Барабанова М.И., Кияев В.И. Информационные технологии: открытые системы, сети, безопасность в системах и сетях

Подождите немного. Документ загружается.

Следует отметить, что вследствие общего отставания России в облас-

ти разработки ИТ, состояния и развития стандартизации в этой области,

уровня применения ИТ/ИС на федеральном уровне ГОСПРОФИЛЬ ВОС

России имеет некоторые заметные отличия от GOSIP других стран. Одна-

ко, несмотря на некоторые различия между национальными и региональ-

ными версиями GOSIP, их объединяет функциональная идентичность по

следующим обстоятельствам:

• обеспечение единой политики федеральных органов и правитель-

ственных департаментов в приобретении, внедрении и эксплуата-

ции вычислительного и коммуникационного оборудования с целью

реализации максимального информационного взаимодействия;

• уменьшение зависимости от поставщиков;

• обеспечение разработчиков, поставщиков и пользователей на феде-

ральном уровне однозначно понимаемыми спецификациями, на ос-

нове которых должна формироваться стратегия разработки вычис-

лительных и информационных систем, сетей и систем связи.

Основное преимущество института GOSIP заключается в том, что все

протоколы, на которых основаны GOSIP, обладают общими характери-

стиками, такими, например, как:

• широкая применимость (активное использование не только соот-

ветствующими 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, про-

филь научных исследований, профиль для системы образования и т.д.

2.3. Основные свойства и назначение профилей

Эталонная модель среды открытых систем (OSE/RM) определяет раз-

деление любой информационной системы на приложения (прикладные

программы и программные комплексы) и среду, в которой эти приложе-

ния функционируют. Между приложениями и средой определяются стан-

дартизованные интерфейсы, которые являются необходимой частью

профилей любой открытой системы. Кроме того, в профилях ИС могут

быть определены унифицированные интерфейсы взаимодействия функ-

циональных частей друг с другом и интерфейсы взаимодействия между

компонентами среды ИС.

Классификация интерфейсов открытых систем вводит следующие че-

тыре основных типа интерфейсов OSE:

1) интерфейс прикладной программы (Application Program Interface –

API );

2) интерфейс коммуникационных услуг (Communication Services Inter-

face – CSI);

3) интерфейс информационных услуг (Information Services Interface –

ISI);

4) человеко-машинный интерфейс (Human/Computer Interface – HCI).

Могут быть определены и другие типы интерфейсов, например, ин-

терфейс управляемых объектов или сетей.

Под API понимается интерфейс между прикладным программным

обеспечением (ППО) и поставщиком необходимого для функционирова-

ния этого программного обеспечения сервиса, т.е. прикладной платфор-

мой.

Интерфейс CSI обеспечивает реализацию взаимодействия с внешними

системами, которая осуществляется с помощью протоколов (процедур

обмена). Стандартизация этих протоколов вместе со стандартизацией

форматов обмениваемых данных в них является основой обеспечения ин-

тероперабельности систем.

Интерфейс ISI рассматривается как граница взаимодействия с внеш-

ней памятью долговременного хранения данных, для переносимости и ин-

тероперабельности которых необходима стандартизация форматов и син-

таксиса представления данных.

Через интерфейс HCI осуществляется физическое взаимодействие

пользователя и системы ИТ. Примерами такого интерфейса служат кла-

виатуры для ввода информации и оконные системы взаимодействия с

пользователем.

Таким образом, определяемая профилем OSE функциональность в

общем случае может рассматриваться как композиция функций или сер-

висов, реализуемых на интерфейсах определенных выше классов профи-

лей F, T, U, R, A, B (рис. 2.2). Функциональность профиля специфициру-

ется в терминах вызовов функций, протоколов взаимодействия, форматов

данных. Естественным требованием к профилю является согласованность

используемых им спецификаций, относящихся к интерфейсам различных

классов.

Полный OSE-профиль – это профиль, который специфицирует все по-

ведение ИТ/ИС системы или часть ее поведения на одном или большем

числе интерфейсов среды открытых систем OSE. Он состоит из выбранно-

го набора открытых, общедоступных, согласованных стандартов и специ-

фикаций, определяющих различные услуги в среде эталонной модели

OSE/RM.

Профиль OSI – конкретный (локальный) профиль, составленный из

базовых стандартов, соответствующих модели OSI (Open System Intercon-

nection), и/или базовых стандартов представления форматов и данных, т.е.

F-профилей.

На основании этих определений можно сформулировать следующие

общие свойства профилей:

• Профиль только ограничивает функциональность базовой специ-

фикации благодаря выбору его опций и значений параметров. Та-

ким образом, функциональность профилей вытекает из функцио-

нальности выбранных в них базовых стандартов.

• Профили не могут содержать никаких требований, противореча-

щих базовому стандарту, они лишь осуществляют выбор соответ-

ствующих опций и диапазонов значений параметров.

• Профиль может содержать дополнительные, более специальные

или ограничительные аттестационные требования. Таким образом,

аттестация на соответствие профилю подразумевает аттестацию на

соответствие всему набору составляющих его спецификаций, в ча-

стности базовых стандартов, на которые он ссылается.

Основными целями OSE и OSI профилей является реализация основ-

ных свойств открытости проектируемой, внедряемой, эксплуатируемой

или развиваемой системы. В связи с этим формируемые профили должны

обеспечивать базовые функциональности, указанные ниже [2-3].

1. Переносимость и многократную используемость программного

обеспечения (ПО) на уровне исходного кода и стандартных библиотек

(Application Software Portability and Software Reuse at the Source Code Level).

Именно переносимость между различными платформами исходного текста

ПО считается одной из основных практически достижимых задач, решение

которой позволяет организациям защитить себя от необходимости допол-

нительного инвестирования в существующее ПО для его перепроектирова-

ния при переходе на новые прикладные платформы. Если под переносимо-

стью приложений понимается перенос всего соответствующего данному

приложению ПО на другие платформы, то под его переиспользуемостью,

как правило, понимается перенос в новые приложения некоторой части ра-

ботающих программ, что также имеет большое практическое значение и

непосредственно относится к целям открытости систем.

2. Переносимость данных (Data Portability). Не менее важной целью

открытых систем является переносимость на новые прикладные платфор-

мы данных, хранящихся во внешней памяти существующих систем ИТ,

что обеспечивается разработкой открытой среды (OSE) на основе стандар-

тов и ISP, строго регламентирующих форматы и способы представления

данных.

3. Интероперабельность прикладного программного обеспечения

(Application Software Interoperability). Здесь имеется в виду возможность

обмена данными между сущностями ПО, в том числе между сущностями,

реализуемыми на разнородных прикладных платформах, а также возмож-

ность совместного использования ими обмениваемых данных. Данное

свойство на нижнем уровне обеспечивается построением стандартизован-

ных коммуникационных интерфейсов, т.е. CSI-интерфейсов, систем на

основе стандартов сетевых протоколов, в частности OSI-профилей. Реали-

зация его в полном объеме приводит к необходимости решения проблемы

семантической интероперабельности, т.е. понимания разнородными плат-

формами семантики данных, которыми они обмениваются друг с другом.

4. Интероперабельность управления и безопасности (Management and

Security Interoperability). Для целей интеграции и совместного использова-

ния разнородных платформ в рамках распределенных систем ИТ необхо-

дима унификация и концептуальная целостность средств административ-

ного управления и управления информационной безопасностью систем

ИТ независимо от реализационных окружений. Поэтому для обеспечения

бесшовной интеграции систем их средства административного управления

и средства защиты должны строиться в соответствии с международными

стандартами.

5. Переносимость пользователей (User Portability). Под переносимо-

стью пользователей понимается отсутствие необходимости в их повтор-

ном обучении при переносе ППО на другие платформы, что также являет-

ся одной из важных целей концепции открытых систем.

6. Использование существующих стандартов и аккомодацию к стан-

дартам перспективных технологий (Accommodation of Standards). Про-

фили OSE являются эффективным средством продвижения существую-

щих стандартов в практику. В то же время они являются объектами, спо-

собными эволюционировать с учетом изменения стандартов, технологий и

пользовательских требований, прежде всего потому, что они конструиру-

ются посредством ссылок на базовые стандарты. Таким образом, на осно-

ве понятия OSE-профиля поддерживается такое свойство открытых сис-

тем, как адаптируемость к изменению стандартов.

7. Легкую настраиваемость на новые технологии создания информа-

ционных систем (Accommodation of New Information System Technology).

Профили OSE, являясь исходным материалом при построении открытых

систем, не связаны непосредственно с нижележащими технологиями. Од-

нако развитие таких технологий влечет развитие системы стандартов.

Гибкость аппарата OSE-профилей позволяет учитывать тенденции пере-

хода к новым стандартам и соответственно к новым технологиям.

8. Масштабируемость прикладных платформ и распределенных сис-

тем (Applied and Distributed Platform Scalability). Масштабируемость от-

носится к важнейшим свойствам открытости систем ИТ. Применительно к

прикладной платформе оно означает возможность разных типов реализа-

ций некоторого OSE-профиля, отличающихся техническими и ресурсны-

ми характеристиками (например, суперкомпьютеры и рабочие станции),

поддерживать одну и ту же функциональность, т.е. один и тот же набор

сервисов.

9. Прозрачность реализаций процессов (Process Implementation Trans-

parency). Данное свойство поддерживается благодаря систематическому

использованию через аппарат OSE-профилей стандартизованных специ-

фикаций (стандартов и ISPs), одним из принципов разработки которых яв-

ляется независимость от конкретных реализаций. Таким образом, все осо-

бенности реализации OSE-профилей скрываются за интерфейсами откры-

тых систем, что и обеспечивает свойство прозрачности реализаций для

конечных пользователей систем ИТ.

10. Поддержка пользовательских требований (Support Clear Statement

of User Requirements). Важным свойством открытых систем является точ-

ная спецификация пользовательских требований, определенных в виде на-

боров сервисов, предоставляемых открытыми системами на их интерфей-

сах. Это свойство адекватно поддерживается применением аппарата OSE-

профилей.

При практическом формировании и применении профилей, как было

сказано выше, можно использовать международные, региональные, на-

циональные стандарты, стандарты де-факто и ведомственные норматив-

ные документы. При этом структурная модель профиля должна состоять

из трех базовых уровней:

• архитектурный уровень, определяющий перечень стандартизован-

ных на международном уровне эталонных функциональных моде-

лей, которые должны использоваться при описании информацион-

ных систем и среды их исполнения;

• функциональный уровень, непосредственно определяющий состав

стандартизованных спецификаций;

• локальный уровень, состав которого отражается в основном доку-

менте по формированию профиля («Главном профиле») в виде пе-

речня действующих локальных профилей.

На рисунке 2.5 показана структура типизированного профиля, исполь-

зующего на архитектурном и функциональном уровнях совокупности не-

обходимых локальных профилей и спецификаций.

Рис. 2.5. Структурная модель типизированного профиля

стандартизации ИТ

В процессе применения стандартов и профилей могут быть выявлены

пробелы в положениях некоторых стандартов и необходимость модифи-

кации или дополнения требований, определенных в них. Некоторые

функции, не формализованные стандартами, но важные для унификации

построения или взаимодействия компонентов конкретной технологии или

ИС, могут определяться нормативными документами ведомства или фир-

мы, обязательными для конкретного профиля и проекта. Для эффективно-

го использования конкретного профиля необходимо:

• выделить логически связанные проблемно-ориентированные об-

ласти функционирования, где могут применяться стандарты, общие

для одной распределенной организации или группы таких органи-

заций;

• идентифицировать стандарты и нормативные документы, варианты

их использования и параметры, которые необходимо включить в

профиль;

• документально зафиксировать те участки конкретного профиля, где

требуется создание новых стандартов или нормативных докумен-

тов, и идентифицировать характеристики, которые могут оказаться

Источник: http://www.economy.gov.ru

важными для разработки недостающих стандартов и нормативных

документов этого профиля;

• формализовать профиль в соответствии с его категорией, включая

стандарты, различные варианты нормативных документов и до-

полнительные параметры, которые непосредственно связаны с

профилем;

• опубликовать профиль и (или) продвигать его по формальным ин-

станциям для дальнейшего распространения.

При проектировании и использовании OSE и OSI профилей для соз-

дания ИС следует обеспечить проверку корректности их применения пу-

тем тестирования, испытаний и сертификации, для чего должна быть соз-

дана технология контроля и тестирования в процессе применения профи-

ля. Она должна поддерживаться совокупностью методик, инструменталь-

ных средств, составом и содержанием оформляемых документов на каж-

дом этапе обеспечения и контроля корректности применения соответст-

вующей версии и положений профиля.

Отметим, что создание профиля является весьма кропотливой рабо-

той, требующей тщательной взаимной увязки выбираемых локальных

профилей, стандартов и спецификаций. Отсюда прямо следует необходи-

мость применения проектного подхода при формировании профиля

(рис. 2.6).

Рис. 2.6. Схема процесса проектирования профиля открытой системы

Использование профилей способствует унификации при разработке

тестов, проверяющих качество и взаимодействие компонентов проекти-

руемой ИС. Профили должны определяться таким образом, чтобы тести-

рование их реализации можно было проводить наиболее полно по стан-

дартизованной методике. Некоторые тесты для проверки соответствия

применяемых компонентов международным стандартам могут быть ис-

пользованы готовыми, так как международные стандарты и профили яв-

ляются основой при создании международных признанных аттестацион-

ных тестов.

2.4. Пример компоновки функционального профиля

Разработка и применение профилей являются неотъемлемой частью

процессов проектирования, разработки, внедрения и сопровождения ИС.

Профили характеризуют каждую конкретную ИС на всех стадиях ее жиз-

ненного цикла, задавая гармонизированный набор базовых стандартов,

которым должна соответствовать информационная система и ее компо-

ненты. Профиль такой системы не является статичным, он развивается и

конкретизируется в процессе установления и специфицирования требова-

ний, отражения их в техническом задании (ТЗ), проектирования ИС и

оформляется в составе документации проекта системы.

При формировании и применении профилей конкретных ИС можно

использовать международные, национальные стандарты и ведомственные

нормативные документы, а также стандарты де-факто при условии дос-

тупности соответствующих им спецификаций («общедоступные специфи-

кации»). Для корректного применения описание профиля обязательно

должно содержать [2-4]:

• определение целей использования данного профиля;

• точное перечисление функций объекта или процесса стандартиза-

ции, определяемого данным профилем;

• формализованные сценарии применения базовых стандартов и спе-

цификаций, включенных в данный профиль;

• сводку требований к ИС или к ее компонентам, определяющих их

соответствие профилю, и требований к методам тестирования со-

ответствия;

• нормативные ссылки на конкретный набор стандартов и других

нормативных документов, составляющих профиль, с точным ука-

занием применяемых редакций и ограничений, способных повли-

ять на достижение корректного взаимодействия объектов стандар-

тизации при использовании данного профиля;

• информационные ссылки на все исходные документы.

На стадиях реализации жизненного цикла ИС выбираются, компону-

ются и применяются следующие основные функциональные профили:

среды распределенной ИС, прикладного программного обеспечения, за-

щиты информации в ИС, инструментальных средств, встроенных в ИС

(рис. 2.7).

Прикладное программное обеспечение конкретной ИС практически

всегда является проблемно-ориентированным и определяет основные

функции системы. Функциональные профили ИС должны включать в себя

гармонизированные базовые стандарты. При использовании указанных

функциональных профилей ИС следует еще иметь в виду согласование

(гармонизацию) этих профилей между собой.

Рис. 2.7. Схема реализации открытых систем

с использованием стандартных профилей

Необходимость такого согласования возникает, в частности, при ис-

пользовании стандартизованных API-интерфейсов, например, интерфей-

сов приложений со средой их функционирования, интерфейсов приложе-

ний со средствами защиты информации. При согласовании функциональ-

ных профилей ППО возможны также уточнения профиля среды ИС и

профиля встраиваемых инструментальных средств создания, сопровожде-

ния и развития прикладного программного обеспечения.

Источник: Олейников А.Я., Журавлев Е.Е.

http://www.cplire.ru/rus/casr/os/3_12/10/15/text.htm

Наиболее выпукло проблемы формирования функциональных профи-

лей можно показать на примере открытой распределенной информацион-

ной системы с архитектурой «клиент-сервер». Рассмотрим общие подходы

к построению профилей таких систем [2-1].

Профиль среды распределенной ИС должен определять ее архитекту-

ру в соответствии с выбранной моделью распределенной обработки дан-

ных, например, Distributed Computing Environment (DCE) или Common

Object Request Broker Architecture (CORBA).

В первом случае модель определяется стандартами Консорциума OSF,

в частности, используется механизм удаленного вызова процедур (Remote

Procedure Call – RPC) с учетом стандартов де-факто, которые специфици-

руют применяемые мониторы транзакций (например, монитор транзакций

Tuxedo) [2-5].

Во втором случае модель определяется стандартами консорциума

OMG, в частности, спецификацией брокера объектных запросов (Object

Request Broker – ORB). Стандарты интерфейсов приложений со средой

ИС (Application Program Interface – API) должны быть определены по

функциональным областям профилей ИС. Декомпозиция структуры среды

функционирования ИС на составные части, выполняемая на стадии эскиз-

ного проектирования, позволяет детализировать профиль среды ИС по

функциональным областям эталонной модели OSE/RM:

• графического пользовательского интерфейса (MOTIF консорциума

OSF или стандарт X Window IEEE);

• реляционных или объектно-ориентированных СУБД (например,

стандарт языка SQL и спецификации доступа к разным базам дан-

ных);

• операционных систем с учетом сетевых функций, выполняемых на

уровне ОС (например, набора стандартов POSIX–ISO и IEEE);

• телекоммуникационной среды в части услуг и сервисов прикладно-

го уровня: электронной почты (по рекомендациям ITU-T X.400,

X.500), доступа к удаленным базам данных RDA (по стандарту ISO

9594-1.2), передачи файлов, доступа к файлам и управления фай-

лами (по стандарту ISO 10607 - 1, 2, 3, 4, 5, 6).

Профиль среды распределенной ИС должен включать в себя:

• стандарты протоколов транспортного уровня (по ISO/IEC, OSI или

стандарт де-факто протокола TCP/IP),

• стандарты локальных сетей (например, стандарт Ethernet IEEE

802.3 или стандарт Fast Ethernet IEEE 802.3 u),

• стандарты средств сопряжения проектируемой ИС с сетями пере-

дачи данных общего назначения (например, по рекомендациям

ITU-T: X.25, X.3, X.29 и др.).