Основы построения системы стандартов ИТ

18.5. Эталонная модель взаимосвязи открытых систем

18.5.1. Эталонная модель среды открытых систем (модель OSE)

Требование совместимости и взаимодействия прикладных программ привело к разработке системы стандартов "Интерфейс переносимой операционной системы" (свод POSIX-стандартов) и стандартов коммуникаций. Однако эти стандарты не охватывают требуемый спектр потребностей даже в рамках установленной для них области распространения. Дальнейшее развитие стандартизации в области информационных технологий и формирования принципа открытых систем нашло выражение в создании функциональной среды открытых систем (OSE - Open Systems Environment) и построения соответствующей модели, которая охватывала бы стандарты и спецификации по обеспечению возможностей ИТ.

Модель ориентирована на руководителей ИТ-служб и менеджеров проектов, ответственных за приобретение, внедрение, эксплуатацию и развитие информационных систем, состоящих из неоднородных программно-аппаратных и коммуникационных средств. Прикладные программы в среде OSE могут включать:

• системы реального времени (RTS - Real Time System) и встроенные системы (ES - Embedded System);
• системы обработки транзакций (TPS - Transaction Processing System);
• системы управления базами данных (DBM - DataBase Management System);
• разнообразные системы поддержки принятия решения (DSS - Decision Support System);
• управленческие информационные системы административного (EIS - Executive Information System) и производственного (ERP - Enterprise Resource Planning) назначения;
• географические информационные системы (GIS - Geographic Information System);
• и многие другие системы, в которых могут применяться рекомендуемые международными организациями спецификации.

С точки зрения производителей и пользователей, OSE является достаточно универсальной функциональной инфраструктурой, регламентирующей и облегчающей разработку или приобретение, эксплуатацию и сопровождение прикладных защищенных систем, которые:

• выполняются на любой используемой платформе поставщика или пользователя;
• используют любую операционную систему;
• обеспечивают доступ к базе данных и управление данными;
• обмениваются данными и взаимодействуют через сети любых поставщиков и в локальных сетях потребителей;
• взаимодействуют с пользователями через стандартные интерфейсы в системе общего интерфейса "пользователь - компьютер".

Таким образом, OSE поддерживает переносимые, масштабируемые и взаимодействующие прикладные компьютерные программы через стандартные функциональности, интерфейсы, форматы данных, протоколы обмена и доступа. Стандартами могут быть международные, национальные и другие общедоступные спецификации и соглашения. Эти стандарты и спецификации доступны любому разработчику, поставщику и пользователю вычислительного и коммуникационного программного обеспечения и оборудования при построении систем и средств, удовлетворяющих критериям OSE. Что означает на деле выполнение этих условий?

Прикладные программы и средства OSE переносимы, если они реализованы на стандартных платформах и написаны на стандартизованных языках программирования. Они работают со стандартными интерфейсами, которые связывают их с вычислительной средой. Они читают и создают данные в стандартных форматах и передают их в соответствии со стандартными протоколами, выполняющимися в различных вычислительных средах.

Прикладные программы и средства OSE масштабируемы в среде различных платформ и сетевых конфигураций: от персональных компьютеров - до мощных серверов, от локальных систем распараллеленных вычислений - до крупных GRID-систем. Разницу в объемах вычислительных ресурсов на любой платформе пользователь может заметить по некоторым косвенным признакам, например по скорости выполнения прикладной программы, но ни в коем случае - по отказам работы системы.

Прикладные программы и средства OSE взаимодействуют друг с другом, если они предоставляют услуги пользователю, используя стандартные протоколы, форматы обмена данными и интерфейсы систем совместной или распределенной обработки данных с целью целенаправленного использования информации. Процесс передачи информации с одной платформы на другую через локальную вычислительную сеть или комбинацию любых сетей (вплоть до глобальных) должен быть абсолютно прозрачен для прикладных программ и пользователей и не вызывать технических трудностей при использовании.

При этом местонахождение и расположение других платформ, операционных систем, баз данных, программ и пользователей не должно иметь значения для используемого прикладного средства.

Рабочая группа 1003.0 POSIX IEEE разработала эталонную модель OSE (OSE/RM - Open Systems Environment / Reference Model). Эта модель описана на международном уровне в техническом отчете TR 14250 Комитета JTC1 (рис. 18.5-1).

В описании модели используется два типа элементов:

1. логические объекты, включающие прикладное программное обеспечение, прикладные платформы и внешнюю функциональную среду;
2. интерфейсы, включающие интерфейс прикладной системы и интерфейс обмена с внешней средой.

Логические объекты представлены тремя классами, интерфейсы - двумя.

Прикладное программное обеспечение. В контексте эталонной модели OSE прикладные программы включают в себя непосредственно коды программ, данные, документацию, тестирующие, вспомогательные и обучающие средства.

Прикладная платформа состоит из совокупности программно-аппаратных компонентов, реализующих системные услуги, которые используются прикладным программным обеспечением.

Внешняя среда платформ состоит из элементов, внешних по отношению к прикладному ПО и прикладной платформе (например, это внешние периферийные устройства, услуги других платформ, операционных систем или сетевых устройств).

Интерфейс прикладной программы (API - Application Program Interface) является интерфейсом между прикладным ПО и прикладной платформой. Основная функция API - поддержка переносимости прикладного ПО. Классификация API производится в зависимости от типа реализуемых услуг: взаимодействие в системе <пользователь-компьютер>, обмен информацией между приложениями, внутренние услуги системы, коммуникационные услуги.

Интерфейс обмена с внешней средой (EEI - External Environment Interface) обеспечивает передачу информации между прикладной платформой и внешней средой, а также между прикладными программами, которые выполняются на одной платформе.

Образно говоря, эталонная модель OSE/RM реализует и регулирует взаимоотношения <поставщик - пользователь> - логические объекты прикладной платформы и внешней среды являются поставщиком услуг, прикладное ПО - пользователем. Среда OSE обеспечивает функционирование прикладного ПО, используя определенные правила, компоненты, методы сопряжения элементов системы (Plug Compatibility) и модульный подход к разработке программных и информационных систем. Достоинствами модели является выделение внешней среды в самостоятельный элемент, имеющий определенные функции и соответствующий интерфейс, и возможность ее применения для описания систем, построенных на основе архитектуры "клиент-сервер". Относительный недостаток - еще не все требуемые спецификации представлены на уровне международных гармонизированных стандартов.