Основные свойства и назначение профилей

Эталонная модель среды открытых систем (OSE/RM) определяет разделение любой ИС на приложения (прикладные программы и программные комплексы) и среду, в которой эти приложения функционируют. Между приложениями и средой определяются стандартизованные интерфейсы, которые являются необходимой частью профилей любой открытой системы. Кроме того, в профилях ИС могут быть определены унифицированные интерфейсы взаимодействия функциональных частей друг с другом и интерфейсы взаимодействия между компонентами среды ИС.

Классификация интерфейсов открытых систем вводит четыре основных типа интерфейсов OSE:

1) интерфейс прикладной программы API;

2) интерфейс коммуникационных услуг CSI;

3) интерфейс информационных услуг (Information Services Interface – ISI);

4) человекомашинный интерфейс HCI.

Могут быть определены и другие типы интерфейсов, например интерфейс управляемых объектов или сетей.

Под API понимается интерфейс между ППО и поставщиком необходимого для функционирования этого программного обеспечения сервиса, т.е. прикладной платформой. Интерфейс CSI обеспечивает реализацию взаимодействия с внешними системами, которая осуществляется с помощью протоколов (процедур обмена). Стандартизация этих протоколов вместе со стандартизацией форматов обмениваемых данных в них является основой обеспечения интероперабельности систем. Интерфейс ISI рассматривается как граница взаимодействия с внешней памятью долговременного хранения данных, для переносимости и интероперабельности которых необходима стандартизация форматов и синтаксиса представления данных. Через интерфейс HCI осуществляется физическое взаимодействие пользователя и системы ИТ. Примерами такого интерфейса служат клавиатуры для ввода информации и оконные системы взаимодействия с пользователем.

Таким образом, определяемая профилем OSE функциональность в общем случае может рассматриваться как композиция функций или сервисов, реализуемых на интерфейсах определенных ранее классов профилей (F, Т, U, R, А, В). Функциональность профиля специфицируется в терминах вызовов функций, протоколов взаимодействия, форматов данных. Естественным требованием к профилю является согласованность используемых им спецификаций, относящихся к интерфейсам различных классов.

Полный OSE-профиль – это профиль, который специфицирует все поведение ИТ/ИС системы или часть ее поведения на одном или большем числе интерфейсов OSE. Он состоит из выбранного набора открытых, общедоступных, согласованных стандартов и спецификаций, определяющих различные услуги в среде эталонной модели OSE/RM.

Профиль OSI – конкретный (локальный) профиль, составленный из базовых стандартов, соответствующих модели OSI (Open System Interconnection), и (или) базовых стандартов представления форматов и данных, т.е. F-профилей.

На основании этих определений можно сформулировать следующие общие свойства профилей:

• профиль только ограничивает функциональность базовой спецификации благодаря выбору его опций и значений параметров. Таким образом, функциональность профилей вытекает из функциональности выбранных в них базовых стандартов;

• профили не могут содержать никаких требований, противоречащих базовым стандартам, они лишь осуществляют выбор соответствующих опций и диапазонов значений параметров;

• профиль может содержать дополнительные специальные или ограничительные аттестационные требования. Таким образом, аттестация на соответствие профилю подразумевает аттестацию на соответствие всему набору составляющих его спецификаций, в частности базовых стандартов, на которые он ссылается.

Основными целями OSE и OSI профилей является реализация основных свойств открытости проектируемой, внедряемой, эксплуатируемой или развиваемой системы [20].

1. Переносимость и многократная используемость программного обеспечения на уровне исходного кода и стандартных библиотек (Application Software Portability and Software Reuse at the Source Code Level). Именно переносимость между различными платформами исходного текста программного обеспечения считается одной из основных практически достижимых задач, решение которой позволяет организациям защитить себя от необходимости дополнительного инвестирования в существующее программное обеспечение для его перепроектирования при переходе на новые прикладные платформы. Если подпереносимостью приложений понимается перенос всего соответствующего данному приложению программного обеспечения на другие платформы, то под его переиспользумостью, – перенос в новые приложения некоторой части работающих программ, что также имеет большое практическое значение и непосредственно относится к целям открытости систем.

2. Переносимость данных (Data Portability). Не менее важной целью открытых систем является переносимость на новые прикладные платформы данных, хранящихся во внешней памяти существующих систем ИТ, что обеспечивается разработкой OSE на основе стандартов и ISP, строго регламентирующих форматы и способы представления данных.

3. Интероперабельность прикладного программного обеспечения (Application Software Interoperability). Здесь имеется в виду возможность обмена данными между сущностями программного обеспечения, в том числе между сущностями, реализуемыми на разнородных прикладных платформах, а также возможность совместного использования ими обмениваемых данных. Данное свойство на нижнем уровне обеспечивается построением стандартизованных коммуникационных интерфейсов, т.е. CSI-интерфейсов, систем на основе стандартов сетевых протоколов, в частности OSI-профилей. Реализация его в полном объеме приводит к необходимости решения проблемы семантической интероперабельности, т.е. понимания разнородными платформами семантики данных, которыми они обмениваются друг с другом.

4. Интероперабельность управления и безопасности (Management and Security Interoperability). Для целей интеграции и совместного использования разнородных платформ в рамках распределенных систем ИТ необходима унификация и концептуальная целостность средств административного управления и управления информационной безопасностью систем ИТ независимо от реализационных окружений. В связи с этим для обеспечения бесшовной интеграции систем их средства административного управления и средства защиты должны строиться в соответствии с международными стандартами.

5. Переносимость пользователей (User Portability). Под переносимостью пользователей понимается отсутствие необходимости в их повторном обучении при переносе ППО на другие платформы, что также является одной из важных целей концепции открытых систем.

6. Использование существующих стандартов и аккомодацию к стандартам перспективных технологий (Accommodation of Standards). Профили OSE – эффективное средство продвижения существующих стандартов в практику. В то же время они являются объектами, способными эволюционировать с учетом изменения стандартов, технологий и пользовательских требований, прежде всего потому, что конструируются посредством ссылок на базовые стандарты. Таким образом, на основе понятия OSE-профиля поддерживается такое свойство открытых систем, как адаптируемость к изменению стандартов.

7. Легкая настраиваемостъ на новые технологии создания информационных систем (Accommodation of New Information System Technology). Профили OSE, являясь исходным материалом при построении открытых систем, не связаны непосредственно с нижележащими технологиями. Однако развитие таких технологий влечет за собой развитие системы стандартов. Гибкость аппарата OSE-профилей позволяет учитывать тенденции перехода к новым стандартам и соответственно к новым технологиям.

8. Масштабируемость прикладных платформ и распределенных систем (Applied and Distributed Platform Scalability). Масштабируемость относится к важнейшим свойствам открытости систем ИТ. Применительно к прикладной платформе оно означает возможность разных типов реализаций некоторого OSE-профиля, отличающихся техническими и ресурсными характеристиками (например, суперкомпьютеры и рабочие станции), поддерживать одну и ту же функциональность, т.е. один и тот же набор сервисов.

9. Прозрачность реализаций процессов (Process Implementation Transparency). Данное свойство поддерживается благодаря систематическому использованию через аппарат OSE-профилей стандартизованных спецификаций (стандартов и ISPs), одним из принципов разработки которых является независимость от конкретных реализаций. Таким образом, все особенности реализации OSE-профилей скрываются за интерфейсами открытых систем, что и обеспечивает свойство прозрачности реализаций для конечных пользователей систем ИТ.

10. Поддержка пользовательских требований (Support Clear Statement of User Requirements). Важным свойством открытых систем является точная спецификация пользовательских требований, определенных в виде наборов сервисов, предоставляемых открытыми системами на их интерфейсах. Это свойство адекватно поддерживается применением аппарата OSE-профилей.

При практическом формировании и применении профилей, как было сказано ранее, можно использовать международные, региональные, национальные стандарты, стандарты "де-факто" и ведомственные нормативные документы. При этом структурная модель профиля должна состоять из трех базовых уровней:

1) архитектурного – определяет перечень стандартизованных на международном уровне эталонных функциональных моделей, которые должны использоваться при описании ИС и среды их исполнения;

2) функционального – непосредственно устанавливает состав стандартизованных спецификаций;

3) локального – его состав отражается в основном документе по формированию профиля (главном профиле) в виде перечня действующих локальных профилей.

На рис. 7.5 показана структура типизированного профиля, использующего на архитектурном и функциональном уровнях совокупности необходимых локальных профилей и спецификаций.

Рис. 7.5. Структурная модель типизированного профиля стандартизации ИТ^[1]

В процессе применения стандартов и профилей могут быть выявлены пробелы в положениях некоторых стандартов и необходимость модификации или дополнения требований, определенных в них. Некоторые функции, не формализованные стандартами, но важные для унификации построения или взаимодействия компонентов конкретной технологии или ИС, могут определяться нормативными документами ведомства или фирмы, обязательными для конкретного профиля и проекта. Для эффективного использования конкретного профиля необходимо:

• выделить логически связанные проблемно-ориентированные области функционирования, где могут применяться стандарты, общие для одной распределенной организации или группы таких организаций;

• идентифицировать стандарты и нормативные документы, варианты их использования и параметры, которые необходимо включить в профиль;

• документально зафиксировать участки конкретного профиля, где требуется создание новых стандартов или нормативных документов, и идентифицировать характеристики, которые могут оказаться важными для разработки недостающих стандартов и нормативных документов этого профиля;

• формализовать профиль в соответствии с его категорией, в том числе стандарты, различные варианты нормативных документов и дополнительные параметры, которые непосредственно связаны с профилем;

• опубликовать профиль и (или) продвигать его по формальным инстанциям для дальнейшего распространения.

При проектировании и использовании OSE- и OSI-профилей для создания ИС следует обеспечить проверку корректности их применения путем тестирования, испытаний и сертификации, для чего должна быть создана технология контроля и тестирования в процессе применения профиля. Она должна поддерживаться совокупностью методик, инструментальных средств, составом и ОГЛАВЛЕНИЕм оформляемых документов на каждом этапе обеспечения и контроля корректности применения соответствующей версии и положений профиля. Отметим, что создание профиля является весьма кропотливой работой, требующей тщательной взаимной увязки выбираемых локальных профилей, стандартов и спецификаций. Отсюда прямо следует необходимость применения проектного подхода при формировании профиля (рис. 7.6).

Рис. 7.6. Схема процесса проектирования профиля открытой системы

Использование профилей способствует унификации при разработке тестов, проверяющих качество и взаимодействие компонентов проектируемой ИС. Профили должны определяться таким образом, чтобы тестирование их реализации можно было проводить наиболее полно по стандартизованной методике. Некоторые тесты для проверки соответствия применяемых компонентов международным стандартам могут быть использованы готовыми, так как международные стандарты и профили являются основой при создании международных признанных аттестационных тестов.