Открытая система — модульная система, которая допускает замену любого модуля на аналогичный модуль другого производителя, а интеграция системы с другими системами (в том числе с пользователем) выполняется без преодоления чрезмерных проблем. Понятие открытости систем и спецификации открытых систем обсуждаются в (англ. The Organization for Machine Automation and Control).
Открытая система предназначена взаимодействовать с другими приложениями на локальных и удалённых системах и взаимодействовать с пользователями в стиле, который облегчает переход пользователей от системы к системе.
Открытая спецификация — по определению POSIX общедоступная спецификация, которая поддерживается открытым, гласным согласительным процессом, направленным на приспособление новой технологии к её применению, и согласуется со стандартами.
Открытая информационная система – по определению, принятому Комитетом IEEE POSIX 1003.0, открытой информационной системой называется система, которая реализует открытые спецификации на интерфейсы, сервисы (услуги среды) и поддерживаемые форматы данных, достаточные для того, чтобы дать возможность должным образом разработанному прикладному программному обеспечению быть переносимым в широком диапазоне систем с минимальными изменениями, взаимодействовать с другими приложениями на локальных и удалённых системах, и взаимодействовать с пользователями в стиле, который облегчает переход пользователей от системы к системе.
Открытая спецификация — по определению POSIX — общедоступная спецификация, которая поддерживается открытым, гласным согласительным процессом, направленным на приспособление новой технологии к её применению, и которая согласуется со стандартами.
Открытая
информационная система – это система,
которая способна взаимодействовать с
другой системой посредством использования
международных стандартов. Стандарты
открытых информационных систем
необходимы для обеспечения взаимодействия
информационных технологий.
Стандарты
открытых ИС необходимы для обеспечения
взаимодействия информационных технологий
за счет достижения следующих видов
мобильности: мобильности данных
(способность систем к взаимодействию
за счет согласованности форматов
данных); мобильность программ (перенос
прикладных программ при замене
технических средств); мобильность
пользователя (предоставление
дружественного интерфейса пользователю,
не имеющему специальной подготовки);
расширяемость (наращивание новых
функций).
Все
множество стандартов верхнего уровня
можно разделить на две группы:
-стандарты,
регламентирующие архитектуру
информационной системы и взаимодействие
прикладных программ внутри системы;
-стандарты,
обеспечивающие взаимодействие одной
информационной системы с иными (внешними)
информационными системами.
Большинство
стандартов состоит из следующих
разделов: введение, область применения,
примеры, нормативные ссылки, определения,
спецификации. Спецификация – это
описание функций, служб и форматов,
обеспечивающих интерфейс между
различными компонентами системы.
Открытые информационные системы
Понятие открытых
систем сформировалось в рамках
деятельности, направленной на обеспечение
взаимодействия информационных систем
и технологий, создаваемых различными
инструментальными средствами на
различных программно-аппаратных
платформах. Исторически каждая страна
и даже каждая фирма-производитель
создавали свои собственные подходы,
формы, методы представления и отображения
информации в компьютерных системах.
Необходимость
развития компьютерных сетей и потребность
в переносимости программного обеспечения
привели к появлению общих принципов и
конкретизирующих их фактических и
юридических стандартов, направленных
на обеспечение совместимости и
взаимодействия данных и программ в
различных неоднородных вычислительных
средах. В конечном счете эта деятельность
направлена на создание технологии,
решающей проблему развития единого
информационного пространства как в
рамках одной страны, так и во всем мире.
Под единым
информационным пространством понимается28совокупность баз и банков данных,
технологий их ведения и использования
, информационно-телекоммуникационных
систем и сетей, функционирующих на
основе единых принципов и по общим
правилам, обеспечивающим информационное
взаимодействие организаций и граждан,
а также удовлетворение их информационных
потребностей. Суть технологии открытых
систем в том, что она обеспечивает:29
Существуют различные
определения термина «открытая система»,
наиболее сбалансированным считается
определение, данное комитетом IEEEPOSIX1003.030: Открытая система – это система,
реализующая открытые спецификации
(стандарты) на интерфейсы, службы, и
форматы данных, достаточные для
обеспечения :
Открытая спецификация
– это общедоступная спецификация,
которая поддерживается открытым, гласным
согласительным процессом, направленным
на постоянную адаптацию новой технологии,
и соответствует стандартам. Открытые
спецификации не зависят от конкретной
технологии, то есть от конкретных
технических и программных средств
отдельных производителей. Стандарты
унифицируют взаимодействие аппаратуры
всех компонент программной среды: языков
программирования, средств ввода-вывода,
графических интерфейсов , СУБД, протоколов
передачи данных в сети и т.д.
Использование при
разработке систем открытых спецификаций
позволяет другим производителям
разрабатывать для этих систем различные
аппаратные и программные средства
расширения, а также создавать
программно-аппаратные комплексы из
продуктов разных производителей. На
практике полная открытость системы
является идеалом, и реальная система
поддерживает открытость, как правило,
только в некоторых своих частях,
обеспечивающих внешние интерфейсы.
Существуют различные
виды стандартов: фирменные и отраслевые,
национальные, международные, которые
служат целям совместимости различных
технических и программных компонент
информационных систем и вычислительных
сетей. Для создания и развития сложной
информационной системы требуется
применение некоторой совокупности
базовых стандартов и нормативных
документов разного уровня, которые
должны адаптироваться и конкретизироваться
для определенных классов систем и
информационных процессов. Для описания
такого, основанного на стандартах набора
спецификаций, являющегося средством
функциональной стандартизации,
используется понятие профиля информационной
системы31.
Профиль – это
совокупность нескольких базовых
стандартов с определенными подмножествами
обязательных и необязательных
(факультативных) возможностей,
предназначенная для реализации заданных
функций. Существует две группы профилей
информационных систем: регламентирующие
архитектуру системы и регламентирующие
процессы проектирования, разработки,
применения и развития системы. Описание
профиля должно содержать32:
В зависимости от
области применения профили могут иметь
разные категории и разные статусы
утверждения. В том числе существуют
правительственные профили взаимосвязи
открытых систем, предназначенные для
упрощения и облегчения процесса
применения информационных технологий
в государственных структурах управления33.
Первым по времени появления и по
распространенности является
правительственный профиль СШАGOSIP(GovernmentOpenSystemInterconnectionProfile), первая версия
которого стал обязательным стандартом
в 1990 г. Существуют собственные
правительственные профили во Франции,
Японии и других странах.
В Российской
Федерации государственный профиль
взаимосвязи открытых систем (Госпрофиль
ВОС) существует с 1996 г. Основные задачи
Госпрофиля ВОС: придать статус
государственной политики в области ИТ,
ориентированной на международные
стандарты; определить взаимосвязанные
наборы государственных стандартов для
решения различных задач; систематизировать
международные и государственные
стандарты и рекомендации; определить
очередность разработок стандартов.
В начале 80-х годов
ряд международных организаций по
стандартизации34разработали модель для описания сетевого
взаимодействия открытых систем, которая
оказала большое влияние на развитие
всей идеологии открытых систем. Эта
модель получила название Эталонной
модели взаимодействия открытых систем
(OpenSystemInterconnectionReferenceModel). Под взаимодействием
систем понимается процесс информационного
обмена между ними, а также процедуры их
совместного функционирования для
выполнения общего задания.(ISO/IEC
10026—Open
Systems Interconnection)
В соответствии с
этой моделью элементы системы делятся
на ряд иерархически упорядоченных
функциональных слоев, которые называются
уровнями. Каждый уровень состоит из
объектов, выполняющих определенную
логическую функцию, связанную с обменом
данными. Совокупность правил взаимодействия
объектов одного уровня называется
протоколом. Взаимодействуя в соответствии
со своим протоколом, эти объекты
обеспечивают определенный набор услуг
для вышерасположенного уровня. В
эталонной модели таких уровней семь:
Описание функций этих уровней можно
найти в литературе по компьютерным
сетям, например 35.
На рис. 9 Показаны уровни эталонной
модели и взаимосвязь между ними.
Вертикальные
стрелки показывают связи между уровнями
системы, горизонтальные – логические
связи систем на разных уровнях. Значение
эталонной модели в том, что она вводит
единый перечень понятий и общепринятый
способ расщепления различных функций
сети на уровни. В соответствии с эталонной
моделью разработан набор протоколов
OSI, некоторые из которых
получили распространение на практике.
Глобальная сеть Интернет функционирует
на основе набора протоколовTCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol) – Протокол управления
передачей / Межсетевой протокол, которые
соответствуют первым четырем уровням
эталонной модели.
1.
Когаловский М. Р. Абстракции и модели в
системах баз данных. Системы
управления базами данных, 1998, № 04-05, с.
12.
2Там же, с. 13.
3Петров В. Н. Информационные системы.
Спб. Питер, 2002, с. 40.
4Там же, с. 42-43.
5ISO – International Organization of Standardization – Международная
организация по стандартизации, IEC –
International Electrotechnical Commission – Международная
комиссия по электротехнике Текст
стандарта в редакции 1999 г. –
http://www.klubok.net/fail/isoIEC12207.zip
7Обозначения ПО и ПП информация предложены
в книге Полищук Ю. М., Хон В. Б. Теория
автоматизированных банков информации.
М.: Высшая школа, 1989, с. 61.
8Норенков И. П. Подходы к проектированию
автоматизированных систем.// Информационные
технологии, 1998, №2
9Норенков И. П. Подходы к проектированию
автоматизированных систем.// Информационные
технологии, 1998, №2.
10Калянов A. Н., Козлинский А. В., Лебедев
В. Н. Сравнительный анализ структурных
методологий.// СУБД,
1997, № 5-6.
11Проектирование
автоматизированных систем обработки
информации и управления (для специалистов).
Юнита 1, М.: СГУ, с. 81.
12Калянов A. Н., Козлинский А. В., Лебедев
В. Н. Сравнительный анализ структурных
методологий.// СУБД,
1997, № 5-6.
13
P. P. Chen The Entity-Relationship Model:
Toward a Unified View of Data . A CMTrans. DataBaseSystems, 1976, 1,p.
77-84.
14Проектирование
автоматизированных систем обработки
информации и управления(для специалистов).
Юнита 1, М.: СГУ, с. 79.
15Черемных С. В., Семёнов И. О., Ручкин В. С.
Структурный анализ систем:IDEF-технологии.
М.: Финансы и статистика, 2003, с. 145.
16Верников Г. Основные методологии
обследования организаций. Стандарт
IDEF0. http://www.cfin.ru/vernikov/idef/idef0.shtml
17Черемных С. В., Семёнов И. О., Ручкин В. С.
Структурный анализ систем:IDEF-технологии.
М.: Финансы и статистика, 2003, с. 29.
18Верников Г. Основы методологии IDEF1.
http://www.cfin.ru/vernikov/idef/idef1.shtml
19Верников Г. Основы методологии IDEF1X.
http://www.cfin.ru/vernikov/idef/idef1x.shtml
20. Норенков
И. П. Подходы к
проектированию автоматизированных
систем. ” Информационные технологии”,
1998, № 2
21Верников Г. Стандарт онтологического
исследования IDEF5http://www.cfin.ru/vernikov/idef/idef5.shtml
22Норенков И. П. Подходы
к проектированию автоматизированных
систем. ” Информационные технологии”,
1998, № 2
23Норенков И. П. Подходы
к проектированию автоматизированных
систем. ” Информационные технологии”,
1998, № 2
24Колин Н. Н. Информационная технология
как научная дисциплина. Информационные
технологии, 2001, № 2, с. 2 – 10.
25Колин Н. Н. Информационная технология
как научная дисциплина. Информационные
технологии, 2001, № 2, с. 2 – 10.
26Приказ по Министерству образования РФ
№ 4175 от 29.11.2002 г.
27.
Сухомлин В. А
Введение в анализ информационных
технологий
http://sukhomlin.oit.cmc.msu.ru/AnalizeIT/index.html
28Козлов В. А. Открытые информационные
системы М.: Финансы и статистика, 1999, с.
11.
29
Там же, с.
14.
30
IEEE – Institute of Electrical and
Electronics Engineers, POSIX – Portable Operating System
Interface. SuiteofAPIStandarts.
31Петров В. Н. Информационные системы.
Спб. Питер, 2002, с. 82.
32Там же, с. 86.
33Козлов В. А. Открытые информационные
системы. М.: Финансы и статистика, 1999,
с. 28.
34
ISO – International Organization for
Standardization, ITU – International Telecommunication Union
35Клименко С., Уразметов В. Internet
– среда обитания информационного
общества. 1995, с.33-36.
Свойства открытых систем
Основные свойства открытых систем:
Понятие
открытых систем сформировалось в рамках
деятельности, направленной на обеспечение
взаимодействия
информационных систем и технологий,
создаваемых различными инструментальными
средствами на различных программно-аппаратных
платформах.
Необходимость
развития компьютерных сетей и потребность
в переносимости программного обеспечения
привели к появлению общих
принципов и стандартов, направленных
на обеспечение
совместимости и взаимодействия данных
и программ в различных неоднородных
вычислительных средах.
В
конечном счете эта деятельность
направлена на создание технологии,
решающей проблему развития
единого информационного пространства
как в рамках
одной страны, так и во всем мире.
Суть
технологии открытых систем в том, что
она обеспечивает:
Открытая
система – это система, реализующая
открытые спецификации (стандарты) на
интерфейсы, службы, и форматы данных.
Открытая
спецификация
– это общедоступная спецификация,
которая поддерживается открытым, гласным
согласительным процессом, направленным
на постоянную адаптацию новой технологии,
и соответствует стандартам.
Под
термином «спецификация»
в ИТ понимают формализованное описание
аппаратных или программных компонентов,
способов их функционирования,
взаимодействия с другими компонентами,
условий эксплуатации, особых характеристик.
Стандарты
унифицируют взаимодействие аппаратуры
и всех компонент программной среды:
языков программирования, средств
ввода-вывода, графических интерфейсов
, СУБД, протоколов передачи данных в
сети и т.д.
Использование
при разработке систем открытых
спецификаций позволяет другим
производителям разрабатывать для этих
систем различные аппаратные и программные
средства расширения, а также создавать
программно-аппаратные комплексы из
продуктов разных производителей. На
практике полная открытость системы
является идеалом, и реальная система
поддерживает открытость, как правило,
только в некоторых своих частях,
обеспечивающих внешние интерфейсы.
Эталонная модель osi/rm
В
начале 80-х годов ряд международных
организаций по стандартизации разработали
модель для описания сетевого взаимодействия
открытых систем, которая оказала большое
влияние на развитие всей идеологии
открытых систем.
Эталонная
модель
взаимодействия
открытых
систем
(Open System Interconnection Reference Model- OSI/RM).
Под
взаимодействием систем понимается
процесс информационного обмена между
ними, а также процедуры их совместного
функционирования для выполнения общего
задания.
В
соответствии с этой моделью элементы
системы делятся на ряд иерархически
упорядоченных функциональных слоев,
которые называются уровнями. Каждый
уровень состоит из объектов, выполняющих
определенную логическую функцию,
связанную с обменом данными. Совокупность
правил взаимодействия объектов одного
уровня называется протоколом.
Взаимодействуя
в соответствии со своим протоколом, эти
объекты обеспечивают определенный
набор услуг для вышерасположенного
уровня. В эталонной модели таких уровней
семь:
Назначение
модели OSI состоит в обобщенном представлении
средств сетевого взаимодействия. Она
разрабатывалась в качестве своего рода
универсального языка сетевых специалистов,
именно поэтому ее называют справочной
(эталонной) моделью.
Значение
эталонной модели в том, что она вводит
единый перечень понятий и общепринятый
способ расщепления различных функций
сети на уровни. В соответствии с эталонной
моделью разработан набор протоколов
OSI,
некоторые из которых получили
распространение на практике.
Кроме
модели OSI/RM
существует еще несколько моделей
открытых систем, разработанных различными
организациями
Модель
MUSIC была предложена Центральным Агентством
по вычислительной технике и телекоммуникации
(CCTA) Великобритании
MUSIC
–акроним от названий основных элементов
модели:
S
– Service
interface for programs;
I
– Information and data formats;
В
модели MUSIC
наибольшее внимание уделено тем аспектам
взаимодействия и интерфейсам, которые
могут оказаться критическими именно
для прикладной системы, функционирующей
в открытой среде.
(Model
for Interactions between Components)
разработана
AFUU
(Французская Ассоциация пользователей
UNIX
и открытых систем) и AFNOR
(Французская Ассоциация стандартизации)
Модель
строится в виде матрицы, столбцы которой
соответствуют видам взаимодействия
(обслуживания) в системе:
Строки
матрицы соответствуют уровням обслуживания
в рамках каждого типа взаимодействия
от физического уровня до уровня связи
с прикладной программой (или
пользователем).
Этот тип классификации соответствует
принципу разбиения на уровни, принятому
в коммуникационной модели OSI
Комитетом
IEEE POSIX 1003.0 была предложена эталонная
модель среды открытых информационных
систем OSE/RM
(Open Systems Environment/Reference Model)
Среда
открытых систем OSE – это функциональная
компьютерная среда, которая поддерживает
переносимые, масштабируемые и
взаимодействующие прикладные программы
через стандартные услуги, интерфейсы,
форматы и протоколы.
Базовая
модель OSE содержит три
контактирующих сущности:
интерфейс
с приложением (API)
интерфейс
с внешней средой (EEI)
интерфейс
информационной службы (ISI)
интерфейс
службы связи (CSI)
HCI
– взаимодействие пользователя и
платформы
ISI
– взаимодействие с внешней памятью
CSI
– взаимодействие с устройствами передачи
данных
Наиболее
масштабным примером открытой информационной
системы является глобальная компьютерная
сеть
Интернет, в
разработке которой принимают участие
тысячи специалистов из самых разных
организаций, работающих в различных
странах. Спецификации, в соответствии
с которыми ведется эта работа, принимаются
в результате гласного и открытого
обсуждения. Они получили название
Request for Comments (RFC).
Ввиду
постоянной растущей популярности
Интернета документы RFC становятся
международными стандартами де-факто,
многие из которых затем приобретают
статус официальных международных
стандартов в результате их утверждения
какой-либо организацией по стандартизации,
как правило, ISO и ITU.
Существует
несколько организационных подразделений,
отвечающих за развитие и, в частности,
за стандартизацию архитектуры и
протоколов Интернета. Основным из них
является научно-административное
сообщество Интернета (Internet
Society, ISOC),
объединяющее около 100 000 человек, которое
занимается социальными, политическими
и техническими проблемами эволюции
Интернета.
Под
управлением ISOC работает совет по
архитектуре Интернета (Internet
Architecture Board, IAB).
В
IAB
входят две основные группы:
Internet
Research Task Force (IRTF)
Internet
Engineering Task Force (IETF).
IRTF
– координирует долгосрочные исследовательские
проекты. Вторая группа – IETF – это инженерная
группа, которая занимается решением
текущих технических проблем Интернета.
Именно IETF определяет спецификации,
которые затем становятся стандартами
Интернета.
Глобальная
сеть Интернет функционирует на основе
набора протоколов TCP/IP
(Transmission
Control
Protocol
/ Internet
Protocol)
– Протокол управления передачей /
Межсетевой протокол, которые соответствуют
3 – 5 уровням эталонной модели.
Официальные
международные организации стандартизации
Европейские
региональные организации стандартизации
В
качестве официальных европейских
организаций стандартизации ИТ признаются:
Промышленные
консорциумы и профессиональные
организации
Стандарт состоит из четырёх основных разделов:
Профили стандартов открытых систем
Профили
стандартов ориентируются на определенные
типы предприятий, функций управления
и классы задач. Под профилем стандартов
понимается выделенная совокупность
базовых стандартов с указанными
требованиями и рекомендациями,
предназначенная для реализации
конкретной функции в конкретном
программном, техническом и другом
окружении.
Профилирование
стандартов – это фундаментальное
понятие, используемое для адаптации
стандартов к конкретной области
применения. Профиль стандартов всегда
объединяет в себе два качества:
-удовлетворяет
потребности управления, то есть
обеспечивает информационную поддержку
соответствующих функций управления и
решаемых задач на конкретном предприятии;
-удовлетворяет
требованиям и принципам построения
открытых систем, технических, программных
и коммуникационных средств (переносимость,
расширяемость, дружественный интерфейс
и др.).
Благодаря
профилю осуществляется агрегирование
базовых стандартов и определение
значений их параметров, которые в
базовых стандартах не задаются. На
одном множестве стандартов может
формироваться несколько профилей,
которые отражают специфику среды
внедрения ИС.
Содержание
профиля: цели, которые предполагается
достичь в результате применения данного
профиля, описание области его действия;
пример применения профиля; ссылки на
набор базовых стандартов, содержащих
базовые спецификации; требования,
предъявляемые данным профилем к
создаваемым ИС.
Для
того чтобы получить нужный профиль
стандартов необходимо выполнить
процедуры: 1. Отбор стандартов и их
оценка в соответствии с установленными
критериями; 2. Указание значений
параметров; 3. Оценка и выбор рабочего
профиля стандартов.