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.

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:

• унифицированный обмен данными между различными компьютерами;

• переносимость прикладных программ между различными платформами;

• мобильность пользователей (возможность переходить с одного компьютера на другой без специального переобучения).

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.

Открытые спецификации не зависят от конкретной технологии, то есть от конкретных технических и программных средств отдельных производителей.

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.

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.

Кроме модели OSI/RM существует еще несколько моделей открытых систем, разработанных различными организациями

Модель MUSIC.

Модель MUSIC была предложена Центральным Агентством по вычислительной технике и телекоммуникации (CCTA) Великобритании

MUSIC –акроним от названий основных элементов модели:

M – Management;

U – User interface;

S – Service interface for programs;

I – Information and data formats;

C – Communications interface.

В модели MUSIC наибольшее внимание уделено тем аспектам взаимодействия и интерфейсам, которые могут оказаться критическими именно для прикладной системы, функционирующей в открытой среде.

Модель MIC

(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:

взаимодействие с пользователем,

системные средства,

доступ к данным,

коммуникационные средства.

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

Модель OSE/RM

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:

приложение,

прикладная платформа,

внешняя среда

и два интерфейса

интерфейс с приложением (API)

интерфейс с внешней средой (EEI)

EEI включает:

интерфейс человек-компьютер (HCI)

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.

Виды ИТ стандартов

Официальные международные организации стандартизации

• ISO (International Organization for Standardization – Международная организация стандартизации, http://www.iso.ch/

• IEC (International Electrotechnical Commision – Международная электротехническая комиссия, http://www.iec.ch

• ITU (International Telecommunication Union – Международный союз по телекоммуникации, http://www.itu.org/

Европейские региональные организации стандартизации

В качестве официальных европейских организаций стандартизации ИТ признаются:

• CEN (the European Committee for Standardization – www.cenorm.be) – европейский комитет стандартизации широкого спектра товаров, услуг и технологий, в том числе, связанных с областью ИТ – аналог ISO.

• CENELEC (the European Committee for Electrotechnical Standardization –www.cenelec.be) – европейский комитет стандартизации решений в электротехнике, в частности, стандартизации коммуникационных кабелей, волоконной оптики и электронных приборов – аналог IEC.

• ETSI (European Telecommunications Standards Institute – www.etsi.org) – европейский институт стандартизации в области сетевой инфраструктуры – аналог ITU-T.

Промышленные консорциумы и профессиональные организации

• ISOC (Internet Society – Общество Интернета, www.isoc.org/index.html) – ассоциация экспертов, отвечающая за разработку стандартов Интернет-технологий;

• IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers – Институт инженеров по электротехнике и электронике, www.ieee.org) – профессиональная международная организация-разработчик ряда важных международных стандартов ИТ.

• OMG (Object Management Group – Группа управления объектами, www.omg.org) – международный консорциум, осуществляющий разработку стандартов для создания унифицированного распределённого объектного программного обеспечения.

• ECMA (European Computer Manufactureres Association – Европейская ассоциация производителей вычислительных машин, www.ecma.ch.) – международная ассоциация, целью которой служит промышленная стандартизация информационных и коммуникационных систем.

• W3C (World Wide Web Consortium, www.w3.org) – консорциум, который специализируется на разработке и развитии стандартов WWW-технологий

• ATM Forum (ATM форум, www.atmforum.org) – консорциум, целями которого являются разработка и развитие стандартов широкополосных сетей асинхронного режима передачи данных (Asynchronous Transfere Mode, ATM).

• DAVIC (Digital Audio-Visual Council – Совет по развитию цифровых аудио и видео мультимедиа систем, www.davic.org) – консорциум, осуществляющий разработку и развитие архитектурных, функциональных и информационных моделей и стандартов мультимедиа-сервисов Глобальной информационной инфраструктуры.

• Open Group (www.opengroup.org) – организация, сформированная в 1996 году в результате объединения консорциумов X/Open и Open Software Foundation, исследует вопросы открытости и бесшовного введения информационных систем в интерсеть.

.