Автоматизированная информационная система для придания совместимости программно-аппаратным компонентам в гетерогенных информационных средах
Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована при проверке совместимости программно-аппаратных компонентов в открытых системах. Автоматизированная система для придания совместимости программно-аппаратным компонентам в гетерогенных информационных средах содержит, связанные каналами передачи данных, блок 10 ввода информационных компонентов, блок 12 преобразования информации, блок 14 поддержки информационных компонентов, блок 16 выдачи сертификата совместимости информационных компонентов. Блок 12 содержит: блок 18 выбора модели, блок 20 построения профиля, блок 22 спецификаций на продукты информационных технологий, блок 24 программных продуктов, блок 26 тестирования.
Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована при проверке совместимости программно-аппаратных компонентов в открытых информационных системах.
Известно, что основной принцип открытых систем состоит в создании среды, включающей программные и аппаратные средства, службы связи, интерфейсы, средства, форматы данных и протоколы (далее именуемые как программно-аппаратные компоненты - ПАК), учитывающей общепризнанные стандарты построения вычислительных систем, в первую очередь стандарты группы POSIX (см. документ ISO/IEC TR 14252-1996). Реализация принципов открытых систем требует применения определенной технологии, называемой технологией открытых систем. К основным этапам технологии открытых систем относятся: выбор модели среды открытой системы, построение профиля (согласованного набора стандартов), составление спецификаций и выбор аппаратных и программных средств, разработка приложений, а также аттестационное тестирование.
Известны технические решения, в которых рассматриваются различные аспекты построения открытых информационных систем. Так, в изобретении (RU 2239233 С2, Гинзбург, 2004) описаны средства для формирования и оптимизации интерфейсной модели для проектирования комплексных информационных систем. В изобретении (RU 2174254 С1, Щеглов, 2001) описана система оптимизированной структуры ядра открытых операционных систем, в которой решается частная задача повышения уровня защищенности информации.
В изобретении (US 6505342, Hartmann, 2003) описана система функционального тестирования программного обеспечения, осуществляющая моделирование поведения в динамике множества компонентов, использующих тестовые модели TSL и ITL. Система предназначена для тестирования распределенного компонентно-ориентированного программного обеспечения. В другом изобретении (US 6708194,
Кот, 2004) описана система переноса POSIX-совместамых операционных систем в среду Win-32 (эмуляция POSIX под Windows). Известно также устройство (US 6038378, Kita et al., 2000), предназначенное для проведения испытаний (тестов) реализаций спецификации программы, чтобы удостовериться, что конкретная реализация соответствует естественному языку и машиночитаемой спецификации программы. Последняя определяет функции программы, предназначенные для выполнения, типы и режим использования переменных, параметры и их взаимосвязи, и другие требования системы.
В изобретении (US 6112222, Govindaraju, et al., 2000) описан метод захвата/освобождения ресурса в среде вычислительной информационной системы с несколькими потоками задач (нитями). Рассмотрены разные средства захвата/освобождения ресурса для потоковой вычислительной среды. Например, службы по захвату ядра выборочно применяются в сочетании с функциями, описанными в стандарте потоков (нитей) POSIX, для обеспечения возможности захвата и освобождения ресурса. Гибридный подход определяет какую схему захвата использовать путем оценки необходимости захвата ресурса одной нитью (потоком) или многими нитями (потоками) одновременно. Описана (US 6745259, Wagner, 2004) открытая сетевая система, поддерживающая операции ввода - вывода, включая стандартный интерфейс обмена данных и расширенный открытый сетевой протокол с нестандартными устройствами ввода - вывода, использующими устройство и идентификатор для операций. В изобретении (US 5732213, Gessel и др., 1998) описана система и метод тестирования уровней взаимодействия открытых систем (osi) в телекоммуникационных сетях. Система тестирования и метод предназначены для проверки взаимодействия открытых систем на уровнях 3 - 7 из коммуникационного протокола, используемого между узлами связи в сети передачи данных.
Однако все вышеперечисленные средства не решают в целом задачи придания свойств совместимости программно-аппаратным компонентам в гетерогенных информационных средах, поскольку не реализуют в комплексе необходимые для этой цели принципы технологии открытых систем (см., например, Ю.В.Гуляев, А.Я.Олейников «Открытые системы: от принципов к технологии»// Информационные технологии и вычислительные системы, №3/2003, с.4-12). Рассмотренные аналоги решают частные задачи технологии открытых систем, но не рассматривают проблему в целом и во взаимосвязи отдельных задач.
Патентуемая полезная модель обеспечивает достижение технического результата - придания совместимости программно-аппаратным компонентам в гетерогенных информационных средах.
Автоматизированная информационная система для придания совместимости программно-аппаратным компонентам в гетерогенных информационных средах содержит, связанные каналами передачи данных: блок ввода программно-аппаратных компонентов, блок преобразования информации, блок поддержки программно-аппаратных компонентов, блок выдачи сертификата совместимости программно-аппаратных компонентов. Блок преобразования информации содержит последовательно установленные блок выбора модели, вход которого является входом блока преобразования информации и связан с выходом блока ввода программно-аппаратных компонентов, блок построения профиля, блок спецификаций на продукты информационных технологий, блок программных продуктов и блок тестирования, выход которого является выходом блока преобразования информации и связан с блоком выдачи сертификата совместимости программно-аппаратных компонентов.
Система может характеризоваться тем, что блок поддержки программно-аппаратных компонентов содержит блок электронной библиотеки, связанный с блоком спецификаций на продукты информационных технологий, блок CASE-средств, связанный с блоком программных продуктов, блок нормативно-технической документации, входом соединенный с блоком выбора модели, а выходами - с блоком базы данных стандартов и блоком средств поддержки тестирования, выходом соединенный с блоком тестирования, выходы блока базы данных стандартов связаны с блоком средств поддержки тестирования и с входом автоматизированной системы поддержки проектирования профиля, выходом соединенной с блоком построения профиля.
Система может характеризоваться также тем, что блок преобразования информации связан с WEB- системой информационной поддержки.
На фигуре представлена функциональная схема патентуемой автоматизированной информационной системы.
Блок 10 ввода ПАК предназначен для ввода информации о компонентах создаваемой новой либо модернизируемой уже имеющейся системы, отвечающих требованиям открытых систем. Выход блока 10 связан с входом блока 12
преобразования информации, который обеспечивает придание свойств совместимости ПАК в гетерогенных информационных средах. Блок 12 содержит несколько последовательно связанных функциональных блоков, каждый из которых связан с соответствующим компонентом блока 14 поддержки ПAK. Блок 18 выбора модели обеспечивает выбор модификации эталонной модели среды открытой системы в зависимости от архитектуры создаваемой системы, например, для распределенной среды.
Блок 20 построения профиля реализует метод последовательной декомпозиции (область применения профиля - выбор необходимых стандартов) и выполняет следующие операции: а) анализ предметной области с выявлением отдельных направлений деятельности (НД), которые должны быть учтены в профиле; б) формулировку требований пользователя к функциональным возможностям и качеству производственных, технологических и других служб, обеспечивающих каждое из НД (показатели качества), определяются информационные службы (ИС), которые их поддерживают, строится каталог этих ИС и уточняются требования к ним; в) этап логического проектирования, на котором выявляются информационные технологии (ИТ), необходимые для поддержания служб ИС, формируется технологическая структура и вычислительная среда соответствующей открытой системы, строятся модели технологических компонентов и общие модели служб ИТ; г) этап физического проектирования, на котором обобщенные модели служб ИТ и технологические компоненты заполняются стандартами, при этом определяются все опции базовых стандартов, а для принятия решения о применимости стандартов используются установленные ранее показатели качества. Профиль должен иметь статус нормативно-технического документа и должен быть оформлен по правилам оформления функционального стандарта. Основная часть его должна включать краткое описание области применения функции, для которой определяется профиль и требования пользователя к которой должны быть удовлетворены. Далее, пояснение сценария, в рамках которого применяется профиль, нормативные ссылки для однозначного определения набора базовых стандартов, технические требования по применению каждого из базовых стандартов, заявку на соответствие требованиям профиля. Кроме этого, должны содержаться ссылки, при необходимости, на технические требования к аттестационным тестам для профиля, а также необходимые информационные ссылки.
Блок 22 спецификаций на продукты информационных технологий выполняет формирование спецификаций (закупочных ведомостей "commercial of the shelfs products") на продукты ИТ в соответствии со стандартами, входящими в профиль. Практика показывает, что при создании любой системы требуется разработать новые прикладные программы, которые должны соответствовать профилю. Поэтому блок 24 предназначен для разработки прикладных приложений (ПП), соответствующих профилю, выбранному ранее блоком 20.
Заключительным этапом при проектировании открытой системы выступает этап сертификационного тестирования, которое осуществляется блоком 26 тестирования. В этом блоке проводится тестирование на соответствие стандартам, входящим в профиль. Выход блока 26 является выходом блока 12 преобразования информации и связан со входом блока 16 выдачи сертификата совместимости ПАК. После проведения тестирования соответствующим органом по сертификации может быть выдан сертификат, подтверждающий соответствие конкретной программы или технического средства стандартам.
Для обеспечения функционирования блока 12 преобразования информации и всех входящих в него блоков 18-26 имеется блок 14 поддержки ПАК. Блок 14 включает блок 28 нормативно-технической документации, содержащий набор нормативно-законодательных и нормативно-технических документов, которые не представлены в электронной форме, автоматизированную систему 30 поддержки построения профиля, блок 32 базы данных стандартов (полнотекстовая база данных по стандартам открытых систем), блок 34 электронной библиотеки, блок 36 CASE-средств, блок 38 средств поддержки тестирования.
Блок 34 электронной библиотеки связан с блоком 22 спецификаций на продукты информационных технологий, блок 36 CASE-средств связан с блоком 24 программных продуктов. Блок 34 электронной библиотеки представляет обновляемый каталог продуктов информационных технологий, прошедших апробацию на соответствие требованиям соответствующего профиля. Блок 36 содержит средства автоматизации проектирования прикладных программ, отвечающих требованиям открытости.
Выход автоматизированной системы 30 поддержки построения профиля соединен с блоком 20 построения профиля. Автоматизированная система 30 позволяет упростить сложный процесс проектирования и создания согласованного и
непротиворечивого набора стандартов. По своему принципу действия система 30 в значительной степени аналогична САПР печатных плат.
Автоматизированная система 30 связана с блоком 32 базы данных стандартов, выход которого соединен с блоком 38 средств поддержки тестирования. Блок 12, кроме того, может быть связан с WEB-системой 40 информационной поддержки для информации об имеющихся и разрабатываемых стандартах, профилях, тестах и других ПАК.
Блок 28 входом соединен с блоком 18 выбора модели, а выходами - с блоком 32 базы данных стандартов и блоком 38 средств поддержки тестирования, выходом соединенным с блоком 26 тестирования.
Автоматизированная информационная система функционирует следующим образом. Данные о технических, программных и телекоммуникационных средствах анализируемого ПАК (нового или модернизируемого) посредством блока 10 поступают на вход блока 18 выбора модели среды открытой системы. Выбор одной из модификаций эталонной модели среды производится в блоке 18 с использованием блоков 28, 40. Далее осуществляется переход к блоку 20 построения профиля, где строится профиль - согласованный набор базовых стандартов с использованием информации блоков 30, 32.
Полученная информация о построенном профиле поступает в блок 22 спецификаций на продукты информационных технологий, где, с использованием информации из блока 34, формируются спецификации на продукты ИТ. Далее, спецификация передается в блок 24, в котором с помощью блоков 36 и 40 формируется набор программных продуктов, который передается в блок 26 тестирования. В этом блоке информация о построенном профиле, программных продуктах и необходимых аппаратных средствах для работы в гетерогенных информационных средах подвергается тестированию на соответствие стандартам, входящим в профиль. Работу блока 26 поддерживает блок 38 средств поддержки тестирования, связанный с блоками 28, 32, который содержит соответствующие программно-аппаратный комплекс и алгоритмы тестирования. Результат тестирования ПАК поступает в блок 16 выдачи сертификата совместимости, который в свою очередь выдает итоговый сертификат совместимости ПАК в гетерогенных информационных средах.
На всех стадиях поиска, анализа и преобразования информации используется WEB-система 40 информационной поддержки.
Реализация технологии открытых систем с помощью патентуемой автоматизированной информационной системы для придания свойств совместимости программно-аппаратным компонентам в гетерогенных информационных средах позволяет строить и модернизировать информационные программно-аппаратные комплексы и системы наиболее рациональным способом. Использование патентуемой автоматизированной системы не требует разработки дополнительных интерфейсов к программным и аппаратным средствам, а, кроме того, обеспечивает реинженеринг - повторное использование программ при переходе с платформы на платформу, что обеспечивает значительную экономию материальных ресурсов.
1. Автоматизированная система для придания совместимости программно-аппаратным компонентам в гетерогенных информационных средах, содержащая, связанные каналами передачи данных, блок ввода информации о компонентах создаваемой новой, либо модернизируемой уже имеющейся системы, отвечающих требованиям открытых систем, блок преобразования информации, блок поддержки информационных компонентов, блок выдачи сертификата совместимости информационных компонентов, при этом блок преобразования информации содержит последовательно установленные блок выбора модели, вход которого является входом блока преобразования информации и соединен с выходом блока ввода информационных компонентов, блок построения профиля, выполненный с возможностью реализации метода последовательной декомпозиции и анализа предметной области с выявлением отдельных направлений деятельности, формулировки требований к информационным службам, этапов логического и физического проектирования, блок спецификаций, выполненный с возможностью спецификаций на продукты информационных технологий в соответствии со стандартами, входящими в профиль, блок программных продуктов и блок тестирования, выход которого является выходом блока преобразования информации и соединен с блоком выдачи сертификата совместимости информационных компонентов.
2. Система по п.1, в которой блок поддержки информационных компонентов содержит блок электронной библиотеки, связанный с блоком спецификаций на продукты информационных технологий, блок CASE-средств, связанный с блоком программных продуктов, блок нормативно-технической документации, связанный с блоком выбора модели, блоком базы данных стандартов и блоком средств поддержки тестирования, выходом соединенный с блоком тестирования, выходы блока базы данных стандартов соединены с блоком средств поддержки тестирования и с входом автоматизированной системы поддержки тестирования и с входом автоматизированной системы поддержки построения профиля, выходом соединенной с блоком построения профиля.
3. Система по п.1, в которой блок преобразования информации связан с WEB-системой информационной поддержки.
