Технологии открытых систем

Учебный курс
Технологии открытых систем
Лекция 7
руководитель Центра открытых систем
ИРЭ РАН, д.т.н., профессор
Олейников Александр Яковлевич
Развитие работ по открытым системам
Модульный подход
открытых систем
Технология открытых систем
ISO/IEC 1003.23: 1998 (Рекомендации
Р50.1.041-2002) Руководство по проектированию профилей среды открытой системы
ISO/IEC 10000: 1998 (ГОСТ РИС0/МЭК
ТО 10000-1-99) Основы и таксономия
международных функциональных стандартов
ISO/IEC 10746: 1998 Эталонная модель
открытой распределенной обработки
ISO/IEC TR 14252: 1996
Эталонная модель среды открытых систем
ISO/IEC 7498: 1994 (ГОСТ РИС0/МЭК 7498)
Эталонная модель взаимосвязи
открытых систем (2-я редакция)
1995
2000
2
2005
Руководство POSIX® по
формированию среды открытой
системы
ISO/IEC TR 14252:1996(E) ANSI/IEEE Std
1003.0-1995
Information technology— Guide to the Open
System Environment (OSE)
Информационная технология - Руководство
по формированию среды открытой системы
3
Организация работ по стандартизации
ISO
Asia/Pasific II
ETST
ECMA
Japanese II
ISO/IEC
Joint Technical Committee 1
ad boc Group D
Role of JTC1 in Information
Infrastructure
ITU
Global
Other
National
Bodies
European II
Engelmann
Report
Regional
GATT
USA Government
США
White House
Communication
Department
National Standards
Systems Network
(NSSN)
State
Department
Information
Infrastructure
Task Force (IITF)
National Science &
Technology Council
(NSTC)
US Council
Competitiveness
Information Infrastructure
Advisory Council
IEC
NIST
USA
Industry
USA National
Body
US Voluntary
Standards Industry
American National
Standards Institute
USA Standards
ASC T1
Developing
Organizations
IEEE
ASC X3
SCC 33
802.14
TIIA SAE
SPA System
Information Infrastructure
4
Standards Panel (IISP)
Общие задачи Руководства
В Руководстве сформулированы основные
задачи, решаемые при формировании среды
открытой системы (среда, в отношении которой
эти задачи решены, стала называться в
литературе POSIX-средой открытой системы).
Предложена эталонная модель POSIX-среды
открытой системы (далее модель POSIX), а
также базовые интерфейсы и наборы служб,
которые должны быть реализованы в среде
открытой системы.
5
Стандарты POSIX
• Базовые, которые определяют общие принципы
построения, основы реализации и методологию
тестирования интерфейсов переносимых ПП, а
также административное управление
программами. К базовым относятся стандарты
IEEE 1003.0, 1003.1, 1003.2, 1003.3, 1003.4;
• Стандарты, конкретизирующие интерфейсы ПП,
разработанные на языках программирования
Си, Фортран, Ада, с операционной системой
(IEEE 1003.5, 1003.9, 1003.16, 1003.19, 1003.20);
6
Стандарты POSIX
продолжение
• Стандарты, определяющие взаимодействие в
распределенных открытых системах,
телекоммуникацию в компьютерных сетях и
защиту информации (IEEE 1003.6, 1003.8,
1003.12, 1003.15, 1003.17)
• Стандарты, регламентирующие процессы
создания, основные компоненты и структуру ППО
для интерактивного взаимодействия с
пользователями, а также для
мультипроцессорных систем, суперкомпьютеров,
систем реального времени (IEEE 1003.10,
1003.11, 1003.13, 1003.14, 1003.18)
7
Применение
Руководство по сей день широко
используется при создании профилей
среды открытых ИС.
Кроме того, оно послужило основой для
разработки рекомендаций Госстандарта
по проектированию профилей среды
открытых систем организациипользователя Р 50.1.041-2002 (на базе
документа IEEE 1003.23)
8
Проекты на основе данной модели
• Проект министерства обороны США по основам
технической архитектуры для информационного
менеджмента (Department of Defense Technical
Architecture Framework for Information Management
(TAFIM))
• Проект общей технической архитектуры министерства
обороны США (Departmelt of Defense Joint Technical
Architecture (JTA))
• Проект технической архитектуры НАТО (NATO C3
Technical Architecture (NC3TA))
• The Open Group Architecture Framework (TOGAF))
использует модель POSIX в качестве основы для
построения технической эталонной модели, а также
при формировании базы стандартов ИТ
9
ИСО 14252 – источник многих документов
DoD TAFIM
TRM (v.3.0,
1996)
DoD TAFIM
AITS (v.3.0,
1996)
ISO 14252
RM OSE
(1995)
ZACHMAN
AF
ISO 10746
RM ODP
(1998)
DoD TRM
(v.2.0, 2001)
DoD JTA
(v.6.0,2003)
DoD C4ISR
AF (v.2.0,
1997)
DoD AF
(v.1.0,2003)
E-Gov TRM
(v.2.0,2002)
FFEAF
(v.1.1,
1999)
FEA RM
TRM
(v.1.0,
2003)
IEEE 1471
(2000)
MACCIS
(v.2.0,2002)
1995
2000
DoD
ISR (с
2004 г.
online
version)
NC3TA
BSP&CSP
(v.7.0,2005)
MODAF TH
TV
(v.1.0,2005)
DoD EA
TRM
(v.0.04,
2005)
FEA
RMP
(v.1.0,
2005)
NC3TA ADM
NTRM
(v.7.0,2005)
FEA CRM
(v.2.0,2006)
FEA
CRM
(v.2.0,
2006)
SAGA AM
(v.2.1,2005)
TOGAF TRM
(v.8.1.1,2006)
2005
FEA GP
(v.1.1,
2005)
SAGA TV
(v.2.1,2005)
TOGAF SIB
10
(v.8.1.1,2006)
ИСО 14252 – источник многих документов
продолжение
базовые руководства
эталонные модели
архитектурные основы
профили и стандарты
11
Связь с системным
проектированием
Одним из важнейших практических
результатов, связанных с появлением и
распространением Руководства, стало
активное внедрение принципов
открытых систем в практику системного
проектирования.
12
13
Структура документа
•
•
•
•
Аннотации
Часть 1. Общие положения
Часть 2. Терминология
Часть 3. POSIX Среда Открытой Системы
(СОС)
• Часть 4. Службы POSIX СОС
• Часть 6. Профили
• Часть 7.Работы по созданию POSIX
стандартизированных профилей
14
Задачи Руководства
•
Обеспечить переносимость
прикладного программного
обеспечения в исходных кодах
•
Обеспечить переносимость данных
•
Обеспечить интероперабельность
приложений и прикладной платформы
•
Обеспечить переносимость
пользователя
15
Задачи Руководства
продолжение
•
Обеспечить приспособленность к
применению стандартов ИТ
•
Обеспечить приспособленность к
применению новых технологий
•
Обеспечить масштабируемость
прикладной платформы
•
Обеспечить масштабируемость
распределенной системы
16
Задачи Руководства
продолжение
•
Обеспечить прозрачность исполнения
(реализации)
•
Обеспечить реализацию функций,
затребованных пользователем
17
Аннотация
• Предисловие
• Введение
• Назначение
• Базовая модель POSIX ООС
18
Часть 1. Общие положения
1.1. Назначение
1.2. Нормативные ссылки
1.3. Соответствие
1.4. Методы тестирования
19
Часть 2. Терминология
2.1. Условные обозначения
2.2. Определения
2.2.1. Терминология
2.2.2. Общие термины
2.2.3. Общие сокращения
20
Часть 3. POSIX Среда Открытой
Системы (СОС)
3.1 Назначение POSIX СОС в целом
3.1.1 Переносимость прикладного программного
обеспечения в исходных кодах
3.1.2 Переносимость данных
3.1.3 Взаимодействие прикладного программного
обеспечения и взаимодействие прикладной платформы
3.1.4 Переносимость пользователя
3.1.5 Восприятие стандартов
3.1.6 Восприятие новых технологий
21
Часть 3. POSIX Среда Открытой
Системы (СОС)
продолжение
3.1.7 Масштабируемость прикладной платформы
3.1.8 Масштабируемость распределённой системы
3.1.9 Прозрачность исполнения
3.1.10 Функции, затребованные пользователем
3.2 POSIX СОС базовая модель
3.3 Службы POSIX СОС распределённой прикладной
платформы
3.4 Стандарты POSIX СОС
3.5 POSIX профили
22
Часть 4. Службы POSIX СОС
4.1 Лингвистические службы
4.2 Службы ядра системы
4.3 Службы связи
4.5 Службы обмена данными
4.7 Службы командного интерфейса
пользователя
4.8 Службы символьного интерфейса
пользователя
4.9 Службы системы управления окнами
23
Часть 5.
Кросс-службы среды POSIX
5.1 Службы интернационализации
5.2 Службы защиты информации
5.3 Службы управления системами
24
Часть 6. Профили
6.1 Возможности
6.2 Концепции, относящиеся к профилям
6.2.1. Введение
6.2.2. Базовая терминология
6.2.3. Отношения между этим руководством и
профилями.
6.3. Руководство для разработчиков профилей
6.4 Типы профилей
25
Часть 7. Работы по созданию
POSIX стандартизированных
профилей (СП)
7.1 Введение
7.2 Профили платформ
мультипроцессорной системы
7.3 ППО интерактивных систем POSIX
7.4 ППО суперкомпьютеров
7.5 ППО реального времени
26
Основные определения
Взаимодействие (interoperability) –
Способность двух или более систем
обмениваться информацией и правильно
использовать её.
Гармонизация (harmonization) – Процесс
обеспечения гарантии того, что профили
не перекрываются и не противоречат друг
другу.
27
Основные определения
продолжение
Защита, охрана (security) – Защита
вычислительных ресурсов (например,
аппаратных средств, программного обеспечения
и данных) от несанкционированного и
предумышленного доступа, использования,
модификации, разрушения или раскрытия.
Инструментальные средства для осуществления
защиты сосредоточены на доступности,
аутентификации, ответственности,
конфиденциальности и целостности.
28
Основные определения
продолжение
Масштабируемость (scalability) – Возможность
обеспечения функционирования ПО сверху вниз
на изменяющихся прикладных платформах,
которые отличаются по скорости и разрядности.
Переносимость (прикладного программного
обеспечения) (portability, application software)
– Легкость переноса прикладного программного
обеспечения и данных с одной прикладной
платформы на другую.
29
Эталонная модель POSIX-среды
открытой системы
Прикладное программное
обеспечение
Интерфейс
платформа – приложение (API)
Прикладная платформа
Интерфейс
платформа – внешняя среда (EEI)
Внешняя среда
30
Детализация сущностей ЭМ
Прикладное ПО
Прикладное ПО
Прикладное ПО
Программы
Программы
Программы
Данные
Данные
Данные
Документация
Документация
Документация
Службы
API Службы
API Службы
API
API
API
API
Прикладная платформа
Службы
EEI
Внешняя
среда
Люди
EEI
Объекты информационного обмена
Объекты
коммуникаций
31
Внешняя
среда
Люди
Информационные
службы
Службы
взаимодействия
человек/
машина
Коммуникационные
службы
Прикладная платформа
API
Коммуникационные
службы
Информационные
службы
Службы
взаимодействия
человек/
машина
Системные
службы
Детализация интерфейсов ЭМ
Прикладное программное обеспечение
EEI
Объекты информаОбъекты
ционного обмена коммуникаций
32
Состав интерфейса API
• интерфейс системных служб (system
services interface – SSI)
• интерфейс человеко-машинного
взаимодействия
• интерфейс информационных служб
• интерфейс коммуникационных служб
33
Состав интерфейса EEI
• интерфейс системных служб (system
services interface – SSI)
• интерфейс человеко-машинного
взаимодействия
• интерфейс информационных служб
• интерфейс коммуникационных служб
34
Взаимодействие распределенных
систем
Прикладное программное
обеспечение
Прикладное программное
обеспечение
API
API
Прикладная платформа
Прикладная платформа
IEE
IEE
Внешняя Люсреда ди
Объекты
Объекты
информа
коммуционного
никаций
обмена
Лю
ди
Объекты
информационного
обмена
Объекты
коммуникаций
35
Реализация распределенной
платформы («псевдоплатформы»)
Прикладное программное
обеспечение
Прикладное программное
обеспечение
Коммуникационные сервисы API
Прикладная платформа
Прикладная платформа
Коммуникационные
сервисы API
Прикладная «псевдоплатформа»
Коммуникационные сервисы EEI
Внешняя среда
36
Декомпозиция служб
Пример
Категории служб модели
POSIX
Информационная служба
Субкатегории служб модели
POSIX
Служба обмена данными
Составные службы модели
POSIX
Служба протоколов форматов
данных
Простые службы модели
POSIX
Стандарты ИТ
Служба представления документов
Стандарты
ISO 8613 (ODA/ODIF/ODL), ISO 8879,
ISO 9069 (SGML/SDIF)
37
Трехмерная ЭМ
ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММЫ
Человекомашинный
Информа- Коммуникационный ционный
Человекомашинный
Пользователи и
персонал
Информационный
ВНЕШНЯЯ СРЕДА
Объекты информационного обмена
Службы
взаимосвязи
Службы
баз данных
Службы
обмена данными
Службы
обработки
транзакций
Службы
интерфейса
пользователя
Графические
службы
Службы
поддержки
разработки ПО
Службы ядра
системы
Службы языков
ПРИКЛАДНАЯ ПЛАТФОРМА
Безопасность
Интернационализация
Управление
системой
Системный
Коммуникационный
Объекты
коммуникаций
38
Примерная картина потерь вследствие
инцидентов в области информационной
безопасности
39
Примерная картина потерь вследствие
инцидентов в области информационной
безопасности
продолжение
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
утрата конфиденциальных данных
инциденты с вирусами
критичный системный сбой (программный или аппаратный)
утрата программного обеспечения
хищения оборудования ИТ
атаки, направленные на сбой систем при обслуживании
клиентов
хищения документов
взлом WWW сайта
проникновения через E-mail
подмена исходных данных и результата
40
Ролевая модель защиты
информации
41
Синтезированная модель защищённой
открытой системы
1 – Интернационализация
2 - Служба поддержки
распределенной
системы
3 - Служба защиты
информации
4 - Служба поддержки
разработки
программного
обеспечения
службы
инфоркоммуниинтермационкационные
фейса
ные
службы
человекслужбы
машина
1
2
3
4
42
Модель открытой распределенной
обработки
Эталонная модель открытой
распределенной обработки (ОРО)
определена в комплексе международных
стандартов ISO/IEC 10746 Information
technology – Open Distributed Processing –
Reference model, который включает
четыре части
43
Прозрачность распределенной
архитектуры
Прозрачность распределенной архитектуры
– свойство системы ОРО, заключающееся в
том, что для пользователей и/или системных
приложений незаметна распределённость
системы, проявляющаяся, в частности, в
наличии разнородных компонентов, которые
могут функционировать и выходить из строя
независимо друг от друга, и расположены в
различных местах, местоположение которых
может изменяться.
44
Назначение ЭМ ОРО
Эталонная модель ОРО предназначена для
использования в сфере открытой распределенной
обработки и имеет целью формирование исходных
положений для проведения работ по стандартизации в
этой области.
В основе эталонной модели ОРО лежит предположение
о том, что в распределенных системах для обеспечения
межсетевого обмена и переносимости необходимо
определить типовые способы формирования
архитектуры, которые следует развивать в контексте
коммуникационной среды, удовлетворяющей
требованиям ВОС.
45
ITU-T Rec. X.901
ISO/IEC 10746-1:1998 Обзор.
Эта часть содержит обзор ОРО, в котором
рассматриваются, определяются и развиваются
ключевые концепции и дается представление об
архитектуре систем ОРО.
Здесь содержатся также рекомендации по
способам интерпретации и применения
эталонной модели при создании систем
распределенной обработки и описание областей
стандартизации.
46
ITU-T Rec. X.902
ISO/IEC 10746-2:1998 Основы.
Эта часть содержит определение
концепции и аналитических границ
для формализованного описания
систем распределенной обработки.
47
ITU-T Rec. X.903
ISO/IEC 10746-3: Архитектура.
Эта часть содержит спецификации
характеристик, которые необходимы
для придания системам
распределенной обработке свойства
открытости.
48
ITU-T Rec. X.904
ISO/IEC 10746-4: Архитектурная
семантика.
Эта часть содержит правила
использования концепций
моделирования, характерных для
систем ОРО и определенных в
рекомендациях ITU-T серии Х.900
49
Фундаментальные принципы
модели ОРО
• Использование подхода объектного моделирования
при определении требований к системе
• Использование при определении требований
различных, но взаимоувязанных точек зрения на
систему
• Описание инфраструктуры системы таким способом,
который обеспечивает для системных приложений
прозрачность распределённой архитектуры (делает
её незаметной для пользователя)
• Использование рамочных соглашений для
поддержания системного соответствия
50
Объединение (а) и связывание (б)
объектов в эталонной модели
открытой распределенной обработки
управляющий
интерфейс
С
D
объект
системы
связующий
объект
объект
системы
объект
системы
а)
б)
51
Стандарты серии 10000
• ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000-1-99 "Информационная
технология. Основы и таксономия международных
функциональных стандартов. Часть 1. Общие
положения и основы документирования"
• ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000-2-99 «Информационная
технология. Основы и таксономия международных
функциональных стандартов. Часть 2. Принципы и
таксономия профилей ВОС"
• ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000-3-99 «Информационная
технология. Основы и таксономия международных
функциональных стандартов. Часть 3. Принципы и
таксономия профилей среды открытых систем"
52
Рекомендации по стандартизации
Р50-041-2002
• Информационные технологии
• РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ПРОФИЛЕЙ СРЕДЫ ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ
(СОС)
• ОРГАНИЗАЦИИ-ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
• Издание официальное
• ГОССТАНДАРТ РОССИИ
• Москва
53
Взаимосвязь
Стратегия
основной
деятельности
Установление
требований
Участие
пользователя
Участие
специалиста ИТ
Стратегия
основной Стратегия
деятельности
ИТ
Проектирование
профиля
Участие
пользователя
Профиль
СОС (OSE)
организациипользователя
Участие
специалиста ИТ
Взаимосвязь между требованиями к деловой (основной) деятельности и
54
спецификацией технических решений
Профили и стандарты
Профили СОС организации пользователя
Комбинирование
Промышленные
профили
Стандартизированные профили
Выбор
55
Декомпозиция
Технологическая
структура
NI 1
Интерфейс услуги 7.AN/MAS
ЛВС
Вычислительная среда
WS2
DB 1
VCT
Рабочая
станция
База
данных
Услуга видеокон
ференции
Модель
технологического
Сервер
компонента приложений
Приложения
клиентов
Операционная система
Операционная система
Межсетевое взаимодействие
Декомпозиция технологической структуры на
составляющие компоненты
Модель
услуг
ИТ
56
Пример технологической структуры
Финансовая
база
данных
Общая
рабочая
станция
Услуга
E-mail
База
данных
персонала
Услуга
печати
Административная
Общая
рабочая
станция
База
данных
графики
Услуга
E-mail
Услуга
инфрастр.
упр.
Эксплуатационная
Услуга
печати
Специал
ьная
рабочая
станция
Услуга
статистического
анализа
Специал
ьная
рабочая
станция
Услуга
работы
в реал.
времени
База
данных
процесса
передачи
данных
Эксплуатационная
Общая
рабочая
станция
Услуга
E-mail
Услуга
печати
57
Пример шаблона для
технологического компонента
ПРИКЛАДНАЯ СРЕДА
СЛУЖБЫ ИНТЕРФЕЙСА ЧЕЛОВЕК-КОМПЬЮТЕР
Представление
Графика 3D
Сим.
GUI
Графика 2D
Видео Аудио
Вывод
Символ
Чертёж
Магнитная
карта
Видео
Аудио
58
Пример шаблона для
технологического компонента
продолжение
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЛУЖБЫ
База данных
DBMS
Обработка
транзакций
Плоский файл
OODBMS
Обмен данными
Запись
Изображение
Текст
Чертёж
Видео
Аудио
59
Пример шаблона для
технологического компонента
продолжение
СИСТЕМНЫЕ СЛУЖБЫ
Обработка
Локальные службы
Системное адм.
управление
Многозадачная
В реальном
времени
E-mail
Многопроцессорная
Супер ЭВМ
Комплексное исп.
файлов
Распечатка
60
Пример шаблона для
технологического компонента
продолжение
КОММУНИКАЦИОННЫЕ СЛУЖБЫ
Распределенные службы
Пер.
файла
EDI
Удаленное
управление
конфигурац.
E-mail
RDA
Управление
сетью
RPC
Удаленный
доступ
Аутентификация
Аудио
Авторизация
Службы взаимосвязи
ЛВС
Магистраль
сети
РВС
Campus
Внешн.
подкл.
ГВС
61
Процесс разработки профиля
Анализ требований
Область действия
Стратегия
деловой
деятельности
Анализ требований
Проектирование
Логический проект
Физический проект
Эксплуатационный
проект
Профиль СОС
организации-пользователя
Стратегия
ИТ
Функциональные качества
62
Фрагмент профиля
Коммуникационные службы
Передача
файлов
APM1, APM2, Стандарт IETF
APM3, APM4, 9/RFC959
PC1
Протокол
передачи
файлов, Окт.
1995
Электронная
почта
APM1, APM2, ITU-T серия XAPM3, APM4, 400
PC1, ПС1
Серия
стандартов
ITU-T для
работы с
сообщениями
Стандарт IETF
12/RFC 821, 822
IMAP или POP3
MIME, S/MIME
SMTP –
простой
протокол
передачи
сообщений
63
Фрагмент профиля
продолжение
Защищенная РС1, ПС1
почта
RFC 1421, 1848
RFC 1991, 2015
PEM MOSS
PGP
Электронный РС1, ФС1,
обмен
FTP1
данными
RFC 959, 2258,
1635
RFC 1350, 17821785
ПротоколCIFS
(SMB) –
Microsoft и др.
RFC 1813
HTTP 3.0
FTP
TFTP
Common
Internet File
system –
стандарт
удаленного
доступа к
файлам
Файловая
система
WebNfs
64
Фрагмент профиля
Служба
директорий
Удаленный
доступ к
базам
данных
Удаленный
вызов
процедур
(RPC)
APM1,
APM2,
APM3,
APM4, PC1,
ФС1
продолжение
RFC 2253
LDAP версия
3
ISO/IEC 95791,2 1993
Механизм
удаленного
доступа к
базам данных
(OSF/DCE RPC)
65
Фрагмент профиля
продолжение
Управление
сетями
FTP1, ПС1,
WWW1,
DNS1, ШЛ1,
FW1, SW,
MP1, MM1,
MP2, МЛ1
Стандарт IAB
15/RFC-1157
Простой
протокол
управления
сетями
(SNMP), май
1990
Авторизация,
аутентификация и
аудит
АРМ1,
АРМ2,
АРМ3,
АРМ4, РС1
ГОСТы
(Приложение 3)
Системы на
основе
MsWindows
Безопасность
Требования по
безопасности
Сервисы в
среде Windows
Безопасность в
POSIX на
основе
протокола MIT
KERBEROS и
OSF/DCE
66
Фрагмент профиля
продолжение
Взаимосвязь АРМ2
IEEE 1073 Point
of Care Medical
Device
Communication
Standards
Для
коммуникации
медицинских
устройств
Транспорт
Стандарт IETF
7/RFC-793
Протокол
TCP, сент.
1981
Стандарт IAB
6/RFC 768
Протокол
UDP, авг. 1980
АРМ1,
АРМ2,
АРМ3,
АРМ4, РС1,
ФС1
67
Технология открытых систем
Вариант I
Имеющаяся
«закрытая»
система
Вариант II
Построение
профиля
Составление
спецификаций
на
продукты ИТ,
закупка
Автоматизированная
система
построения
профиля
Электронная
библиотека
Выбор
модели
Разработка
ПП
Тести-рование
CASEсредства
Программно-аппаратный
комплекс
Полнотекстовая база данных
по стандартам
Методика
тестирования
Кадры
Аккредитованная
испытательная
лаборатория
Технические
средства
Программные
средства
Средства
телекоммуникаций
ОТКРЫТАЯ
СИСТЕМА
WEB-система информационной поддержки
Система нормативно-технической поддержки
Система обучения
68
COTS-products
COTS - commercial off-the-shelf, an adjective
that describes software or hardware products that
are ready-made and available for sale to the
general public.
For example, Microsoft Office is a COTS product
that is a packaged software solution for
businesses.
COTS products are designed to be implemented
easily into existing systems without the need for
customization.
69
COTS and Reusable Software
Management Planning:
A Template for Life-Cycle Management
• William Anderson,Ed Morris,Dennis Smith, Mary
Catherine Ward
• October 2007
• TECHNICAL REPORT
• CMU/SEI-2007-TR-011
• ESC-TR-2007-011
• Acquisition Support Program
• Dynamic Systems Program
• Unlimited distribution subject to the copyright.
70
Системы автоматизации
эксперимента на основе СOTS
интерфейс
Экспериментальная
установка –
Измерительные и
управляющие
приборы
Компьютер
контроллер
Стандартные
модули
71
Методы тестирования на соответствие
стандартам POSIX
Стандарты
POSIX
Стандарт 1
Стандарт 2
Стандарт 3
Тестовые
утверждения
Набор
тестирующих
программ
Сертификат
соответствия
Объекты
тестирования
Прикладная
программа 1
Прикладная
программа 2
...
Методика тестирования на
соответствие стандартам, обеспечивающим переносимость прикладных
программ
Прикладная
программа N
72
Алгоритм тестирования на переносимость
Вход
Создание набора элементов тестирования (Nte-= количество элементов)
База данных
тестовых
утверждений
стандартов,
обеспечивающих
переносимость
прикладных
программ POSIX
i=1
Текст
тестируемой
прикладной
программы
Взять i-ый элемент тестирования
Создание набора тестовых
утверждений для i-го элемента
тестирования (Na= количество
тестовых утверждений)
73
Алгоритм тестирования на переносимость
продолжение
j=1
Проверка i-го элемента тестирования
по отношению к j-му тестовому
утверждению
j=j+1
j < Na
Да
Нет
i=i+1
Нет
i < Nte
Да
Формирование итогового отчета
Выход
74
Достоинства ТОС
•
•
•
•
Интеграционная основа ИИ
Высокий экономический эффект
Инновационные аспекты
Метатехнология
(применима к системам всех классов и
назначений - от систем “на кристалле” до
GRID)
• Технология двойного применения
• Защищенность
• Независимость от поставщика
75
Инновационный аспект ТОС
– Время действия патента
Интеллектуальная собственность
Р
и
с
к
и
Р
о
с
с
и
я
Государство
Компенсация рисков
Частный сектор
НАЦИОНАЛЬНАЯ ИННОВАЦИОННАЯ СИСТЕМА
АСНИ
Идея.
Фундаментальные
исследования
САПР
Прикладные
исследования
Опытноконструкторские
работы
АСУ, АСУ ТП
Освоение Произв произ- водство
водстве
Эл.
торговля
Выход на
внутренний
рынок
СТАНДАРТИЗАЦИЯ
→ MIN Характерное время инновационного процесса
76
Инновационный аспект ТОС
Развитые страны
Страны ЮгоВосточной Азии
продолжение
«Утечка мозгов»
Идея.
Фундаментальные
исследования
Освоение Произв произ- водство
водстве
Прикладные
исследования
Опытноконструкторские
работы
Освоение Произв произ- водство
водстве
Выход на
внутренний
рынок
Торговые барьеры
ВНЕШНИЙ РЫНОК
77
Применение ТОС в науке
GRID
Internet
Межведомственный
Суперкомпьютерный Центр
Российской Академии Наук
Филиал
Филиал
Межсетевой
экран
коммутатор
UNIX-кластер
ЛВС
1
ЛВС
2
НИИ
Windows-кластер
…
ЛВС
N
78
Open Grid Forum http://www.ogf.org/
International community dedicated to
accelerating grid adoption to enable
business value and scientific discovery by
providing an open forum for grid
innovation and developing open standards
for grid software interoperability.
79
Применение ТОС в медицине
Единое инф. пространство лечебно-профилактических учреждений РАН
МП – медицинский
прибор
МИС – медицинская
информационная
система
ИИ – информационная инфраструктура
Приказ
Профиль
ИИ
МИС1...МИСn
МП1...МПn
Единое инф. пространство ЛПУ 2
Приказ
Профиль
ИИ
МИС1...МИСn
МП1...МПn
Единое инф. пространство ЛПУ 1
ЭИБ
ИБ
пациент
ЭИБ – электронная
история болезни
ИБ – история болезни
Приказ
Профиль
ИИ
МИС1...МИСn
МП1...МПn
Единое инф. пространство ЛПУ N
80
Корпоративное
управление
Структура и состав КИС ММК
Центр Корпоративной ИС
01 ФИНАНСЫ
02 СНАБЖЕНИЕ
03 ПРОДАЖИ
01 ФИНАНСЫ
Главная книга
Движение денежных средств
Дебиторы
Кредиторы
АРМ бухгалтера
Учет вексельных операций
Учет расчетов с под. лицами
04 ПЛАН,
БЮДЖЕТ
05 ПЕРСОНАЛ
8 Центральная
система:
ПРОИЗВОДСТВО
13 ЭЛЕКТРОННЫЙ
ДОКМЕНТООБОРОТ
Общесистемные отчеты
Прочие финансовые операции
Учет не материальных активов
Учет основных средств
АСУ «бухгалтерия ЖДТ»
АРМ бюро учета услуг ЖДТ
81
Структура и состав КИС ММК
продолжение
02 СНАБЖЕНИЕ
Покупки
Запасы (УМТС, УО)
Учет материальных
ценностей (УМТС, УО,
ЦЕХА)???
Учет металлолома
05 ПЕРСОНАЛ
АС «Персонал»
Отчетные документы персонал
Витрина данных персонал
ТРУД (архив)
АРМ инженера по технике
безопасности ЖДТ
03 ПРОДАЖИ
Акционер
КИС Договоры ОА
Договор
Заказ
Расценка
Транспорт
Информационное обслуживание
08 Центральная система:
ПРОИЗВОДСТВО
Управление затратами на
производство – центральная
система
Управление производством под
заказы – центральная система
Объемное планирование
Управление технологией и
качеством – центральная
82
система
04 ПЛАН, БЮДЖЕТ
Сетевой бюджет
Структура и состав КИС ММК
продолжение
13 ЭЛЕКТРОННЫЙ ДОКУМЕНТООБОРОТ
Клиен-банк
Система электронного делопроизводства босс-референт
Справочно-правовая система
Электронная почта
АИС работников по труду
База знаний ИАК
Информационная система отдела импорта
Система LN
База документов корпорации «ЧЕРМЕТ»
83
Структура и состав КИС ММК
продолжение
Управление производством
08 ПРОИЗВОДСТВО
Подготовка
производства
Доменное
производство
Сталелитейное производство
Прокат
ГП
Покрытие
ХП
АСУ «КАЧЕСТВО» ОКП (ЦЛК)
АСУ Управление производством – Управление производством под
заказы – КООРДИНАЦИЯ – Оперативно-календарное планирование –
центральная система
АСУ
ГОП
АСУ
ИДП
АСУ
ЦМДО
АСУ
Доменного
цеха
АСУ
ККЦ
АСУ
МЦ
Обозначения
АСУ ЛПЦ
АСУ ЛПЦ 5
АСУ ЦП
АСУ ЛПЦ
10
АСУ ЛПЦ 7
АСУ ЛПЦ
6
АСУ ЛПЦ 4
АСУ ОЦ
АСУ ЛПЦ 3
АСУ ЛПЦ 8
АСУ СПЦ
84
Структура и состав КИС ММК
ИТИ
Управление производством
продолжение
ПОДДЕРЖКА Производства
ЦОРТ
АСУ ОВП
09 РЕМОНТЫ
АСУ ЭНЕРГЕТИКА
АСУ ЖДТ
АСУ ЭКОЛОГИЯ
АСУ УПВ
12 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИНФРАСТРУКТУРОЙ КИС
Управление инфраструктурой КИС – Мониторинг компонентов
сетевой инфракструктуры – Служба поддержки клиентов КИС –
Система учета прав доступа к инф. ресурсам
85
Структура и состав КИС ММК
продолжение
08 ПРОИЗВОДСТВО
АСУ ГОП
Учет производства и распределения агл.
Контроль за отгрузкой готового агломерата
Контроль качества готового агломерата
Учет расхода шихтовых материалов по а\ф
Учет поступления и движения шихт. мат-в
Контроль качества шихтовых материалов
АСУТП агломашины № 14
АСУТП шихтового отделения а\ф № 2
АСУТП шихтового отделения а\ф № 4
Учет поступления и движения ж\р ЦПАШ
Контроль качества ж\р ЦПАШ
Входной контроль сырья на ЦПАШ
АСУ ИДП
Учет производства готовой
продукции
Отгрузка готовой
продукции
Контроль качества
известняка и гот. прод.
Учет расхода
энергоресурсов
АСУТП шахтной печи № 1
АСУТП шахтной печи № 2
АСУТП вращающихся
печей № 4 ,5
86
Структура и состав КИС ММК
продолжение
АСУ ЦМДО
АСУТП Всесодозирующей
системы
Склад сырья
Учет производства
Печь
АСУ ТП «ПРЕСС 1600»
АСУ ТП «ПРЕСС 2500»
АСУ Доменного цеха
АСУ ТП ДОМЕННОЙ ПЕЧИ № 1
АСУ ТП ДОМЕННОЙ ПЕЧИ № 2
АСУ ТП ДОМЕННОЙ ПЕЧИ № 6
АСУ ТП ДОМЕННОЙ ПЕЧИ № 7
АСУ ТП ДОМЕННОЙ ПЕЧИ № 8
Учет производства и распределения чугуна
Контроль за отработкой продуктов плавки
Контроль качества продуктов плавки
Учет расходов шихтовых материалов
Учет поступления железнорудоного сырья
Контроль качества поступающего ж\р
сырья
Учет расхода кокса
Контроль качества кокса
Анализ работы доменных печей
Входной контроль сырья
87
Структура и состав КИС ММК
продолжение
АСУ ККЦ
УЗП ЭНЕГРО
УЗП ЭЭЛЕКТРО
УЗП Анализ мат. ресурсов
АСУП
ЗАКАЗ ПРБ
УППЗ Отгрузка
ОКП Учет
УППЗ АСУ ОПЛС
УТИК Качество
УТиК АСАК
АСУ МЦ
УППЗ Учет
УТИК Качество
АСУ ЛПЦ
УППЗ Отгрузка
УППЗ Учет
УТИК Качество
АСУ ЛПЦ 10
ЭНЕРГО
ЭЛЕКТРО
АСУ стана 2000 г.п.
ОКП ПРБ
УППЗ Отгрузка
УППЗ Учет
УППЗ АСУ СГРК
УТИК Качество
АСУ ЛПЦ 4
АСУП
ОКП ПРБ
УППЗ Отгрузка
УППЗ Учет
УТиК Качество
АСУ ОЦ
УППЗ Отгрузка
ОКП Учет
УТиК Качество
АСУ СПЦ
УППЗ Отгрузка
ОКП Учет
УТиК Качество
88
Структура и состав КИС ММК
продолжение
АСУ ЛПЦ 5
АСУП
УППЗ ПРБ
УППЗ Отгрузка
ОКП Учет
АСУТП Отжиг
УТИК Качество
АСУ ЛПЦ 8
Электро
УППЗ ПРБ
УППЗ Отгрузка
УППЗ Учет
УТИК Качество
АСУТП Стан 630
АСУ ЛПЦ 7
УППЗ Отгрузка
ОКП Учет
УТИК Качество
АСУ ЦП
УППЗ ПРБ
УППЗ Отгрузка
УППЗ Учет
АСУ ЛПЦ 3
УППЗ ПРБ
УППЗ Отгрузка
УППЗ Входн. склад
УППЗ Учет прод. УПНМ
ОКП Учет
УТИК Качество
АСУ ЛПЦ 6
УППЗ ПРБ
УППЗ Отгрузка
УППЗ Учет
УТИК Качество
Обозначения
Система
собственной
разработки
Модуль Oracle
Application
Планируется
заместить на
модуль OA
Планируется
замещение или
модернизация
89
Структура и состав КИС ММК
продолжение
08 ПОДДЕРЖКА Производства
ЦОРТ
УППЗ Учет наличия
металла
УППЗ Отгрузка
09 РЕМОНТЫ
Смета-ММК
АСУ «Вагон»
АСУ «Локомотив»
АСУ «ТОиР махоборудования»
АСУ «ТОиР эл. оборудования»
АСУ «Опасные производства»
АСУ ЖДТ
АРМ инж. по планированию
ЖДТ
АРМ приемосдатчика вн. з.ст.
АРМ приемосдатчика гр.
службы
АРМ приемосдатчика станций
пр.
Прогноз прибытия грузов
Учет движения вагонов
ЦУП АРМ вагонного диспетчера
ЦУП АРМ грузового диспетчера
90
Структура и состав КИС ММК
продолжение
АСУ ЭНЕРГЕТИКА
Бухучет конторы энергоцехов
Инженерный корпус
Кислородный цех
Цех водоснабжения
ЦЭСиП
ЦЭСТ
ЦЭТЛ
ПСЦ
ГАЗОВЫЙ ЦЕХ
91
92
Структура и состав КИС ММК – обобщенная
архитектура КИС
Уровень стратегического
управления и принятия
управленческих решений
Количество
Объемы
отчетных
обрабатываемой
документов в
информации в
месяц
месяц Мегабайт
0 систем
?
1
Уровень оперативного
управления,
планирование,
контроль и анализ
39 систем
2
3
Уровень
управления 141
производством
системa
Уровень информационно-технологи-ческой
инфраструктуры
39 090
?
13 350 000
35 435
184 195
4
5
6
7
2 995
93
Структура и состав КИС ММК – обобщенная
архитектура КИС
продолжение
1 - Отчеты, анализ
2 - План, Бюджет, Управление финансами, Бухгалтерия,
Снабжение, Продажи, Управление персоналом,
Электронный документооборот, Производство –
центральная система
3 - Управление производством под заказ, Оперативнокалендарное планирование, Управление затратами на
производство, Управление энергоресурсами,
Управление транспортировкой
4 - Контроль качества сырья и материалов, Контроль
поступления сырья и материалов, Учет расхода сырья и
материалов, Учет и распределение готовой продукции,
Контроль качества продукции
94
Структура и состав КИС ММК – обобщенная
архитектура КИС
продолжение
5 - АСУТП : Аглопроизводства, ИДП, ЦМДО,Доменное
производство, Сталеплавильное производство, Горячий
прокат, Холодный прокат, Покрытие
6 - АСУТП : Аглопроизводства, ИДП, ЦМДО,Доменное
производство, Сталеплавильное производство, Горячий
прокат, Холодный прокат, Покрытие
7 - Серверы, Компьютеры, Перефирия, Каналы передачи
данных и системы связи , Коммуникационное
оборудование, Операционное ПО
95
Место профиля в документации
предприятия
Предприятие
Управление ИТ
Нормативнотехническая
документация
предприятия
Нормативнотехническая
документация
управления ИТ
Каталог продуктов
ИТ
Руководство по
применению
Профиль
НДТ
Связанная с
профилем
Условия тендера
ТЗ
96
Сферы применения ТОС
Escienc
e
Emilitary
Информационное
общество
E-gov
Etrade
Eeducation
Ebusiness
Ehealth
Ebanking
97
Проекты э-правительства
•
Federal Enterprise Architecture (FEA) Reference
Model Maintenance Process. June 2005.
•
Federal Enterprise Architecture (FEA)
Consolidated Reference Model Document. Version
2.0. June 2006.
•
e-Government Interoperability Framework. Version
6.1. 25 18 March 2005.
•
e-Government Technical Standards Catalogue.
version 6.2. Final. September 2005.
•
SAGA Version 2.1. Standards und Architekturen
für E-Government-Anwendungen. Schriftenreihe
der KBSt. Band 82. September 2005.
98
Расширение эталонной модели
Эталонная модель показателей
деятельности
Эталонная модель бизнеспроцессов
Эталонная модель
сервисов (приложений)
Эталонная модель
данных
Базирующаяся на
компонентах
архитектура
Техническая эталонная
модель
99
2 определения
интероперабельности
«Классическое»
Современное
Интероперабельность
- способность двух
или более систем
обмениваться
информацией и
правильно
использовать её
Интероперабельность
- способность
различных систем и
организаций к
совместной работе
Кроме «технического»
смысла появляется более
широкий смысл, включающий
социальные, политические и
организационные факторы
100
Рост уровня интероперабельности
Интероперабельность более
высокого уровня
интероперабельность
бизнес-процессов
Система
№1
семантическая
интероперабельность
Система
№2
техническая
интероперабельность
интероперабельность
отсутствует
101
государственная
политическая
социальная
организационная
и т.д.
интероперабельность бизнеспроцессов
Система
№1
динамическая
прагматическая
Система
№2
семантическая интероперабельность
синтаксическая
физическая
техническая интероперабельность
интероперабельность отсутствует
102
Интероперабельность
Техническая
Семантическая
GRID
Локальные сети
Системы
Стойки
Блоки
Человеко-машинные
Платы
Микро-электроника
Нано-электроника
103
Принципы разработки
ИТ-систем военного назначения
• Начиная с 1992 года в западных странах при разработке
ИТ-систем военного назначения планомерно используются
принципы открытых систем
• Основное внимание уделяется достижению интероперабельности,
которая понимается, как способность систем, соединений или
войск к предоставлению данных, информации, материалов или
услуг или к получению таковых от других систем, соединений или
войск и к использованию данных, информации, материалов или
услуг, полученных в результате такого обмена для
предоставления системам, соединениям или войскам
возможности для эффективного совместного проведения
операций (DoDD 4630.5)
104
Modular Open Systems Approach
An integrated business and technical strategy
that employs a modular design and, where
appropriate, defines key interfaces using widely
supported, consensus-based standards that are
published and maintained by a recognized
industry standards organization.
http://www.acq.osd.mil/osjtf/pdf/pmg_appendix_a.pdf
105
Modular Open Systems Approach: The Fundamental
Building Block of Joint Integrated Warfare Systems
Affordable & Adaptable Open Systems
MOSA
Principle 1
Establish
Enabling
Environment
MOSA
Principle 1
Employ
Modular
Design
MOSA
Principle 1
Designate
Key
Interfaces
MOSA
Principle 1
MOSA
Principle 1
Use Open
Standards
Certify
Conformance
1
2
3
4
5
Feasibility
Analysis
Designing for
Change
Interface
Management
Market
Research
Verification &
Validation
Well-Established MOSA Implementation Plan
Standardized Systems Engineering Process
Integrated Product & Process Development
106
Modular Open Systems Approach: The Fundamental
Building Block of Joint Integrated Warfare Systems
продолжение
1
Establishing
Supportive
Requirements
Strategies
and
Business
Practices
2
Developing
Architectures
Based on
Modular
Design
Tenets
3
Identifying
Interfaces
impacting
Performance,
Cost and
Support
4
Using
Consensus
Based and
Widely
Supported
Standards
5
Assuring
Openness
to Release
MOSA
Benefits
107
Источники
•
•
•
•
•
•
Гуляев Ю.В., Олейников А.Я. Открытые системы: от принципов к
технологии. ИТ и ВС, №3, 2003, с. 4-12.
Технология открытых систем. Под ред. А.Я. Олейникова. – М.:
Янус-К, 2004.
http://www.acq.osd.mil/osjtf OSJTF Program Managers Guide. A
Modular Open Systems Approach (MOSA) to Acquisition. Version 2.0,
September 2004.
Azani C., Flowers K. «Integrating Business and Engineering Strategy
through Modular Open Systems Approach». Defense AT&L Journal;
January-February 2005, pp. 37-40.
http://www.opengroup.org/architecture/togaf/ The Open Group
Architecture Framework (TOGAF).Version 8.1.1. Enterprise Edition.
August 2006.
http://akss.dau.mil/dag/DoD5000. Defense Acquisition Guidebook,
Version 1.6. 24. 07. 2006.
108
Источники
•
•
•
•
•
•
продолжение
Батоврин В.К. О гармонизации процессов обеспечения
открытости и процессов жизненного цикла систем.. ИТ и ВС, №3,
2003, с. 64-72.
ISO/IEC 7498-1:1994(E). Information Technology – Open Systems
Interconnection – Basic Reference Model: The Basic Model.
ГОСТ Р ИСО/МЭК 7498-1 – 99. Информационная технология.
Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель. Часть
1. Базовая модель.
ISO/IEC 10746-1,2,3,4:1998 Information technology — Open
Distributed Processing — Reference model: Overview (1),
Architectural semantics (2), Foundations (3), Architecture (4).
ISO/IEC TR 14252:1996(E), ANSI/IEEE Std 1003.0-1995.
«Information Technology – Guide to the POSIX Open System
Environment (OSE)».
Липаев В.В., Филинов Е.Н. Мобильность программ и данных в
открытых информационных системах. – М.: Научная книга, 1997.
109
Источники
•
•
•
•
•
продолжение
ISO/IEC TR 10000-1, 2, 3: 1998 Framework and taxonomy of
International Standardized Profiles – Part 1: General principles and
documentation framework, Part 2: Principles and Taxonomy for OSI
Profiles, Part 3: Principles and Taxonomy for Open System
Environment Profiles.
ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000-1, 2, 3-99 «Информационная
технология. Основы и таксономия международных
функциональных стандартов. ч.1. Общие положения и основы
документирования, ч. 2. Принципы и таксономия профилей ВОС,
ч.3. Принципы и таксономия профилей среды открытых систем.
Rauch Wendy. Distributed Open System Engineering, J. Wiley & Sons.
1996.
National Institute of Standards and Technology (NIST): U. S.
Government Open Systems Interconnection Profile (GOSIP), Version
2.0, 1990.
Государственный профиль взаимосвязи открытых систем России.
Версия 2. Рекомендации Р 50.1.022-2000.
110
Источники
•
•
•
•
•
•
•
•
продолжение
http://www.acq.osd.mil/osjtf Hanratty M., Lightsey R., Larson A. «Open
Systems and the Systems Engineering Process». January 1999.
IEEE Std. 1003.23-1998. Guide for Developing User Organization
Open System Environment (OSE) Profile.
Филинов Е.Н., Бойченко А.В. Принципы построения профиля
информационной инфраструктуры региона. Информ-ревю. 06(46),
июль 1999, с. 5-7.
Systems Engineering Handbook. INCOSE-TP-2003-016-02, Version
2a, 01 June 2004.
ANSI/EIA-632, "Processes for Engineering a System." January 7, 1999
NASCIO Enterprise Architecture Development Tool-Kit. October 2004
v3.0.
ISO/IEC 15288:2002. System engineering. System life cycle
processes.
ISO/IEC 12207:95, Software life cycle processes.
111
Источники
•
•
•
•
•
•
•
продолжение
ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99. Информационная технология.
Процессы жизненного цикла программных средств.
Meyers B.G., Oberndorf P. Managing software acquisition: open
systems and COTS products. Addison-Wesley. 2001.
http://akss.dau.mil/dag/DoD5000. Defense Acquisition Guidebook,
Version 1.6. 24. 07. 2006.
Naval Surface Warfare Centre Dahlgren Division (NSWCDD) Open
Architecture (OA) Computing Environment Technologies and
Standards. Version 1.0. 23 August 2004.
Risk Management Guide for DoD Acquisition. Sixth Edition. (Version
1.0) August, 2006.
The Federal Enterprise Architecture Program Management Office. The
Technical Reference Model. Version 1.0. June 2003.
Federal Enterprise Architecture (FEA) Reference Model Maintenance
Process. June 2005.
112
Структура курса
Развитие ТОС
Применение ТОС
Технология открытых систем (ТОС)
Особенности стандартизации ИТ
Общие принципы стандартизации
113
Выводы по курсу
• Технология открытых систем (ТОС) –
одно из важнейших направлений ИТ
• Перспективность ТОС обусловлена
вопросами интеграции систем в
гетерогенной среде
• Существо ТОС в использовании
согласованного набора стандартов ИТ профилей
114
Выводы по курсу
продолжение
• Кроме построения профилей, ТОС
включает ряд этапов – от построения
моделей до тестирования
• Актуальность развития ТОС связана с
необходимостью обеспечения более
высоких уровней интероперабельности
115