2.2. Направления развития и модели концепции открытых систем

Для реализации перечисленных выше целей с начала 80-х годов за рубе­жом активно развиваются два направления идеологии, концепции и системы стандартов открытых систем [2]:

• открытых вычислительных систем (open computing systems — OCS), обеспечивающее возможность относительно простого и эффективного по трудоемкости переноса апробированных программных средств и информации баз данных на различные типы аппаратных платформ за счет стандартизации процессом и интерфейсов взаимодействия прикладных программ с операционными системами ЭВМ;

• взаимосвязи открытых систем (open systems interconnection — OSI), унифицирующее структуру, процессы и интерфейсы для обеспечения совместимости методов и средств обмена данными между разнотипными удаленными ЭВМ, а также подде­рживающее возможность предварительного выбора типов и ресурсов ЭВМ в соответствии с потребностями ИС для решения конкретных прикладных задач.

В первом направлении основной задачей является транспортировка и перенос функций и процедур обработки информации, а также содержания баз данных между различными платформами, осуществля­ющими ее обработку. Подобные обмены функциями, процедурами и данными имеют неоперативный характер и могут осуществляться вне реального масштаба времени. Проблемы состоят преимущественно в обеспечении сохранности апробированного функционального ядра текстов программ и информации баз данных при их переносе на иные аппаратные и операционные платформы для снижения трудоемкости создания подобных информационных систем.

Во втором направлении основную роль играет оперативная транспортировка данных между компонентами информационных систем в реальном масштабе времени. Проблема заключается в обеспече­нии совместимости различных систем передачи данных и эффективном использовании распределенных вычислительных ресурсов для обработки информации. Основной экономический аффект в этом случае достигается за счет сокращения дополнительных преобразований данных на стыках коммуникационных средств и повышения тем самым степени полезного использования вычислительных и коммуникационных ресурсов.

Важнейшими, объединяющими целями развития обоих направле­ний открытых систем являются снижение трудоемкости и длительно­сти создания, а также повышение качества и функциональных воз­можностей современных информационных систем. В этих двух направлениях развиваются соответствующие концепции и методы, которые формализуются и детализируются комплексами стандартов. Для каждого направления характерно развитие методов и стандартов, ориен­тированных преимущественно на его поддержку и реализацию, а также некоторой обшей части для обоих направлений. Таким обратом вы­явились автономные части каждого направления и объ­единяющая их часть методов и стандартов открытых систем.

Наиболее известной является семиуровневая базовая эталон­ная модель взаимосвязи открытых систем (ВОС — OSI), которая ориентирована, прежде всего, на регламентирование телекоммуникации в ИС (второе направление). Модель развивается и используется более двадцати лет. Она описывает процессы вза­имодействия сообщениями и данными между прикладными информационными системами в вычислительных сетях. Модель является наиболее проработанной с функциональной точки зрения, полноты набора стандартов и определения их совместимости друг с другом. Она основана на разбиении среды на семь уровней, вза­имодействие между которыми описывается соответствующими стандартами. Это обеспечивает практически полную «прозрачность» взаимодействия через эти уровни вне зависимости от то­го, каким образом построен любой из уровней в каждой конкрет­ной реализации. Моделью задается открытая коммуникационная среда, полностью независимая от того, как и на какой аппарат­ной и программной основе реализован каждый уровень. Эта модель относится к области коммуникационных взаимодействий и не рассматривает взаимодействия составных элементов приклад­ных процессов в отдельной машине, на основе анализа которых возможно обеспечение мобильности прикладных программ и информации баз данных.

Рабочей группой POSIX P1003.0 Института инженеров по электронике и электротехнике США — IEEE предложена Референсная Модель Среды Открытых Систем (OSE/RF) (Эталонная модель функциональной среды открытых систем) (первое направ­ление). Данная модель предусматривает разбиение среды ни три составных части: прикладное обеспечение, прикладная платформа, внешняя среда. Под прикладным обеспечением понимаются собс­твенно прикладные программы, данные, а также документация и средства обучения пользователей. Прикладная платформа состоит из аппаратной платформы и системного программного обеспечения. Сюда входят: операционная система, компиляторы, СУБД, графические системы, т.е. все средства, составляющие операционную среду для прикладных систем. К внешней среде относятся все системные компоненты, которые являются внешними по отношению к при­кладной платформе и прикладному обеспечению. Это утилиты и под­системы, реализуемые на других (удаленных) платформах, а также периферийные устройства.

Взаимодействие между прикладными средствами и платформой осуществляется с помощью Интерфейсов прикладных программ (API). Предусматривается четыре интерфейсных компоненты для взаимодействия с различными услугами:

• системными службами;

• коммуникационными службами;

• информационными службами;

• службами, обеспечивающими человеко-машинный интерфейс.

Взаимодействие между прикладной платформой и внешней средой производится через область интерфейсов внешней среды (EFI) Эта модель описывает также системы, построенные на основе архитектуры клиент–сервер, которые сейчас получили широкое распространение.

Центральным Агентством по вычислительной технике и телекоммуникации (ССТА) Великобритании была предложена Модель MUSIC. MUSIC — это акроним от английских названий основных компонентов модели:

• М — Management (административное управление);

• U — User interface (пользовательский интерфейс);

• S — Service interlace for programs (интерфейс для программ);

• I — Information and data formats (данные и их форматы);

• С — Communications interfaces (интерфейсы коммуникации).

В модели MUSIC наибольшее внимание уделено взаимодействию и интерфейсам, которые могут оказаться критическими для переноса прикладной информационной системы, функциониру­ющей в открытой среде. Модель обеспечивает ясность отражения связей между процессами, которые имеют место в открытых сре­дах. Компоненты модели MUSIC имеют различную функциональ­ную нагрузку и сложность взаимодействия. Компоненты М, в об­щем случае, не будут непосредственно взаимодействовать с при­кладной программой, в отличие от компонента I, для которого такое взаимодействие будет иметь постоянный характер. Пользова­тельский интерфейс (компонент U), а также I и С связаны с вне­шней средой (пользователи, сети, сетевые файловые серверы), а компонент S связывает непосредственно данную ЭВМ (аппаратуру и системное обеспечение) и прикладную программу. Большая часть известных мобильных программных продуктов и соответствующих стандартов не укладывается полностью в рамки, отражающие ком­поненты модели MUSIC или другой модели.