Технология открытых систем реферат

Обновлено: 05.07.2024

Занятие 9 по курсу “Информационные технологии”

Тема. Технологии открытых систем.
Объектно-ориентированные информационные технологии.
Распределенные системы обработки данных.
Функционально-распределенные информационные технологии

Результаты освоения темы

что такое открытые системы и какие в них используются информационные технологии;
об объектно-ориентированных и функционально-распределённых информационных технологиях;
о распределённые системы обработки данных.

Открытая система,
Масштабируемость, интероперабильность и мобильность (переносимость),
Объектно-ориентированное программирование,
Распределенная среда обработки данных или среда распределенных вычислений, распределенные системы обработки данных.

1. Открытые системы

Вычислительная техника развивалась стремительно. В результате было создано множество устройств и программ к ним. Такое обилие различных программно-аппаратных средств и систем привело к несовместимости многих из них. Решать проблему в данной области, как практически и в любых других предметных областях, можно путём выработки единых правил, которые затем приобретают статус отраслевых, национальных и международных стандартов. Для решения данной проблемы на международном уровне было предложено использовать принцип открытых систем.

Основным назначением открытых систем для пользователей аппаратных и программных компьютерных продуктов и технологий является независимость от поставщика, ориентированного на производство подобных продуктов и использование этой технологии. Суть идеи заключается в том, что потребители могут приобретать любой продукт такого поставщика (фирмы, компании), наращивая мощность своей системы. Это касается как аппаратных, так и программных средств.

Обязательными свойствами открытых систем являются: 1) переносимость;
2) интероперабильность;
3) масштабируемость;
4) доступность программного и аппаратного обеспечения для развития и модернизации.

В открытых системах, например, используется стандартизованная операционная система UNIX. Технологии и стандарты открытых систем обеспечивают реальную возможность производства системных и прикладных программных средств с названными свойствами, в том числе с мобильностью.

Преимуществом для пользователей является то, что они могут постепенно заменять элементы системы на более совершенные, не утрачивая её работоспособности.

Термин “открытые системы” понимается как возможность любых двух систем взаимодействовать между собой с помощью соответствующих рекомендаций.

Взаимодействие открытых систем (Open Systems Interconnection, OSI) – это правила сопряжения систем с открытой архитектурой, создаваемых различными производителями.

Модель взаимодействия открытых систем объединяет рекомендации по сетевому взаимодействию неоднородных систем (компьютеров, терминалов, процессов, средств связи и т. д.). Так, например, стандартом для компьютерных сетей является общеизвестное семейство сетевых протоколов TCP/IP.

Открытая архитектура (Open architecture) – это архитектура компьютера или периферийного устройства, содержащая опубликованные спецификации. Такая архитектура позволяет другим производителям разрабатывать дополнительные устройства к системам в ней.

Актуальность решения задач оптимального синтеза информационного и программного обеспечения открытых систем объясняется повышением требований к эффективности, качеству и надёжности систем, увеличением числа и объема информационных массивов, сложности и стоимости разработки и отладки используемых в таких системах программ, переходов от разработки простых и слабо связанных программ к программным комплексам.

Принципы открытой архитектуры:
1. Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определённая совокупность аппаратных средств и соединений между ними). Таким образом, компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-изготовителями.

2. Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд (слотов), в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями.

Технология открытых систем заключается в использовании стандартных интерфейсов между разнородными аппаратными и программными компонентами систем. Она является базой для создания инфраструктур всех уровней: от предприятия и отрасли до национальной информационной инфраструктуры. Кроме того, такая информационная технология обеспечивает интеграцию с мировым информационным пространством и, тем самым, с мировой экономикой.

В открытых системах широко используются объектно-ориентированные и функционально-распределённые информационные технологии.

2. Объектно-ориентированные информационные технологии
Использование объектно-ориентированного подхода позволяет свести проектирование открытой системы к оптимальному синтезу функционально независимых компонент (объектов), совместно выполняющих заданные функции системы с требуемой эффективностью, и позволяющих адаптировать систему к вновь появляющимся задачам за счёт набора специфических свойств (наследование и проч.). Таким образом, значительно снижаются затраты на разработку, внедрение и модификацию систем.

На различных этапах анализа и синтеза систем возникают проблемы разбиения (декомпозиции) системы на подсистемы, задачи на подзадачи, программного обеспечения на отдельные программы и подпрограммы. При этом объекты каждого последующего уровня разбиения представляют собой абстрактные компоненты (объекты) системы предыдущего уровня, реализация которого зависит от конкретной рассматриваемой проблемы.

В объектно-ориентированных открытых системах декомпозиция системы на объекты осуществляется с учётом удобства последующего детального анализа, разработки и внедрения системы. Одним из наиболее важных критериев выделения компонентов открытой системы является минимизация числа аппаратно-зависимых её компонент. Это позволяет снизить затраты на адаптацию системы при переносе на другую аппаратную платформу, а также уменьшить количество неиспользуемых компонент при работе на конкретной платформе. Решение этой проблемы осуществляется путём исследования существующих платформ, оценки направлений их развития, анализа возможностей использования принятых и (или) предложения новых стандартов взаимодействия системы с аппаратной платформой.

выделяются задачи, подлежащие автоматизации;
определяется необходимое множество процедур реализации заданного множества функциональных задач и необходимой для этого информации;
осуществляется предварительная оценка уровня стандартизации используемых алгоритмов и интерфейсов.

Объектно-ориентированный подход породил создание распределённой среды обработки данных, включающей системы обработки данных, информации и знаний.

3. Распределённые системы обработки данных
В современных сетевых информационных технологиях всё чаще используют распределённую обработку данных. Она позволяет повысить эффективность удовлетворения информационных потребностей пользователей, обеспечить гибкость и оперативность принимаемых им решений и др.

Под распределённой обработкой данных понимают обработку приложений несколькими территориально разделёнными ЭВМ. При этом в приложениях, связанных с обработкой базы данных, собственно управление базой данных может выполняться централизованно.

Распределённая обработка данных позволяет повысить эффективность удовлетворения информационных потребностей пользователей, обеспечивает гибкость и оперативность принимаемых ими решений.

каталогов, позволяющую клиентам находить серверы;
удаленного вызова процедур;
обслуживания файлов;
безопасности данных;
времени, синхронизирующей часы в абонентских системах.

Наиболее часто данные размещаются в БД. Ими обычно управляют локальные СУБД, то есть размещённые на том же компьютере. Когда несколько таких БД удалены друг от друга на большие расстояния, то возникает необходимость решения задач управления ими, то есть распределёнными БД. Для решения таких задач между ЭВМ с локальными СУБД и БД организуют сеть передачи данных по каналам связи, а в ней обеспечивают техническую и программную поддержку обмена данными. То есть в этом случае используют ПО, управляющее распределёнными базами данных, которые могут образовывать банки данных.

3.1. Распределенные базы данных

Распределённая база данных предполагает хранение и выполнение функций управления данными в нескольких узлах и передачу данных между этими узлами в процессе выполнения запросов. Разбиение данных в распределённой базе данных может достигаться путём хранения различных таблиц на разных компьютерах или даже хранения разных частей и фрагментов одной таблицы на разных компьютерах. Для пользователя или прикладной программы не имеет значения, каким образом распределены данные между компьютерами. Работа с распределённой базой данных осуществляется так же, как и с централизованной, т. е. размещение БД должно быть прозрачно.

При распределённой обработке работа с базой (представление данных, их обработка и др.) ведётся на компьютере клиента, а поддержание базы в актуальном состоянии – на сервере. При этом такие БД обычно располагаться на нескольких серверах – различных узлах компьютерной сети, а некоторые данные могут дублироваться.

Размещение частей общей БД бывает избыточным или безызбыточным. При избыточном размещении определяют степень дублирования частей (фрагментов) единой БД. Чтобы поддерживать целостность БД необходимо постоянно корректировать все её копии. Преимущества дублирования уменьшаются, когда увеличивается стоимость хранения её частей, что связано с необходимостью обеспечивать устойчивость системы.

Создание распределённых баз данных (РБД) вызвано попыткой одновременного решения двух задач: интеграции и децентрализации.

Интеграция подразумевает централизованное управление и ведение баз данных.

Децентрализация обеспечивает хранение данных там, где они появились и обрабатываются. При этом снижается стоимость системы и увеличивается степень её надёжности, а также повышается скорость обработки данных.

Выделяют однородные и неоднородные РБД. В неоднородных РБД используются различные СУБД. Основная проблема при этом заключается в сложности их интеграции.

3.2. Система управления распределёнными базами данных
Доступ пользователей к РБД и администрирование ею осуществляются с помощью системы управления распределённой базой данных (СУРБД).

В СУРБД используется комбинация централизованного и локального способов хранения данных.

Для решения задач с распределёнными БД, во-первых, необходимо организовать между этими ЭВМ сеть передачи данных, то есть соединить их каналами связи. Затем обеспечивают техническую и программную поддержку обмена данными между ними, образуя тем самым сеть ЭВМ.

СУРБД создаются таким образом, чтобы максимально обеспечить соблюдение принципа независимости прикладных программ от локализации данных в сети. При этом логическое представление распределённой БД и манипулирование данными для прикладной программы ничем не отличаются от работы пользователя с локальной базой. Такие СУРБД оснащены каталогами, в которых хранятся структура сети, информация о локальных СУРБД и базах данных, а также программным обеспечением, которое на основе этой информации управляет взаимодействием прикладной программы и конкретной локальной базой данных сети.

Сложность управления распределёнными базами данных во многом зависит от того, поддерживаются ли они однотипными локальными СУРБД, взаимодействие между которыми осуществляется просто. В противном случае в такую сеть включают различные программные и технические устройства, обеспечивающие единый интерфейс, согласование и возможность выполнения информационных процессов, например, использовать промежуточную интерфейсную СУРБД и др.

3.3. Распределенные банки данных (РБнД).
Если накапливаемая в сетях машиночитаемая (электронная) информация не размещается на одной ЭВМ, то доступ к подобным базам и банкам данных осуществляется с помощью сетевых СУБД. Они дают возможность безадресно обращаться к любым данным (аналогично обычным БД, расположенным на одной ЭВМ) и порой предоставляют пользователям новые, ранее неизвестные, возможности работы с информацией. При этом возникают новые проблемы, решение которых осуществляется путём использования новых технологий.

В процессе развития вычислительной техники и информационных технологий постоянно создаётся множество устройств и программ к ним. Обилие различных программно-аппаратных средств и систем привело к несовместимости многих из них.

Следует запомнить, что решение этой проблемы стало возможным после того, когда было предложено использовать принцип открытых систем. Основным назначением таких систем для пользователей аппаратных и программных компьютерных продуктов и технологий является независимость от поставщика, ориентированного на производство подобных продуктов и использование этой технологии. То есть потребители могут приобретать любой продукт такого поставщика (фирмы, компании), наращивая мощность своей системы. Это касается как аппаратных, так и программных средств.

В открытых системах широко используются объектно-ориентированные и функционально-распределённые информационные технологии. На различных этапах анализа и синтеза систем возникают проблемы разбиения (декомпозиции) их на подсистемы, задач на подзадачи, а программного обеспечения – на отдельные программы и подпрограммы.

В объектно-ориентированных открытых системах декомпозиция системы на объекты осуществляется с учётом удобства последующего детального анализа, разработки и внедрения системы. Одним из наиболее важных критериев выделения компонентов открытой системы является минимизация числа аппаратно-зависимых её компонент. Объектно-ориентированный подход позволяет свести проектирование открытой системы к оптимальному синтезу функционально независимых компонент (объектов), совместно выполняющих заданные функции системы с требуемой эффективностью, и позволяет адаптировать систему к вновь появляющимся задачам за счёт набора специфических свойств (наследование и проч.). Таким образом, значительно снижаются затраты на разработку, внедрение и модификацию систем.

Технология распределённой обработки данных представляет стандартный набор сетевых служб для выполнения прикладных процессов, рассредоточенных по группе абонентских систем (по гетерогенной сети). При этом создаются распределённые базы и банки данных. Обработка информации в базе ведётся на компьютере клиента, а поддержание базы в актуальном состоянии – на сервере. Доступ пользователей к БД и администрирование ею осуществляются с помощью системы управления распределённой базой данных (СУРБД).

Подобные системы дают возможность пользователям безадресно обращаться к любым хранящимся в них данным и порой предоставляют новые, ранее неизвестные, возможности работы с информацией. При этом возникают новые проблемы, решаемые путём использования новых технологий.

При формировании единого информационного пространства менеджеры, архитекторы и разработчики программно-аппаратных средств столкнулись с рядом организационных, технических и технологических проблем. Например, разнородность технических средств вычислительной техники с точки зрения организации вычислительного процесса, архитектуры, систем команд, разрядности процессоров и шины данных потребовала создания стандартных физических интерфейсов, реализующих взаимную совместимость компьютерных устройств. Однако при дальнейшем увеличении числа типов интегрируемых устройств (число таких модулей в современных распределенных вычислительных и информационных системах исчисляется сотнями) сложность организации физического взаимодействия между ними существенно возрастала, что приводило к проблемам в управлении такими системами.

Открытая система - система, реализующая открытые спецификации на интерфейсы, сервисы и поддерживаемые форматы данных, достаточные для того, чтобы обеспечить должным образом разработанным приложениям возможность переноса с минимальными изменениями на широкий диапазон систем, совместной работы с другими приложениями на локальной и удаленных системах и взаимодействия с пользователями в стиле, облегчающем тем переход от системы к системе[1].

Для того чтобы программную или информационную систему можно было отнести к открытой системе, она должна обладать совокупностью определенных свойств, перечисленных ниже:

взаимодействие/интероперабельность - 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);

стандартизуемость - программные и информационные системы проектируются и разрабатываются на основе согласованных международных стандартов и предложений, реализация открытости осуществляется на базе функциональных стандартов (профилей) в области информационных технологий;

расширяемость/масштабируемость - 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;

мобильность/переносимость - обеспечение возможности переноса прикладных программ и данных при модернизации или замене аппаратных платформ ИС и возможности работы с ними специалистов, пользующихся ИТ, без их специальной переподготовки при изменениях ИС;

дружественность к пользователю - развитые унифицированные интерфейсы в процессах взаимодействия в системе "пользователь - компьютерное устройство - программное обеспечение", позволяющие работать пользователю, не имеющему специальной системной подготовки. Пользователь работает с деловой проблемой, а не с проблемами компьютера и программного обеспечения[2].

Только в совокупности возможности открытых систем позволяют решать проблемы проектирования, разработки, внедрения, эксплуатации и развития современных информационных систем. Ниже перечислены обстоятельства, которые отражают насущные потребности развития областей применения информационных технологий и мотивируют переход к интероперабельным информационным системам и разработке соответствующих стандартов и технических средств.

Информационная неоднородность ресурсов заключается в разнообразии их прикладных контекстов (понятий, словарей, семантических правил, отображаемых реальных объектов, видов данных, способов их сбора и обработки, интерфейсов пользователей и т.д.). Реализационная неоднородность источников проявляется в использовании разнообразных компьютерных платформ, средств управления базами данных, моделей данных и знаний, средств программирования и тестирования, операционных систем и т.п.

Интеграция систем. Системы эволюционируют от простых, автономных подсистем к более сложным, интегрированным системам, основанным на требовании взаимодействия компонентов.

Реинжиниринг систем. Эволюция бизнес-процессов - непрерывный процесс, который является неотъемлемой составляющей деятельности организаций. Соответственно, создание системы и ее реконструкция (реинжиниринг) - непрерывный процесс формирования, уточнения требований и проектирования. Система должна быть спроектирована так, чтобы ее ключевые составляющие могли быть реконструированы при сохранении целостности и работоспособности системы.

Трансформация унаследованных систем. Практически любая система после создания и внедрения противодействует изменениям и имеет тенденцию быстрого превращения в бремя организации. Унаследованные системы, построенные на "уходящих" технологиях, архитектурах, платформах, а также программное и информационное обеспечение, при проектировании которых не были предусмотрены нужные меры для их постепенного перерастания в новые системы, требуют перестройки, в соответствии с новыми требованиями бизнес-процессов и технологий. В процессе трансформации необходимо, чтобы новые модули системы и оставшиеся компоненты унаследованных систем сохраняли способность к взаимодействию.

Повторное использование неоднородных информационных ресурсов.Технология разработки информационных систем должна позволять крупномасштабно применять технологию повторного использования информационных ресурсов, которые могут быть "соединены" (т.е. образованы их "интероперабельные сообщества") для производства серий стандартизованных продуктов в определенной прикладной области.

Продление жизненного цикла систем. В условиях исключительно быстрого технологического развития требуются специальные меры, обеспечивающие необходимую продолжительность жизненного цикла продукта, включающего в себя постоянное улучшение его потребительских свойств. При этом новые версии продукта должны поддерживать заявленные функциональности предыдущих версий.

Таким образом, основной принцип формирования открытых систем состоит в создании среды, включающей в себя программные и аппаратурные средства, службы связи, интерфейсы, форматы данных и протоколы. Такая среда в основе имеет развивающиеся доступные и общепризнанные стандарты и обеспечивает значительную степень взаимодействия (Inter-operability), переносимости (Portability) и масштабирования(Scalability) приложений и данных[3].

В условиях перехода к информационному обществу практически все отрасли экономики не могут функционировать без развитой ИИ, проблема принимает межотраслевой национальный характер. Несмотря на очевидные преимущества реализации принципов открытых систем, решение проблемы в нашей стране происходит гораздо более медленными темпами, чем в странах с развитой рыночной экономикой.

В заключение можно сказать, что принципы создания и использования открытых систем применяются в настоящее время при построении большинства классов систем: вычислительных, информационных, телекоммуникационных, систем управления в реальном масштабе времени, встроенных микропроцессорных систем. В условиях широкого использования интегрированных вычислительно-телекоммуникационных систем принципы открытости составляют основу технологии интеграции. В развитии и применении открытых систем заинтересованы все участники процесса информатизации: пользователи, проектировщики систем и системные интеграторы, производители технических и программных средств вычислительной техники и телекоммуникации.

Одним из основных направлений информационных технологий, определяющим эффективность функционирования экономических объектов, выступает технология открытых систем. Идеологию открытых систем реализуют в своих последних разработках все ведущие фирмы-поставщики средств вычислительной техники, передачи информации и программного обеспечения. Их результативность на рынке информационных технологий и систем определяется согласованной научно-технической политикой и реализацией стандартов открытых систем.

Открытыми системами могут являться как конечные , так и промежуточные системы, к которым предъявляются следующие требования:

возможность переноса прикладных программ, разработанных должным образом с минимальными изменениями, на широкий диапазон систем;
совместную работу с другими прикладными системами на локальных и удаленных платформах;
взаимодействие с пользователями в стиле, облегчающем переход от системы к системе.

Открытые системы обладают следующими свойствами, представленными на рис. 5.1.

Переносимость прикладного программного обеспечения и повторная применимость программного обеспечения. Под переносимостью приложений понимается перенос всего соответствующего данному приложению программного обеспечения на другие платформы. Под повторной применимостью программного обеспечения понимается перенос в новые приложения некоторой части работающих программ, что также имеет большое практическое значение и непосредственно относится к целям открытости систем.
Переносимость данных означает возможность переноса на новые прикладные платформы данных, хранящихся во внешней памяти существующих систем информационных технологий. Переносимость данных обеспечивается применением в открытых системах стандартов, строго регламентирующих форматы и способы представления данных.
Функциональная совместимость (интероперабельность) прикладного программного обеспечения - это возможность обмена данными между различными прикладными программами, в том числе между программами, реализуемыми на разнородных прикладных платформах, а также возможность совместного использования данных.
Функциональная совместимость (интероперабельность) управления и безопасности - это унификация и целостность средств административного управления и управления информационной безопасностью, т. е. для обеспечения интеграции систем их средства административного управления и средства защиты должны строиться в соответствии с международными стандартами.
Переносимость пользователей - это обеспечение возможности для пользователей информационных технологий избежать необходимости переобучения при взаимодействии с системами, реализованными на основе различных платформ.
Расширяемость - это способность системы эволюционировать с учетом изменений стандартов, технологий и пользовательских требований.
Масштабируемость - свойство системы, позволяющее ей эффективно работать в широком диапазоне параметров, определяющих технические и ресурсные характеристики системы (примерами таких характеристик могут служить: число процессоров, число узлов сети, максимальное число обслуживаемых пользователей).
Прозрачность реализаций - это способ построения системы, при котором все особенности ее реализации скрываются за стандартными интерфейсами, что и обеспечивает свойство прозрачности реализаций информационных технологий для конечных пользователей систем.
Поддержка пользовательских требований - это точная спецификация пользовательских требований, определенных в виде наборов сервисов, предоставляемых открытыми системами приложениям пользователей.

Однако открытая система необязательно должна быть полностью доступна другим открытым системам. Это ограничение может быть вызвано необходимостью защиты информации в компьютерах и средствах коммуникаций и обеспечивается путем физического отделения или путем использования технических возможностей. Сущность технологии открытых систем состоит в обеспечении возможности переносимости прикладных программ между различными платформами и взаимодействия систем друг с другом. Эта возможность достигается за счет использования международных стандартов на все программные и аппаратные интерфейсы между компонентами систем.

Стандарты стремятся занять центральное место в направлении развития открытых систем и в индустрии информационных технологий. Более 250 подкомитетов в официальных организациях по стандартизации и унификации работают над стандартами в области информационных технологий. Более 1000 стандартов или уже принято этими организациями, или находятся в процессе разработки.

При этом различают стандарты де-факто и де-юре, представленные на рис. 5.2.

Стандарт де-факто означает, что продукт или система какого-то конкретного производителя захватили значительную часть рынка и другие производители стремятся эмулировать, копировать или использовать их с тем, чтобы также расширить свой сектор рынка.

Стандарт де-юре создается официально аккредитованными организациями по разработке стандартов. Он разрабатывается по правилам достижения соглашения в открытом обсуждении, в котором может принять участие любой желающий. При создании промышленных стандартов ни одна из групп не может действовать независимо. Если одна какая-нибудь из групп производителей создает стандарт, в котором не нуждаются пользователи, она потерпит неудачу. То же самое можно сказать и про обратный случай, когда пользователи создадут стандарт, с которым производители не смогут или не захотят согласиться, - попытка создания такого стандарта также будет безуспешной.

Технология открытых систем пользуется успехом потому, что обеспечивает преимущества для разного рода специалистов, связанных с областью информационных технологий.

новые возможности сохранения сделанных вложений благодаря свойствам эволюции, постепенного развития функций систем, замены отдельных компонентов без перестройки всей системы;
освобождение от зависимости от одного поставщика аппаратных или программных средств, возможность выбора продуктов из предложенных на рынке при условии соблюдения поставщиком соответствующих стандартов открытых систем;
дружественность среды, в которой работает пользователь, мобильность персонала в процессе эволюции системы;
возможность использования информационный ресурсов, имеющихся в других системах (организациях)

возможность использования разных аппаратных платформ;
возможность совместного использования прикладных программ, реализованных в разных операционных системах;
развитые средства инструментальных сред, поддерживающих проектирование;
возможности использования готовых программных продуктов и информационных ресурсов

новые возможности разделения труда, благодаря повторному использованию программ;
развитые инструментальные среды и системы программирования;
возможности модульной организации программных комплексов, благодаря стандартизации программных интерфейсов

Модульная организация программных комплексов, благодаря стандартизации программных интерфейсов, позволяет пересмотреть традиционно сложившееся дублирование функций в разных программных продуктах, из-за чего системы, интегрирующие эти продукты, непомерно разрастаются по объему, теряют эффективность. Известно, что в той же области обработки данных и текстов многие продукты, предлагаемые на рынке (текстовые редакторы, настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных) по ряду функций дублируют друг друга, а иногда и подменяют функции операционных систем. Кроме того, замечено, что в каждой новой версии этих продуктов размеры их увеличиваются на 15%.

В распределенных системах, содержащих несколько рабочих мест на персональных компьютерах и серверах в локальной сети, избыточность программных кодов из-за дублирования возрастает многократно. Идеология и стандарты открытых систем позволяют по-новому взглянуть на распределение функций между программными компонентами систем и тем самым значительно повысить эффективность.

Технология открытых систем обладает следующими достоинствами и преимуществами:

Экономическая эффективность. Технология открытых систем позволяет строить и модернизировать системы наиболее экономичным способом. Источники экономической эффективности состоят : - в отсутствии необходимости разработки дополнительных интерфейсов к программным и аппаратным средствам; - в возможности реинженеринга - повторного использования программ при переходе с платформы на платформу. Экономический эффект от использования ТОС исчисляется в масштабах страны многими миллионами рублей и для конкретной системы может быть оценен по специальной методике.

Инновационный аспект. Важнейшим аспектом технологии открытых систем служит ее инновационный характер, поскольку без использования перспективных стандартов невозможен выпуск конкурентносопособной продукции компьютерных и телекоммуникационных средств. Отсюда следует , что технология открытых систем должна составить основу для импортозамещения продуктов информационных технологий.

Технология двойного применения. Мировой и отечественный опыт показывает, что технология открытых систем применяется как в системах гражданского так и в системах военного назначения и представляет собой, тем самым, технологию двойного применения.

Экологически чистая технология. Поскольку в основе технологии открытых систем лежит использование стандартов, то ее применение никак не связано с увеличением экологической опасности.

Основные требования, предъявляемые к информационной инфраструктуре, состоят в обеспечении необходимой функциональности, быстродействия, пропускной способности и безопасности. При этом исходим из того, что в настоящее время информационная инфраструктура любого уровня (глобальная, национальная, отраслевая и т.д.) включает аппаратно-программные платформы различных классов (супер-ЭВМ, мейнфреймы, рабочие станции, мини-ЭВМ, персональные ЭВМ), изготовленные различными производителями, работающие под управлением различных операционных систем, т.е. представляет собой гетерогенную систему. При этом возникают проблемы с переносом программ с одной программно-аппаратной платформы на другую, с доступом к различным базам данных, взаимосвязи удаленных систем посредством сетей, использующих разные протоколы. Следует помнить также, что любая система рано или поздно требует модернизации, расширения, и это должно происходить с минимальными потерями, в том числе с минимальными затратами на переобучение персонала. Таким образом, возникает вопрос о создании и применении технологии, решающей эти проблемы. Такой технологией выступает технология открытых систем (ТОС).

Существо технологии открытых систем состоит в формировании среды, включающей программное обеспечение, аппаратные средства, службы связи, интерфейсы, форматы данных и протоколы, обеспечивающей переносимость, взаимосвязь и масштабируемость приложений и данных. Совокупность указанных качеств достигается за счет использования развивающихся, общедоступных и общепризнанных стандартов на продукты информационных технологий, составляющих среду открытой системы.

Здесь сразу требуется отметить, что понятие "открытая система" не означает, что она является незащищенной в смысле доступа к содержащейся в ней информации.

Сохранение конфиденциальности информации, представляющей собой государственную, коммерческую, военную и личную тайну, является обязательным условием любой информационной системы и также достигается за счет применения стандартов защиты информации.

ТОС применяется при построении систем всех классов и назначений, входящих как компоненты в информационную инфраструктуру. Разница заключается лишь в том, что для систем различных классов могут использоваться различные группы стандартов.

В развитии и применении ТОС заинтересованы все участники процесса информатизации: пользователи, проектировщики систем и системные интеграторы, производители и поставщики технических и программных средств вычислительной техники и средств телекоммуникаций, разработчики стандартов.

Вопросами стандартизации в сфере открытых систем занимаются более 250 различных организаций и их комитетов. Наиболее полно эта работа выполнена для решения задач взаимосвязи открытых систем (ВОС) посредством унифицированного обмена данными между различными компьютерными системами. В этой области только Международной организацией по стандартизации опубликовано свыше 400 стандартов и дополнений к ним.

При построении конкретной системы или сети возникает объективная проблема ориентации в огромном множестве международных и национальных стандартов, выбора конкретного набора, наилучшим способом удовлетворяющего поставленным задачам.

Упростить эту проблему позволяют профили базовых стандартов и функциональные стандарты. Профиль определяет комбинацию базовых стандартов, которые в совокупности выполняют четко определенную функцию, решение конкретной задачи. В свою очередь, функциональный стандарт представляет собой согласованный в международном или национальном масштабе документ, охватывающий один или ряд профилей.

Для учета национальных особенностей (возможности использования ранее разработанных национальных стандартов, эксплуатирующихся технических средств на их основе) создаются правительственные профили ВОС - GOSIP (Goverment Open System Interconnection Profile). В качестве такого профиля в нашей стране выступает Государственный профиль ВОС России, разработанный на основе анализа более 400 международных и национальных стандартов и рекомендаций. По мере разработки и принятия новых стандартов, он будет дополняться и расширяться.

Читайте также: