Информационная индустрия оказывает глубокое воздействие на темпы и характер развития современного общества. Именно информация становится одним из важнейших общественных ресурсов. Процессы информатизации человеческой деятельности оказываются столь масштабными и глубокими, что ведут к качественным изменениям самого общества, основой существования которого становятся знания, представленные в виде информационных ресурсов. Поэтому соответствующая стадия развития общества получила название информационного общества, а концепция его построения - концепцией Глобального информационного общества или GIS (Global Information Society) [2, 3].

     Уровень развития информационной индустрии и соответствующих технологий определяется уровнем развития научно-методических основ и, в частности, нормативной базы (системы стандартов) в области ИТ. Поэтому формирование научно-методических основ ИТ является актуальной и стратегически важной задачей.

     Центральную роль в решении данной задачи играет международная система стандартизации ИТ, объединяющая многие десятки специализированных профессиональных организаций: ISO, IEC, ITU, CEN, CENELEC, ETSI, ISOC, IETF, IEEE, OMG и др.

Результатом целенаправленной деятельности по стандартизации ИТ явилось создание развитой системы стандартов ИТ, охватывающей весь спектр основных направлений ИТ в широком диапазоне решений. Диапазон этих решений включает руководства методического характера, глобальные концепции развития области ИТ, основополагающие модели важнейших разделов ИТ (эталонные модели), а также спецификации типовых аспектов разработки, тестирования, функционирования, использования систем ИТ. Важной составной частью системы стандартов являются стандартизованные языки программирования, языки представления информационных ресурсов, языки описания самих стандартов ИТ.

     Именно, на основе комплексной стандартизации ИТ осуществляется практическая реализация глобальных концепций развития области ИТ, а именно, концепции открытых систем [5, 6] и концепции Глобальной информационной инфраструктуры или GII [7, 8].

     Характерная особенность стандартов ИТ по сравнению с индустриальными стандартами традиционных отраслей промышленности состоит в том, что стандарты и профили ИТ содержат определения основных понятий и терминов области ИТ, описания моделей, сценариев, функций, правил поведения, правил представления информации. По существу, в стандартах ИТ свойства систем ИТ представляются в виде концептуальных, функциональных, информационных моделей объектов стандартизации.

     Таким образом, система стандартов определяет пространство стандартизованных моделей ИТ, стандартизованный концептуальный базис области ИТ, а также стандартизованные языки для формализации прикладных знаний.

     Масштабность, систематичность, интенсивность, научная обоснованность разработок в области стандартизации ИТ позволили развить систему стандартов до такого уровня, при котором именно система стандартов становится главным носителем научно-методических основ области ИТ, фундаментом развития информационной индустрии. Формирование таких основ явилось решающим фактором для становления области ИТ как самостоятельной научно-прикладной дисциплины, имеющей характерные для нее предмет, методы исследования, фундаментальный методологический базис.

     В современной трактовке область ИТ рассматривается как фундаментальная научно-прикладная дисциплина, базовая для других областей знаний, и охватывающая десятки крупных научных направлений, включая искусственный интеллект, вычислительную математику, инженерию программного обеспечения, когнитивную науку, архитектуры компьютерных систем, автоматизацию научных исследований, Web-технологии и пр. [9].

     Как научная дисциплина область ИТ обладает собственным предметом и общими научными методами.

     Предметом дисциплины ИТ являются собственно ИТ, а также методы, процессы и процедуры, связанные с их созданием и применением. При этом ИТ рассматриваются в двух формах представления [10]: • в виде спецификаций ИТ, например, в виде стандартов, описывающих функциональные возможности или поведение объектов ИТ, синтаксис и семантику языков программирования и пр.; • в виде реализаций ИТ (систем ИТ, продуктов ИТ, сервисов ИТ, информационных содержаний или ресурсов, электронных коллекций и пр.), т.е. в виде материализованных программным, информационным и/или аппаратным способами сущностей, представляющих собой реализации спецификаций ИТ.

    Двойная природа ИТ является отражением двух взаимосвязанных друг с другом сфер деятельности. Одна из них - научно-методическая деятельность, другая, - собственно производство и маркетинг реализаций ИТ. Основным продуктом первой сферы является пространство спецификаций ИТ, вторая - порождает пространство или рынок реализаций ИТ.

    Такая модель видения области ИТ иллюстрируется на рис. 0.1.

    Нас будут интересовать общеметодологические аспекты, связанные с обеими сферами ИТ. Однако наибольший интерес будут представлять именно спецификации ИТ и, прежде всего, спецификации, являющиеся стандартами.

    Различают формальные стандарты (или стандарты де-юре) и стандарты де-факто (например, промышленные стандарты или открытые спецификации консорциумов).

    Стандарты де-юре разрабатываются специализированными международными организациями. Эти стандарты свободны для копирования и для безлицензионного изготовления на их основе продукции. Стандарты де-юре обеспечивают независимость пользователей от конкретных поставщиков изделий ИТ.

    Промышленные стандарты, как правило, связаны с изделиями, доминирующими на рынке, и в значительной степени зависят от изготовителей продукции.

    Стандарты де-факто могут со временем становиться формальными, после принятия их в качестве таковых специализированными международными организациями. Формальные и промышленные стандарты являются продуктом общего процесса стандартизации ИТ, который более подробно будет рассмотрен далее.

    Содержание любой научной дисциплины определяется как ее предметом, так и общими методами. Поэтому перейдем к рассмотрению методов, характерных для дисциплины ИТ.

Содержание любой научной дисциплины определяется как ее предметом, так и общими методами. Поэтому перейдем к рассмотрению методов, характерных для дисциплины ИТ.

    К ним относятся:

    1) Метод архитектурных спецификаций

    Применяется для формирования концептуального базиса и определения семантической структуры важнейших разделов ИТ. Как правило, реализуется посредством разработки так называемых эталонных моделей, образующих методологическое ядро (метазнания) ИТ. Эталонные модели определяют семантическую структуризацию конкретных разделов ИТ, определяя тем самым контекст разработки соответствующих этим разделам стандартов. Эталонные модели могут рассматриваться в качестве фундаментальных моделей (законов) в пространстве ИТ.

    2) Метод функциональных спецификаций

    Применяется для определения функциональных и поведенческих свойств систем ИТ, которые должны наблюдаться на интерфейсах (границах) систем. Данный метод используется для формирования функционального базиса ИТ в виде международных и промышленных стандартов, открытых спецификаций консорциумов.

    3) Профилирование ИТ

    Универсальный метод комплексирования спецификаций ИТ на основе понятия профиля. Позволяет конструировать спецификации комплексных технологий посредством комбинирования стандартизованных спецификаций, при этом в процессе построения профиля осуществляется селекция необходимых для конкретного случая функциональных возможностей (например, селекция опций или функциональных групп) входящих в состав профиля спецификаций (стандартов или уже определенных профилей), а также их параметрическая настройка. По существу профилирование можно рассматривать в качестве композиционного оператора в пространстве ИТ, базисом которого служат спецификации, соответствующие эталонным моделям ИТ.

    4) Тестирование конформности (соответствия) реализаций ИТ исходным профилям или стандартам

    Определяет основу для построения аппарата измерения степени соответствия реализаций (систем) ИТ исходным спецификациям. По сути, данный аппарат играет такую же роль для области ИТ, как и эпсилон-дельта аппарат или метрика в математическом анализе, позволяя измерять степень близости реализаций ИТ (приближенных решений) идеальным решениям (предельным точкам), заданным исходными спецификациями.

    5) Процедуры и методы гармонизации и стандартизации спецификаций ИТ

    Осуществляются специализированными организациями с целью взаимного согласования, стандартизации, сопровождения типовых решений в области ИТ. Позволяют формировать и развивать нормативно-методический базис ИТ.

    6) Таксономия (классификационная система) профилей ИТ

    Обеспечивает классификацию и уникальность идентификации профилей в пространстве ИТ, явное отражение взаимосвязей между спецификациями (профилями) ИТ.

    7) Методы формализации и алгоритмизации знаний

    Включают методологии и методы проектирования систем ИТ, языковые парадигмы, стандартизованные языки программирования и языки представления информации, стандартизованные специальные нотации для определения собственно стандартов ИТ. В частности, именно дисциплина ИТ предлагает для представления, формализации, моделирования, систематизации, интеграции и обработки прикладных знаний мощные стандартизованные языковые системы, такие как, например: стандарты (международные или промышленные) языков: С++, Java, XML, UML, SQL, IDL, EXPRESS, LISP, PROLOG, SDL, ESTELLE, LOTOS, Z и др.

    Рассмотренные выше предмет и методы в значительной мере характеризуют содержание ИТ как научной дисциплины. Отметим еще ряд ее характерных особенностей.

    Как отмечалось выше, ИТ имеют две формы представления, - в виде спецификаций ИТ (например, в виде базовых стандартов или международных стандартизованных профилей) или в виде систем ИТ (реализаций конкретных спецификаций ИТ).

    Проводя некоторую аналогию с математикой, здесь можно говорить о двух видах абстракций осуществимости. В математике базовыми абстракциями осуществимости служат абстракция актуальной осуществимости (поддерживаемая, в частности, доказательством от противного и кардинальными числами) и потенциальной осуществимости (суть - абстрагирование от ресурсных ограничений при осуществлении пошаговых, последовательных процессов). Для области ИТ такими абстракциями являются абстракция спецификаций, представляющая собой абстракцию наиболее высокого уровня, и абстракция фактической осуществимости систем ИТ, в которой возможность создания систем ИТ и их функционирование обусловливается ресурсными ограничениями.

Механизмом перехода от низшей абстракции к высшей в математическом анализе служит предельный переход. В области ИТ таким механизмом является методология тестирования конформности систем ИТ, позволяющая устанавливать степень соответствия реализаций ИТ их спецификациям. Например, установление конформности компилятора языковому стандарту представляет собой процедуру проверки соответствия данного компилятора стандарту языка программирования, для которого данный компилятор создан.

Важной особенностью области ИТ является то, что в какой бы форме не были представлены ИТ (в форме спецификаций или в форме систем ИТ), они являются динамическими, изменяющимися во времени сущностями. В этом, в частности, и состоит важное отличие области ИТ от математики, так как в математике, как правило, изучаются объекты с инвариантными относительно времени свойствами. В случае области ИТ для обеспечения возможности контролировать во времени свойства ИТ вводятся понятия жизненного цикла и управления жизненным циклом ИТ.

    Часть дисциплины ИТ, изучающую ее собственные научно-методические основы и систему стандартов ИТ, будем называть Анализом ИТ.

    Данная книга служит введением в этот предмет. В ней мы рассмотрим следующие вопросы:

    1. Система стандартизации ИТ.

    2. Система стандартов и концепция профиля.

    3. Методологические основы концепции открытых систем и профили окружений открытых систем.

    4. Методология и система стандартов POSIX OSE.

    5. Методология профилирования и таксономия профилей в системе стандартов POSIX.

    6. Методология тестирования конформности в системе стандартов POSIX.

    7. Система стандартов OSI, эталонная модель RM OSI, основы теория сетевых протоколов.9. Методологические основы концепции Глобальной информационной инфраструктуры (Global Information Infrastructure - GII) и процесс ее стандартизации.Однако прежде чем перейти к основному содержанию книги, сделаем некоторые оговорки терминологического характера.

    Учитывая большую роль телекоммуникационных технологий для формирования сетевой инфраструктуры информационного общества, в литературе и в официальных документах при обсуждении технологического базиса информационной индустрии иногда применяется понятие информационные и телекоммуникационные технологии.

    Введенное нами (точнее, организацией ISO) определение для ИТ как области, определяющей технологические основы информационной отрасли экономики и использующей многие виды специальных индустрий, включая телекоммуникационную, является вполне самодостаточным и не требует такого дополнения.

    Однако в книге также иногда может говориться об информационных и телекоммуникационных технологиях одновременно. Это будет касаться тех случаев, когда будет рассматриваться деятельность организаций, которые вносят свой вклад не только в развитие технологий информационной индустрии, но и занимаются решением более специальных проблем собственно телекоммуникационной отрасти. Или тогда, когда мы будем стремиться вести изложение материала достаточно близко к тексту важных формальных документов, в которых такие понятия используется. Также совместное употребление слов информационные и телекоммуникационные применительно к технологиям возможно в этой книге, когда мы просто захотим лишний раз отдать дань должного специалистам области электросвязи, которые своими выдающимися достижениями меняют многое в окружающем нас мире.

Система стандартов и концепция открытых систем

• 1.1   Введение

• 1.2   Основные понятия

• 1.3   Примеры профилей

• .

• Начало

• Пример 1

• Пример 2

• Пример 3

• Пример 4

• Пример 5

• 1.4   Многоуровневая модель системы стандартов ИТ

• 1.5   Архитектурные спецификации

• 1.6   Базовые спецификации

• 1.7   Профили ИТ

• 1.8   Стратегические профили

• 1.9   Пример построения каталога базовых спецификаций

  • Начало

  • Базовые функции операционных систем

  • Функции взаимосвязи открытых систем

  • Функции управления базами данных

  • Функции пользовательского интерфейса и машинной графики

  • Открытая распределенная обработка

  • Cтруктуры данных и документов, форматы данных

  • Программная инженерия

• 1.10  Заключение

•    Литература

Часть I

1.1. Введение

     Концепция открытых систем относится к важнейшим глобальным концепциям развития области ИТ. Можно считать, что ее разработка открыла новый этап в процессе стандартизации ИТ, характеризующийся системным подходом к разработке стандартов. В данной концепции обосновывается экономическая целесообразность перехода к открытым системам ИТ, т.е. системам, удовлетворяющим свойствам открытости. Практическое воплощение данной концепции обеспечивает оптимальные условия для инвестиций в ИТ.      Под основными свойствами открытости понимаются:

• переносимость и переиспользуемость программного обеспечения, данных и опыта людей;

• интероперабельность, т.е. возможность взаимодействия компонентов распределенной системы посредством обмена информацией и ее совместного использования;

• масштабируемость как свойство сохранения работоспособности системы ИТ в условиях варьирования значений параметров, определяющих технические и ресурсные характеристики системы и/или поддерживающей среды.

     Открытость систем достигается на основе стандартизации их поведения, наблюдаемого на границах систем или их интерфейсах. Таким образом, под открытыми системами можно понимать системы, обладающие стандартизованными интерфейсами, и решение проблемы открытости систем основывается на стандартизации интерфейсов систем и протоколов взаимодействия между их компонентами.      Методологическую основу концепции открытых систем составляют:

• концептуальный базис и принципы построения открытых систем,

• эталонная модель окружений открытых систем (RM OSE),

• эталонная модель взаимосвязи открытых систем (RM OSI),

• аппарат профилирования ИТ, предназначенный для конструирования открытых систем в пространстве стандартизованных решений,

• концепция тестирования конформности систем ИТ исходным стандартам и профилям,

• таксономия профилей.

     Основными документами, определяющими методологическую основу концепции открытых систем, являются: 1) Технический отчет ISO/IEC TR 10000 Framework and taxonomy of International Standardized Profiles (Основы и таксономия международных стандартизованных профилей) в трех частях [1, 2, 3], включая: