Методические средства информационных технологий

Для большинства технологий характерной чертой их развития является стандартизация и унификация.

Стандартизация — нахождение решений для повторяющихся задач и достижение оптимальной степени упорядоченности.

Унификация — относительное сокращение разнообразия элементов по сравнению с разнообразием систем, в которых они используются.

Если в области традиционного «материального производства» уже давно сложилась система формирования и сопровождения стандартов, то в области информационных технологий многое предстоит сделать.

Главная задача стандартизации в рассматриваемой области — создание системы нормативно-справочной документации, определяющей требования к разработке, внедрению и использованию всех компонентов информационных технологий. На сегодняшний день в области информационных технологий наблюдается неоднородная картина уровня стандартизации. Для ряда технологических процессов характерен высокий уровень стандартизации, например для транспортирования информации, для других, уровень стандартизации находится в зачаточном состоянии.

Многообразные стандарты и подобные им методические материалы упорядочим по следующим признакам.

• 1. По утверждающему органу:
  • • официальные международные стандарты;
  • • официальные национальные стандарты;
  • • национальные ведомственные стандарты;
  • • стандарты международных комитетов и объединений;
  • • стандарты фирм-разработчиков;
  • • стандарты «де-факто».
• 2. По предметной области стандартизации:
  • • функциональные стандарты (стандарты на языки программирования, интерфейсы, протоколы, кодирование, шифрование и др.);
  • • стандарты на фазы развития (жизненного цикла) информационных систем (стандарты на проектирование, материализацию, эксплуатацию, сопровождение и др.).

В зависимости от методического источника в качестве стандартов могут выступать «метод», «модель», «методология», «подход». Следует отметить, что указанные материалы обладают разной степенью обязательности, конкретности, детализации, открытости, гибкости и адаптируемости.

Исходя из важности проблемы большое внимание уделяется ее решению на международной практике [46].

Организационная структура, поддерживающая процесс стандартизации ИТ, включает три основные группы организаций:

• 1. Международные организации, входящие в структуру ООН:
  • • International Organization for Standardization (далее — ISO) — Международная организация по стандартизации;
  • • International Electrotechnical Commision (далее — IEC) — Международная электротехническая комиссия;
  • • International Telecommunication Union-Telecommunications (далее — ITU-T) — Международный союз по телекоммуникации — телекоммуникация. До 1993 г. эта организация имела другое название — CCITT (International Telegraph and Telephone Consultative Committee — Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии (МККТТ)). Х.200, Х-400, Х-500, Х-600.
• 2. Промышленные профессиональные или административные организации:
  • • Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) — Институт инженеров по электротехнике и электронике), LAN IEEE802, POSIX;
  • • Internet Activities Board (Internet и MB) (Совет управления деятельностью Internet), TCP/IP;
  • • Regional WOS (Workshops on Open Systems) (Рабочие группы по открытым системам), OSB-profiles;
  • • промышленные консорциумы;
  • • European Computer Manufacturers Association (далее — ЕСМА) — Европейская ассоциация производителей вычислительных машин) OSI, безопасность, управление, Office Document Architecture (далее — ODE);
  • • OMG (Object Management Group) (Группа управления объектами) RM: Common Object Request Broker Architecture (CORBA);
  • • X/Open (Организована группой поставщиков компьютерной техники) Х/Ореп Portability Guide (XPG4) Common Application Environment;
  • • Network Management Forum (NMF) — Форум управления сетями.
  • • Open Software Foundation (OSF) — Фонд открытого программного обеспечения). Имеет следующие предложения: OSF/1 (Соответствует стандарту POSIX и XPG4). MOTIF — графический пользовательский интерфейс (Distributed Computer Environment — DCE — технология интеграции ЕСМА.

В 1987 г. ISO и IEC объединили свою деятельность в области стандартизации ИТ, создав единый орган Joint Technical Committee 1 (далее — JTC1) (Объединенный технический комитет 1), предназначенный для формирования всеобъемлющей системы базовых стандартов в области ИТ и их расширений для конкретных сфер деятельности.

Работа над стандартами ИТ в JTC1 тематически распределена по подкомитетам (Subcommittees — SC).

В дополнение создана специальная группа по функциональным стандартам (Special Group on Functional Standards — SGFS) для обработки предложений по Международным стандартизованным профилям (International Standardized Profiles — ISPs), представляющим пределения профилей ИТ.

Среди отечественных стандартов в области ИТ можно отметить следующие:

• • ГОСТ 34.003—1990 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения»;
• • ГОСТ 34.602—89 «Техническое задание на создание автоматизированной системы (АС)»;
• • ГОСТ Р 34.10—2012 «Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процессы формирования и проверки электронной цифровой подписи»;
• • РД 50—34.698—90 «Требования к содержанию документов» и др.;
• • ГОСТ Р 51 954—2002 «Информационная технология. Профиль прикладной среды организации вычислений на суперЭВМ»;
• • ГОСТ РВ 51 987 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Типовые требования и показатели качества функционирования информационных систем. Общие положения»;
• • P 50.1.041—2002 «Информационные технологии. Руководство по проектированию профилей среды открытой системы (СОС) организации-пользователя»;
• • Р 50.1.027—2001 Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Автоматизированный обмен технической информацией. Основные положения и общие требования;
• • Р 50.1.028—2001 Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования.

В качестве примера рассмотрим ряд стандартов различного уровня.

Международный стандарт ISO/OSI разработан международной организацией по стандартизации ISO, предназначен для использования в области сетевого информационного обмена, представляет эталонную семиуровневую модель, известную как модель OSI. Первоначально усилия были направлены на разработку структуры (модели) протоколов связи цифровых устройств. Основная идея была связана с разбиением функций протокола на семь различных категорий (уровней), каждый из которых связан с одним более высоким и с одним более низким уровнем (за исключением самого верхнего самого нижнего). Идея семиуровневого открытого соединения состоит не попытке создания универсального множества протоколов связи, а в реализации «модели», в рамках которой могут быть использованы уже имеющиеся различные протоколы. В последнее время достигнут значительный прогресс в реализации различных типов протоколов, о чем говорит успешное функционирование многих сетей передачи данных, например, Интернет. Более подробно данный стандарт изложен в параграфе 2.2.

Международный стандарт 1SO/IEC 12 207:1995;08−01 — базовый стандарт процессов жизненного цикла программного обеспечения, ориентированный на различные его виды, а также типы информационных систем, куда программное обеспечение входит как составная часть. Разработан в 1995 г. объединенным техническим комитетом ISO/IEC JTC1 «Информационные технологии, подкомитет SC7, проектирование программного обеспечения». Включает описание основных, вспомогательных и организационных процессов.

Основные процессы программного обеспечения:

• • процесс приобретения, определяющий действия покупателя, приобретающего информационную систему, программный продукт или его сервис;
• • процесс поставки, регламентирующий действия поставщика, снабжающего указанными выше компонентами;
• • процесс разработки, определяющий действия разработчика принципов построения программного изделия;
• • процесс функционирования, определяющий действия оператора, обслуживающего информационную систему в интересах пользователей и включающий помимо требований инструкции по эксплуатации консультирование пользователей и организацию обратной связи с ним;
• • процесс сопровождения, регламентирующий действия персонала по модификации программного продукта, поддержки его текущего состояния и функциональной работоспособности.

Вспомогательные процессы регламентируют документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификацию, аттестацию, совместную оценку, аудит.

Степень обязательности для организации, принявшей решение о применении ISO/IEC 12 207, обусловливает ответственность в условиях торговых отношений за указание минимального набора требуемых процессов и задач, требующих согласования с данным стандартом.

Стандарт содержит мало описаний, направленных на проектирование баз данных, что объясняется наличием отдельных стандартов по данной тематике.

ГОСТ 34 в качестве объекта стандартизации рассматривает автоматизированные системы различных видов и все виды их компонентов, в том числе программное обеспечение и базы данных. Стандарт в основном рассматривает проектные документы, что отличает его от стандарта ISO/IEC 12 207. В структуре стандарта выделяют стадии и этапы разработки автоматизированных систем (далее — АС).

Рассмотрим краткую характеристику стадий и этапов.

• 1. Формирование требований к АС:
  • • обследование объекта и обоснование необходимости создания АС;
  • • формирование требований пользователя к АС;
  • • оформление отчета о выполненной работе и заявки на разработку АС (тактико-технического задания).
• 2. Разработка концепции АС:
  • • изучение объекта;
  • • проведение необходимых научно-исследовательских работ;
  • • разработка вариантов концепции АС, удовлетворяющей требованиям пользователя;
  • • оформление отчета о выполненной работе.
• 3. Техническое задание:
  • • разработка и утверждение технического задания.
• 4. Эскизный проект:
  • • разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям;
  • • разработка документации на АС и ее части.
• 5. Технический проект:
  • • разработка проектных решений по системе и ее частям;
  • • разработка документации на АС и ее части;
  • • разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и (или) технических требований (технических заданий) на их разработку;
  • • разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации.
• 6. Рабочая документация:
  • • разработка рабочей документации на систему и ее части;
  • • разработка или адаптация программ.
• 7. Ввод в действие:
  • • подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие;
  • • подготовка персонала;
  • • комплектация АС поставляемыми изделиями (программными, техническими и информационными средствами);
  • • строительно-монтажные работы;
  • • пусконаладочные работы;
  • • проведение предварительных испытаний;
  • • проведение опытной эксплуатации;
  • • проведение приемочных испытаний.
• 8. Сопровождение АС:
  • • выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами;
  • • послегарантийное обслуживание.

ГОСТ 34 содержит обобщенную понятийную и терминологическую систему, общую схему разработки, общий набор документов. С точки зрения обязательности, в настоящее время таковая отсутствует, что сделало ГОСТ 34 методической поддержкой.

Методика Oracle CDM (Custom Development Method) является развитием ранее разработанной версии Oracle CASE-Method, известной по использованию Designer/2000. Она ориентирована на разработку прикладных информационных систем под заказ. Структурно построена как иерархическая совокупность этапов, процессов и последовательностей задач, краткая характеристика которых дана ниже.

Этапы:

• • стратегия (определение требований);
• • анализ (формирование детальных требований);
• • проектирование (преобразований требований в спецификации);
• • реализация (разработка и тестирование приложений);
• • внедрение (установка, отладка и ввод в эксплуатацию);
• • эксплуатация (поддержка, сопровождение, расширение). Процессы:
• • RD — определение производственных требований;
• • ES — исследование и анализ существующих систем;
• • ТА — определение технической архитектуры;
• • DB — проектирование и построение базы данных;
• • MD — проектирование и реализация модулей;
• • CV — конвертирование данных;
• • DO — документирование;
• • ТЕ — тестирование;
• • TR — обучение;
• • TS — переход к новой системе;
• • PS — поддержка и сопровождение.

Процессы состоят из последовательностей задач, причем задачи разных процессов взаимосвязаны ссылками.

Методика не предусматривает включения новых задач, удаления старых задач, изменения последовательности выполнения задач. Методика необязательна, может считаться фирменным стандартом.

В связи с широким использованием в настоящее время объектной технологии большой интерес представляет CORBA — стандарт в виде набора спецификаций для промежуточного программного обеспечения (middleware) объектного типа. Его автором является международный консорциум OMG, объединяющий более 800 компаний (IBM, Siements, Microsoft, Sun, Oracle и др.). OMG разработала семантический стандарт, включающий четыре основных типа:

• 1) объекты, моделирующие мир (студент, преподаватель, экзамен);
• 2) операции, относящиеся к объекту и характеризующие его свойства (дата рождения студента, пол и др.);
• 3) типы, описывающие конкретные значения операций;
• 4) подтипы, уточняющие типы.

На основе этих понятий OMG определила объектную модель, спецификацию для развития стандарта CORBA, постоянно развиваемую. В настоящее время CORBA состоит из четырех основных частей:

• 1) Object Request Broker (посредник объектных запросов);
• 2) Object Services (объектные сервисы);
• 3) Common Facilities (общие средства);
• 4) Application and Domain Interfaces (прикладные и отраслевые интерфейсы).

Параллельно с CORBA корпорацией Microsoft был разработан стандарт COM/DCOM (Component Object Model/Distributed СОМ), предназначенный для объединения мелких офисных программ. Основным недостатком данного стандарта была ориентация на Windows и Microsoft. Корпорация Microsoft долгое время не присоединялась к OMG и развивала собственный стандарт. Однако жизнь заставила приступить к мирным переговорам. OMG взаимодействует с другими центрами стандартизации: ISO, Open Group, WWW консорциум, IEEE и многими другими. CORBA стал неотъемлемой частью распределенных объектных компьютерных систем.

Приведенные примеры стандартов дают представление о подходах к решению проблем стандартизации.

Естественно, затраты на стандартизацию могут сделать проектные работы по внедрению информационных технологий более дорогостоящими, однако эти затраты с лихвой окупаются в процессе эксплуатации и развития системы, например при замене оборудования или программной среды.