Лекция: информационных технологий
Информационные технологии являются чрезвычайно сложной,
многоплановой и многоаспектной сферой деятельности, направленной
на создание ИКТ всех уровней (от федеральных до корпоративных),
национальной информационной инфраструктуры, информационного
общества на основе разработки, интеграции и развития информацион-
ных, вычислительных и телекоммуникационных ресурсов. В решении
этих проблем ключевым является вопрос стандартизации ИТ на базе
внедрения методов и средств архитектурной и функциональной стан-
дартизации, позволяющей с помощью общих стандартов и профилей
идентифицировать группы базовых и рабочих стандартов, требования,
наборы функций и параметры, необходимые для реализации конкрет-
ных ИТ/ИС в предметно-ориентированных областях деятельности.
Значение принципа взаимосвязи открытых систем OSI стало
осознаваться, когда глобализация экономики и бизнеса в рамках еди-
ного экономического пространства Европы привела к необходимости
унификации применяемых информационных систем и технологий.
Вначале каждая страна или компании развивали свои программные и
сетевые концепции и технические средства, которые часто оказыва-
лись несовместимыми. Различные концептуальные направления име-
ли свои системы форматов данных и обмена данными, например си-
стема SWIFT в банковской сфере, EDIFAST в торговле, промышлен-
ности, на транспорте. Из-за различий в протоколах передачи и приема
данных системы часто были несовместимы и не могли быть интегри-
рованы в единое целое. Подобные ситуации дали толчок развитию
международной стандартизации в области ИТ.
Определяющую роль в формировании стратегических ориенти-
ров процесса развития ИТ играют глобальные концепции. К важней-
шим глобальным концепциям прежде всего относятся концепции
«Открытые системы» (Open System) и «Глобальная информационная
инфраструктура» (Global Information Infractructure), которые для прак-
тического воплощения требуют не только развитой научно-методиче-
ской базы и всеобъемлющей системы стандартов, но и сами могут
рассматриваться как вехи важнейшего процесса. Его целью является
полномасштабная комплексная стандартизация ИТ.
Интенсивность усилий в области научной постановки и разра-
ботки проблем стандартизации ИТ в мировом масштабе обеспечила
развитие соответствующей системы знаний и стандартов до такого
уровня, когда она становится главным носителем научно-методиче-
ских основ в области ИТ. Эта система знаний получила название ито-
логии. В основе развития итологии лежат следующие методы:
• создание основ научного знания в виде методологического ядра
(метазнаний), представляющего собой целостную систему эта-
лонных моделей важнейших разделов ИТ, осуществляющего
структуризацию научного знания в целом. Данный метод полу-
чил название архитектурной спецификации;
• разработка спецификаций поведения реализаций ИТ, т. е. такого
поведения ИТ-систем, которое может наблюдаться на интерфей-
сах (границах) этих систем. Данный метод называют также
функциональной спецификацией;
• стандартизация спецификаций ИТ и управление их жизненным
циклом, осуществляемые системой специализированных между-
народных организаций на основе строго регламентированной
деятельности. Данный процесс обеспечивает накопление базо-
вых сертифицированных научных знаний, служит основой со-
здания открытых технологий;
• разработка аппарата (концепция и методология) проверки соот-
ветствия (аттестации) реализаций ИТ-систем ИТ-спецификаци-
ям, на основе которых данные ИТ-системы были разработаны;
• профилирование ИТ или разработка функциональных профилей
ИТ — метод построения спецификаций комплексных техноло-
гий посредством комбинирования базовых и производных от
них (представленных в стандартизованном виде) спецификаций
с соответствующей параметрической настройкой этих специфи-
каций (иными словами, профилирование является композицион-
ным оператором в пространстве ИТ с базисом, в качестве кото-
рого выступают базовые, т. е. стандартные спецификации);
• таксономия (классификационная система) профилей ИТ, обеспе-
чивающая уникальность идентификации в пространстве ИТ, яв-
ное отражение взаимосвязей ИТ между собой;
• разнообразные методы формализации и алгоритмизации знаний,
методы конструирования прикладных ИТ (парадигмы, языки
программирования, базовые открытые технологии, функцио-
нальное профилирование ИТ и т.п.).
Содержание итологии при этом должно рассматриваться, во-
первых, в концептуальном плане — как методологический базис фор-
мализации, анализа и синтеза знаний; во-вторых, в технологическом
плане — как инструмент, продвигающий интеллектуальные способно-
сти и конструктивные возможности человека.
На этом пути получены фундаментальные нормативно-ме- тоди-
ческие решения. В частности, созданы стандарты, определяющие:
• глобальные концепции развития области ИТ;
• концептуальный базис и эталонные модели построения основ-
ных разделов ИТ;
• функции, протоколы взаимодействия, интерфейсы и другие ас-
пекты ИТ;
• языки программирования, языки спецификации ИР, языки
управления базами данных;
• модели технологических процессов создания и использования
систем ИТ, а также языки описания таких моделей;
• методы тестирования соответствия (конформности) систем ИТ
исходным стандартам и профилям;
• методы и процедуры функционирования собственно системы
стандартов ИТ;
• метаязыки и нотации для описания стандартов ИТ;
• общесистемные функции ИТ, например безопасность, админи-
стрирование, интернационализация, качество сервисов; и пр.
Состояние и развитие стандартов ИТ характеризуются в настоя-
щее время рядом проблемных областей, которые определяют поле де-
ятельности в области международной стандартизации. Международ-
ные и национальные стандарты в области ИТ и разработки программ-
ного обеспечения не полностью и неравномерно удовлетворяют по-
требности в стандартизации объектов и процессов создания и при-
менения сложных ИС. Длительные сроки разработки, согласования и
утверждения международных и национальных стандартов (3 — 5 лет)
приводят к их консерватизму и хроническому отставанию от совре-
менных технологий создания сложных ИС. Совокупности стандартов
на разработку современных ИС (профили ИС) должны учитывать
необходимость построейия ИС как открытых систем, обеспечивать их
расширяемость при наращивании или изменении выполняемых функ-
ций (переносимость программного обеспечения и возможность взаи-
модействия с другими ИС).
В области ИС функциональными стандартами поддержаны и ре-
гламентированы только самые простые объекты и рутинные, массо-
вые процессы (передача данных по сетям, программирование, доку-
ментирование программ и данных). Наиболее сложные процессы со-
здания и развития крупных распределенных ИС (системный анализ и
проектирование, интеграция компонентов и систем, испытания и сер-
тификация ИС и т. п.) почти не поддержаны требованиями и рекомен-
дациями стандартов из-за разнообразия содержания, творческого ха-
рактера труда, трудности их формализации и унификации. Имеющие-
ся лакуны и задержки в подготовке и издании стандартов высокого
ранга, а также текущая потребность в унификации и регламентирова-
нии современных объектов и процессов в области ИС приводят к со-
зданию многочисленных нормативных и методических документов
отраслевого, ведомственного или фирменного уровней.
Однако разумная и последовательная селекция, совершенство-
вание и согласование нормативных и методических документов в ряде
случаев позволяют создать на их основе работающие национальные и
международные стандарты, что частично снимает проблему реализа-
ции открытости программных и информационных систем.
В определении среды открытых систем (Open System
Environment — OSE) следует обратить внимание на то, что такая сре-
да в своей основе имеет доступные, общепризнанные и развивающие-
ся стандарты. Это означает, что очень важен механизм разработки са-
мих стандартов, их согласование и гармонизация. Вопросами разра-
ботки стандартов и спецификаций в области ИТ занимаются во всем
мире более 300 организаций, которые можно разделить на три катего-
рии: аккредитованные организации по стандартизации, производители
и группы пользователей. Внутри каждой из этих категорий организа-
ции объединяются между собой в различные ассоциации, консорциу-
мы и рабочие группы (Workshops).
Организационная структура, поддерживающая процесс стандар-
тизации ИТ, включает в себя три основных группы организаций: меж-
дународные организации по стандартизации, входящие в структуру
ООН, промышленные профессиональные или административные ор-
ганизации, промышленные консорциумы.
Международными организациями по стандартизации, входя-
щими в структуру ООН, являются:
• ISO (International Organization for Standardization—Международ-
ная организация по стандартизации). Серии стандартов ISO;
• IEC (International Electrotechnical Commission — Международ-
ная электротехническая комиссия). Серии стандартов ISO;
• ITU-T (International Telecommunication Union-
Telecommunications — Международный союз по телекоммуни-
кации). До 1993 г. эта организация имела другое название—
ССГГТ (International Telegraph and Telephone Consultative
Committee — Международный консультативный комитет по
телефонии и телеграфии, сокращенно МККТТ). Серии стан-
дартов Х.200, Х.400, Х.500, Х.600.
К промышленным профессиональным или административным
организациям относятся:
• IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers — Институт
инженеров по электротехнике и электронике, международная
организация — разработчик ряда важных международных стан-
дартов в области ИТ). Стандарты LAN IEEE802, POSIX и др.;
• IAB (Internet Activities Board — Совет управления деятельно-
стью Internet). Стандарты на протоколы TCP/IP;
• Regional WOS (Workshops on Open Systems — рабочие группы
по открытым системам). OSE-profiles.
Промышленными консорциумами являются:
• ЕСМА (European Computer Manufacturers Association — Евро-
пейская ассоциация производителей вычислительных машин),
OSI, Office Document Architecture (ODE);
• OMG (Object Management Group — группа управления объекта-
ми);
• RM: Common Object Request Broker Architecture (CORBA);
• X/Open (организована группой поставщиков компьютерной тех-
ники), X/Open Portability Guide (XPG4) Common Application
Environment;
• NMF (Network Management Forum — форум управления
сетями);
• OSF (Open Software Foundation — Фонд открытого программ-
ного обеспечения). Имеет следующие предложения: OSF/1 (со-
ответствует стандарту POSIX и XPG4), MOTIF — графический
пользовательский интерфейс, DCE (Distributed Computer
Environment) — технология интеграции платформ: DEC, HP,
SUN, MIT, Siemens, Microsoft, Transarc и т.д., DME (Distributed
Management Environment) — технологии распределенного
управления средой.
В этой деятельности участвуют также многие специализирован-
ные профессиональные организации в различных странах: CEN (Евро-
пейский комитет стандартизации широкого спектра товаров, услуг и
технологий, в том числе связанных с областью разработки ИТ, аналог
ISO), CENELEC (Европейский комитет стандартизации решений в
электротехнике, в частности стандартизации коммуникационных ка-
белей, волоконной оптики и электронных приборов — аналог IEC),
ETSI (Европейский институт стандартизации в области сетевой ин-
фраструктуры — аналог ITU-T), OMG (группа объектно-ориентрован-
ного управления — крупнейший международный консорциум, осуще-
ствляющий разработку стандартов для создания унифицированного
распределенного объектного программного обеспечения, включаю-
щий в себя свыше 600 компаний — производителей программного
продукта, разработчиков прикладных систем и конечных пользова-
телей), ЕСМА (Европейская ассоциация производителей вычисли-
тельных машин — международная ассоциация, целью которой служит
промышленная стандартизация информационных и коммуникацион-
ных систем).
На рис. 2.1. представлена система международных организаций,
играющих значительную роль в решении задач стандартизации ИТ, а
на рис. 2.2 — общая схема стандартизации ИТ.
Стандарты ISO и IEC объединили свою деятельность в области
стандартизации ИТ, создав единый орган JTC1 — Объединенный тех-
нический комитет № 1 (Joint Technical Committee 1), предназначенный
для формирования всеобъемлющей системы базовых стандартов в об-
ласти ИТ и их расширения для конкретных сфер деятельности.
Рис. 2.1. Международные организации и консорциумы — разработчики стандартов
Рис. 2.2. Схема функциональной стандартизации ИТ
К основным целям комитета JTC1 относятся разработка, под-
держание, продвижение стандартов ИТ, являющихся необходимыми
для глобального рынка, удовлетворяющих требованиям бизнеса и
пользователей и имеющих отношение:
• к проектированию и разработке систем и средств ИТ;
• производительности и качеству продуктов и систем ИТ;
• безопасности систем ИТ и информации;
• переносимости прикладных программ;
• интероперабельности продуктов и систем ИТ;
• унифицированным средствам и окружениям;
• гармонизированному словарю понятий области ИТ;
• дружеским и эргономичным пользовательским интерфейсам.
Работа над стандартами ИТ в JTC1 тематически распределена
по подкомитетам (Subcommittees — SC), связанным с разработкой
стандартов ИТ, относящимся к окружению открытых систем OSE.
Ниже приведены названия некоторых таких комитетов и под-
комитетов:
• С2 — символьные наборы и кодирование информации;
• SC6 — телекоммуникация и информационный обмен между си-
стемами;
• SC7 — разработка программного обеспечения и системная до-
кументация;
• SC18 — текстовые и офисные системы;
• SC21 — открытая распределенная обработка (Open Distributed
Processing — ODP), управление данными (Data Management —
DM) и взаимосвязь открытых систем OSI;
• SC22 — языки программирования, их окружения и интерфейсы
системного программного обеспечения;
• SC24 — компьютерная графика;
• SC27 — общие методы безопасности для ИТ-приложений;
• SGFS — специальная группа по функциональным стандартам.
Результатом целенаправленной деятельности по стандартизации
явилось создание развитой системы стандартов, охватывающей весь
спектр основных направлений ИТ: глобальные концепции развития
области ИТ; основополагающие эталонные модели; методические ру-
ководства; спецификации типовых аспектов разработки, тестирова-
ния, функционирования, использования систем ИТ.
В настоящее время в мире существует несколько авторитетных
сообществ, занимающихся разработкой стандартов открытых систем.
Однако наиболее важной деятельностью в этой области является дея-
тельность IEEE в рабочих группах и комитетах Portable Operating
System Interface (POSIX). Первая рабочая группа POSIX была образо-
вана в IEEE в 1985 г. на основе UNIX-ориентированного комитета по
стандартизации (ныне UniForum). Отсюда первоначальная направлен-
ность работы POSIX на стандартизацию интерфейсов ОС UNIX. Од-
нако постепенно тематика работы рабочих трупп POSIX расширилась
настолько, что стало возможным говорить не только о стандартной
ОС UNIX, а о POSIX-совместимых операционных средах, имея в виду
любую операционную среду, интерфейсы которых соответствуют спе-
цификациям POSIX.
Международные стандарты должны быть реализованы для каж-
дого системного компонента сети, включая каждую операционную си-
стему и прикладные пакеты. До тех пор, пока компоненты удовлетво-
ряют таким стандартам, они соответствуют целям открытых систем.
Характерная особенность современных международных и российских
стандартов ИТ состоит в том, что они содержат определения основ-
ных понятий и терминов области ИТ, описания моделей, сценариев,
функций, правил поведения и представления информации. Иными
словами, свойства ИТ/ИС систем представляются в стандартах в виде
концептуальных, функциональных, информационных моделей объек-
тов стандартизации.