1. Основы концепции открытых систем

Переход к информационному обществу, создание единого информационного пространства требуют создания информационной инфраструктуры (ИИ). ИИ любого уровня (глобальная, национальная, отраслевая и т.д.) состоит из информационных ресурсов, вычислительных ресурсов и средств телекоммуникаций. Информационные и вычислительные ресурсы формируются на основе программно-аппаратных платформ различных классов (персональные ЭВМ, рабочие станции, мини-ЭВМ, мэйнфреймы, супер-ЭВМ), изготовленных различными производителями и работающих под управлением различных операционных систем.

Осуществляется переход к гетерогенным системам. В системах телекоммуникаций используются различные протоколы и форматы обмена данными. Неизбежно встает вопрос о переносе прикладных программ с одной программно-аппаратной платформы на другую, о доступе к различным базам данных, о взаимосвязи удаленных систем. При этом следует помнить, что любая система рано или поздно требует модернизации, расширения, и эта модернизация должна произойти с минимальными потерями, в том числе с минимальными затратами на переобучение персонала. Решения всех этих проблем следует искать на пути применения принципов открытых систем (ПОС).

Основной принцип открытых систем состоит в формировании среды функционирования приложений, включающей в себя программное обеспечение, аппаратные средства, службы связи, интерфейсы, форматы данных и протоколы и обеспечивающей переносимость, взаимодействие и масштабируемость приложений и данных.

Совокупность указанных качеств достигается за счет использования развивающихся, общедоступных и общепризнанных стандартов на продукты информационных технологий, составляющие среду открытой системы.

На основе предложений Российской академии наук Решением Государственной комиссии по информатизации ?25 от 18 августа 1998 года рекомендовано федеральным органам исполнительной власти, органам исполнительной власти субъектов Российской Федерации, ведомствам и организациям при создании информационно-телекоммуникационных систем и их компонентов за счет средств федерального и региональных бюджетов руководствоваться принципами открытых систем и включать требования на соответствие необходимым стандартам в технические задания на их разработку и внедрение.

2. Области применения ПОС

ПОС применяются при построении систем всех классов и назначений, входящих как компоненты в информационную инфраструктуру:

• вычислительных;

• информационных (опирающихся на базы данных);

• телекоммуникационных.

Следует отметить, что ПОС распространяются также на системы реального времени и встроенные микропроцессорные системы. Разница заключается лишь в том, что для систем различных классов используются различные группы стандартов.

В развитии и применении ПОС заинтересованы все участники процесса информатизации:

• пользователи;

• проектировщики систем и системные интеграторы;

• производители технических и программных средств вычислительной техники и средств телекоммуникаций;

• разработчики стандартов.

3. Эталонная модель среды открытых систем

Число продуктов информационных технологий, как мы знаем, составляет многие и многие тысячи, соответственно, велико и число стандартов. Для облегчения взаимопонимания между указанными выше группами специалистов целесообразно использовать единую модель среды открытых систем. Такой моделью служит т.н. эталонная модель среды открытых систем (Open System Environment Reference Model - OSE/RM), описанная в основополагающих документах по открытым системам: Information technology - Guide to the POSIX OpenS ystem Environment (OSE) ISO/IEC TR 14252:1996 (E), ANSI/IEEE Std 1003.0-1995. Первый из этих документов можно приобрести во ВНИИИКИ.

4. Понятие, классификация, и роль профилей

Вторым принципом открытых систем служит функциональная стандартизация или построение функционального стандарта - профиля.

Профиль - это согласованный набор базовых стандартов, предназначенный для решения какой либо задачи или класса задач.

Построение профиля позволяет строить и развивать систему наиболее экономичным образом. Если все программно-аппаратные средства, поставляемые различными производителями, соответствуют профилю, то есть выполнены в соответствии с необходимыми стандартами, они будут работать в единой среде, где будет обеспечена переносимость приложений, их взаимодействие и функциональная расширяемость.

В соответствии с этим, существует определенная классификация профилей. В упрощенном виде она представлена на рис. 1.

Рис.1. Реализация принципов открытых систем.

          На верхнем уровне находятся международные стандартизованные профили (International Standardized Profiles - ISP), признанные комитетом ИСО. ISP имеют в международном сообществе такой же статус, что и международные базовые стандарты, и ориентированы на широкую область применения. Сюда относятся профили, описывающие конкретную программно-аппаратную среду, независимо от области применения.

           Ниже следуют национальные профили, в соответствии с которыми должна строиться национальная ИИ. Примерами национальных профилей могут служить Профиль Переносимости Приложений Правительства США (Application Portability Profile - АРР) (http://wwwnist.gov/nii/niiframe/htm), а также государственный профиль взаимосвязи открытых систем США (Government Open System Interconnection Profile - GOSIP).

           В настоящее время утвержден Госстандартом России и введен в действие с 01 июля 2000 г. профиль взаимосвязи открытых систем в виде Рекомендаций Р 50.1.022-2000, являющийся аналогом GOSIP США.

           Профили следующего уровня - отраслевые или корпоративные профили. Для каждой отрасли может и должен быть построен свой профиль открытых систем, например, профиль систем банковской деятельности, профиль систем нефтяной компании, профиль систем военного назначения, профиль систем научных исследований и т.д.

           Ниже следуют профили уровня предприятия и подразделения.

           Все описанные профили не должны противоречить профилю более высокого уровня, а составлять его подмножество. Общие правила построения профилей и таксономия профилей описаны в ГОСТ Р ИСО/МЭК 10000-1-2-3-99.

Реальное построение профиля - достаточно сложная научно-техническая задача.

5. Методика построения открытых систем

Реализация принципов открытых систем должна осуществляться следующим образом (рис.1).

         В левой части рисунка приведена описанная выше иерархия профилей. В правой части рисунка изображен упрощенный жизненный цикл информационной систем.

         В техническом задании на систему должны быть определены требования к профилю данной системы, и на последующих стадиях жизненного цикла системы следует руководствоваться этим профилем.

В центре рисунка приведены некоторые компоненты, необходимые для реализации принципов открытых систем (системы поддержки).

Большинство работ, связанных с научно - методической, информационной, учебно-методической поддержкой и тестированием ведется силами объединенного Центра открытых систем Минпромнауки, Российской академии наук и Минобразования РФ [http://opensys.ire.ras.ru].

6. Руководство по проектированию профилей Среды Открытых Систем (OSE) организации - пользователя

Одна из основных организаций, занимающихся проблемой открытых систем - комитет POSIX Института инженеров по электротехнике и электронике - IEEE. Этот комитет разработал специальное Руководство по созданию и применению профиля конкретной системы IEEE 1003.23 - 1998. Guide for Developing Profile Open System Environment of User Organization.

Целью настоящего Руководства является описание процесса проектирования профилей среды открытых систем (OSE) организации-пользователя (профиль OSE). Оно включает в себя основные принципы оформления требований пользователя и сведений об информационных технологиях (ИТ) и их службах, которые могут обеспечить выполнение упомянутых пользовательских требований, а также информацию о порядке выбора стандартов, спецификаций и временных рекомендаций, которые должны обеспечивать; поддержку этих ИТ и их служб (рис.2).

Рис.2. Процесс проектирования и применения профиля среды открытой системы (OSE) по IEEE 1003.23-1998.

Стадия анализа требований состоит в определении эффективного набора требований к бизнес-системе (business system requirement-BSR), их показателей качества (functional и quality-FQ) и их декомпозиции на службы информационных систем (ИС). Выходным Д документом этого этапа является матрица перекрестных ссылок между BSR и службами ИС.

Стадия логического проектирования состоит в определении служб информационных технологий (ИТ), поддерживаемых ИС. Выходными результатами этого этапа являются: технологическая структура, вычислительная среда, модели технологических компонентов, а также матрицы перекрестных ссылок ИС/ИТ.

Стадия физического проектирования осуществляет переход от служб ИТ к стандартам. На этой стадии должны быть определены варианты (опции) базовых стандартов для обеспечения взаимодействия, а FQs использованы для принятия решений о применимости стандартов. В профиле могут оказаться два или несколько связанных стандартов, когда два связанных стандарта в профиле порядок старшинства применения стандартов. Выходными результатами этапа физического проектирования являются модели служб ИТ, наполненные ссылками на выбранные стандарты модели технологических компонентов и структура (список) стандартов OSE для организации-пользователя.

Стадия эксплуатации состоит в применении FQs и требований к физическим моделям и выбору продуктов. Выходным результатом этого этапа является каталог продуктов OSE для организации-пользователя. Стадия эксплуатации должна сопровождаться планом внедрения и тестирования.

Документ сопровождается двумя примерами построения профиля OSE организации - пользователя: для банка и для нефтяной компании.

В настоящее время готовится издание перевода описанного документа. В случае, если будет выявлена достаточная заинтересованность, следует рассмотреть возможность подготовки нормативного документа.