Навігація
Головна
 
Головна arrow Інформатика arrow Інформаційні технології
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

РОЗДІЛ 2. Технології відкритих систем

Відкриті системи

Поняття відкритих систем

Повсюдне впровадження інформаційних технологій і систем, обчислювальної та телекомунікаційної техніки в сфери управління економікою, наукові дослідження, виробництво, а також появу безлічі компаній - виробників комп'ютерів і розробників програмного забезпечення в останній чверті минулого століття нерідко призводило до ситуації, коли: програмне забезпечення, без проблем працююче на одному комп'ютері, не працює на іншому; системні блоки одного обчислювального пристрою не стикуються з апаратною частиною аналогічного; ІС компанії не обробляє дані замовника або клієнта, підготовлені ними на власному обладнанні; при завантаженні сторінки за допомогою "чужого" браузера замість тексту та ілюстрацій на екрані виникає безглуздий набір символів. Ця проблема, реально затронувшая чимало сфер бізнесу, отримала назву проблеми сумісності обчислювальних, інформаційних та телекомунікаційних пристроїв.

Розвиток систем і засобів обчислювальної техніки, телекомунікаційних систем і швидке розширення сфер їх застосування привели до необхідності об'єднання конкретних обчислювальних пристроїв і реалізованих на їх основі ІС в єдині інформаційно-обчислювальні системи і середовища для формування єдиного інформаційного простору (Unified Information Area - UIA). Формування такого простору стало нагальною необхідністю для вирішення багатьох найважливіших економічних і соціальних завдань в ході становлення і розвитку інформаційного суспільства.

Такий простір можна визначити як сукупність баз даних, сховищ знань, систем управління ними, інформаційно-комунікаційних систем і мереж, методологій і технологій їх розробки, ведення та використання на основі єдиних принципів і загальних правил, що забезпечують інформаційну взаємодію для задоволення потреб користувачів. Основними складовими єдиного інформаційного простору є:

  • • інформаційні ресурси, що містять дані, відомості, інформацію та знання, зібрані, структуровані за деякими правилами, підготовлені для доставки зацікавленому користувачеві, захищені і архівовані на відповідних носіях;
  • • організаційні структури, що забезпечують функціонування і розвиток єдиного інформаційного простору і управління інформаційними процесами - пошуком, збиранням, обробленням, зберіганням, захистом і передачею інформації кінцевим користувачам;
  • • засоби забезпечення інформаційної взаємодії, у тому числі програмно-апаратні, телекомунікації й користувальницькі інтерфейси;
  • • правові, організаційні та нормативні документи, що забезпечують доступ до ІР та їх використання на основі відповідних ІКТ.

При формуванні єдиного інформаційного простору менеджери, архітектори і розробники програмно-апаратних засобів зіткнулися з низкою організаційних, технічних і технологічних проблем. Наприклад, різнорідність технічних засобів обчислювальної техніки з точки зору організації обчислювального процесу, архітектури, систем команд, розрядності процесорів і шини даних зажадала створення стандартних фізичних інтерфейсів, що реалізують взаємну сумісність комп'ютерних пристроїв. Однак при подальшому збільшенні числа типів інтегрувальних пристроїв (число таких модулів в сучасних розподілених обчислювальних та інформаційних системах обчислюється сотнями) складність організації фізичної взаємодії між ними істотно зростала, що призводило до проблем в управлінні такими системами.

Різнорідність програмованих середовищ, що реалізуються в конкретних обчислювальних пристроях і системах, з погляду різноманіття операційних систем, відмінності в розрядності та інших особливостей привели до створення програмних інтерфейсів. Різнорідність фізичних і програмних інтерфейсів в системі "користувач - комп'ютерний пристрій - програмне забезпечення" вимагала постійного узгодження ("стикування") програмно-апаратного забезпечення при його розробці і частого перенавчання персоналу.

Історія концепції відкритих систем починається в кінці 1960-х - початку 1970-х рр. з того моменту, коли виникла нагальна проблема переносимості (мобільності) програм і даних між комп'ютерами з різною архітектурою [21, 27]. Одним з перших кроків у цьому напрямку, що зробив вплив на розвиток обчислювальної техніки, стало створення комп'ютерів серії IBM-360, що володіють єдиним набором команд і здатних працювати з однією і тією ж операційною системою. Корпорація "IBM" надавала зі знижкою ліцензії на свою операційну систему користувачам, які віддали перевагу купити комп'ютери тієї ж архітектури в інших виробників.

Часткове вирішення проблеми мобільності для програм забезпечили ранні стандарти мов високого рівня, наприклад ФОРТРАН і КОБОЛ. Мови дозволяли створювати стерпні програми, хоча часто обмежували функціональні можливості. Пізніше ці можливості були істотно збільшені при появі нових стандартів (розширень) на ці мови. Мобільність забезпечувалася також за рахунок того, що ці стандарти були прийняті багатьма розробниками різних програмних платформ. Коли мови програмування набули статусу стандарту "де-факто", їх розробкою і супроводом почали займатися національні та міжнародні організації зі стандартизації.

У результаті мови розвивалися вже незалежно від своїх творців. Досягнення мобільності та переносимості вже на цьому рівні було першим прикладом справжніх можливостей створюваних систем, які містили в собі основні ознаки того, що згодом було названо "відкритістю системи".

Наступний етап у розвитку концепції відкритості - друга половина 1970-х рр. Він пов'язаний з областю інтерактивної обробки даних і збільшенням обсягу інформаційних і програмних продуктів, для яких потрібно переносимість (пакети для інженерної графіки, системи автоматизації проектування, бази даних і управління розподіленими базами даних). Компанія "Digital" почала випуск міні-ЕОМ VAX, що працюють під управлінням операційної системи VMS. Машини цієї серії мали вже 32-розрядну архітектуру, що забезпечило значну ефективність програмного коду і скоротило витрати на роботу з віртуальною пам'яттю. Програмісти отримали можливість безпосередньо використовувати адресний простір обсягом до 4 Гб, що практично знімало всі обмеження на розміри розв'язуваних в той час завдань. Міні-ЕОМ VAX цього типу надовго стали стандартною платформою для систем проектування, збору та обробки даних, управління експериментом і т.п. Саме вони стимулювали створення потужних систем автоматизованого проектування, СУБД, машинної графіки, які широко використовуються до теперішнього часу.

Кінець 1970-х рр. характеризується швидким розвитком мережевих технологій. Компанія "Digital" інтенсивно впроваджувала свою архітектуру DECnet. Мережі, використовують протоколи Internet (TCP / IP), спочатку реалізовані Агентством за перспективним дослідженням Міністерства оборони США (DARPA), стали широко застосовуватися для об'єднання різних систем. Фірма "IBM" розробила і застосовувала власну мережеву архітектуру (System Network Architecture - SNA), яка згодом стала основою для запропонованої ISO архітектури OSI.

У 1880-х рр. мережева обробка стала реальністю і нагальною необхідністю для вирішення безлічі технічних, технологічних, науково-економічних завдань. Користувачі почали звертати увагу на сумісність і можливість інтеграції обчислювальних засобів як на необхідні атрибути відкритості систем. Інтенсивні роботи зі створення стандартів взаємозв'язку в мережах відкритих систем розгорнула ISO. Тоді ж вперше було введено визначення відкритої інформаційної системи. Вирішення проблем сумісності та мобільності привело до розробки великої кількості міжнародних стандартів і угод у сфері застосування ІТ та розробки ІС. Основоположним, базовим поняттям при використанні стандартів стало поняття відкритої системи.

Існує достатня кількість визначень поняття "відкрита система", сформульованих у різних організаціях по стандартизації та окремих великих компаніях.

На думку фахівців Асоціації французьких користувачів UNIX і відкритих систем (AFUU), відкритою є система, що складається з елементів, які взаємодіють один з одним через стандартні інтерфейси.

У Корпорації "Hewlett-Packard" вважають, що відкрита система - це сукупність різнорідних комп'ютерів, об'єднаних мережею, які можуть працювати як єдине інтегроване ціле незалежно від того, як в них представлена інформація, де вони розташовані, ким вони виготовлені, під керуванням якої операційної системи вони працюють.

На думку фахівців Національного інституту стандартів і технологій США (National Institute of Standards and Technologies - NIST), відкрита система - це система, яка здатна взаємодіяти з іншою системою за допомогою реалізації міжнародних стандартних протоколів. Відкритими системами є як кінцеві, так і проміжні системи. Однак відкрита система не обов'язково може бути доступна іншим відкритим системам. Ця ізоляція може бути забезпечена або шляхом фізичного відокремлення, або шляхом використання технічних можливостей, заснованих на захист інформації в комп'ютерах і засобах комунікацій.

Інші визначення в тій чи іншій мірі повторюють основний зміст наведених визначень. Аналізуючи їх, можна виділити деякі базові риси, властиві відкритим системам:

  • • технічні засоби, на базі яких реалізована інформаційна система, об'єднуються мережею або мережами різного рівня - від локальної до глобальної;
  • • реалізація відкритості здійснюється на основі профілів (Profiles) функціональних стандартів в області ІТ;
  • • інформаційні системи, що володіють властивістю відкритості, можуть виконуватися на будь-яких програмних і технічних засобах, що належать до єдиної середу відкритих систем;
  • • відкриті системи припускають використання уніфікованих інтерфейсів в процесах взаємодії в системах "комп'ютер - комп'ютер", "комп'ютер - мережа" і "людина - комп'ютер".

Застосування положень відкритості передбачає деяку надмірність засобів при розробці програмно-апаратних комплексів

На сучасному етапі розвитку ІТ відкриту систему визначають як програмну чи інформаційну систему, побудовану на базі вичерпного і узгодженого набору міжнародних стандартів на ІТ та профілях функціональних стандартів, які реалізують відкриті специфікації на інтерфейси, служби і підтримують їх формати, щоб забезпечити взаємодію (інтероперабельність) і мобільність програмних додатків, даних і персоналу (Комітет IEEE POSIX 1003.0 Інституту інженерів з електротехніки та електроніки - IEЕЕ).

Це визначення уніфікує зміст середовища (Environment), яку надає відкрита система для широкого використання. Базовим у цьому визначенні є термін "відкрита специфікація", що має таке тлумачення: це загальнодоступна специфікація, яка підтримується відкритим, гласним, погоджувальною процесом, спрямованим на постійну адаптацію нової технології, і яка відповідає стандартам. Таким чином, під відкритими системами слід розуміти системи, що володіють стандартизованими інтерфейсами - вирішення проблеми відкритості грунтується на стандартизації інтерфейсів систем і протоколів взаємодії між їх компонентами.

В якості прикладів використання технології відкритих систем можна навести технології Intel Plug & Play і USB, а також операційні системи UNIX і (частково) її основного конкурента - Windows NT. Одна з причин розглядати систему UNIX в якості базової операційної системи для використання у відкритих системах полягає в тому, що вона практично цілком написана мовою високого рівня, має модульну будову і відносно гнучка. Композиційно ОС UNIX складена з невеликого числа основних компонентів: ядро, інструментальні утиліти і оболонка. Ядро складається з відносно маленького набору програм, що надають системні ресурси і безпосередньо взаємодіють з апаратурою. Хоча ОС UNIX в цілому є апаратно незалежною, програми, які реалізують деякі служби, і частина коду, тим не менш, залежать від апаратури. Прикладні системи, що використовують особливості конкретної версії UNIX, так само як у MS-DOS, реалізаційна залежні. В даний час багато нові продукти відразу розробляються відповідно до вимог відкритих систем. Прикладом тому може служити широко використовуваний в даний час мова програмування Java компанії "Sun Microsystems".

Для того щоб програмну чи інформаційну систему можна було віднести до відкритої системи, вона повинна володіти сукупністю наступних властивостей:

  • • взаємодія (інтероперабельність) - здатність до взаємодії з іншими прикладними системами на локальних і (або) віддалених платформах (технічні засоби, на яких реалізована ІС, об'єднуються мережею або мережами різного рівня - від локальної до глобальної);
  • • стандартізуемих - програмні та інформаційні системи проектуються і розробляються на основі узгоджених міжнародних стандартів і пропозицій, реалізація відкритості здійснюється на базі функціональних стандартів (профілів) в області ІТ;
  • • розширюваність (масштабованість) - можливість переміщення прикладних програм і передачі даних в системах і середовищах, які володіють різними характеристиками продуктивності і різними функціональними можливостями, можливість додавання нових функцій ІС або зміни деяких вже наявних при незмінних інших функціональних частинах ІС;
  • • мобільність (переносимість) - забезпечення можливості перенесення прикладних програм і даних при модернізації або заміни апаратних платформ ІС і можливості роботи з ними фахівців, що користуються ІТ, без їх спеціальною перепідготовки при змінах ІС;
  • • дружність до користувача - розвинені уніфіковані інтерфейси в процесах взаємодії в системі "користувач - комп'ютерний пристрій - програмне забезпечення", що дозволяють працювати користувачу, що не має спеціальної системної підготовки. Користувач працює з діловою проблемою, а не з проблемами комп'ютера і програмного забезпечення.

Ці властивості сучасних відкритих систем, взяті окремо, були характерні і для попередніх поколінь ІС і засобів обчислювальної техніки. Новий погляд на відкриті системи полягає в тому, що зазначені властивості розглядаються і реалізуються в сукупності - як взаємопов'язані і реалізуються в комплексі. Тільки в такій сукупності можливості відкритих систем дозволяють вирішувати складні проблеми проектування, розробки, впровадження, експлуатації та розвитку сучасних ІС.

У міру розвитку концепції відкритих систем сформувалися деякі загальні причини, з необхідністю мотивуючі перехід до інтероперабельності (Interoperable) ІС та розробці відповідних стандартів і технічних засобів.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук