1 Методы функциональной стандартизации Олейников Александр Яковлевич, д.т.н., проф.

2 Место работы Институт радиотехники и электроники им.В.А.Котельникова РАН Направление работ - Открытые системы Руководитель Центра открытых систем (495)

Основные понятия Базовый стандарт – принятый международный или национальный ИТ- стандарт Функциональный стандарт (профиль)– согласованный набор базовых ИТ- стандартов, предназначенный для решения конкретной задачи Функциональная стандартизация процесс построения профиля 3

Два пути создания стандартов НИР Рождение новой ИТ Стандарт de facto Стандарт de jure Распространение ИТ Профиль Простой путь Стандарты прямого применения на основе международных или зарубежных стандартов Запланированное отставание Следствие нашего отставания в ИТ Трудный путь Создание стандартов на основе оригинальной ИТ 4

Система, которая содержит элементы, взаимодействующие между собой через стандартные интерфейсы Три основных свойства открытой системы -Переносимость (portability) -Масштабируемость (scalability) -Интероперабельность (interoperability) 5 Открытая система

Основные свойства открытой системы Переносимость – степень легкости, с которой прикладные программы могут между различными платформами Масштабируемость - способность системы справляться с увеличением рабочей нагрузки при добавлении ресурсов (обычно аппаратных) 6

7 Интероперабельность Cпособность систем и компонентов к взаимодействию, основанному на использовании информационно- коммуникационных технологий (ИКТ).

8 Мои задачи Донести важность «проблемы интероперабельности» и пути ее решения По возможности заинтересовать слушателей с тем, чтобы привлечь к работе (диплом, аспирантура, работа) Что сейчас вам читают по ИТ?

9 Подготовка кадров Проблема подготовки специалистов в области стандартизации у нас и в мире Стандартизация – путь к конкурентоспособности предприятий и людей В условиях перехода к инф. обществу роль ИТ-стандартов растет

10 Ещё об актуальности проблемы

11

12 Более близкий пример NIST – Национальный институт стандартов и технологий NBS – Национальное бюро стандартов История с пожарным краном

13 Эпоха гетерогенных систем Насыщение разнородными средствами вычислительной техники и коммуникаций привело к созданию гетерогенной среды (острова и архипелаги) Возникла проблема взаимодействия разнородных компонентов среды – «проблема интероперабельности»

14 Эпоха гетерогенных систем IBM Sun… HPDEC Интерфейс

15 Семантическая Техническая Принципы открытых систем Стандартизация ИТ Принципы стандартизации Мобильность Интероперабельность Масштабируемость Иерархия понятий

Совместный проект 16

17 Основные определения Открытая система (open system): система, реализующая достаточно открытые спецификации или стандарты для интерфейсов, служб и форматов, с тем чтобы облегчить должным образом созданному прикладному программному средству: перенос с минимальными изменениями в широком диапазоне систем, полученных от одного или нескольких поставщиков; взаимодействие с другими приложениями, расположенными на местных или удаленных системах; взаимодействие с людьми в стиле, облегчающем переносимость пользователя. (ИСО/МЭК 14252).

18 Базовый стандарт (base standard): принятый международный стандарт, технический отчет, рекомендация МСЭ-Т или национальный стандарт (ИСО/МЭК 14252). Профиль (profile): набор нескольких базовых стандартов с указанием, при необходимости, выбранных классов, подмножеств, опций базовых стандартов, которые являются необходимыми для выполнения конкретной функции.

19 Проблема интероперабельности Классификация инф. систем по архитектуре по степени автоматизации по характеру обработки данных по сфере применения по масштабу

20 Компоненты информационного общества

21

22 e-military

23

Электронное образование

25 Интероперабельность и профессиональная карьера успех человека в своей профессиональной карьере, владение ИКТ-технологиями привели к понятию электронная карьера (e-career) и можно говорить о конкуреноспособности личности, компетентности, в основе которой лежит интероперабельность конкретного человека ( oad/5130_eCareerCWAapproved.pdfhttp:// oad/5130_eCareerCWAapproved.pdf

26 Другие области E-energy – умная энергетика E-custom – электронная таможня E-money - электронные деньги

27 Интероперабельность информационных систем различного масштаба ?

28 GRID-система GRID (Грид) (решетка) является географически распределённой инфраструктурой, объединяющей множество ресурсов разных типов (процессоры, долговременная и оперативная память, хранилища и базы данных, сети), доступ к которым пользователь может получить из любой точки, независимо от места их расположения

Ещё одно определение e-science В настоящее время всё чаще под термином «e- science» понимают научные исследования, проводимые с использованием GRID-технологий Грид (англ. grid решётка, сеть) согласованная, открытая и стандартизованная компьютерная среда, которая обеспечивает гибкое, безопасное, скоординированное разделение вычислительных ресурсов и ресурсов хранения информации, которые являются частью этой среды, в рамках одной виртуальной организации.компьютерная средавычислительных ресурсов виртуальной организации

Применение ГРИД

32 Стандарты интероперабельности Грид Дорожная карта разработки стандартов ГРИД Глоссарий архитектуры сервисов открытой ГРИД Архитектуры сервисов открытых ГРИД. Базовый профиль: концептуальная основа ресурсов WEB-сервисов Базовый сервис исполнения в открытой ГРИД Спецификация интерфейса прикладных программ для управления распределенным ресурсом Спецификация сервиса пространства имен ресурсов Модель удаленного вызова процедур интерфейс прикладных программ для приложений конечного пользователя Спецификация байтного ввода/вывода в открытой ГРИД Базовый профиль безопасности открытых ГРИД

33 Облачные вычисления Облачные вычисления (cloud computing) модель обеспечения повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов (например сетям передачи данных, серверам, устройствам хранения данных, приложениям и сервисам как вместе, так и по отдельности), которые могут быть оперативно предоставлены и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами и/или обращениями к провайдеру.сетям передачи данных По оценке IDC рынок публичных облачных вычислений в 2009 году составил $17 млрд около 5 % от всего рынка информационных технологий.IDC$

34 Система систем Система систем (System of systems - SoS) - большая, обладающая уникальными возможностями система, образованная в результате объединения нескольких систем, способных независимо предоставлять продукцию и услуги (ISO/IEC 24765)

Электронное предприятие ( e-enterprise) Интероперабельнос ть - одна из важнейших характеристик электронного предприятия

36 Интероперабельность как свойство конкурентоспособности организаций (enterprise interoperability) ?

37 ГОСТ Р

Содержание Введение 1 Область применения 2 Нормативные ссылки 3 Термины, определения, сокращения 4 Общие положения 5 Эталонная модель интероперабельности 5.1 Технический уровень 5.2 Семантический уровень 5.3 Организационный уровень 6 Основные этапы обеспечения интероперабельности 6.1 Создание концепции 6.2 Построение архитектуры 6.3 Построение проблемно-ориентированной модели интероперабельности 6.4 Построение профиля интероперабельности 6.5 Программно-аппаратная реализация 6.6 Аттестационное тестирование Библиография 38

Термины и определения Реализация Профиль интероперабельности Проблемно-ориентированная модель Аттестационное тестирование Концепция Архитектура Разработка стандартов План разработки стандартов Единый подход к обеспечению интероперабельности 39

40 Проблема интероперабельности и инновационность Идея.Фундам. исследования Прикладные исследования Опытно- конструкторские работы Освоение в производстве Пр-водствоВыход на вн. рынок Внешний рынок доходы/расходы Фундамент. исслед. Прикладные исследования Опытно- конструкторские работы Освоение в производстве Пр-водствоВыход на вн. рынок АСНИ САПРАСУ, АСУ ТП Национальная инновационная система. Компенсация рисков. Государство частный сектор Эл. торговля Освоение в производстве Пр-водство «Утечка мозгов» Инновационный ЖЦ Тау min СТАНДАРТИЗАЦИЯ Развитые страны Страны юго-восточной Азии риски Торговые барьеры

41 Стандарты интероперабельности – «нейтральная полоса» в войне стандартов В мире идёт «война стандартов» в том числе и области ИКТ-технологий, но основная война идет между стандартами на продукцию, стандарты же открытых систем, в том числе, стандарты интероперабельности не являются «полем сражения», а скорее могут считаться «нейтральной полосой» - в их востребованности заинтересованы все участники (разработчики, поставщики и пользователи).

42 Интероперабельность и сдвиг парадигмы при создании информационных систем От монолитных систем к модульным (COTS-products) Commercial of the shelfs

43 Стандартные интерфейсы

44 Наиболее актуальные задачи - вопросы терминологии - виды и модели интероперабельности - измерение интероперабельности - выбор объектов стандартизации – ключевых интерфейсов - исследование особенностей обеспечения интероперабельности для систем различных классов - выработка единого подхода к обеспечению интероперабельности - создание нормативно-технических документов: стандартов, профилей, рекомендаций, методик и сводов правил - оценка экономического эффекта

45 Вопросы терминологии Известно более 30 определений, в последние года наблюдается тенденция к выделению небольшого количества определений, вокруг которых происходит консолидация заинтересованных сторон. Обычно считается, что следует пользоваться определениями, которые дают официальные организации стандартизации, в первую очередь ISO, как обеспечивающие наиболее высокий уровень консенсуса. Интероперабельность - способность двух или более систем или компонентов к обмену информацией и к использованию информации, полученной в результате обмена [ISO/IEC 24765:2009, Systems and Software Engineering – Vocabulary ].

46 Интероперабельность и родственные понятия

47 Интегрированные системы и интероперабельные системы Интегрированная система предполагает, что входящие в неё подсистемы работают по согласованному алгоритму, или, другими словами, имеют единую точку управления. В интероперабельной системе входящие в неё подсистемы работают по независимым алгоритмам, не имеют единой точки административного управления, всё управление определятся единым набором стандартов ].

48 Интегрированные системы и интероперабельные системы Центр управления Интегрированная система 2 Интегрированная система 1 Интероперабельная система 1 Интероперабельная система 2 стандарты

49 Уровни интероперабельности Интеграционная На основе обмена Концептуальная Организационная Динамическая Прагматическая Семантическая Техническая

50 Модель ISO/OSI 1996 год Эталонная модель среды ОС Базовая модель интероперабельности 20ХХ год1984 год машиначеловек

51 Эталонная модель интероперабельности

52 Интероперабельность на примере e- health

53 Модель по обеспечению интероперабельности IHE IHE - Integrating the Healthcare Enterprise Integrating the Healthcare Enterprise

54 Экономический эффект Обеспечение интероперабельности, как и открытости систем в целом, должно давать значительный экономический эффект за счет того, что не требуется производить затрат на создание дополнительных интерфейсов (шлюзов, переходных модулей, конвертеров) между различными системами. К сожалению, устоявшихся методик нет, и даже публикаций очень мало. примеры, говорящие о значительном экономическом эффекте: для автомобильной промышленности США (1 млрд. $ в год) и для области здравоохранения (29 млрд. $ в год).

55 Оценка экономического эффекта

56 Технология обеспечения интероперабельности Этап 1 – Концептуальные основы Этап 2 - Построение архитектуры Этап 3 - Построение модели Этап 4 - Построение профилей Этап 5 - Реализация системы Этап 6 - Тестирование на соответствие стандартам

57 Концептуальные основы (Framework) E-gov - interoperability – framework E-health – interoperability – framework E-education – interoperability – framework Roadmap (Дорожная карта) Глоссарий Рекомендации для систем широкого класса

Ушко Зингера

59 Заключение Проблема интероперабельности – одна из наиболее актуальных в области ИТ Решение проблемы лежит в использовании согласованных наборов ИТ-стандартов Для систем различных классов существуют различные подходы Основная задача – выработка единого подхода, оформленного в виде нормативно- технического документа (Framework)

60 Вопросы для практической работы Open Grid Forum Standards Search Аннотации и тексты документов, упомянутых в данном стандарте

61 Стандарты интероперабельности Грид Глоссарий архитектуры сервисов открытой ГРИД Архитектуры сервисов открытых ГРИД. Базовый профиль: концептуальная основа ресурсов WEB-сервисов Базовый сервис исполнения в открытой ГРИД Спецификация интерфейса прикладных программ для управления распределенным ресурсом Спецификация сервиса пространства имен ресурсов Модель удаленного вызова процедур интерфейс прикладных программ для приложений конечного пользователя Спецификация байтного ввода/вывода в открытой ГРИД Базовый профиль безопасности открытых ГРИД

Аналоги первоочередных стандартов Грид GFD-I.120 GFD.52 Rec. GFD.72 - P- Rec. GFD. 101 P – Rec. GFD Rec. GFD.194 – Rec. GFD.138 P- Rec.

Литература 1. Технология открытых систем, Москва 2004 «Янус-К» 288 с. 2.Е.Филинов, А.Бойченко Проблемы и методика формирования профилей открытых информационных систем URL: 4/ 63

продолжение Гуляев Ю.В., Журавлев Е.Е., Олейников А.Я. Методология стандартизации для обеспечения интероперабельности информационных систем широкого класса. Аналитический обзор // Журнал радиоэлектроники. 3 (2012), URL:jre.cplire.ru/jre/Mar/12/2/text /pdf. 64