Тема17(ОткрСистемы)-К

Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий

В.И.Кияев

Кафедра информатики

СПбГУЭФ

2011 г.

Принципы построения открытых систем

Тема занятия (тема 17):

Базовые элементы реализации качества программного обеспечения:

построение открытых программных и информационных систем

Принципы построения открытых систем

Состав

используемых информационных и программных

технологий и систем,

образующих информационную инфраструктуру

современного предприятия

3

Принципы построения открытых систем

Информационная система – взаимосвязанная совокупность определенной политики, идеологии, технологий, методов, программных и технических средств, персонала, используемых для сбора, обработки, обеспечения безопасности, хранения и выдачи информации потребителю в интересах достижения поставленной цели.

Современное понимание информационной системы предполагает использование:

вычислительных устройств (CD),

телекоммуникационных устройств (TD),

локальных (LAN) и внешних сетей (WAN) предприятия в качестве основных технических средств реализации

4процессов в информационной среде.

Принципы построения открытых систем

Состав подсистем ИС

TPS –Transaction IS

OAS – Office

Automation System

MIS – Managerial IS

KWS – Knowledge Work

System

DSS – Decision Support

System

ESS – Executive Support

System

EIS – Expert IS

5

Принципы построения открытых систем

Общая схема компоновки ИС

Функциональные приложения, пользо- вательские интерфейсы

Онтологии, бизнес-логика, архитектуры, методологии, стандарты, F/P-интерфейсы

Программно-аппаратное ядро, средства хранения данных, телекоммуни- кационные средства

6

Принципы построения открытых систем

Возможная схема реализации ИС

7

Принципы построения открытых систем

Базовые свойства информационных (ИС)

ипрограммных (ПС) систем:

любая ИС/ПС может быть подвергнута анализу, спроектирована, построена и управляема на основе общих принципов построения сложных систем

при анализе и построении ИС/ПС необходимо использовать системный подход

ИС/ПС является динамичной и развивающейся сложной системой, построенной на принципах реализации «открытых систем»

ИС/ПС является мобильной, масштабируемой, переносимой системой

9

Принципы построения открытых систем

Базовые свойства информационных систем

ИС следует воспринимать как систему сбора, преобразования и использования данных и информации, состоящую из вычислительны и телекоммуникационных устройств, реализованную на базе современных ПС

выходной продукцией ИС является информация, на основе которой принимаются решения, производятся автоматическое выполнение рутинных операций или предоставление информационных услуг

ИТ/ИС в совокупности образуют единое информацион- ное пространство (среду) для достижения основных целей бизнеса

10

Принципы построения открытых систем

Единое информационное пространство –

совокупность баз данных, хранилищ знаний, систем управления ими, информационно-

коммуникационных систем и сетей, методологий и технологий их разработки, ведения и использования на основе единых принципов и общих правил,

обеспечивающих информационное взаимодействие для удовлетворения потребностей пользователей

11

Принципы построения открытых систем

Составляющие единого информационного пространства

– информационные ресурсы, содержащие данные,

сведения, информацию и знания, собранные, структурированные по некоторым правилам, подготовленные для доставки заинтересованному пользователю, защищённые и архивированные на соответствующих носителях

– организационные структуры, обеспечивающие функционирование и развитие единого информационного пространства: поиск, сбор, обработку, хранение, защиту и передачу информации

12

Принципы построения открытых систем

Составляющие единого информационного пространства

–средства информационного взаимодействия,

в том числе программно-аппаратные средства и пользовательские интерфейсы, правовые и организационно-нормативные документы, обеспечивающие доступ к информационным ресурсам на основе соответствующих информационно- коммуникационных технологий.

13

Принципы построения открытых систем

Характеристики качества программно-аппратных средств первого и второго уровней стандарта ISO 9126

Реальный путь формирования эффективного информационного пространства и создания качественных ИС/ПС – реализация на практике принципа

открытых систем

14

Принципы построения открытых систем

История концепции открытых систем начинается с того момента, когда возникла проблема переносимости (мобильности) программ и данных между компьютерами с различной архитектурой (60-е годы ХХ века).

Первый шаг – создание компьютеров серии IBM 360, обладающих единым набором команд и способных работать с одной и той же операционной системой.

Частичное решение проблемы мобильности для программ и программистов обеспечили и ранние стандарты языков, например, ФОРТРАНа и КОБОЛа. Мобильность обеспечивалась и за счет того, что эти стандарты были приняты многими производителями различных платформ.

15

Принципы построения открытых систем

Следующий этап связан с областью интерактивной обработки и увеличением объема продуктов, для которых требуется переносимость (пакеты для инженерной графики, системы автоматизации проектирования, базы данных, управление распределенными базами данных).

Компания DIGITAL (США) начала выпуск мини-ЭВМ VAX с 32-х разрядной архитектурой, работающих под управлением операционной системы VMS (70-е гг).

Машины этого типа в течение 20 лет стали стандартной платформой для систем проектирования, сбора и обработки данных, управления экспериментом и т.п.

16

Принципы построения открытых систем

Начало 80-х годов – массовое применением сетевых технологий.

DIGITAL интенсивно внедряет свою архитектуру DECnet.

Агентство по перспективным исследованиям Министерства обороны США (DARPA) формирует сети, использующие протоколы Internet (TCP/IP) для объединения различных систем – как военных, так и академических организаций США.

IBM разрабатывает собственную сетевую архитектуру SNA (System Network Architecture), которая стала основой для предложенной ISO (Международная организация по стандартизации) архитектуры OSI (Open Systems

17 Interconnection).

Принципы построения открытых систем

Обмен данными в распределённых системах и сетевая обработка данных выдвинула совместимость и возможность интеграции вычислительных средств в качестве первейших и необходимых атрибутов

открытости систем.

Международная независимая организация по стандартизации ISO в 1977-78 годах развернула интенсивные работы по созданию стандартов взаимосвязи в сетях открытых систем (ВОС).

Тогда же впервые было введено определение «открытой программной или информационной системы».

18

Принципы построения открытых систем

Открытая система – это система, построенная на исчерпывающем и согласованном наборе международных стандартов на информационные технологии и профилях функциональных стандартов, которые реализуют

открытые спецификации на интерфейсы, службы и поддерживающие их форматы, чтобы обеспечить взаимодействие (интероперабельность) и мобильность программных приложений, данных и персонала.

(Определение Комитета IEEE POSIX 1003.0)

19

Принципы построения открытых систем

Базовый термин – открытая спецификация

Это общедоступная спецификация, которая поддерживается открытым, гласным, согласительным процессом, направленным на постоянную адаптацию новой технологии, и которая соответствует принятым стандартам.

Открытые системы – системы, обладающие стандартизованными интерфейсами.

Решение проблемы открытости систем

основывается на стандартизации интерфейсов систем и протоколов взаимодействия между их компонентами.

20

Принципы построения открытых систем

Признаки открытых систем

технические средства, на которых реализована система, могут объединяются сетью или

сетями различного уровня: от локальной до глобальной

реализация открытости осуществляется на основе функциональных стандартов (профилей) в области информационных технологий

информационные системы, обладающие свойством открытости, могут выполняться на любых технических средствах, которые входят в единую среду открытых систем

21

Принципы построения открытых систем

Признаки открытых систем

открытые системы предполагают использование унифицированных интерфейсов в процессах взаимодействия в системе «человек-компьютер»

применение положений открытости предполагает некоторую избыточность возможностей для взаимодействия при разработке программно- аппаратных комплексов.

22

Принципы построения открытых систем

Базовые свойства открытых систем

1. Взаимодействие (Interoperability):

способность к взаимодействию с другими прикладными системами на локальных и/или удаленных платформах (технические средства, на которых реализована информационная система, объединяются сетью или сетями различного уровня – от локальной до глобальной)

2. Стандартизуемость (Standardizability):

ИС проектируются и разрабатываются на основе согласованных международных стандартов и предложений, «открытость» реализуется на базе функциональных стандартов (профилей) в области информационных

23 технологий

Принципы построения открытых систем

Базовые свойства открытых систем

3. Расширяемость/масштабируемость (Scalability):

возможность перемещения прикладных программ и передачи данных в системах и средах, которые обладают различными характеристиками производительности и различными функциональными возможностями,

возможность добавления новых функций ИС или изменения некоторых уже имеющихся при неизменных остальных функциональных частях ИС

24

Принципы построения открытых систем

Базовые свойства открытых систем

4. Мобильность/переносимость (Portability):

обеспечение возможности переноса прикладных программ и данных при модернизации или замене програмно- аппаратных платформ ИС, а также возможности работы с ними специалистов без специальной переподготовки при изменениях системы

5. Дружественность к пользователю (Amicability):

развитые унифицированные интерфейсы в процессах взаимодействия в системе {Пользователь – Компьютерное устройство – Программное обеспечение}, позволяющие

пользователю работать не с компьютером, а с проблемой

25

Принципы построения открытых систем

Принцип открытости систем

Функционирование систем в условиях:

информационной и реализационной неоднородности

распределенности и автономности вычислительных и информационных ресурсов

(разнообразные компьютерные платформы, операционные системы, средства программирования и тестирования, средства управления базами данных, модели и метамодели данных и знаний, и т.п.)

26

Принципы построения открытых систем

Принцип открытости систем

Интеграция систем на требовании взаимодействия компонентов, исключающих фатальные последствия.

Реинжиниринг – непрерывный процесс формирования процессов и систем, уточнения требований, проектирования и перепроектирования.

Система должна быть спроектирована так, чтобы ее ключевые составляющие могли быть реконструированы при сохранении целостности и работоспособности системы.

27

Принципы построения открытых систем

Принцип открытости систем

Трансформация унаследованных систем

Унаследованные системы (Legacy Systems), построенные на «уходящих» технологиях, архитектурах, платформах, программном и информационном обеспечении, требуют постоянной перестройки (Legacy Transformation) в соответствии с новыми требованиями бизнес-процессов и технологий.

В процессе трансформации новые модули системы и оставшиеся компоненты унаследованных систем сохраняют способность к взаимодействию в новой

системе.

28

Принципы построения открытых систем

Поле международной стандартизации

глобальные концепции развития области ИТ

концептуальный базис и эталонные модели построения основных разделов ИТ

функции, протоколы взаимодействия, интерфейсы и другие аспекты использования и развития ИТ

языки программирования, языки спецификации информационных ресурсов, языки управления базами данных

модели технологических процессов создания и использования систем ИТ, а также языки описания

29 таких моделей

Принципы построения открытых систем

Поле международной стандартизации

методы тестирования соответствия (конформности) систем ИТ исходным стандартам и профилям

методы и процедуры функционирования собственно системы стандартов ИТ

метаязыки и нотации для описания стандартов ИТ

общесистемные функции ИТ: управление ресурсами, безопасность, администрирование, качество сервисов и пр.

30