Что такое профиль стандартов. Открытые системы, процессы стандартизации и профили стандартов
2. Архитектура Открытых Систем
Понятие "система" носит двоякий характер. С одной стороны, по общему определению, система - это совокупность взаимодействующих элементов (компонентов), аппаратных и/или программных. С другой стороны, система может выступать в качестве компонента другой, более сложной системы, которая в свою очередь может быть компонентом системы следующего уровня.
В связи с этим нужно уточнить представление об архитектуре систем и средств, как внешнем их описании (reference model) с точки зрения того, кто ими пользуется. Архитектура открытой системы, таким образом, оказывается иерархическим описанием ее внешнего облика и каждого компонента с точки зрения:
пользователя (пользовательский интерфейс),
проектировщика системы (среда проектирования),
прикладного программиста (системы и инструментальные средства /среды программирования),
системного программиста (архитектура ЭВМ),
разработчика аппаратуры (интерфейсы оборудования).
Для примера рассмотрим архитектурное представление системы обработки данных, состоящей из компонентов четырех областей: пользовательского интерфейса (соответственно точкам зрения всех указанных выше групп), средств обработки данных, средств представления и хранения данных, средств коммуникаций. Для этого представления требуется использовать три уровня описаний: среды, которая представляется системой, операционной среды (системы), на которую опираются прикладные компоненты, и оборудования. Каждый из этих уровней разделен для удобства на два подуровня (см.табл.1 ).
Уровень среды для конечного пользователя (user environment) характеризуется входными и выходными описаниями (генераторы форм и отчетов), языками проектирования информационной модели предметной области (языки 4GL), функциями утилит и библиотечных программ и прикладным уровнем среды коммуникаций, когда требуются услуги дистанционного обмена информацией. На этом же уровне определена среда (инструментарий) прикладного программирования (appliсation environment): языки и системы программирования, командные языки (оболочки операционных систем), языки запросов СУБД, уровни сессий и представительный среды коммуникаций.
На уровне операционной системы представлены компоненты операционной среды, реализующие функции организации процесса обработки , доступа к среде хранения данных, оконного интерфейса, а также транспортного уровня среды коммуникаций. Нижний подуровень операционной системы - это ее ядро, файловая система, драйверы управления оборудованием, сетевой уровень среды коммуникаций.
На уровне оборудования легко видеть привычные разработчикам ЭВМ составляющие архитектуры аппаратных средств:
система команд процессора (процессоров),
организация памяти,
организация ввода-вывода и т.д.,
системных шин,
шин массовой памяти,
интерфейсов периферийных устройств,
уровня передачи данных,
физического уровня среды хранения.
Описания и реализации этих интерфейсов могут быть предметом рассмотрения только в пределах данной системы. Тогда свойства ее открытости проявляются только на внешнем уровне. Однако значение идеологии открытых систем состоит в том, что она открывает методологические пути к унификации интерфейсов в пределах родственных по функциям групп компонентов для всего класса систем данного назначения или всего множества открытых систем.
Стандарты интерфейсов этих компонент (де-факто или принятые официально) определяют лицо массовых продуктов на рынке. Область распространения этих стандартов являются предметом согласования интересов разных групп участников процесса информатизации - пользователей, проектировщиков систем, поставщиков программных продуктов и поставщиков оборудования.
Выше был рассмотрен пример архитектуры открытых систем, реализующих технологию обработки данных. Можно было бы представить аналогичным образом открытые системы для всех классов информационных технологий: обработки текстов, изображений, речи, машинной графики. Особенно актуально проработать подходы открытых систем для мультимедиа-технологий, сочетающих несколько разных представлений информации. Как известно, за рубежом эти работы проводятся различными ассоциациями и консорциумами заинтересованных фирм и академических организаций и международными организациями по стандартизации. К сожалению, российские специалисты в этих работах до сих пор в лучшем случае играют роль наблюдателей.
3. Преимущества идеологии открытых систем
Конечно, подход открытых систем пользуется успехом только потому, что обеспечивает преимущества для разного рода специалистов, связанных с областью компьютеров.
Для пользователя открытые системы обеспечивают следующее:
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 информационных ресурсов, имеющихся в других системах (организациях).
возможность использования разных аппаратных платформ;
возможность совместного использования прикладных программ, реализованных в разных операционных системах;
развитые 4средства 0инструментальных сред, поддерживающих проектирование;
возможности использования готовых программных продуктов и информационных ресурсов.
новые возможности разделения труда, благодаря повторному использованию программ(reusability);
развитые инструментальные среды и системы программирования;
возможности модульной организации программных комплексов благодаря стандартизации программных интерфейсов.
В распределенных системах, содержащих несколько рабочих мест на персональных компьютерах и серверов 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 значительно повысить тем самым эффективность. Частично этот подход обеспечивает компенсацию затрат ресурсов, которые приходится платить за преимущества открытых систем относительно закрытых систем, ресурсы которых в точности соответствуют задаче , решаемой системой.
4. Открытые Системы и объектно-ориентированный подход
В связи с применением подхода открытых систем весьма перспективным направлением представляется объектно-ориентированный стиль проектирования и программирования.
Объектно-ориентированное программирование - это относительно новый подход к разработке программных систем. Этот подход строится на следующих основных принципах:
данные и процедуры объединяются в программные объекты;
для связи объектов используется механизм посылки сообщения;
объекты с похожими свойствами объединяются в классы;
объекты наследуют свойства других объектов через иерархию классов.
Инкапсуляция (скрытие реализации) - данные и процедуры объекта скрываются от внешнего пользователя, и связь с объектом ограничивается набором сообщений, которые "понимает" объект.
Полиморфизм (многозначность сообщений) - одинаковые сообщения по-разному понимаются разными объектами, в зависимости от их класса.
Динамическое (позднее) связывание - значение имени (область памяти для данных или текст программы для процедур) становится известным только во время выполнения программы.
Абстрактные типы данных - объединение данных и операций для описания новых типов, позволяющие использовать новые типы наравне с уже существующими.
Наследование - позволяет при создании новых объектов использовать свойства уже существующих объектов, описывая заново только те свойства, которые отличаются.
Мобильность
Инкапсуляция позволяет хорошо скрыть машинно-зависимые части системы, которые должны быть реализованы заново при переходе на другую платформу. При этом гарантируется, что остальная часть системы не потребует изменений.
При реализации новых машинно-зависимых частей многое может быть взято из уже существующей системы благодаря механизму наследования.
Расширяемость
Наследование позволяет сэкономить значительные средства при расширении системы, поскольку многое не нужно создавать заново, а некоторые новые компоненты можно получить, лишь слегка изменив старые. Кроме повторного использования, увеличивается также надежность, поскольку используются уже отлаженные компоненты.
Возможность конструирования абстрактных типов данных для создания новых средств - обеспечивается самим понятием класса, объединяющего похожие объекты с одинаковым набором операций.
Интероперабельность
Способность системы взаимодействовать с другими системами хорошо поддерживается принципом посылки сообщения и соответствующими понятиями полиморфизма и динамического связывания. В сообщении объекту (возможно удаленному) передается имя действия, которое должно быть им выполнено, и некоторые дополнительные аргументы сообщения. Как это действие выполнять - знает и решает только сам объект - получатель сообщения. От него только требуется выдать в ответ результат. Совершенно очевидно, что разные объекты будут по-разному реагировать на одинаковые сообщения (полиморфизм). Кроме того, очень удобно выбирать способ реализации в последний момент - при ответе на сообщение, в зависимости от текущего состояния системы (динамическое связывание).
Для того, чтобы разные системы могли обмениваться сообщениями, необходима либо единая трактовка всех типов данных, в том числе абстрактных, либо индивидуальная процедура преобразования сообщения для каждой пары неодинаковых взаимодействующих систем. Простота понятия абстрактных типов данных в объектно-ориентированных системах существенно облегчает разработку такой процедуры.
Дружественность
Удобство взаимодействия человека с системой требует от последней наличия всех трех вышеуказанных качеств. Мобильность необходима ввиду быстрой смены старых и появления новых устройств, в частности, средств мультимедиа. Расширяемость требуется для разработки программной поддержки новых парадигм общения человека с машиной. Интероперабельность просто рассматривает человека как другую систему, с которой открытая система должна уметь взаимодействовать.
В настоящее время в мире существует несколько авторитетных сообществ, занимающихся выработкой стандартов открытых систем. Однако исторически и, по-видимому, до сих пор наиболее важной деятельностью в этой области является деятельность комитетов POSIX. В этом разделе мы приведем краткий обзор этой деятельности.
Первая рабочая группа POSIX (Portable Operating System Interface) была образована в IEEE в 1985 г. на основе UNIX-ориентированного комитета по стандартизации /usr/group (ныне UniForum). Отсюда видна первоначальная направленность работы POSIX на стандартизацию интерфейсов ОС UNIX. Однако постепенно тематика работы рабочих групп POSIX (а со временем их стало несколько) расширилась настолько, что стало возможным говорить не о стандартной ОС UNIX, а о POSIX-совместимых операционных средах, имея в виду любую операционную среду, интерфейсы которых соответствуют спецификациям POSIX.
Сейчас функционируют и регулярно выпускают документы следующие рабочие группы POSIX.
POSIX 1003.0. Рабочая группа, выпускающая "Руководство по POSIX-совместимым средам Открытых Систем". Это руководство содержит сводную информацию о работе и текущем состоянии документов всех других рабочих групп POSIX, а также других тематически связанных организаций, связанных со стандартизацией интерфейсов Открытых Систем.
POSIX 1003.1. Интерфейсы системного уровня и их привязка к языку Си. В документах этой рабочей группы определяются обязательные интерфейсы между прикладной программой и операционной системой. С выпуска первой версии этого документа началась работа POSIX, и он в наибольшей степени связан с ОС UNIX, хотя в настоящее время интерфейсы 1003.1 поддерживаются в любой операционной среде, претендующей на соответствие принципам Открытых Систем. Заметим, что несмотря на очевидную важность 1003.1, в документе отсутствуют спецификации многих важных интерфейсов, в частности, интерфейсы системных вызовов, обеспечивающих межпроцессные взаимодействия.
POSIX 1003.2. Shell и утилиты. Рабочая группа специфицирует стандартный командный язык shell, основанный главным образом на Bourne shell, но включающий некоторые черты Korn shell. Кроме того, в документах этой рабочей группы специфицировано около 80 утилит, которые можно вызывать из процедур shell или прямо из прикладных программ. В документах серии 1003.2a описываются дополнительные средства, позволяющие пользователям работать с системой с помощью только ASCII-терминалов.
POSIX 1003.3. Общие методы проверки совместимости с POSIX. Целью рабочей группы является разработка методологии проверки соответствия реализаций стандартам POSIX. Документы рабочей группы используются в различных организациях при разработке тестовых наборов.
POSIX 1003.4. Средства, предоставляемые системой для прикладных программ реального времени. В соответствии с определением 1003.4, системой реального времени считается система, обеспечивающая предсказуемое и ограниченное время реакции. Работа ведется в трех секциях: файловые системы реального времени, согласованные многопотоковые (multithread) архитектуры, а также в секции, занимающейся такими вопросами, как семафоры и сигналы.
POSIX 1003.5. Привязка языка Ада к стандартам POSIX. В документах этой рабочей группы определяются правила привязки программ, написанных на языке Ада, к системным средствам, определенным в POSIX 1003.1.
POSIX 1003.6. Расширения POSIX, связанные с безопасностью. Разрабатываемый набор стандартов базируется на критериях министерства обороны США и будет определять безопасную среду POSIX.
POSIX 1003.7. Расширения, связанные с администрированием системы. Стандарт, разрабатываемый рабочей группой, будет определять общий интерфейс системного администрирования, в частности, разнородных сетей. Отправной точкой является модель OSI.
POSIX 1003.8. Прозрачный доступ к файлам. Будут обеспечены интерфейсы и семантика прозрачного доступа к файлам, распределенным в сети. Работа основывается на анализе существующих механизмов: NFS, RFS, AFS и FTAM.
POSIX 1003.9. Привязка языка Фортран. Определяются правила привязки прикладных программ, написанных на языке Фортран, к основным системным средствам.
POSIX 1003.10. Общие черты прикладной среды суперкомпьютеров (Application Environment Profile - AEP).
POSIX 1003.11. Общие черты прикладной среды обработки транзакций (On-line Transaction Processing Application Environment - OLTP).
POSIX 1003.12. Независимые от протоколов коммуникационные интерфейсы. Разрабатываются два стандартных набора интерфейсов для независимых от сетевых протоколов коммуникаций "процесс-процесс". Результаты должны обеспечивать единообразную работу с TCP/IP, OSI и другими системами коммуникаций.
POSIX 1003.13. Общие черты прикладных сред реального времени. POSIX 1003.14. Общие черты прикладных сред мультипроцессоров. Помимо прочего, должны быть предложены соответствующие расширения стандартов других рабочих групп.
POSIX 1003.15. Расширения, связанные с пакетной обработкой. Определяются интерфейсы пользователя и администратора и сетевые протоколы для пакетной обработки.
POSIX 1003.16. Привязка языка Си. Задача проекта, выполняемого реально рабочей группой 1003.1, состоит в выработке правил привязки международного стандарта языка Си (ISO 9989) к независимым от языка интерфейсам, определяемым POSIX 1003.1-1990 (ISO 9945-1).
POSIX 1003.17. Справочные услуги и пространство имен. Задачей рабочей группы является анализ и выработка рекомендаций по работе со справочниками и пространством имен в контексте X.500.
POSIX 1003.18. Общие черты среды POSIX-платформы. В одном документе должны быть специфицированы основные характеристики интерактивной многопользовательской прикладной платформы, соответствующей стандартам POSIX. Работа выполняется группой 1003.1.
6. Профили стандартов Открытых Систем
Интеграция компонентов в открытой системе должна следовать профилям стандартов на интерфейсы этих компонент.
Профиль составляют набор согласованных стандартов интерфейсов компонентов на каждом уровне системы (как было показано выше на примере системы обработки данных) и обеспечивают их совместимость.
Для определенности рассмотрения интерфейсов компонент и проведения необходимых анализов их реализуемости можно использовать модель среды открытых систем MUSIC, разработанную центральным агентством по компьютерам и телекоммуникациям (ССТА) Великобритании. Эта модель используется в руководстве фирмы Digital Equipment по построению открытых систем. Модель MUSIC содержит пять групп компонентов, из которых строятся открытые системы:
управление (Management) - функции системной администрации, безопасности, управления ресурсами, конфигурацией, сетевое управление;
пользовательский интерфейс (User Interface) - интерфейс пользователя с прикладными программами и со средой разработки приложений;
системные интерфейсы для программ (Service Interface for Programs) - интерфейсы между прикладными программами и между прикладными программами и операционной системой, в частности API (Application Programs Interface);
форматы информации и данных;
интерфейсы коммуникаций.
среда рабочих станций,
среда серверов процессов,
среда серверов данных,
среда транзакций,
среда реального времени,
среда суперкомпьютеров.
интегрированные производственные системы,
информационные системы (системы информационного обслуживания) с удаленным доступом к ресурсам ,
системы автоматизации учреждений,
системы автоматизации банков,
системы автоматизации научных исследований,
системы передачи данных.
Подход открытых систем обеспечивает слишком много преимуществ, чтобы можно было игнорировать его в России. Однако до сих пор все, что делается по этому поводу, основывается главным образом на энтузиазме. Просматриваются, как минимум, два необходимых и безотлагательных действия.
Во-первых, необходимо выполнить ряд научных проектов, связанных с анализом реализуемости международных стандартов в наших условиях, выбором и разработкой профилей стандартов открытых систем по областям их применения, как технической основы информационной инфраструктуры общества.
Во-вторых, требуется выработать и согласовать стандарты интерфейсов на разработку или приобретение аппаратных и программных средств.
Таблица 1
Иерархия представления архитектуры системы обработки данных
|
Уровень архитектуры системы обработки данных |
Компоненты системы обработки данных |
|||
|
Интерфейсы |
Средства обработки данных |
Представление и хранение данных |
Коммуникации |
|
|
Среда для конечного пользователя и инструментарий прикладного программиста |
Генераторы форм и отчетов |
Утилиты и библиотеки |
Языки программирования 4GL |
OSI. Прикладной уровень |
|
Языки программные и командные языки (оболочки) |
Прикладные программы |
Языки запросов СУБД |
OSI. Уровни сессий и представительный |
|
|
Операционная система |
Средства оконного интерфейса |
Верхний уровень ОС (организация процесса обработки) |
Средства доступа к среде хранения |
OSI. Транспортный уровень |
|
Драйверы |
Ядро операционной системы |
Файловая система |
OSI. Сетевой уровень |
|
|
Оборудование |
Системные интерфейсы (в т.ч. организация ввода-вывода) |
Процессоры (система команд) |
Организация памяти |
OSI. Уровень передачи данных |
|
Периферийные устройства |
Системная шина |
Шины (интерфейс) массовой памяти |
OSI. Физический уровень |
|
Таблица 2
Сопоставление свойств открытых систем и объектно-ориентированных систем программирования
|
Свойства открытых систем |
Дружественность (пользователь) |
Мобильность (платформы) |
Расширяемость (новые функции и области применения) |
Интероперабельность (другие системы, пользователь) |
|
Свойства объектно-ориентированных систем программирования |
Объектное представление предметной области, наиболее удобное человеку. Сочетание всех других свойств при конструировании пользовательского интерфейса |
Инкапсуляция (скрытие реализации) |
Наследование, абстрактные типы данных |
Полиморфизм, динамическое связывание |
Аннотация: Рассказывается о профилях информационных систем, как основных инструментах функциональной стандартизации.
3.1. Профили открытых систем
При создании и развитии сложных, распределенных, тиражируемых программных и информационных систем требуется гибкое формирование и применение согласованных (гармонизированных) совокупностей базовых и рабочих стандартов, нормативных документов разного уровня, выделение в них требований и рекомендаций, необходимых для реализации заданных функций ИС. Для унификации и регламентирования такие совокупности базовых стандартов должны адаптироваться и конкретизироваться применительно к определенным классам проектов, процессов функций и компонентов разрабатываемых систем. В связи с этим выделилось и сформировалось понятие профиля программной или информационной системы как основного инструмента функциональной стандартизации.
Понятие профиля открытой системы
Профиль - это "совокупность нескольких (или подмножество одного) базовых стандартов с четко определенными и гармонизированными подмножествами обязательных и рекомендуемых возможностей, предназначенная для реализации заданной функции или группы функций ИТ/ИС в конкретной функциональной среде. Функциональная характеристика объекта стандартизации является исходной позицией для формирования и применения профиля этого объекта или процесса" .
Примерами такой среды могут быть среда рабочей станции для управления встроенными вычислительными устройствами, распределенная среда передачи и обработки данных, среда офисного документооборота и т.д. Если все программно-аппаратные и коммуникационные средства, поставляемые различными производителями для использования в рамках целостной ИС, соответствуют профилю, т.е. выполнены в соответствии с необходимыми гармонизированными стандартами , то они будут работать в единой среде, в которой обеспечена переносимость приложений, масштабирование, взаимодействие и функциональная расширяемость.
Профиль включает набор согласованных между собой стандартов, охватывающих взаимодействие аппаратных и программных компонент системы, и определяет спецификации протоколов и интерфейсов, составляющих структуру открытой системы . Для построения профиля структура системы разбивается, по крайней мере, на 3 уровня: прикладные программы (комплексы программ), операционная среда и аппаратная платформа , между которыми определяются правила взаимодействия. На каждом из этих уровней определяются типы взаимодействующих функциональных компонент в соответствии с принятой моделью открытых систем:
- интерфейсы системы с пользователем и внешней средой;
- системы и языки программирования;
- управление прохождением задач;
- управление данными;
- коммуникации;
- обеспечение безопасности систем и данных и т.д.
Для каждой из выбранных областей применения структура открытых систем и модель функциональных компонент определяются конкретно, в зависимости от характера решаемых задач, назначения и принципов построения системы. При этом используются общие методологические рекомендации по моделям открытых систем и известные разработки профилей.
На базе одной совокупности базовых стандартов могут формироваться и утверждаться различные профили для разных проектов разработки программных или информационных систем и сфер их применения. Эти ограничения базовых документов профиля и их гармонизация, проведенная разработчиками профиля, должны обеспечивать качество, совместимость и корректное взаимодействие компонентов системы, соответствующих профилю, в заданной области его применения.
Базовые стандарты и профили могут использоваться как непосредственные директивные, руководящие или рекомендательные документы, а также как нормативная база, необходимая при выборе или разработке средств автоматизации технологических этапов или процессов создания, сопровождения и развития ИС.
Основными целями применения профилей при создании и использовании ИС являются:
- снижение трудоемкости и повышение связности проектов ИС;
- обеспечение переносимости прикладного программного обеспечения (ППО);
- обеспечение расширяемости ИС по набору прикладных функций и масштабируемости системы в целом и отдельных её частей;
- предоставление возможности функциональной интеграции в ИС задач, которые раньше решались раздельно и менее эффективно;
- повышение надежности и качества компонентов ИС.
Выбор стандартов и документов для формирования конкретных профилей ИС зависит от того, какие из этих целей определены приоритетными. В качестве общей методологической базы построения и применения профилей сложных распределенных ИС предлагается использовать технический отчет ИСО/МЭК ТО 10000 (ISO/IEC TR 10000-1, ISO/IEC TR 10000-2, ISO/IEC TR 10000-3). Части 1 и 2 этого документа введены в России в качестве стандарта ГОСТ Р. Часть 3, определяющую основы и таксономию профилей среды открытых систем, предлагается задействовать при построении и использовании профилей ИС как документ прямого применения.
В связи с этим заметим, что международными органами стандартизации ИТ принята жесткая трактовка понятия профиля. На этом уровне считается, что основой профиля могут быть только международные, региональные и национальные утвержденные стандарты - не допускается использование стандартов де-факто и нормативных документов фирм. Подобное понятие профиля активно используется в совокупностях международных функциональных стандартов, конкретизирующих и регламентирующих основные процессы и объекты взаимосвязи открытых систем (ВОС), в которых возможна и целесообразна жесткая формализация профилей (например, функциональные стандарты ИСО/МЭК 10607-10613 и соответствующие им ГОСТ Р).
Однако при таком подходе невозможны унификация, регламентирование и параметризация множества конкретных функций и характеристик сложных объектов архитектуры и структуры современных развивающихся ИС. В связи с этим новый, прагматический подход к разработке и применению профилей ИС состоит в использовании совокупности адаптированных и параметризованных базовых международных и национальных стандартов и открытых общедоступных спецификаций, отвечающих широко используемым стандартам де-факто и рекомендациям международных консорциумов.
Классификация профилей
Общая таксономия профилей (таксономия - теория и методология классификации и систематизации сложно организованных областей, имеющих обычно иерархическое строение) может допускать несколько типов классификаций, выбор такого типа напрямую зависит от предметной области ИТ/ИС, целей и задач разработки профиля, области применимости и т.д.
Профиль определяет комбинацию базовых стандартов, которые в совокупности выполняют четко определенную функцию ИТ (решение конкретной прикладной задачи при работе через конкретную сеть или комбинацию сетей). В связи с этим профили классифицируются по группам и типам решаемых задач (см. например, ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000-1-93), на рис. 3.1 показана одна из возможных классификаций .
Рис.
3.1.
В ISO/IEC TR 10000-1 определены следующие классы профилей ( рис. 3.2):
Рис. 3.2.
Профили F определяют характеристики и представление различных видов информации, которой обмениваются профили А и В. Транспортные профили классов Т и U определяют, каким образом обеспечиваются два режима услуг транспортного уровня модели ВОС (OSI): с установлением соединения (Connection Transport Service - COTS) и без установления соединения Connectionless Transport Service - CLTS) с использованием двух аналогичных режимов услуг сетевого уровня (CONS и CLNS) и конкретных сетевых технологий.
Прикладные профили классов А и В определяют обеспечение протоколов обмена данными для конкретных типов применения с использованием двух указанных режимов услуг транспортного уровня. Профили R определяют ретрансляционные функции, необходимые для обеспечения взаимодействия между системами, использующими различные профили Т или профили U. Ретрансляция между профилями Т и U не предусматривается.
Основными являются две группы профилей: группы A (прикладные), определяющие набор базовых стандартов трех верхних уровней эталонной модели ВОС (OSI), и группы T (транспортные), определяющие набор базовых стандартов четырех нижних уровней эталонной модели ВОС .
Существующие базовые профили имеют достаточно жесткую смысловую и иерархическую структуру. По широте охвата области стандартизации, степени признания и области функционального применения профили можно разделить на: стратегические (ISP, GOSIP), OSE-профили прикладных технологий, полные OSE-профили (профили платформ, систем), OSE-профили (спецификации поведения открытых систем), локальные (OSI-профили).
На верхнем уровне находятся международные стандартизованные профили (International Standardized Profiles - ISP), признанные соответствующим комитетом ISO. В области международной стандартизации ИТ-профили ISP имеют такой же статус, что и международные базовые стандарты, и предназначены для широкой области применения.
Определение профиля ISP включает следующие элементы:
- сжатое определение области действия функции, для которой определяется профиль;
- иллюстрацию сценария, показывающего пример применения профиля, при этом желательно использование диаграммного представления ИТ-системы, самого приложения и имеющих место интерфейсов;
- нормативные ссылки на набор базовых стандартов или ISP, включающие точную идентификацию актуальных текстов базовых спецификаций, а также охватывающие принятые дополнения и исправления;
- спецификации применения каждого цитируемого базового стандарта или ISP, устанавливающие выбор классов, подмножеств, опций, диапазонов значений параметров, а также ссылки на регистрируемые объекты;
- раздел, определяющий требования на соответствие данному профилю его ИТ-систем, реализованных на базе этого профиля;
- ссылку на спецификацию аттестационных тестов для реализации данного профиля, если таковые имеют место;
- информативные ссылки на любые полезные, желательно актуализированные документы.
Типовая структура описания ISP включает
Требования к содержанию и формату ISP
- Профили непосредственно связаны с базовыми стандартами и аттестация на соответствие профилю подразумевает аттестацию на соответствие этим базовым стандартам.
- ISP должен удовлетворять правилам ISO /IEC для представления проектов и самих международных стандартов.
- ISP должен быть компактным документом, не повторяющим текста документов, на которые он ссылается.
- Определение одного профиля может включать ссылки на определение других.
- Многие профили документируются и публикуются в виде отдельных ISP. Однако для тесно связанных между собой профилей может быть использован более подходящий для такого случая механизм многокомпонентных ISP (Multipart ISPs). Многокомпонентные ISP позволяют избежать копирование общего текста для связанных профилей.
- Для каждого профиля должна обеспечиваться спецификация тестирования профиля (Profile Test Specification), которая определяется или как часть ISP или как отдельный самостоятельный ISP. В последнем случае в исходном ISP используется ссылка на этот документ.
В дополнении к стандарту ISO/IEC TR-10000-1 приводятся правила составления каждого из элементов ISP, соответствующие правилам ISO/IEC. (В случае разбиения ISP на части, каждая часть должна удовлетворять этой структуре).
На уровень ниже в иерархии следуют национальные профили, в соответствии с которыми должна строиться национальная система ИТ-стандартизации. Несмотря на то, что инициатива разработки концепции таких профилей принадлежит Великобритании, примерами наиболее "влиятельных" национальных профилей могут служить профиль переносимости приложений APP (Application Portability Profile), разработанный по заказу Правительства США, а также входящий в него Государственный профиль взаимосвязи открытых систем (Government Open System Interconnection Profile - GOSIP) ( рис. 3.3).
Мощным фактором, усилившим престиж GOSIP США, стало то, что в 1990 году он получил статус Федерального стандарта по обработке информации (Federal Information Processing Standard - FIPS) и стал обязательным стандартом при разработке и применении соответствующих технологий. Из рисунка видно, что GOSIP строится на базе, рассмотренной в предыдущей главе семиуровневой модели.
В мае 1993 года Национальным институтом стандартов и технологий США был выпущен документ "Application Portability Profile APP. The U.S. Government"s Open System Environment Profile OSE/1 Version 2.0". Этот документ определяет рекомендуемые для федеральных учреждений США спецификации в области информационных технологий, обеспечивающие мобильность персонала, системных и прикладных программных средств.
Профиль APP строится на основе модели OSE/RM, описанной выше. APP строится как профиль открытой среды, предназначенный для использования Правительством США. Он охватывает широкую область прикладных систем, представляющих интерес для многих федеральных агентств.
Индивидуальные стандарты и спецификации, входящие в APP, определяют форматы данных, интерфейсы, протоколы и/или их комбинации.
Функциональные области APP. Все виды функционального обслуживания в рамках APP могут быть представлены следующими семью функциональными областями:
- функции, реализуемые операционной системой;
- функции, реализующие человеко/машинные интерфейсы;
- поддержка разработки программного обеспечения;
- управление данными;
- обмен данными;
- компьютерная графика;
- сетевые функции.
Национальные профили GOSIP имеют Великобритания, Франция, Швеция, Япония, Австралия, Гонконг (Сянган).
В январе 2000 года Государственный профиль взаимосвязи открытых систем России (ГОСПРОФИЛЬ ВОС РОССИИ) был утвержден Госстандартом (ГОСТ Р 50.1.22-2000-04.08, версия 2). Этот профиль разработан на основе базовых и функциональных стандартов семиуровневой Эталонной модели взаимосвязи открытых систем (OSI/RM ISO/IEC) с учетом опыта по разработке и применению GOSIP указанных стран ( рис. 3.4).
Рис. 3.4.
Следует отметить, что вследствие общего состояния и развития стандартизации в этой области в России, уровня применения ИТ/ИС на федеральном уровне ГОСПРОФИЛЬ ВОС России имеет некоторые заметные отличия от GOSIP других стран. Однако, несмотря на некоторые различия между национальными и региональными версиями GOSIP, их объединяет функциональная идентичность по следующим обстоятельствам:
- обеспечение единой политики федеральных органов и правительственных департаментов в приобретении, внедрении и эксплуатации вычислительного и коммуникационного оборудования с целью реализации максимального информационного взаимодействия;
- уменьшения зависимости от поставщиков;
- обеспечение разработчиков, поставщиков и пользователей на федеральном уровне однозначно понимаемыми спецификациями, на основе которых должна формироваться стратегия разработки вычислительных и информационных систем, сетей и систем связи.
Основное преимущество института GOSIP заключается в том, что все протоколы, на которых основаны GOSIP, обладают общими характеристиками, такими, например, как:
- широкая применимость (активное использование не только соответствующими службами отдельных стран, но и международными организациями);
- доступность (реализации уже существуют, либо имеются пилотные выпуски);
- стабильность (не планируется внесение существенных изменений в ближайшие 3-4 года);
- эффективность (протоколы удовлетворяют общим потребностям федеральных органов и правительственных учреждений).
Профили следующего уровня - отраслевые или корпоративные. Для каждой отрасли может и должен быть построен свой профиль, например, профиль банковской деятельности, профиль военного назначения, профиль научных исследований, профиль образования и т. д.
При создании и развитии ПС целесообразно применение совокупностей стандартов и нормативных документов разного уровня. В связи с этим выделилось и сформировалось понятие «профиль стандартов» ПС .
Профиль стандартов – это совокупность нескольких стандартов или других нормативных документов с четко определенными и гармонизированными подмножествами обязательных и дополнительных возможностей. На базе одной и той же совокупности стандартов могут формироваться и утверждаться различные профили для разных проектов и сфер применения.
Основными целями применения профилей стандартов при создании и применении ПС являются:
Снижение трудоемкости, длительности, стоимости и улучшение других технико-экономических показателей проектов систем и комплексов программ;
Повышение качества разрабатываемых или применяемых покупных компонентов и ПС в целом при их разработке, приобретении, эксплуатации и сопровождении;
Обеспечение расширяемости ПС по набору прикладных функций и масштабируемости в зависимости от размерности решаемых задач;
Поддержка функциональной интеграции в системах задач, ранее решавшихся раздельно;
Обеспечение переносимости программ и данных между разными аппаратно-программными платформами.
При применении 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, могут определяться нормативными документами ведомства или предприятия, обязательными для конкретного профиля и проекта.
В зависимости от области распространения профилей стандартов они могут иметь разные категории и соответственно разные статусы утверждения :
Профили конкретного ПС, определяющие стандартизированные проектные решения в пределах данного проекта и его версий и являющиеся частью проектной документации;
Профили ПС, предназначенные для решения некоторого класса прикладных задач, которые распространяются на все информационные системы данного класса в пределах предприятий, ведомственные и государственные стандарты.
Профили ПС унифицируют и регламентируют только часть требований, характеристик, показателей качества объектов и процессов, выделенных и формализованных на базе стандартов и нормативных документов. Другая часть функциональных и технических характеристик ПС определяется заказчиками и разработчиками творчески, без учета положений нормативных документов. В жизненном цикле ПС можно выделить две группы профилей ПС:
Профили, регламентирующие архитектуру и структуру ПС и их компонентов – функции, интерфейсы и протоколы взаимодействия, форматы данных и т.д.;
Профили, регламентирующие процессы и системы обеспечения качества проектирования, разработки, применения, сопровождения и развития ПС и их компонентов.
Рис. 4.5. Базовый профиль жизненного цикла ПС
Для эффективного применения конкретного профиля необходимо:
Выделить объединенные единой логической связью проблемно-ориентированные области, где могут использоваться стандарты, общие для одной организации, группы организаций или проектов;
Идентифицировать стандарты и нормативные документы, варианты их применения и параметры, которые необходимо включить в профиль;
Документально зафиксировать участки или положения конкретного профиля, где требуется создание новых нормативных документов, и идентифицировать характеристики, которые могут оказаться важными для разработки недостающих стандартов или нормативных документов этого профиля;
Формализовать описание профиля в соответствии с его категорией, включая стандарты, различные варианты нормативных документов и дополнительные параметры, которые непосредственно связанны с профилем.
Уровень и полнота профилей, процессов и объектов их применения отражается не только на технико-экономических показателях ПС, но и, что особенно важно, на их качестве. Качество информационных систем тесно связано с методами и технологией их разработки, поэтому важной группой документов в профилях являются стандарты и рекомендации по непосредственному обеспечению качества ЖЦ ПС.
Базовый профиль жизненного цикла ПС (рис. 4.5) ориентирован на использование участниками проекта ПС со стороны разработчика и заказчика, и адаптированные требования его стандартов должны быть обязательными для всех специалистов. Поэтому в его состав входят наиболее общие стандарты и нормативные документы, определяющие весь жизненный цикл ПС и его качество.
ЛИТЕРАТУРА
1. Богданов Д.В., Фильчаков В.В. Стандартизация жизненного цикла и качества программных средств: учебное пособие. – СПб.: СПбГУАП, 2000. – 210 с.
2. Гугелев А.В. Стандартизация, метрология и сертификация: Учебное пособие. – М.: Дашков и К°, 2008. – 272 с.
3. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация. Учебник для вузов. 2-е изд. – СПб.: Питер, 2004. - 432 с.
4. Ехлаков Ю.П. Информационные технологии и программные продукты. Учебное пособие. – Томск: ТУСУР, 2007. – 176 с.
5. Кошевая И.П., Канке А.А. Метрология, стандартизация, сертификация: учебник. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2008. – 416 с.
6. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - 671 с.
7. Липаев В.В. Качество программных средств. Методические рекомендации. Под общей ред. проф., д.т.н. А.А. Полякова. – М.: Янус-К, 2002. – 400 с.
8. Лифиц И. М. Стандартизация, метрология и сертификация: Учебник для вузов. – М.: Юрайт-Издат, 2002.- 296 с.
9. Огвоздин В.Ю Управление качеством. – М.: Дело и сервис, 2007. – 288 с.
10. Руководство по применению стандарта ИСО 9001:2000 при разработке программного обеспечения. – М.: РИА «Стандарты и качество», 2002. – 104 с.
Профильные элементы для сборки витрин
Алюминиевый профиль стандарт представляет собой тонкостенные прочные конструкции коробчатого сечения. Наиболее распространенными и универсальными являются представленные на сайте элементы:
АА-289 – стойка четырехгранная с пазами на каждой плоскости;
АА-268 – стойка четырехгранная трехпазовая;
АА-288 – прогон бесполочный с двумя пазами.
Профили изготавливаются из алюминиевого сплава, специально разработанного для этого, в соответствии со стандартами качества. Они предусматривают удобное соединение с помощью фурнитуры. Размеры сечения стоек – 30х30 мм, прогона – 25х50 мм. Ширина продольного паза 8,5 мм позволяет выполнять закрепление стекла, МДФ, ДСП, фанеры и другого листового материала.
Преимущества
Предназначенный для изготовления оборудования для выгодного показа товара или продукции, профиль стандарт выдерживает тяжелые нагрузки и устойчив к влиянию разных внешних воздействий. Он предусматривает многофункциональное и долговременное использование. Алюминиевые поверхности обладают гладким эстетичным видом. На них допускается нанесение анодирующего защитного слоя или порошкового покрытия.
Витрины, стеллажи, прилавки и стенды на легком металлическом каркасе могут модифицироваться и оснащаться подсветкой любого типа. Элементы с оптимальными размерами сечений упрощают процесс монтажа. Из них можно производить недорогие, надежные и привлекательные конструкции.
Ассортимент профиля стандарт позволяет осуществить различные конструкторские решения и дизайнерские идеи. Используя его возможности, можно создавать красивые и практичные интерьеры торговых предприятий любой специализации. Элементы поставляются упакованными стяжкой в нужном количестве, длиной 6,1м или разделенными на отрезки. Они удобны в пользовании, а их аналоги – проверены практикой и испытаны временем.
Профиль стандартов. Профиль стандартов – это совокупность нескольких (или подмножество одного) базовых стандартов (и других нормативных документов) с четко определенными и гармонизированными подмножествами обязательных и факультативных возможностей, предназначенная для реализации заданной функции или группы функций. Функциональная характеристика (заданный набор функций) объекта стандартизации является исходной для формирования и применения профиля этого объекта или процесса. В профиле выделяются и устанавливаются допустимые факультативные возможности и значения параметров каждого базового стандарта и/или нормативного документа, входящего в профиль. Профиль не может противоречить использованным в нем базовым стандартам и нормативным документам. Он должен использовать факультативные возможности и значения параметров в пределах допустимых, выбранные из альтернативных вариантов.
Цели применения стандартов. Целями стандартизации являются: повышение уровня безопасности жизни и здоровья граждан, имущества физических и юридических лиц, государственного и муниципального имущества, объектов с учётом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, повышение уровня экологической безопасности, безопасности жизни и здоровья животных и растений; обеспечение конкурентоспособности и качества продукции (работ, услуг), единства измерений, рационального использования ресурсов, взаимозаменяемости технических средств (машин и оборудования, их составных частей, комплектующих изделий и материалов), технической и информационной совместимости, сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных, проведения анализа характеристик продукции (работ, услуг), исполнения государственных заказов, добровольного подтверждения соответствия продукции (работ, услуг); содействие соблюдению требований технических регламентов; создание систем классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации, систем каталогизации продукции (работ, услуг), систем обеспечения качества продукции (работ, услуг), систем поиска и передачи данных, содействие проведению работ по унификации.
Категории профилей стандартов. В зависимости от специфики объекта стандартизации, а также от содержания разрабатываемых и предъявляемых к нему требований все стандарты подразделяются на следующие виды: стандарты основополагающие; стандарты на продукцию, услуги; стандарты на процессы; стандарты на методы контроля, испытаний, измерений, анализа;
Категории профилей стандартов. Государственный стандарт Государственный стандарт Российской Федерации (ГОСТ Р) стандарт, принятый Государственным комитетом Российской Федерации по стандартизации и метрологии (Госстандартом России). Государственные стандарты содержат требования к продукции, работам и услугам, потребности в которых имеют отраслевой характер. Эти стандарты принимает Госстандарт России, а если они относятся к области строительства, архитектуры, промышленности строительных материалов - Госстрой России. В государственных стандартах содержатся обязательные и рекомендательные требования. К обязательным требованиям относятся: безопасность продукта, услуги, процесса для здоровья человека, окружающей среды, имущества, а также производственная безопасность и санитарные нормы техническая и информационная совместимость и взаимозаменяемость изделий единство методов контроля и единство маркировки. К рекомендательным требованиям относятся: основные потребительские характеристики продукции и методы их контроля; требования к упаковке, транспортировке, хранению и утилизации продукта; правила и нормы, касающиеся разработки производства и эксплуатации; правила оформления технической документации.
Категории профилей стандартов. Отраслевые стандарты. Отраслевые стандарты разрабатываются применительно к продукции определенной отрасли. Их требования не должны противоречить обязательным требованиям государственных стандартов, а также правилам и нормам безопасности, установленным для отрасли. Данные стандарты принимаются государственными органами управления, которые несут ответственность за соответствие отраслевых стандартов требованиям государственных. Отраслевые стандарты регламентируют: продукцию, процессы и услуги, применяемые в отрасли; правила, касающиеся организации работ по отраслевой стандартизации; типовые конструкции изделий отраслевого применения; правила метрологического обеспечения в отрасли.
Категории профилей стандартов. Стандарты предприятий. Стандарты предприятий разрабатываются и применяются самим предприятием. Стандарты предприятий регламентируют: деятельность составляющих частей организации; управление производством; качество производимой продукции; общие технологические нормы процесса производства продукции.
Категории профилей стандартов. Стандарты общественных объединений. Стандарты общественных объединений (научно-технических обществ, инженерных обществ и т.д.) разрабатываются на принципиально новую продукцию, процессы или услуги, передовые методы испытаний, нетрадиционные технологии и способы управления производством. Стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений разрабатываются и принимаются этими общественными объединениями для динамичного распространения и использования полученных в различных областях знаний результатов исследований и разработок. Необходимость применения этих стандартов субъекты хозяйственной деятельности определяют самостоятельно.
Заключение Таким образом, стандартизация – это деятельность, направленная на разработку и установление требований, норм, правил, характеристик как обязательных для выполнения, так и рекомендуемых, обеспечивающая право потребителя на приобретение товаров надлежащего качества за приемлемую цену, а также право на безопасность и комфортность труда. Цель применения стандартов – достижение оптимальной степени упорядочения в той или иной области посредством широкого и многократного использования установленных положений, требований, норм для решения реально существующих, планируемых или потенциальных задач. Основными результатами деятельности по стандартизации должны быть повышение степени соответствия продукта (услуг), процессов их функциональному назначению, устранению технических барьеров в международном товарообмене, содействия научно-техническому прогрессу и сотрудничество в различных областях. Действующая система стандартизации смещает приоритеты к оценке качества объектов стандартизации и методам их испытаний, что также согласуется с мировым опытом стандартизации и необходимы для обеспечения взаимопонимания между партнёрами как в сфере техники и технологий, так и в конечном итоге в торгово-экономических связях.