logo search
Трофимов Информационные технологии черный

19.2. Классификация профилей

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 следующие виды: стратегические (ISP, GOSIP), OSE-профили прикладных технологий, полные OSE-профили (профили платформ, систем), OSE-профили (специализация поведения открытых систем), локальные (OSI-профили).

На верхнем уровне находятся международные стандартизованные профили (International Standardized Profiles — ISP), признанные соответствующим комитетом И С О. В области международной стандартизации ИТ профили ISP имеют такой же статус, что и международные базовые стандарты, и предназначены для широкой области применения.

Определение профиля включает в себя следующие элементы:

19.2. Классификация профилей 467

С тупенькой 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» могут служить профиль переносимости приложений АРР (Application Portability Profile — АРР), разработанный по заказу Правительства США, а также входящий в него государственный профиль взаимосвязи открытых систем GOSIP (Government Open System Interconnection Profile) (рис. 19.1). Мощным фактором, усилившим престиж GOSIP США, стало то, что в 1990 г. он получил статус федерального стандарта по обработке информации FIPS (Federal Information Processing Standard) и стал обязательным стандартом при разработке и применении соответствующих технологий. Из рисунка видно, что GOSIP строится на базе семиуровневой модели.

В мае 1993 г. Национальным институтом стандартов и технологий США был выпущен документ «Application Portability Profile АРР. The U. S. Government's Open System Evironment 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 АРР строится на основе модели OSE/RM, описанной выше, 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 АРР, определяют форматы данных, интерфейсы, протоколы и (или) их комбинации.

Все виды функционального обслуживания в рамках АРР могут быть представлены следующими семью функциональными областями:

  1. функции, реализуемые операционной системой;

  2. функции, реализующие человекомашинные интерфейсы;

  3. поддержка разработки программного обеспечения;

  4. управление данными;

  5. обмен данными;

  6. компьютерная графика;

  7. сетевые функции.

На рис. 19.1 была приведена модель OSE/RM, на которой представлены эти функциональные области и их отношение к элементам модели.

Область функций операционной системы. Функции, реализуемые ОС, обеспечивают управление прикладной платформой, а также обслуживают интерфейсы для взаимодействия прикладных программ и платформы. Область действия этих функций включает в себя:

Рис. 19.1. Государственный профиль взаимосвязи открытых систем Правительства США:

КС — конечная система; ПС — промежуточная система; КНМД/ОС — контроль носителя множественного

доступа / обнаружение столкновений

470 Глава 19. Инструменты функциональной стандартизации

Ф ункции ядра ОС — функции нижнего уровня, применяются для создания и управления процессами исполнения программ, генерации и передачи сигналов операционной системы, генерации и обработки сигналов системного времени, управления файловой системой и каталогами, управления и обработкой запросов ввода/вывода и обслуживанием внешних устройств.

Команды и утилиты — механизмы для исполнения функций уровня оператора, такие как сравнение, печать и отображение содержимого файлов, редактирование файлов; поиск образцов; регистрация сообщений; перемещение файлов из каталога в каталог; сортировка данных; исполнение командных строк и доступ к служебной информации системы.

Расширение реального времени — функции, реализующие прикладные и системные интерфейсы, которые используются в прикладных областях, требующих детерминированного исполнения, обработки и реакции. Расширения этого типа определяют прикладные интерфейсы к базовым функциям ОС: ввода/вывода, доступа к файловой системе и управления процессами.

Управление системой — функции, позволяющие создавать и управлять ресурсами, предоставляемыми пользователю, правами доступа к подсистемам и устройствам, управление конфигурацией и производительностью устройств, файловой системы, административными процессами, авторизацией доступа, поддержкой живучести системы.

Человекомашинные интерфейсы. Такие интерфейсы определяют методы, с помощью которых пользователи могут общаться с прикладными системами. В зависимости от различных условий, которые могут определяться как пользователями, так и прикладными системами, интерфейсы этого типа могут обеспечивать следующие функции:

Операции типа «клиент-сервер» — определяют взаимоотношения между процессом «клиент» и процессом «сервер» в сети, в частности между процессами, имеющими место при отображении с помощью графического пользовательского интерфейса. В этом случае программа, которая управляет каждым дисплейным устройством, реализует процесс-сервер, в то время как пользовательская программа представляет процесс-клиент, который запрашивает обслуживания сервером.

Определение объектов и управление — включает в себя спецификации, с помощью которых задаются характеристики отображаемых элементов: цвет, форма, размеры, движение, графические характеристики, взаимодействие между отдельными элементами и т.д.

Параметры окон — спецификации, которые позволяют определить, как создаются окна, передвигаются, сохраняются, восстанавливаются, удаляются и взаимодействуют друг с другом.

19.2. Классификация профилей 471

Поддержка диалога — спецификации, с помощью которых устанавливаются взаимоотношение между тем, что отображено на экране (в том числе движение курсора, данные, введенные с клавиатуры и дополнительных устройств), и тем, как меняется изображение в зависимости от вводимых данных.

Спецификации мультимедиа, включая API, — спецификации, определения функций и форматов данных, которые поддерживают манипуляции различными формами цифровой и аналоговой аудиовизуальной информации в рамках единой прикладной системы.

Пользовательские интерфейсы являются едва ли не самой сложной областью в разработке и эксплуатации. В течение последних нескольких лет в области технологии пользовательских интерфейсов получены заметные результаты как в части связанной с пользователями, так и в области создания инструментальных средств для построения систем.

Функциональная область поддержки разработки программного обеспечения (программная инженерия). Цель, которую преследует технология открытых систем, — это создание и применение мобильных, гибких, способных настраиваться на различные конфигурации аппаратных платформ, интероперабельных программных средств. Функциональная область программной инженерии обеспечивает для этого необходимую инфраструктуру, в которую входят как языки программирования, так и интегрированные инструментальные системы для поддержки разработки программного обеспечения. В этой функциональной области можно выделить следующие средства:

Стандартные языки программирования вместе со средой поддержки, в которую входят отладчики, средства настройки и оптимизации кода, редакторы.

Интегрированные среды и инструментальные системы для разработки программного обеспечения, включающие в себя системы и программы его автоматизированного создания и поддержки. В состав таких систем входят средства выбора спецификаций и анализа прикладных систем на этапе проектирования, создания и тестирования программного кода, документации и средств поддержки коллективных проектов для групп разработчиков. Интерфейсы, входящие в состав этих средств, обеспечивают хранение, выборку и обмен информацией между программами среды.

Функциональная область управления данными. Центральной задачей большинства систем является управление данными. Системы управления данными реализуют следующие функции.

Обслуживание доступа к словарям и каталогам данных, которые обеспечивают программистам и пользователям доступ к информации о данных (метаданным). Метаданные могут включать в себя внутренние и внешние

472 Глава 19. Инструменты функциональной стандартизации

ф орматы, правила, обеспечивающие сохранность и секретность, и располагаться в распределенных системах.

Системы управления базами данных обеспечивают управление доступом к структурированным данным и позволяют обращаться к комбинациям данных, расположенным в различных схемах. Базы данных доступны через интерфейсы, входящие в стандарты языков программирования или интерактивные интерфейсы языков четвертого поколения. Также СУБД обычно реализуют особые функции создания, размножения, перемещения, резервного копирования/восстановления и архивации баз данных, хотя некоторые из них предоставляются и файловой системой, относящейся к функциональной области операционных систем.

Функции распределенного доступа обеспечивают обращение к данным, хранящимся в удаленных базах.

Функциональная область обмена данными. Эта область обеспечивает поддержку специфических аспектов обмена информацией, включая форматы данных и их семантику, как для программ, работающих на одной платформе, так и на различных (неоднородных) платформах. Эта область содержит спецификации для функций обмена следующих типов:

Документы — спецификации для кодирования данных (текст, рисунки, числа, специальные символы и т.д.) и как логические, так и визуальные структуры электронных документов.

Графические данные — независимые от устройств определения элементов рисунков.

Производственные данные — спецификации, описывающие технические рисунки, документацию, данные другого типа, необходимые в производстве и проектировании продукции, включая геометрические или негеометрические данные, характеристики форм, допуски, свойства материалов и т.п.

Существуют различные уровни сложности представления данных, используемые в процессе обмена.

Уровень 1 (формат данных) обеспечивает возможность представить данные, участвующие в обмене, явным образом, путем указания формата либо ссылки на язык программирования.

Уровень 2 (объект единого контекста) отображает содержание одиночного объекта. Примерами спецификаций такого типа могут быть тексты, растровые изображения или аудиоинформация.

Уровень 3 (комплексный объект) включает в себя спецификации для представления сложных объектов, состоящих из элементарных объектов, соответствующих уровню 2.

Уровень 4 (семантика и синтаксис языков) — это уровень языка представления данных.

19.2. Классификация профилей 473

У ровень 5 (прикладной) — уровень приложений, который может использовать любые из нижних уровней для обмена с другими прикладными программами.

Область графических функций. Эта область используется для создания и манипуляций с отображаемыми изображениями. Функции такого рода обеспечивают определение и поддержку отображаемого элемента и его атрибутов. Функции этой области содержатся в спецификациях многомерных графических объектов и изображений в форме, независимой от конкретных устройств. Доступность и целостность как функций, поддерживающих разработку ПО для изображений и графики, а также самих графических данных обеспечивается за счет средств, обеспечивающих безопасность для данной области.

Функциональная область сетевой поддержки. Сетевые функции предоставляют механизмы для поддержки прикладных систем, которым требуется интероперабельный доступ к данным и программам в неоднородной сетевой среде. В этой области имеются следующие механизмы:

Собственно коммуникации, которые включают в себя API и спецификации протоколов для прозрачной и надежной передачи данных через коммуникационные сети.

Прозрачный доступ к файлам, расположенным в любом месте неоднородной сети.

Поддержка персональных ЭВМ и микро-ЭВМ для обеспечения интеро-перабельности с системами, базирующимися на различных ОС, в частности микрокомпьютерных, которые могут оказаться не соответствующими международным и национальным стандартам.

Дистанционное обращение к процедурам — спецификации для обращения к процедурам, расположенным во внешней распределенной среде.

Интегрально поддерживаемые функциональные области. К этой области относятся функции, которые интегрируются внутри уже описанных областей, и в рамках данной референтной модели затруднительно выделить в самостоятельные элементы, поскольку эти функции в каждом конкретном случае имманентно связаны с функциями каждой из рассмотренных функциональных областей. К этим функциям относятся функции, обеспечивающие защиту в компьютерной среде и функции системной поддержки и администрации.

Национальные профили GOSIP имеют Великобритания, Франция, Швеция, Япония, Австралия, Гонконг (Сянган). В январе 2000 г. государственный профиль взаимосвязи открытых систем России был утвержден Госстандартом (ГОСТ Р 50.1.22—2000). Этот профиль разработан на основе базовых и функциональных стандартов семиуровневой эталонной модели взаимосвязи открытых систем (ВОС ИСО/МЭК) с учетом опыта

474 Глава 19. Инструменты функциональной стандартизации

п о разработке и применению GOSIP указанных стран. Вследствие общего отставания России в области разработки ИТ, состояния и развития стандартизации в этой области, уровня применения ИТ/ИС на федеральном уровне государственный профиль 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:

Основное преимущество института GOSIP заключается в том, что все протоколы, на которых основаны GOSIP, обладают общими характеристиками, такими, например, как:

Профили следующего уровня — отраслевые или корпоративные. Для каждой отрасли может и должен быть построен свой профиль, например профили банковской деятельности, военного назначения, научных исследований, образования и т.д.