1.5.1. Архитектура и технологии взаимодействия со специальными системами связи

Интеграция со специальными системами УКВ связи министерств и ведомств

При необходимости МСР-СИСТЕМА.07–10 должна интегрироваться с специальными системами УКВ связи министерств и ведомств (например, разрабатываемые АС НЦУКС МЧС России, ЕИТКС МВД России или системами связи, применяемыми в МО России типа «Созвездие-М») без внесения радикальных изменений в архитектуру и ядро программного обеспечения. Для этого система может укомплектоваться комплексом типа «Шлюз-GSM» (рис. 31–32).

Рис. 31. Общий вид специального устройства УКВ-связи

комплекса «Шлюз-GSM»

Рис. 32. Характеристики комплекса «Шлюз-GSM»

Основные принципы архитектуры системы

Архитектура системы реализует основное назначение стратегии – преобразование функциональных требований к оперативному управлению, предъявляемых к системе, в системные и технические аспекты создания (разработки либо выбора и адаптации) и интеграции программного, информационного и лингвистического обеспечений компонентов системы.

Архитектура представляет собой структуру компонентов, их взаимоотношения, принципы и руководства, описывающие их дизайн и развитие во времени.

Архитектура объединяет значимые решения относительно:

организации программной системы;

выбора структурных элементов и их интерфейсов, посредством которых система объединяется в единое целое, а также поведение этих интерфейсов, определенного совместной работой элементов;

объединения этих элементов в постепенно укрупняющиеся подсистемы;

архитектурного стиля, направляющего описанную структуру, элементы, их интерфейсы, их совместную работу, согласование и объединение.

Архитектура системы реализует три аспекта, осуществляющих единую техническую политику, определяемую настоящей концепцией: логическая (функциональная), техническая и системная и архитектуры

Основными принципами создания системы являются:

принцип открытой к развитию системы;

принцип максимального использования существующих разработок по всем компонентам, КСА и видам обеспечений;

принцип управления интеграцией компонентов;

принцип преемственности;

принцип эволюционного развития.

В соответствии с принципом открытых к развитию систем, все виды обеспечений, разрабатываемых или применяемых в системе, строятся по многоуровневой (физическое деление) и многослойной (логическое деление) архитектуре.

В части ПО каждый уровень и слой соответствуют объявляемым стандартам системы, выполняя заданные стандартом функции, предоставляет услуги (сервис) вышележащему уровню и использует услуги нижележащего уровня. Стандарты уровня допускают возможность альтернативных технических реализаций при соблюдении требований к интерфейсам и протоколам взаимодействия уровней.

Система состоит из компонентов двух типов:

заимствованных (повторно используемых, адаптируемых) компонентов, удовлетворяющих положениям стратегии, разработанных по другим ТЗ и ЧТЗ и применяемых в системе в качестве готовых изделий (по аналогии с CALS и COTS технологиям);

разрабатываемых компонентов, удовлетворяющих положениям настоящей стратегии.

В соответствии с принципом максимального (повторного) использования существующих разработок при выборе типа компонента преимущество отдается готовым компонентам. На уровне подсистем предполагается использование заделов, полученных в рамках ОКР, проводившихся ранее. На уровне отдельных программных изделий предполагается использование сертифицированных в установленном порядке программных средств, готовых программных модулей и других средств, как в исходных текстах, так и в двоичных кодах, удовлетворяющих концепциям интеграции архитектур системы, изложенных в соответствующих разделах настоящей концепции.

В соответствии с принципом управления интеграцией в системе предполагается преимущественное выполнение работ по созданию системы, как интеграционных работ, основанных на применении технологий интеграции компонент на базе системотехнических решений и стандартов системы. Эффективность процессов интеграции определяется использованием объектно-ориентированного подхода к анализу, проектированию и разработке компонент ПО системы. Интегрируемыми компонентами являются компоненты системы, а также ведомственные системы, программные изделия, отдельные сервисы. Основу технологий интеграции составляют стандарты архитектуры, ориентированной на сервисы.

Логическая архитектура

Логическая архитектура системы на основании функциональных и общих требований к системе определяет перечень логических функциональных компонентов, распределенных по слоям (логическое разделение) и уровням (физическое разделение) и их взаимодействие.

На физическом уровне деления логическая архитектура системы состоит из четырех уровней:

уровень ПО представления информации, реализующего графический пользовательский интерфейс (уровень ГПИ);

уровень ПО, реализующего логику процессов деятельности должностных лиц (уровень ПД);

уровень ПО, реализующего протоколы и интерфейсы доступа к информационным ресурсам системы (уровень ДД);

уровень ПО, обеспечивающего и реализующего процессы обмена информацией внутри и между отдельными КСА системы (слой организации сетевой инфраструктуры системы и обеспечения ее функционирования, уровень СИ).

Уровни ГПИ, ПД и ДД образуют иерархическую структуру и используют сервисы СИ для взаимодействия и обмена информацией и запросами.

Уровень ГПИ обеспечивает выдачу запросов пользователя, получение данных из уровня ПД, визуализацию эти данные, а также предоставление пользователю системы набора инструментов для выдачи команд управления. На уровне ГПИ допускается минимальная обработка данных. Уровень ГПИ также обеспечивает интеграцию пользовательского интерфейса системы.

Уровень ПД представляет собой набор компонентов, каждый из которых выполняет определенную функцию в рамках логики процессов деятельности должностных лиц. Для выполнения функций, компоненты могут обращаться к другим компонентам, образуя дополнительное деление по слоям. Механизмы взаимодействия и интеграция компонентов определяется технической архитектурой.

Уровень ДД обеспечивает доступ к данным, их хранение, изменение, поддержку целостности данных, в том числе и семантическую на различных уровнях управления. Также уровень ДД обеспечивает интеграцию данных.

Уровень СИ обеспечивает физическое взаимодействие всех компонент как в рамках одного КСА, так и между КСА различных уровней управления. Физическая реализация этого уровня входит в состав системы связи и передачи данных, требования и концепция которой приводятся в соответствующем документе.

На логическом уровне деления логическая архитектура системы состоит из трех высокоуровневых слоев:

слой прикладных сервисов;

слой операционных сервисов;

слой коммуникационных сервисов.

Детальное деление на слои нижних уровней осуществляется в процессе проектирования слоев на этапах технического проектирования.

Техническая архитектура

Совокупность технических стандартов ПО и информационное обеспечение составляют техническую архитектуру системы.

Все компоненты СПО системы строятся в соответствии с методологией построения открытых к развитию систем.

Разработка СПО выполняется на основе формальных объектно-ориентированных моделей, отражающих требования к СПО в части спецификации, визуализации, создания и документирования отдельных компонент и моделей в целом.

СПО использует современные компонентные технологии создания (с динамическим «поздним» связыванием компонент) программных систем, предусматривающие управление (изменение, детализацию, добавление, удаление и т. п.) требованиями к СПО и оперативную модификацию соответствующих модулей СПО.

В СПО используются Web-сервисы и идеологии сервисно-ориентированной архитектуры (далее – СОА) и событийно-управляемой архитектуры для организации межкомпонентных информационных обменов.

Клиентские приложения в системе разрабатываются в архитектуре «тонкий клиент». При необходимости применяется архитектура «толстого» клиента.

Системная архитектура

В основе системной архитектуры лежит центр обработки данных (далее – ЦОД) – комплексное организационно-техническое решение, предназначенное для создания высокопроизводительной, отказоустойчивой информационной инфраструктуры, ориентированной на решение задач путем предоставления услуг в виде информационных сервисов.

Типовые компоненты ЦОД – комплекс разнородных взаимосвязанных между собой компонентов. Аппаратная платформа представляет собой серверный комплекс, построенный на основе многоуровневой модели, обычно включает следующие группы серверов:

серверы приложений (выполняют обработку данных в соответствии с логикой системы);

серверы представления информации (осуществляют интерфейс между пользователями и серверами приложений. Терминальные серверы и web-серверы служат примером серверов представления информации);

служебные серверы (обеспечивают работу других подсистем ЦОД, например, служебными серверами являются серверы управления системой резервного копирования);

серверы информационных ресурсов (ресурсные серверы; отвечают за сохранение и предоставление данных серверам приложений. Ресурсные серверы, объединенные в сеть, работают как единая логическая структура, позволяя в рамках такого объединения повысить уровень доступности, масштабируемости и производительности, используя относительно доступные компоненты).

В качестве основной ОС рекомендуется применение стабильной и масштабируемой ОС открытой архитектуры. При этом операционные системы серверного комплекса ЦОД удовлетворяют следующим требованиям:

операционная система должна обеспечивать линейный рост производительности при увеличении числа процессоров;

операционная система должна поддерживать механизмы для конфигураций с высокой надежностью, работоспособностью и безопасностью, обеспечивать автоматическую реконфигурацию аппаратуры и переключение на альтернативные маршруты, изолирование и отключение вышедших из строя компонентов;

в операционной системе должны быть реализованы все стандартные системные компоненты, отвечающие за защиту до необходимого уровня;

операционная система должна соответствовать основным международным стандартам.