также решают исключительно локальные задачи. Если оценивать эти системы по отдельности, то можно сделать вывод, что они функционируют вполне удовлетворительно и вносят значительный вклад в повышение производительности труда.
Однако реальность такова, что независимые, замкнутые системы, отличающиеся высокой эффективностью при выполнении узкоспециальных задач, не способны взаимодействовать друг с другом и обмениваться информацией с системами, обслуживающими иные сферы деятельности.
В настоящий момент многие организации приходят к пониманию необходимости интеграции существующих внутриведомственных систем. Кроме того, перед организациями остро встает вопрос о взаимодействии с внешними источниками информации, каковыми могут быть другие ведомства или физические лица, предоставляющие информацию о себе.
В качестве платформы для связывания различных приложений и систем в единый информационный контур компания Microsoft предлагает сервер интеграции BizTalk Server 2004. Задачей сервера интеграции является обеспечение прозрачности при обмене данными между различными участниками процесса информационного взаимодействия. В качестве примера взаимодействия различных систем можно привести гипотетическую процедуру выдачи разрешения на коммерческую деятельность:

.

Данные, представленные частным лицом, нуждаются в проверке, что приводит к взаимодействию с информационными системами нескольких министерств. В качестве средства связывания систем и маршрутизатора запросов выступает сервер интеграции BizTalk Server.
Переводя проблему информационного взаимодействия в практическую плоскость, можно выделить следующие области применения сервера интеграции BizTalk Server:

  • Двусторонний обмен данными внутри вертикальных структур в соответствии с уровнями подчиненности:
    • сбор информации на различных уровнях иерархии с последующей консолидацией и передачей данных в центр;
    • централизованная, автоматическая передача регламентных процедур, форм и приказов из центра на места;
    • консолидация справочников и классификаторов и др.
  • Гарантированный, защищенный обмен информацией между ИС различных министерств и ведомств  в рамках создания единого информационного контура, обеспечивающего работу «электронного правительства»:
    • утилизация унаследованных систем (legaсy systems) с целью использования накопленной в них информации;
    • взаимодействие между ИС государственных и коммерческих структур с целью оптимизации процесса обмена информацией (например предоставление данных о налоговых отчислениях в налоговую службу или информации о грузопотоках в таможенные органы);
    • предоставление контролируемых информационных сервисов юридическим и частным лицам.

Сервер интеграции BizTalk Server обеспечивает широкий набор средств для описания и управления сложными процессами, в работе которых могут участвовать внешние информационные системы или организации. Для поддержки описания таких процессов BizTalk Server включает:

  • графические средства описания сложных, распределенных и длительных (часы, дни, недели) процедур и регламентов;
  • средства для описания структуры форм и документов в удобной, графической форме;
  • средства создания схем преобразования между различными форматами обмена, включая возможности задания правил трансформации;
  • средства для отслеживания и анализа потока входящих и исходящих документов;
  • средства мониторинга и управления работой интеграционного шлюза.

Реализация систем информационного обмена на базе технологий Microsoft позволяет построить оптимальное решение, основанное на открытых промышленных стандартах, объединяющее различные источники данных и сохраняющее инвестиции в уже имеющиеся технологии и системы.

 

Примерная схема реализации центра обработки данных

IТ-инфраструктура регионального «электронного правительства»

Как мы уже отметили ранее, государственные информационные системы строятся, как правило, по иерархической схеме с выделенным центром на региональном уровне и несколькими уровнями, соответствующими административному делению. Подобная иерархическая система предъявляет достаточно высокие требования по согласованности функционирования всех узлов иерархии. Кроме того, она ведет к повышенным эксплуатационным расходам, ввиду того что для поддержки распределенной системы, в которой может быть много рабочих станций и серверов, ведёт к повышению требований к обслуживающему персоналу. Однако не всегда имеется возможность использовать высококвалифицированные кадры для поддержки региональных государственных информационных систем, и поэтому предлагается строить инфраструктуру информационных систем «электронного правительства» на основе стандартных ОС и средств автоматического распространения приложений и оперативного мониторинга работоспособности таких элементов, как рабочие станции и сервера.
Целью данного проекта является построение базовой инфраструктуры информационных систем «электронного правительства», удовлетворяющей основным требованиям:

  • защищенность – устойчивость всей системы в целом и каждой ее части в отдельности к внешним и внутренним атакам;
  • управляемость – возможность централизованного контроля каждой компоненты ИС, а также ведение журнала активности всех субъектов ИС (компьютеров, служб, на них запущенных, пользователей);
  • надежность – отказ одной из компонент не должен приводить к сбою всей системы, к остановке работы какой-либо части ИС или к потере информации.

Также следует учитывать, что из соображений безопасности такие информационные системы не имеют прямого соединения с Интернетом.
Инфраструктура, описываемая в данном документе, является основой всех информационных систем «электронного правительства» регионального уровня и уровня отдельных ведомств и строится с учетом возможности интеграции различных систем и приложений.
Для реализации такого подхода предлагается строить IТ-инфраструктуру на основе центров обработки данных (ЦОДов). Примерная схема их реализации приведена ниже.
К надежности центра обработки данных регионального уровня предъявляются самые высокие требования. Вот почему на этом уровне целесообразно организовать резервный ЦОД, являющийся зеркальной копией основного и по возможности, максимально географически от него удаленный.
На следующем уровне создаются ЦОДы отдельных региональных органов государственной власти. Каждый центр обработки данных должен иметь канал до основного и резервного регионального ЦОДа.
На местном уровне работают конечные пользователи. Каждый орган управления местного уровня связан с соответствующим региональным ЦОДом и/или ЦОДом соответствующего регионального органа государственной власти.