Тема 3. Открытые системы и информационный менеджмент

3.1 Понятийный аппарат открытых систем

Главное условие перехода любой страны к созданию единого информационного пространства, совместимого с мировым информационным пространством, -- глубокая информатизация общества, характеризующаяся внедрением во все сферы жизни средств вычислительной техники и передачи данных. При этом уровень информатизации зависит от состояния развития информационных технологий. Основным перспективным направлением создания информационных технологий, определяющим эффективность информационно-вычислительных систем всех уровней и назначений, признана технология открытых систем, сущность которой состоит в обеспечении:

· унифицированного обмена данными между различными компьютерами;

· переносимости прикладных программ между различными платформами;

· мобильности пользователей, т.е. возможности пользователей переходить с одного компьютера на другой независимо от его архитектуры и объема памяти, используемых программ без необходимости переобучения специалистов.

Информационные системы как основные составляющие информационного менеджмента должны базироваться на технологии открытых систем.

Термин «открытые системы» понимается различными специалистами и организациями неодинаково. Действительно, с практической точки зрения понятие «открытая система» для конкретной организации означает именно «то, что она хочет иметь».

Существует несколько определений термина «открытые системы», которые дали такие организации, как Ассоциация французских пользователей UNIX и открытых систем (AFUU), Национальный институт стандартов и технологий США (NIST), Институт инженеров по электротехнике и электронике США (ШЕЕ), компания Hewlett-Packard. Сравнивая эти определения, можно сделать вывод о том, что акцент делается на тех свойствах открытых систем, которые соответствуют профилю их назначения и отражают техническую или коммерческую политику фирм.

Сформулируем определение, данное комитетом IEEE POSIX 1003.0.

Открытая система -- это система, реализующая открытые спецификации (стандарты) на интерфейсы, службы и форматы данных, достаточные для того, чтобы обеспечить:

возможность переноса (мобильность) прикладных систем, разработанных должным образом, с минимальными изменениями на широкий диапазон систем;

совместную работу (интероперабельность) с другими прикладными системами на локальных и удаленных платформах;

взаимодействие с пользователями в стиле, обеспечивающем последним переход от системы к системе (мобильность пользователей).

Ключевой момент в этом определении -- использование термина открытая спецификация, что, в свою очередь, определяется как общедоступная спецификация, которая поддерживается открытым, гласным согласительным процессом, направленным на постоянную адаптацию новой технологии, и соответствует стандартам.

Информационные системы как основные составляющие информационного менеджмента должны базироваться на технологии открытых систем.

Согласно этому определению открытая спецификация не зависит от конкретной технологии, т.е. не зависит от конкретных технических и программных средств или продуктов отдельных производителей. Открытая спецификация одинаково доступна любой заинтересованной стороне. Более того, открытая спецификация находится под контролем общественного мнения, поэтому заинтересованные стороны могут принимать участие в ее развитии. Например, язык Фортран был разработан фирмой IBM, не помешал ему стать открытой спецификацией, поскольку стандарт на Фортран поддерживается с помощью процесса, построенного на основе открытого общественного консенсуса.

Основой, обеспечивающей реализацию открытых систем, служит совокупность стандартов, с помощью которых унифицируется взаимодействие аппаратуры и всех компонентов программной среды: языков программирования, средств ввода-вывода, графических интерфейсов, систем управления базами данных, протоколов передачи данных в сетях и т.п. В результате сотрудничества многих национальных и международных организаций был определен набор стандартов, учитывающих различные аспекты открытых систем.

Базовый стандарт - это международный стандарт ИСО/МЭК.

Функциональный стандарт - это согласованный в международном или национальном масштабе документ, охватывающий несколько базовых стандартов или профилей.

3.2 Эталонная модель и функциональная среда открытых систем

Рабочая группа Института инженеров по электротехнике и электронике описала эталонную модель OSE. Она служит основой для построения концепции среды открытых систем.

В модели используются два типа элементов:

· Логические объекты, включающие прикладное ПО, прикладные платформы и внешние функциональные среды платформы;

· Интерфейсы, включающие интерфейс прикладной программы и интерфейс с внешней средой.

Существует три класса логических объектов эталонной модели OSE.

Прикладное программное обеспечение. В контексте эталонной модели OSE ПП включают в себя данные, документацию и обучающие средства, а также собственно программы.

Прикладная платформа. Состоит из совокупности аппаратных и программных компонентов, реализующих системные услуги, используемы прикладным программным обеспечением.

Внешняя среда платформ. Состоит из элементов, внешних по отношению к прикладному программному обеспечению и прикладной платформе (например, услуги, предоставляемые другими платформами или периферийными устройствами).

В эталонной модели OSE существует два класса интерфейсов.

Интерфейс прикладной программы (API). API представляет собой интерфейс между прикладным программным обеспечением и прикладной платформой. Его основная функция - поддержка переносимости прикладного программного обеспечения. API классифицируется в соответствии с типами услуг, доступных через этот API. В эталонной модели OSE/RM существует четыре типа услуг API:

· услуги интерфейса «человек -- машина»;

· услуги обмена информацией;

· коммуникационные услуги;

· внутренние услуги системы.

Интерфейс с внешней средой (EEI). EEI - это интерфейс, обеспечивающий передачу информации между прикладной платформой и внешней средой, а также между прикладными программами, выполняемыми на одной и той же платформе. Он состоит главным образом из протоколов и форматов данных. EEI предоставляет большие возможности для взаимодействия с внешней средой. Интерфейс EEI классифицируется в соответствии с типом предоставляемых услуг по передаче информации. Существует три типа таких услуг по обмену информацией:

· с пользователем -- человеком;

· с внешними хранилищами данных;

· с другими прикладными платформами.

В своей простейшей форме эталонная модель OSE/RM иллюстрирует достаточно прямые отношения «пользователь- поставщик»: прикладное программное обеспечение является пользователем предоставляемых услуг, а логические объекты прикладной платформы/внешней среды - поставщики услуг. Предоставляемые услуги определяют интерфейсы API и EEI.

С точки зрения пользователей и поставщиков среда открытых систем OSE -- функциональная инфраструктура, облегчающая выбор и приобретение прикладных защищенных систем, которые:

* выполняются на любой платформе поставщика;

используют любую операционную систему поставщика;

обеспечивают доступ к базе данных любого поставщика;

обмениваются данными и взаимодействуют через любых поставщиков;

взаимодействуют с пользователями через общий интерфейс «человек -- машина».

Следовательно, OSE -- это функциональная вычислительная среда, поддерживающая переносимые, масштабируемые и взаимодействующие прикладные программы через стандартные услуги, интерфейсы, форматы и протоколы. Стандартом могут быть международные, национальные или другие открытые (общедоступные) спецификации. Эти спецификации доступны любому пользователю и поставщику коммуникационного оборудования при построении систем и средств, удовлетворяющих критериям OSE. Открытые системы характеризуются тремя основными свойствами: взаимодействием систем, переносимостью и масштабируемостью прикладных программ.

Взаимодействие - это способность систем взаимодействовать друг с другом, обмениваться данными и пользоваться информацией, включая содержимое, формат и семантику.

Переносимость - это возможность перемещения прикладной программы и передачи данных между различными типами прикладных платформ и в различных операционных системах без их значительных модификаций. Непосредственный эффект переносимости в сочетании с взаимодействием обеспечивает основу переносимости программ на уровне пользователя, т.е. пользователи имеют возможность переходить от одной прикладной программы к другой и осуществлять передачу из одной операционной среды к другой.

Масштабируемость - это возможность перемещения прикладной программы и передачи данных в системах и средах, обладающих различными характеристиками производительности и различными функциональными возможностями. Данная составляющая расширяет переносимость прикладной программы на операционные среды различных масштабов (локальная вычислительная сеть или глобальная вычислительная сеть, распределенная база данных или централизованная база данных) и т.д.

Прикладная программа -- это: 1) логическое группирование в единый блок действий и относящихся к ним данных и технологий; прикладная программа, являясь частью информационной системы, включает в себя группу программ (программное обеспечение) или информационные ресурсы, предназначенные для обработки данных в требуемую информацию; 2) логическое группирование программ, данных и технологии, с которыми конечный пользователь взаимодействует при выполнении конкретной функции или класса функций.

Степень связанности прикладной программы с конкретной средой определяет ее переносимость, масштабируемость и взаимодействие.

Прикладные программы в OSE переносимы, если они написаны на стандартном языке программирования. Кроме того, они работают в стандартном интерфейсе, который связывает их с вычислительной средой. Они создают и принимают данные в стандартном формате и передают их, используя стандартные протоколы, выполняющиеся в любой вычислительной среде.

Прикладные программы в OSE масштабируемы в среде самых различных платформ и сетевых конфигураций, начиная от автономных микроЭВМ и кончая крупными системами распределенной обработки, в состав которых могут входить микроЭВМ, рабочие станции, мини-ЭВМ, большие ЭВМ и суперЭВМ или любая их комбинация. Разницу в объеме вычислительных ресурсов на любой платформе пользователь может заметить только благодаря влиянию этого объема на скорость выполнения прикладной программы, например на скорость обновления информации, на экране, или на скорость получения данных, либо на способность платформы оперировать данными.

Прикладные программы взаимодействуют друг с другом, используя стандартные протоколы, форматы обмена данными и интерфейсы систем распределенной обработки данных с целью передачи, приема, осмысленного восприятия и использования информации. Процесс передачи информации с одной платформы через локальную вычислительную сеть, глобальную вычислительную сеть или комбинацию сетей на другую платформу должен быть прозрачен для прикладной программы и пользователя. Расположение других платформ, пользователей, баз данных и программ также не должно иметь значения для данной программы.

Следовательно, среда OSE обеспечивает исполнение прикладных программ, используя определенные компоненты, методы сопряжения элементов системы (plug-compatible) и модульный подход к разработке систем.

3.3 Переносимость прикладных программ

Национальные организации и службы находятся под влиянием все возрастающей необходимости использовать информационные технологии для повышения эффективности своей работы и представления этих технологий широкой общественности.

Расширение совместимости и взаимодействия прикладных программ потребовало разработки таких стандартов, как Интерфейс переносимой операционной системы (POSIX), и стандартов коммуникаций. Эти стандарты создали условия для обеспечения переносимости и взаимодействия систем. Однако операционная система и стандарты коммуникаций не охватывают весь спектр потребностей даже в рамках установленной ими области распространения. Большой интерес представляет функциональная среда открытых систем (Open System Environment -- OSE), охватывающая стандарты и другие спецификации по обеспечению функциональных возможностей систем, необходимых для рассмотрения широкого круга национальных требований в области информационных технологий. При этом очевидна необходимость применения Профиля переносимости прикладных программ (Application Portability Profile -- АРР). Если профиль при его реализации обеспечивает предполагаемые функциональные возможности, тогда можно применять рекомендуемые спецификации.

Профиль АРР ориентирован на менеджеров и руководителей проектов, несущих ответственность за приобретение, развитие и эксплуатацию информационных систем, поддерживаемых неоднородными аппаратными, программными и коммуникационными средами. Прикладные программы в среде OSE могут включать информационные системы административного управления, встроенные системы, системы реального времени, системы обработки транзакций, системы баз данных, географические информационные системы или другие системы, в которых могут применяться рекомендуемые спецификации. Поскольку описываемые здесь спецификации по своему характеру сугубо технические, то по вопросам применимости каждой из них к конкретной задаче оптимизации пользователи должны консультироваться с соответствующими специалистами.

В идеальном случае необходимо, чтобы спецификации были представлены в виде международных стандартов. Однако в наборе функциональных возможностей OSE существуют такие области, в которых отсутствуют стандарты ниже уровня международных стандартов. И хотя с течением времени ситуация улучшается, пользователи, нуждающиеся в применении таких функций, сталкиваются с проблемой выбора нужной спецификации. АРР должен лежать в основе принимаемых пользователем оптимальных решений при выборе спецификаций, удовлетворяющих их потребностям. Существует два показателя оказываемой пользователям помощи:

спецификации, созданные для каждой области функциональных услуг, описываемой в профиле АРР; они представляют коллективную точку зрения относительно наиболее подходящей для данной области спецификации;

важен критерий оценки, помогающий, по оценкам NIST, определить пригодность рекомендуемых спецификаций. Пользователи профиля АРР, применяя этот критерий, смогут сами оценить рекомендуемую спецификацию. Пользователю предоставляется возможность рассмотреть установленные взвешенные значения элементов данного критерия, основываясь на собственных соображениях об относительной значимости каждого элемента.

Услуги, определяемые профилем переносимости прикладных программ.

Профиль OSE состоит из выбранного набора открытых (общедоступных) согласованных стандартов и спецификаций, определяющих различные услуги в эталонной модели OSE/RM. АРР представляет собой профиль OSE, предназначенный для использования государственными службами. Он охватывает широкий круг прикладных областей, в которых заинтересованы многие государственные службы, но он не исключает в себя полный набор прикладных программ, используемых на государственном уровне. Стандарты и спецификации профиля АРР определяют форматы данных, интерфейсы, протоколы мни комбинацию этих элементов.

Услуги, определяемые профилем АРР, распространяются на семь областей:

операционной системы (OS);

интерфейса «человек -- машина» (HCI);

разработки программного обеспечения (SWE);

административного управления данными (DM);

обмена данными (DI);

графические (GS);

сетевые (NS).

1) Услуги операционной системы обеспечивают функционирование прикладной платформы и управление ею. Эти услуги предоставляют интерфейс между прикладным программным обеспечением и платформой:

операции ядра операционной системы обеспечивают услуги нижнего уровня, необходимые для создания процессов и управления ими, исполнения программ, генерации и передачи сигналов, генерации и обработки сигналов системного времени, управления файловой системой и каталогам, управления запросами ввода-вывода с внешней средой;

команды и утилиты включают механизмы для выполнения операций уровня оператора, такие, как сравнение, печать и отображение содержимого файлов, редактирование файлов, поиск образцов, вычисление выражений, регистрация сообщений, перемещение файлов из каталога в каталог, сортировка данных, исполнение командных строк и доступ к служебной информации системы;

расширения реального времени включают прикладные и системные интерфейсы, используемые в прикладных областях, требующих детерминированного исполнения, обработки и реакции. Расширения этого типа определяют интерфейсы прикладных программ с базовыми услугами операционной системы для ввода-вывода данных, доступа к файловой системе и управления процессами;

услуги административного управления данными включают функциональные возможности для определения ресурсов пользователя и доступа к ним (т.е. устанавливается, какие ресурсы являются администрируемыми и какие классы доступа определены), для управления конфигурацией и производительностью устройств, файловыми системами, административными процессами (учет заданий), очередями, профилями машина (платформа), авторизацией доступа к ресурсам и резервированием системы;

услуги защиты операционной системы определяют управление доступом к системным данным, функциям, аппаратным и программным средствам со стороны пользователей и процессов обработки.

Услуги интерфейса «человек -- машина» определяют методы, с помощью которых пользователи могут взаимодействовать с прикладной программой. В зависимости от функциональных возможностей, определяемых пользователем и прикладной программой, эти интерфейсы могут включать следующее:

* операции «клиент-сервер» определяют взаимоотношения между процессом-клиентом и процессом-сервером, возникающие в сети, в частности, между процессами, имеющими место при отображении с помощью графического интерфейса пользователя. В этом случае программа, управляемая каждым устройством отображения, реализует процесс-сервер, в то время как независимые программы пользователя представляют процессы-клиенты, которые запрашивают сведения о выполнении услуг сервером;

определение объекта и административное управление им включают спецификации, с их помощью задаются характеристики отображаемых элементов: цвет, фон, размер, перемещение, графический контекст, приоритетность пользователя, взаимодействие между отображаемыми элементами и т.д.;

спецификации управления окнами определяют операции с окнами (создание, перемещение, сохранение, восстановление, удаление и взаимодействие друг с другом);

поддержка диалога включает в себя спецификации, с помощью которых устанавливаются взаимоотношения между тем, что отображено на экране (например, движение курсора, ввод данных с клавиатуры и дополнительных устройств), и способом изменения содержимого экрана в зависимости от введенных данных;

к спецификациям мультимедиа относятся спецификации интерфейса API, определения услуг и форматов данных, поддерживающих манипуляции с различными формами цифровых и аналоговых визуальных данных в рамках единой прикладной системы;

услуги защиты интерфейса «человек -- машина» включают определение и реализацию различных методов доступа пользователи к объектам в пределах функциональной области систем интерфейса «человек -- машина», например доступа к окнам, меню и т.д., а также функции, которые обеспечивают услуги интерфейса «человек -- машина», например защитная маркировка информации на дисплее и на других устройствах вывода.

Интерфейсы пользователя -- едва ли не самая сложная область в разработке и эксплуатации систем. В последние годы здесь получены значительные результаты. Так, основными компонентами системы окон являются видеоинтерфейс, содержащий одно или несколько окон или панелей, указатель наподобие мыши или сенсорный экран, а также набор объектов на экране, которыми пользователь может непосредственно манипулировать с помощью указателя или через клавиатуру.

В сфере обработки информации мультимедиа представляет собой общее понятие, которое означает объединение различных представлений информации, таких, как текст, звук и видео, в одном сеансе представления, в частности в общем, интерфейсе пользователя. Помимо традиционного текстового и линейно-графического представления прикладной программы мультимедиа часто включают в себя сканируемые изображения, частично или полностью подвижное видео с синхронным звуком или без него, а также цифровую передачу голоса или музыки. Некоторые разделы стандартов этой области включают в себя аналого-дискретные преобразования, сжатие и запоминание крупных массивов данных, синхронизацию зависимых от времени представлений, таких, как видео со звуком и многоканальный ввод и вывод.

3) Услуги разработки программного обеспечения. Технология открытых систем преследует цель создавать и применять переносимые, масштабируемые, совместно работающие программные средства. Услуги разработки программного обеспечения предоставляют необходимую инфраструктуру, в которую входят стандартные языки программирования, инструментальные средства и функциональные среды для разработки программного обеспечения. Функциональные возможности обеспечиваются услугами разработки программного обеспечения, объединяющими:

языки программирования и привязки к языкам Кобол, Фортран, Ада, Си;

интегрированные функциональные среды и инструментальные средства разработки программного обеспечения (Integrated Software Engineering Environment -- ISEE), включающие системы и программы для автоматизированной разработки и эксплуатации программного обеспечения. В состав таких систем входят средства для выбора спецификаций и анализа прикладных программ на этапе проектирования, для создания и тестирования программ на исходном коде, документирования и средства поддержки коллективных проектов для групп разработчиков. Интерфейсы, входящие в состав этих средств, обеспечивают услуги хранения, выборки и обмена информацией между различными программами в разрабатываемой функциональной среде;

* услуги защиты разработки программного обеспечения, предоставляющие средства управления доступом и обеспечения целостности программных объектов типа библиотек, программ и т.д., а также инструментальные средства или информацию, составляющие инфраструктуру, необходимую для разработки программного обеспечения.

Хотя прикладные программы необязательно должны использовать услуги разработки программного обеспечения, но без этих услуг большая часть автоматизированных процессов могла быть затруднена и подвержена появлению ошибок. Без использования языков программирования никакие функциональные возможности не были бы осуществлены. Услуги разработки программного обеспечения преобразуют аппаратные возможности и коммуникационные связи в автоматизированные процессы, доступные пользователям системы.

4) Услуги административного управления данными. Центральная задача большинства систем -- административное управление данными. Услуги могут быть определены независимо от процессов, порождающих и использующих данные, могут предоставлять возможности независимого обслуживания, совместного и независимого использования данных различными процессами. К услугам административного управления данными относятся:

услуги словаря/каталога (справочника) данных, обеспечивающих пользователям и программистам доступ к метаданным (т.е. к данным о данных) и их модификацию. Такие данные могут включать внутренние и внешние форматы, правила, обеспечивающие целостность и секретность данных, и могут располагаться в автономных и распределенных системах;

услуги административного управления базами данных (DataBase Management System -- DBMS), обеспечивающие управление доступом к структурированным данным и их модификацию. Система DBMS создает условия для совместного управления данными и объединения их в различных схемах. Услуги системы DBMS доступны через интерфейс языков программирования или через интерактивный интерфейс языков четвертого поколения. В целях повышения эффективности DBMS обычно обеспечивают конкретные услуги создания, распространения, перемещения, резервного копирования (восстановления) и архивации баз данных;

услуги распределенных данных, обеспечивающие обращение к данным в удаленных базах данных и модификацию этих данных;

услуги защиты данных административного управления, включающие управление доступом к данным и обеспечение целостности данных, содержащихся в системах, путем использования конкретных механизмов, таких, как привилегии, входы в базы данных, профили пользователя, верификации содержимого данных и маркировки данных.

5) Услуги обмена данными обеспечивают поддержку специфических аспектов обмена информацией, включая форматы и семантику логических объектов данных для прикладных программ, работающих как на одной платформе, так и на различных (неоднородных) платформах. К услугам обмена данными относятся:

услуги обработки документов, включающие спецификации для кодирования данных (например, текста, рисунков, цифровых и специальных знаков и т.д.), а также логические и визуальные структуры электронных документов;

услуги графических данных, включающие спецификации кодирования графической информации (например, ломаные линии, эллипсы и текст) и растровой графики;

услуги обмена производственными данными, охватывающие спецификации, описывающие технические чертежи, документацию и другие данные, необходимые в производстве и при проектировании изделий, включая геометрические и не геометрические данные, характеристики форм, допуски, свойства материалов и поверхностей;

услуги защиты обмена данными, использующиеся для проверки и верификации достоверности конкретных видов данных. Примерами таких услуг служит обеспечение безотказности, шифрования, доступа, маркировки защиты данных и др.

Существуют различные уровни сложности представления данных, используемые в процессах обмена данными. Самый простой, нижний уровень сложности создает условия для представления данных, участвующих в обмене.

Представление данных может определиться либо путем ссылки на язык, либо путем указания формата данных Следующий, верхний уровень представляет содержимое - текст, растровые изображения или аудиоинформацию. Выше этого уровня находится уровень представления объекта, где различные !гипы содержимого могут быть объединены для образования сложных представлений данных (например, таких, как сложные документы). Выше уровня представления объекта расположен уровень языка представления данных. Этот уровень удобен для восприятия человеком. Наивысший уровень сложности - уровень прикладных программ. Он использует любой нижний уровень представления для обмена данными с другими прикладными программами, например с программами, выполняющими передачу видео или звука через телевизионный центр.

6) Графические услуги обеспечивают функции, необходимые для создания отображаемых изображений и манипулирования ими. К этим услугам относятся:

· услуги определения отображаемых элементов и административного управления ими, включающие механизмы определения графических элементов рисунков, манипулирования и управления ими;

· услуги определения атрибутов изображения, объединяющие в себе нужные параметры для описания размерности (т.е. атрибуты двух- и трехмерности) и интерактивные функции;

· графические услуги защиты, необходимые для обеспечения целостности и доступа к нетекстовым данным, таким, как графические изображения (например, контрольные суммы побитовых массивов в сравнении с содержимым файла после применения методов кодирования (декодирования), компрессии (декомпрессий)).

Эти услуги определены в составе многомерных графических объектов и изображений в независимой от устройства форме.

7) Сетевые услуги создают функциональные возможности и механизмы поддержки распределенных прикладных программ, которым требуется независимый доступ к данным и программам в неоднородной сетевой среде. Эти услуги включают следующие механизмы:

· собственно коммуникации - интерфейс API и спецификации протокола для надежной и прозрачной передачи данных через коммуникационные сети;

· прозрачный доступ к файлам, расположенным в любом месте неоднородной сети;

· поддержку персональных ЭВМ и микроЭВМ для обеспечения взаимодействия с системами, базирующимися на различных операционных системах, в частности микрокомпьютерных операционных системах, которые могут оказаться не соответствующими международным или национальным стандартам;

· услуги дистанционного вызова процедуры, включающие спецификации для распространения вызовов локальных процедур в распределенной среде;

· услуги защиты сети, обеспечивающие управление доступом, аутентификацией (проверка подлинности), конфиденциальностью, целостностью и безотказностью, а также административное управление передачей данных между отправителями и получателями данных в сети.

КЛЮЧЕВЫЕ МОМЕНТЫ ТЕМЫ №3

3.1 Основным перспективным направлением создания информационных технологий, определяющим эффективность информационно-вычислительных систем всех уровней и назначений, признана технология открытых систем, сущность которой состоит в обеспечении:

· возможность переноса (мобильность) прикладных систем, разработанных должным образом, с минимальными изменениями на широкий диапазон систем;

· совместную работу (интероперабельность) с другими прикладными системами на локальных и удаленных платформах;

· взаимодействие с пользователями в стиле, обеспечивающем последним переход от системы к системе (мобильность пользователей).

3.2 Ключевой момент в этом определении - использование термина открытая спецификация, что, в свою очередь, определяется как общедоступная спецификация, которая поддерживается открытым, гласным согласительным процессом, направленным на постоянную адаптацию новой технологии, и соответствует стандартам.

3.4 Открытая спецификация не зависит от конкретной технологии, т.е. не зависит от конкретных технических и программных средств или продуктов отдельных производителей. Открытая спецификация одинаково доступна любой заинтересованной стороне. Более того, открытая спецификация находится под контролем общественного мнения, поэтому заинтересованные стороны могут принимать участие в ее развитии.

3.5 OSE - это функциональная вычислительная среда, поддерживающая переносимые, масштабируемые и взаимодействующие прикладные программы через стандартные услуги, интерфейсы, форматы и протоколы. Стандартом могут быть международные, национальные или другие открытые (общедоступные) спецификации. Эти спецификации доступны любому пользователю и поставщику коммуникационного оборудования при построении систем и средств, удовлетворяющих критериям OSE.

3.6 Открытые системы характеризуются тремя основными свойствами: взаимодействием систем, переносимостью и масштабируемостью прикладных программ.

3.7 Прикладная программа -- это: 1) логическое группирование в единый блок действий и относящихся к ним данных и технологий; прикладная программа, являясь частью информационной системы, включает в себя группу программ (программное обеспечение) или информационные ресурсы, предназначенные для обработки данных в требуемую информацию; 2) логическое группирование программ, данных и технологии, с которыми конечный пользователь взаимодействует при выполнении конкретной функции или класса функций.

3.8 Прикладные программы в OSE переносимы, если они написаны на стандартном языке программирования. Кроме того, они работают в стандартном интерфейсе, который связывает их с вычислительной средой. Они создают и принимают данные в стандартном формате и передают их, используя стандартные протоколы, выполняющиеся в любой вычислительной среде.

3.9 Прикладные программы в OSE масштабируемы в среде самых различных платформ и сетевых конфигураций, начиная от автономных микроЭВМ и кончая крупными системами распределенной обработки, в состав которых могут входить микроЭВМ, рабочие станции, мини-ЭВМ, большие ЭВМ и суперЭВМ или любая их комбинация. Разницу в объеме вычислительных ресурсов на любой платформе пользователь может заметить только благодаря влиянию этого объема на скорость выполнения прикладной программы, например на скорость обновления информации, на экране, или на скорость получения данных, либо на способность платформы оперировать данными.

3.10 Прикладные программы взаимодействуют друг с другом, используя стандартные протоколы, форматы обмена данными и интерфейсы систем распределенной обработки данных с целью передачи, приема, осмысленного восприятия и использования информации. Процесс передачи информации с одной платформы через локальную вычислительную сеть, глобальную вычислительную сеть или комбинацию сетей на другую платформу должен быть прозрачен для прикладной программы и пользователя. Расположение других платформ, пользователей, баз данных и программ также не должно иметь значения для данной программы.

3.11 Услуги операционной системы обеспечивают функционирование прикладной платформы и управление ею.

3.12 Услуги интерфейса «человек -- машина» определяют методы, с помощью которых пользователи могут взаимодействовать с прикладной программой.

3.13 Услуги разработки программного обеспечения. Технология открытых систем преследует цель создавать и применять переносимые, масштабируемые, совместно работающие программные средства. Услуги разработки программного обеспечения предоставляют необходимую инфраструктуру, в которую входят стандартные языки программирования, инструментальные средства и функциональные среды для разработки программного обеспечения.

3.14 Услуги административного управления данными. Центральная задача большинства систем -- административное управление данными. Услуги могут быть определены независимо от процессов, порождающих и использующих данные, могут предоставлять возможности независимого обслуживания, совместного и независимого использования данных различными процессами.

3.15 Услуги обмена данными обеспечивают поддержку специфических аспектов обмена информацией, включая форматы и семантику логических объектов данных для прикладных программ, работающих как на одной платформе, так и на различных (неоднородных) платформах.

3.16. Графические услуги обеспечивают функции, необходимые для создания отображаемых изображений и манипулирования ими.

3.17. Сетевые услуги создают функциональные возможности и механизмы поддержки распределенных прикладных программ, которым требуется независимый доступ к данным и программам в неоднородной сетевой среде.

Тема 4. Системный подход - основа для осуществления задач информационного менеджмента

4.1 Особенности задач информационного менеджмента

В этой теме рассматривается системный подход в качестве методологической основы информационного менеджмента в организации.

Перечень функций и задач ИМ в известной литературе разными авторами дается по-разному. Представим следующее их представление:

формирование технологической среды ИС;

развитие ИС и обеспечение ее обслуживания;

планирование, учет и контроль в среде ИС;

формирование организационной структуры в области информатизации;

использование и эксплуатация информационных ресурсов;

формирование и осуществление инновационных программ;

управление персоналом в сфере информатизации;

* управление финансами и экономикой сферы информатизации;

* обеспечение комплексной защищенности информационных ресурсов.

Отсюда следует, что ИМ включает в свой состав совершенно разнородные задачи, имеющие разную природу и затрагивающие самые разные области деятельности. Совместное и к тому же успешное решение такого широкого круга разнородных задач требует соответствующего методологического обеспечения.

На разных стадиях зрелости организации в отношении ОИ и ИМ, а также с учетом изменения ее положения на рынке по ее основной деятельности ведущую роль в ИМ играют одни задачи из приведенного перечня, в то время как все другие задачи при этом как бы отодвигаются в тень.

Так, во многих отечественных организациях ИС до сих пор еще проходит стадия экстенсивного расширения (стадия Распространение по Нолану), на которой доминируют процессы формирования технологической среды, т. е. создания и наращивания технологических ресурсов: приобретаются и осваиваются технические, коммуникационные, программные, периферийные и информационные средства, а также формируется ее архитектура. В связи с этим ведущими из приведенного перечня задач ИМ на этой стадии являются задачи формирования технологической среды и организации сферы обработки информации (рис. 4.1), прежде всего собственно ИС; все другие будут возникать и решаться в дальнейшем по мере развития организации в отношении ОИ.

Рис.4.1. Организация ИМ в системе, находящейся в условиях формирования технологической среды. Костров А.В., Александров Д.В. Уроки информационного менеджмента. Практикум. М.: Финансы и статистика, 2006. - 336с.: ил.

Конечно, реальные практические задачи ИМ не включают обычно в чистом виде одну какую-то функцию и задачу, а, как правило, некоторый их комплекс, тем не менее, ведущей будет среди них какая-то одна. При этом всегда будут явно присутствовать задачи управления персоналом и капиталовложениями, направляемыми в сферу ОИ, поскольку и для решения задач создания и расширения технологической среды ИС нужны кадровые ресурсы, т. е. персонал, и финансовые ресурсы.

В организациях, где формирование базового варианта технологической среды ИС в основных чертах уже завершилось, наращивание объема бюджета сферы ОИ замедляется или вообще прекращается. Руководители требуют анализа затрат и оценки их эффективности, возникает потребность в формировании нормативной базы, планировании и контроле за всеми процессами, протекающими в сфере ОИ, - наступает стадия Контроль и управление по Р.Л. Нолану. В этих условиях на передний план выступает задача эффективного практического использования ресурсов ИС (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Организация ИМ в системе, находящейся в условиях нормальной эксплуатации.Костров А.В., Александров Д.В. Уроки информационного менеджмента. Практикум. М.: Финансы и статистика, 2006. - 336с.: ил.

На этой стадии большое значение имеют функции планирования; становятся актуальными инновационные мероприятия, обеспечивающие планомерное и эффективное развитие ИС.

Естественно, и на этой стадии решаются задачи управления персоналом и капиталовложениями, хотя их характер изменяется: вместо реализации экстенсивного развития сферы ОИ приходится повышать интенсивность использования созданных в сфере ОИ ресурсов.

Следует подчеркнуть, что на всех стадиях зрелости организации ИМ должен быть успешным, как и всякий другой менеджмент, т. е. решаемые управленческие задачи должны приводить к достижению поставленной цели с учетом всех условий работы системы. В связи с этим при формулировании задач ИМ в организации требуются формулирование цели, определение доступных ресурсов, описание условий и научное и методологическое обоснование решения соответствующих задач. Это довольно сложные и разнородные условия. Наиболее эффективной основой решения задач в таких условиях является системный подход.

4.2 Обобщенное описание информационной системы

Понятия эффективности и успешности работы ИС всегда предполагают определение ее цели. Однако цель для ИС может быть корректно задана или определена только в случае, если определена глобальная или генеральная цель организации в целом Цглоб, на основе которой только и может быть корректно определена глобальная или генеральная цель сферы ОИ Цглоб ои. Здесь нужно отметить, что сфера ОИ включает в свой состав как ИС, так и все круги пользователей, имеющие свою цель - Цель ОИп (см. рис. 4.3).

Как составляющая этой общей цели области обработки информации может быть определена и цель ИС -- Ц_ГЛОб ис и соответственно цель по обеспечению вклада ИС в осуществление глобальной цели. При этом по своему существу глобальная стратегическая цель ИС в самом деле должна состоять в обеспечении возможно большего ее вклада в цели организации по ее основной деятельности через использование ИТ; в соответствии с этой целью формируется технологическая среда ИС, а ее глобальная цель Цглоб ис должна определяться наряду с целями других подразделений на основе глобальной цели организации Ц_глоб путем ее распределения по подразделениям или подсистемам в виде квот или долей или иных каких-то отображений на соответствующие предметные области в виде некоторой операции отображения

Цглоб >{Цm},

где каждая из частных целей Цm - цель некоторой подсистемы или некоторого подразделения организации, например ИС; символ обозначает множество всех входящих в организацию подсистем или подразделении.

Рис. 4.3. Цель в сфере ОИ и ИТ в структуре общей цели стратегии) Костров А.В., Александров Д.В. Уроки информационного менеджмента. Практикум. М.: Финансы и статистика, 2006. - 336с.: ил.

Адекватной основой решения таких задач являются системный подход и теория организации. Начав с самого высшего уровня общности, внутреннюю среду любой организации, как известно из теории организации, можно представить в виде двойки

Организация = { Цели, Ресурсы }, (1.2)

после чего следует детализировать описание входящих в нее множеств.

В рамках рассматриваемого нами материала из состава организации исследуется только сфера обработки информации (СОИ) и в ней ИС как ее подсистема, что ограничивает состав рассматриваемых множеств. Хотя какие-то цели формулируются и внутри самой ИС в виде внутренних критериев качества реализации ее функций, далее принимается, что применительно к ИС подмножество Цели в (1.2) все-таки задается извне.

В состав множества Ресурсы в соответствии с теорией организации включаются следующие компоненты:

Ресурсы = {Технологическая среда, Технологические процессы, Персонал, ОС, Бюджет}. (1.3)

Применительно к ИС множество Технологическая среда обобщенно представляется в виде кортежа, состоящего из следующих подмножеств:

Технологическая среда = {ВС, ПС, КС, ПерС, ИнфС}, (1.4)

где ВС-вычислительные средства, ПС-программные средства, КС- коммуникационные средства, ПерС-периферийные средства, ИнфС- информационные средства.

Эти средства определят соответствующие блоки в ресурсной матрице (1.4). Характеристики этих элементов задаются и определяются вполне корректно, хотя все они имеют разную природу.

Модель (1.3) ИС с учетом (1.5) принимает вид

ИС={ВС,ПС,КС,ПерС,ИнфС,Технологии, Персонал, ОС, Бюджет} (1.6)

где Персонал - работники ИС и прочий производственный персонал организации, имеющий к ней отношение; ОС - организационная структура ИС, Бюджет - средства, используемые для обеспечения ее работ.

При использовании для их описания матрицы (1.4) на соответствующих позициях ее диагонали должны стоять характеристики персонала системы как компонентов ее кадрового ресурса. Тогда соответствующие недиагональные элементы этой матрицы будут отражать организационные связи и отношения подчиненности, т. е. организационную структуру (ОС) системы. Эти характеристики задаются в результате решения задач управления персоналом. Аналогично могут быть описаны и технологические процессы: тогда на диагонали будут отражены мощности составляющих технологического комплекса, недиагональные элементы будут описывать связи между ними в технологическом процессе. Подмножество Технологические процессы в (1.3) формируется следующим образом:

Цели>Функции>Задачи>Технологические процессы, (1.7)

т. е. в состав этого множества войдут все технологические процессы, или технологии обработки информации в ИС, которые обеспечивают решение поставленных перед ИС задач, выполнение функций, возложенных на ИС, и достижение ее целей. Таким образом, в такой постановке применительно к ИС множество Цели в двойке (1.2) действительно становится внешним по отношению к ИС и из ее модели может быть исключено.

Вместе с тем предложенное формальное описание условий работы ИС и предъявляемых к ней требований является в основе своей системным и позволяет использовать методы системного анализа. В связи с этим в качестве методологической основы ИМ в настоящей работе предлагается использовать системный подход, средства которого позволяют адекватно отразить все аспекты проблемы создания и использования ресурсов ИС на основе предлагаемого ее обобщенного описания.

4.3 Обобщенный системный алгоритм

Приведенное краткое изложение особенностей функций и задач, которые должны решаться ИС, и характеристика условий, в каких эти функции приходится выполнять, показывают, насколько они сложны и трудоемки. Поэтому информационный менеджер в условиях работы ИС должен быть обеспечен методическими и инструментальными средствами для выполнения своих функций и решения возложенных на него задач.

Поиск решения каждой задачи представляет собой целенаправленное действие в комплексе среда -- задача - исполнителей). В этих условиях выделяют следующие четыре аспекта:

· прикладной -- включает содержание проблемы и используемые для описания ситуации модели, он отражает специфику сферы деятельности;

· психологический -- отражает особенности психологии личности и действий коллектива в процессе поиска решения (творческой деятельности), в настоящей работе эти вопросы не рассматриваются;

· организационный -- включает вопросы эффективной организации ресурсов и коллектива исполнителей при поиске ими решения той или иной задачи;

· методологический -- отражает выбор, адаптацию и развитие методов поиска решения задач и оценку их эффективности. Именно методы поиска решения составляют основу эффективного менеджмента (в том числе ИМ) и потому - основное содержание настоящей работы. Их развитие обеспечивает решение все более сложных задач управления.

Одним из наиболее универсальных методов исследования сложных систем, анализа ситуаций и управления является системный подход. Этот подход базируется на понятии «система». Для целей настоящей работы достаточным будет следующее определение этого понятия: система - это упорядоченная совокупность некоторых объектов и связей между ними, рассмотрение которых в совокупности позволяет определить качества, отсутствующие в каждом из объектов в отдельности. При этом предполагается, что объекты (подсистемы) могут иметь самую разную природу (социальную, экономическую, техническую, технологическую и т.д.). Набор параметров, характеризующих систему в данный момент времени, называют состоянием; Состояние, рассматриваемое совместно с некоторой его оценкой, называется ситуацией; ситуация, требующая целенаправленного изменения, называется проблемной. Выбор воздействия на ситуацию является принятием решения.

Системный подход позволяет свести задачу (или систему) высокой размерности к связанным (соединенным) по определенным правилам более простым задачам (подсистемам или блокам). При этом общий результат получается на основе результатов решения составляющих частных задач (блоков), обрабатываемых по определенным правилам. Если полученный общий результат не приводит к заданной цели, приходится возвращаться к постановке задачи, вносить в нее изменения и повторять весь процесс. Весь такой путь, в принципе, может обрабатываться и одним человеком, т. е. системный подход может служить методологической основой выработки и индивидуального решения. Однако его применение заметнее повышает эффективность при коллективном решении. В теории и практике сложных систем (и ситуаций) системный подход позволяет сохранить постоянство взгляда на объект (ситуацию) при разнообразных переменных, как внешних, так и внутренних условиях.

В соответствии со множеством определений понятия система существует множество алгоритмов и описаний системного подхода. Им посвящены обширные и фундаментальные исследования, а также примеры практического их применения в различных областях. С учетом специфики условий создания ИС и необходимых для применения различных методов исходных данных и особенностей организации соответствующих мероприятий сформирован простой вариант обобщенного двухуровневого системного алгоритма, обеспечивающий создание и эффективное использование ИС.

Первый уровень обобщенного системного алгоритма включает следующие этапы (рис. 4.4):

Рис. 4.4. Блок-схема обобщенного системного алгоритма (1-й уровень) Костров А.В., Александров Д.В. Уроки информационного менеджмента. Практикум. М.: Финансы и статистика, 2006. - 336с.: ил.

1. определение (задание) цели;

2. описание условий работы, связей и элементов, входящих в объект;

3. выявление структуры (топологии) проблемной ситуации;

4. решение задач по подсистемам;

5. агрегирование частных решений;

6. анализ свойств решения (системы), построенного(ой) по частям, и заключение о достижении цели;

7. корректировки на отдельных этапах (при необходимости).

Предлагаемый первый уровень обобщенного системного алгоритма позволяет на каждом этапе поиска решения учитывать разнообразные связи, имеющиеся в исследуемом объекте или в исследуемой ситуации. Поэтому можно применять данный алгоритм в качестве универсального системного метода, по которому организуется управленческая или проектная работа, а также аналитическая или экспертная деятельность в сфере ОИ: индивидуальная и коллективная. При этом достигается совместимость по всем контролируемым показателям между элементами решения (системы), системой и средой и совместимость внутри коллектива.

Рассматриваемый обобщенный системный алгоритм на этом уровне эффективен и при построении системы соединением типовых или готовых блоков. Эта же методика обеспечивает принятие решения (разработку системы) в ситуации, когда подсистемы имеют разную природу, различный уровень детализации, исследуются (или разрабатываются) разными людьми или коллективами, что характерно для задач, аналогичных созданию ИС.

По алгоритму второго уровня (рис. 4.5) могут решаться частные задачи или выполняться расчеты на уровне подсистем.

При этом деятельность персонала и расчет систем на основе моделей подсистем строятся всегда согласованно: сначала - расчет подсистем, который может выполняться параллельно и разными силами, затем -- системы в целом. При такой организации работ поиск решения для каждой из подсистем может строиться по структурно единому алгоритму, принимаемому в качестве внутреннего системного стандарта, что обеспечивает методологическое единство всех выполняемых работ. Рассматриваемый двухуровневый обобщенный системный алгоритм, приведенный на рис. 4.4 и 4.5, как раз и может использоваться в качестве такого системного стандарта. Следует отметить, что алгоритм в предложенном двухуровневом виде при необходимости может использоваться единообразно и при углублении выполняемых работ на уровень узла, блока и даже элемента.