Понятие открытых информационных систем

Содержание.

1. Введение………………………………………………………………………..2

2. Понятие открытых информационных систем………………………………..3

3. Классификация открытых информационных систем………………………19

4. Список литературы……………………………………………………………23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Предметом итологии являются ИКТ в самом широком смысле, а также процессы,  связанные с их созданием, применением,  сопровождением, развитием и стандартизацией. В понятийной и концептуальной сфере одним из важнейших достижений итологии стало становление и развитие понятия открытые системы (Open System),  без которого невозможна разработка современных информационных технологий и систем,  вычислительных и коммуникационных сетей широкого профиля.

В условиях динамичного  развития рынка,  усложнения его  инфраструктуры информация становится таким же стратегическим ресурсом, как и традиционные материальные и энергетические. Современные технологии,  позволяющие создавать,  хранить,  перерабатывать данные и обеспечивать эффективные способы представления информации,  стали важным фактором конкурентоспособности и средством повышения эффективности управления всеми сферами общественной жизнедеятельности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Понятие открытых информационных сетей.

 Уровень  информатизации является сегодня  одним из главных факторов успешного развития всякого предприятия.  В связи с этим в последнем десятилетии ХХ века чрезвычайную актуальность приобрели вопросы защиты конфиденциальной государственной и корпоративной информации,  безопасности информационных систем и сетей.

  Вопрос о принципах разработки,  реализации и сопровождения открытых систем одновременно и прост и сложен.  Прост он оттого,  что уже никто не подвергает сомнению тезис о необходимости применять этот принцип при создании программных и информационных систем.  Сложен –  потому что сложна сама структура методологического базиса открытых систем, и существует обширное число разноплановых стандартов и спецификаций, из которых нужно строить гармонизированные профили на разработку распределённых программных комплексов и систем.

Повсеместное внедрение информационных технологий и систем, вычислительной и телекоммуникационной техники в сферы управления экономикой,  бизнесом,  в научные исследования,  в производство,  а также обилие компаний-производителей компьютеров и разработчиков программного обеспечения в последней четверти прошлого века нередко приводило к ситуации, когда:

• программное  обеспечение, без проблем работающее на одном компьютере, не функционирует  на другом;

• системные  блоки одного вычислительного устройства не стыкуются с аппаратной частью аналогичного;

• информационная система компании не работает с данными  заказчика или клиента, подготовленными  ими на собственном оборудовании; 

• при загрузке информационной страницы с помощью  «чужого» браузера на экране возникает бессмысленный набор символов. 

Эта проблема, реально  затронувшая многие сферы бизнеса, получила название проблемы совместимости вычислительных, информационных и телекоммуникационных устройств.

Развитие систем и средств вычислительной техники, телекоммуникационных систем и быстрое расширение сфер их применения привели к необходимости объединения конкретных вычислительных устройств и реализованных на их основе информационных систем в единые информационно-вычислительные системы и среды –  для формирования единого информационного пространства (Unified Information Area – UIA).  Формирование этого пространства стало насущной необходимостью при решении многих важнейших экономических и социальных задач при становлении и развитии информационного общества.

Такое пространство можно определить, как совокупность баз данных, хранилищ знаний,  систем управления ими,  информационно-12 коммуникационных систем и сетей, методологий и технологий их разработки,  ведения и использования на основе единых принципов и общих правил,  обеспечивающих информационное взаимодействие для удовлетворения потребностей пользователей.  В качестве основных составляющих единого информационного пространства можно указать следующие:

• информационные ресурсы,  содержащие данные,  сведения,  информацию и знания,  собранные,  структурированные по некоторым правилам, подготовленные для доставки заинтересованному пользователю, защищенные и архивированные на соответствующих носителях;

• организационные  структуры,  обеспечивающие функционирование и развитие единого  информационного пространства, и управление информационными процессами – поиском, сбором, обработкой, хранением, защитой и передачей информации конечным пользователям;

• средства обеспечения  информационного взаимодействия,  в том числе программно-аппаратные средства,  телекоммуникации и пользовательские интерфейсы; 

• правовые, организационные  и нормативные документы, обеспечивающие доступ к информационным ресурсам и их корректное использование на основе соответствующих информационно-коммуникационных технологий.

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

Разнородность программируемых сред,  реализуемых  в конкретных вычислительных устройствах и системах,  привела к созданию широкого класса как программных, так и пользовательских интерфейсов. Разнородность физических и программных интерфейсов в системе «пользователь  – компьютерное устройство – программное обеспечение»  требовала постоянного согласования («стыковки»)  программно-аппаратного обеспечения при его разработке и частого переобучения кадров. 13

История концепции  открытых систем начинается в конце 60-х – начале 70-х годов с того момента, когда возникла насущная проблема переносимости (мобильности) программ и данных между компьютерами с различной архитектурой [1-1, 1-2]. 

Одним из первых шагов в этом направлении,  оказавшим  влияние на развитие вычислительной техники,  явилось создание компьютеров серии IBM-360,  обладающих единым набором команд и способных работать с одной и той же операционной системой. Корпорация IBM (США) предоставляла со скидкой лицензии на свою операционную систему (Operation System – OS) пользователям, которые предпочли купить компьютеры той же архитектуры у других производителей.

Частичное решение  проблемы мобильности для программ обеспечилиранние стандарты языков высокого уровня,  например, ФОРТРАН и КО-БОЛ. Языки позволяли создавать переносимые программы, хотя часто ограничивали функциональные возможности. Позднее эти возможности были существенно увеличены при появлении новых стандартов  (расширений)  на эти языки. Мобильность обеспечивалась также за счет того,  что эти стандарты были приняты многими разработчиками различных программных платформ.  Когда языки программирования приобрели статус стандарта де-факто, их разработкой и сопровождением начали заниматься национальные и международные организации по стандартизации.  В результате такие языки развивались уже независимо от своих создателей.

Достижение  мобильности и переносимости уже на этом уровне было первым примером истинных возможностей создаваемых систем, которые содержали в себе основные признаки того, что впоследствии было названо открытостью системы.

Следующий этап в развитии концепции открытости – вторая половина 70-х годов. Он связан с областью интерактивной обработки данных и увеличением объема информационных и программных продуктов, для которых требуется переносимость (пакеты для инженерной графики, системы автоматизации проектирования,  базы данных и управление распределенными базами данных). Компания «DIGITAL»  начала выпуск мини-ЭВМ VAX, работающих под управлением операционной системы VMS. Машины этой серии имели 32-разрядную архитектуру,  что обеспечило значительную эффективность программного кода и сократило издержки на работу с виртуальной памятью.  Программисты получили возможность напрямую использовать адресное пространство объемом до 4  Гбайт,  что практически снимало все ограничения на размеры решаемых в то время задач. ЭВМ VAX  этого типа надолго стали стандартной платформой для систем проектирования,  сбора и обработки данных, управления экспериментом и т.п. Именно они стимулировали создание мощных систем авто-14 автоматизированного проектирования  (САПР),  систем управления базами данных  (СУБД),  машинной графики,  которые широко используются до настоящего времени.

Конец 70-х годов  характеризуется быстрым развитием сетевых технологий.  Компания «DIGITAL»  интенсивно внедряла свою архитектуру DECnet. Сети, использующие протоколы Internet (TCP/IP), первоначально реализованные Агентством по перспективным исследованиям Министерства обороны США (DARPA),  стали широко применяться для объединения различных систем. Фирма IBM разработала и применяла собственную сетевую архитектуру (System Network Architecture – SNA),  которая впоследствии стала основой для предложенной Международной организацией по стандартизации (International Organization for Standardization  – ISO) архитектуры взаимосвязи открытых систем (Open Systems Interconnection – OSI).

В 80-х годах, когда распределённая (сетевая) обработка стала реальностью и насущной необходимостью для решения большого числа технических, технологических, научных экономических задач, пользователи начали обращать внимание на совместимость и возможность интеграции вычислительных средств как на необходимые атрибуты открытости систем. ISO развернула интенсивные работы по созданию стандартов взаимосвязи в сетях открытых систем. Тогда же впервые было введено определение открытая информационная система. Решение проблем совместимости и мобильности привело к разработке большого числа международных стандартов и соглашений в сфере применения информационных технологий и разработки информационных систем. Основополагающим, базовым понятием при использовании стандартов стало понятие открытая система.

Существует  достаточно большое число определений открытая система, сформулированных в различных организациях по стандартизации ив отдельных крупных компаниях: 

• Ассоциация французских  пользователей UNIX и открытых систем(AFUU): «Открытая система  ―  это система, состоящая из элементов,  которые  взаимодействуют друг с другом через стандартные интерфейсы».

• Корпорация Hewlett-Packard: «Открытая система  –  это совокупность разнородных компьютеров,  объединенных сетью,  которые могут работать как единое интегрированное целое независимо от того,  как в них представлена информация,  где они расположены, кем они изготовлены, под управлением какой операционной системы они работают». 

• Национальный институт стандартов и технологий США (National Institute of Standards and Technologies – NIST): «Открытая система ― это система,  которая способна взаимодействовать с другой системой посредством реализации международных стандартных протоколов. Открытыми системами являются как конечные,  так и промежуточные системы. Однако открытая система не обязательно может быть доступна другим открытым системам. 

Эта изоляция может быть обеспечена или путем физического отделения, или путем использования технических возможностей,  основанных на защите информации в компьютерах и средствах коммуникаций».

Другие определения  в той или иной мере повторяют основное содержание приведенных определений. Анализируя их, можно выделить некоторые базовые черты, присущие открытым системам:

• технические  средства, на базе которых реализована  информационная система, объединяются сетью или сетями различного уровня – от локальной до глобальной;

• реализация открытости осуществляется на основе профилей (Profiles) функциональных стандартов в области  информационных технологий; 

• информационные системы,  обладающие свойством открытости, могут  выполняться на любых программных и технических средствах, которые входят в единую среду открытых систем; 

• открытые системы предполагают использование унифицированных интерфейсов в процессах взаимодействия в системах «компьютер – компьютер»,  «компьютер – сеть» и «человек – компьютер». 

Применение  положений открытости предполагает некоторую избыточность средств при разработке программно-аппаратных комплексов.

Открытую систему на современном этапе развития информационных технологий    определяют как  «программную или информационную систему, построенную на базе исчерпывающего и согласованного набора международных стандартов на информационные технологии и профилях функциональных стандартов, которые реализуют открытые спецификации на интерфейсы,  службы и поддерживающие их форматы,  чтобы обеспечить взаимодействие (интероперабельность) и мобильность программных приложений, данных и персонала» (Комитет IEEE POSIX 1003.0 Института инженеров по электротехнике и электронике – IEEE).