Что означает интероперабельность в открытых системах
Интероперабельность
Интероперабельность (англ. interoperability — способность к взаимодействию) — это способность продукта или системы, интерфейсы которых полностью открыты, взаимодействовать и функционировать с другими продуктами или системами без каких-либо ограничений доступа и реализации. [1]
Содержание
Способность к взаимодействию программного обеспечения
Интероперабельность программного обеспечения (функциональность программного обеспечения) — способность программного продукта выполнять набор функций, определённых в его внешнем описании и удовлетворяющих заданным или подразумеваемым потребностям пользователей. [2]
Средства поддержки
Средством поддержки способности к взаимодействию программных компонентов являются:
Примечания
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Интероперабельность» в других словарях:
интероперабельность — функциональная совместимость совместное функционирование сетей Возможность совместного использования данных программами на различных компьютерах, разработанных различными фирмами. Для взаимодействия необходимы сети «процесс процесс»,… … Справочник технического переводчика
Mail.Ru Агент — Главное окно программы Mail.Ru Агент Тип Система мгновенного обмена сообщениями Разработч … Википедия
Классификатор информационных систем по синергетическим признакам сложности — Классификация информационных систем по синергетическим признакам сложности выстраивается по мере роста сложности информационных систем (ИС) по основным описанным выше синергетическим признакам, то есть признакам увеличения склонности к нехватке… … Википедия
Windows Azure — Разработчик Microsoft Семейство ОС Windows … Википедия
Функциональность программного обеспечения — способность программного продукта выполнять набор функций: определенных в его внешнем описании; и удовлетворяющих заданным или подразумеваемым потребностям пользователей. Синонимы: Интероперабельность программного обеспечения См. также: Качество… … Финансовый словарь
Текстовый файл — Запрос «TXT» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Пиктограммное описание текстового файла с CSV данными Текстовый файл компьютер … Википедия
CORBA — (обычно произносится [корба], иногда жарг. [кобра]; англ. Common Object Request Broker Architecture общая архитектура брокера объектных запросов) технологический стандарт написания распределённых приложений, продвигаемый… … Википедия
GIOP — (General Inter ORB Protocol) абстрактный протокол в распределённых объектных системах, обеспечивающий интероперабельность брокеров. Стандарты, связанные с данным протоколом, выпускает Object Management Group (OMG). IIOP (Internet Inter Orb… … Википедия
ICCCM — Справочное руководство соглашений по межклиентским взаимодействиям (Спецификация взаимодействия клиентов, англ. Inter Client Communication Conventions Manual, ICCCM) стандарт X Window System, обеспечивающий интероперабельность X клиентов в… … Википедия
Что означает интероперабельность в открытых системах
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СИСТЕМЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ И ИХ ИНТЕГРАЦИЯ
Интероперабельность. Основные положения
Information technologies. Industrial automation systems and integration. Interoperability. Basic principles
Дата введения 2013-09-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институтом радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН (ИРЭ им.В.А.Котельникова РАН)
2 ВНЕСЕН Техническими комитетами по стандартизации ТК 459 «Информационная поддержка жизненного цикла изделий» и ТК 22 «Информационные технологии»
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь, 2018 г.
Введение
На этой основе в настоящем стандарте описывается единый подход к обеспечению интероперабельности для систем самого широкого класса.
Интенсивное применение ИКТ в различных организациях (на предприятиях, в исследовательских, образовательных, лечебных учреждениях и др.) привело к обобщенному понятию «электронное предприятие» (e-enterprise). Соответственно возникло понятие «интероперабельность предприятия» (enterprise interoperability). Следует различать «внутреннюю интероперабельность» предприятия, касающуюся взаимодействия информационных систем внутри организации, и «внешнюю», обеспечивающую интероперабельность с организациями-партнерами. Хотя настоящий стандарт предназначен в первую очередь для систем промышленной автоматизации, он имеет гораздо более широкое назначение. На его основе могут создаваться интероперабельные системы самого широкого класса по масштабу и областям применения с учетом их особенностей.
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт определяет:
— основные понятия, связанные с понятием «интероперабельность»;
— подходы к достижению интероперабельности и имеющиеся барьеры;
— единый подход к обеспечению интероперабельности информационных систем широкого класса;
— основные этапы по достижению интероперабельности.
1.2 Настоящий стандарт предназначен для заказчиков, поставщиков, разработчиков, потребителей, а также персонала, сопровождающего информационные системы и осуществляющего программное обеспечение и услуги.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты и документы:
Р 50.1.022-2000 Рекомендации по стандартизации. Информационная технология. Государственный профиль взаимосвязи открытых систем России. Версия 3
Р 50.1.041-2002 Рекомендации по стандартизации. Информационные технологии. Руководство по проектированию профилей среды открытой системы (СОС) организации-пользователя
ГОСТ Р ИСО/МЭК 7498-1-99 Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель. Часть 1. Базовая модель
3 Термины, определения и сокращения
3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 1.1-2005, ГОСТ Р 1.12-2004, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 архитектура (arhitecture): Фундаментальная организация системы, реализованная в ее компонентах, их взаимосвязях друг с другом и с окружающей средой, и руководящие правила проектирования и развития системы. Термин «архитектура» определяется в стандартах системной и программной инженерии применительно к системам.
3.1.2 аттестационное тестирование интероперабельности (interoperability testing): Оценка соответствия реализации стандартам, указанным в профиле интероперабельности.
3.1.3 барьер интероперабельности (interoperability barrier): Несовместимость сущностей, которая препятствует обмену информацией с другими сущностями, использованию сервисов или общему пониманию обмененных элементов.
3.1.4 внешняя интероперабельность предприятия (external enterprise interoperability): Интероперабельность, которая определяет взаимодействие предприятия с другими предприятиями и конкурентоспособность предприятия на рынке.
3.1.5 внутренняя интероперабельность предприятия (internal enterprise interoperability): Интероперабельность внутренней инфраструктуры (корпоративной системы) предприятия.
3.1.6 глоссарий интероперабельности (glossary): Термины и определения, используемые в области интероперабельности с толкованием, иногда переводом на другой язык, комментариями и примерами.
3.1.7 интегрированная система (integrated system): Система, в которой все входящие в нее подсистемы работают по единому алгоритму, т.е. имеет единую точку управления.
3.1.8 интероперабельность (interoperability): Способность двух или более информационных систем или компонентов к обмену информацией и к использованию информации, полученной в результате обмена.
3.1.10 интероперабельность предприятия (enterprise interoperability): Способность предприятий или находящихся в них сущностей (объектов) осуществлять эффективную связь и взаимодействие.
3.1.12 масштабируемость (scalability): Способность обеспечивать функциональные возможности вверх и вниз по упорядоченному ряду прикладных платформ, отличающихся по быстродействию и ресурсам.
3.1.13 организационная интероперабельность (organizational interoperability): Способность участвующих систем достигать общих целей на уровне бизнес-процессов.
3.1.14 открытая система (open system): Система, реализующая достаточно открытые спецификации или стандарты для интерфейсов, служб и форматов, облегчающая прикладному программному средству, созданному должным образом:
— перенос его с минимальными изменениями в широком диапазоне систем, использующих продукты от разных производителей (поставщиков);
— взаимодействие с другими приложениями, расположенными на локальных или удаленных системах;
— взаимодействие с людьми в стиле, облегчающем переносимость пользователя.
3.1.15 переносимость (portability): Степень легкости, с которой прикладные программные средства и данные могут быть перенесены с одной прикладной платформы на другую.
3.1.16 план (стратегия) развития стандартов (roadmap): Документ, предусматривающий последовательность разработки необходимых стандартов для обеспечения интероперабельности.
3.1.17 подход к достижению интероперабельности (interoperability approach): Способ, с помощью которого решаются проблемы и преодолеваются барьеры интероперабельности.
3.1.18 профиль интероперабельности (interoperability profile): Согласованный набор стандартов, структурированный в терминах модели интероперабельности.
3.1.19 реализация (solution): Программно-аппаратная реализация конкретной интероперабельной системы в соответствии с профилем интероперабельности.
3.1.20 семантическая интероперабельность (semantic interoperability): Способность любых взаимодействующих в процессе коммуникации информационных систем одинаковым образом понимать смысл информации, которой они обмениваются.
3.1.21 техническая интероперабельность (technical interoperability): Способность к обмену данными между участвующими в обмене системами.
3.1.22 уровень интероперабельности (interoperability concern): Уровень, на котором осуществляется взаимодействие участников.
3.1.23 электронное предприятие (e-enterprise): Предприятие, организация либо учреждение, в котором большинство функций выполняется на базе использования информационно-коммуникационных технологий.
3.1.24 эталонная модель интероперабельности (interoperability reference model): Развитие известной эталонной семиуровневой модели взаимосвязи открытых систем.
3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
4 Общие положения
Для обеспечения соответствия настоящему стандарту любое конкретное решение о достижении интероперабельности должно быть получено разработчиком ИС на основе единого подхода, содержащего ряд последовательных этапов. К этим этапам относятся: разработка концепции, построение архитектуры, построение проблемно-ориентированной модели интероперабельности, построение в терминах этой модели профиля интероперабельности, программно-аппаратная реализация ИС в соответствии со стандартами, входящими в профиль и аттестационное тестирование [2], [3]. Необходима также разработка документа, содержащего план (стратегию) разработки стандартов, а также глоссария по проблеме интероперабельности.
В основе единого подхода должна лежать эталонная модель интероперабельности.
5 Эталонная модель интероперабельности
Эталонная модель интероперабельности представляет собой развитие семиуровневой базовой эталонной модели ВОС согласно ГОСТ Р ИСО/МЭК 7498-1-99 (рисунок 1), [3], [4]*.
Для систем конкретных классов на базе эталонной модели интероперабельности должны создаваться проблемно-ориентированные модели интероперабельности, которые могут иметь большее число уровней.
5.1 Технический уровень
Технический уровень описывает синтаксис или форматы передаваемой информации, заостряя внимание на том, как представлена информация в коммуникационной среде. Технический уровень включает такие ключевые аспекты, как открытые интерфейсы, службы связи, интеграция данных и промежуточный слой программного обеспечения (Middleware), представление и обмен данными, службы доступности и защиты информации. Техническая интероперабельность достигается главным образом за счет использования стандартных протоколов связи типа TCP/IP.
Интероперабельность (аппаратно-программная совместимость)
Интероперабельность трудно достижима, но она обеспечивает возможность выбора аппаратных и программных средств из огромного разнообразия, представленного на рынке, вместо ограниченного выбора компонентов монопольного производителя закрытой системы.
Открытая интероперабельная система должна обладать способностью коммуникации и с другими уровнями АСУ предприятия, обеспечивая одновременно безопасность поступающей извне информации.
Масштабируемость (наращиваемость):
Масштабируемость позволяет применять одни и те же аппаратные и программные средства как для больших, так и для малых систем в пределах одной организации.
Стандартность пользовательского интерфейса:
Открытые системы должны иметь стандартный пользовательский интерфейс, чтобы выполнить требование о возможности интеграции с другими системами (в данном случае под «другой системой» понимается человек). Стандартизация пользовательского интерфейса снимает необходимость обучения операторов при переходе от одной открытой системы к другой.
Средства достижения открытости:
Для обеспечения возможности построения открытых систем рынок должен быть наполнен программными и аппаратными средствами, которые являются взаимозаменяемыми, производятся независимыми предприятиями и удовлетворяют требованиям общепринятых стандартов. Ниже мы кратко опишем такие продукты.
Промышленные сети и протоколы
Наиболее распространенными в России являются сети Modbus, Profibus, CAN, Ethernet. Оборудование, совместимое с ними, выпускается сотнями конкурирующих предприятий в разных странах мира, что обеспечивает отсутствие монопольных цен.
Наибольшая часть средств промышленной автоматизации, представленных на Российском рынке, имеет интерфейсы RS-232, RS-485, RS-422, CAN, Ethernet, USB. Большое значение для повышения степени открытости имеют преобразователи интерфейсов и межсетевые шлюзы, которые позволяют объединять в единую систему несовместимое по интерфейсам и протоколам оборудование.
Для взаимодействия открытых систем на программном уровне наибольшее распространение получила DCOM-технология фирмыMicrosoft, воплощенная в промышленный стандарт OPC (OLE for Process Control), который пришел на смену устаревшей технологии DDE (Dynamic Data Exchange). Стандарт ОРС обеспечил возможность применения оборудования различных производителей практически с любыми SCADA, имеющимися на рынке, поскольку большинство из них поддерживает стандарт OPC.
Интерфейс между SCADA и пользователем в настоящее время выполняется примерно одними и теми же визуальными средствами, которые стали стандартом де-факто: кнопки пуск/стоп, цифровое табло, линейный или радиальный индикатор уровня, цветовая сигнализация, окна с текстовыми сообщениями, окна ввода данных, графики и т.п. Такой интерфейс легко осваивается операторами АСУ ТП.
Важным достоинством SCADA пакетов, повышающим степень их открытости, является связь с программами Microsoft Office (Word, Excel, Access), которая снижает затраты на обучение персонала и расширяет возможности представления и обработки результатов измерений.
Совместимость баз данных со SCADA обеспечивает широко распространенный язык запросов SQL, соответствующий международному стандарту и поддерживаемый несколькими СУБД (системами управления базами данных), например, Informix, Sybase, Ingres, MS SQL Server.
Обеспечение в некоторых SCADA пакетах возможности программирования на языке Visual Basic, а также возможность встраивания ActiveX и COM объектов сторонних производителей позволяет адаптировать SCADA к аппаратуре, не поддерживающей стандарт ОРС, а также применить принцип повторного использования программного кода, написанного для других приложений.
Что означает интероперабельность в открытых системах
Статья «Обеспечение интероперабельности авиационных беспилотных летательных аппаратов»
Представляем Вашему вниманию статью «Обеспечение интероперабельности авиационных.
подробнее
Приказы об утверждении национального стандарта РФ ГОСТ Р «Информационные технологии. Интероперабельность. Основные положения»
Приказы об утверждении национального стандарта РФ ГОСТ Р «Информационные.
подробнее
Уведомление о разработке проекта документа национальной системы стандартизации
30.11.2021 размещено уведомления о разработке проекта стандарта. Проект.
подробнее
В настоящее время всё большую роль в области информационных технологий играет так называемая «проблема интероперабельности». Под интероперабельностью будем понимать способность систем и компонентов к взаимодействию, основанному на использовании информационно-коммуникационных технологий (ИКТ).
Причина того, что в настоящее время проблема интероперабельности приобретает всё большее значение, лежит, в первую очередь, в том, что сегодня практически ни одна сфера жизни не обходится без использования ИКТ, а их развитие и насыщение разнородными средствами вычислительной техники привело к созданию гетерогенной среды, в которой разнородные компоненты должны взаимодействовать друг с другом. причем уровень гетерогенности постоянно увеличивается. Основным инструментом решения проблемы интероперабельности или «прозрачности» гетерогенной среды выступает последовательное применение принципов открытых систем и методологии функциональной стандартизации.
Свойство интероперабельности, наряду со свойством переносимости, составляет одно из важнейших свойств открытых систем, и в настоящее время всё большее внимание уделяется именно вопросам обеспечения интероперабельности для информационных систем (ИС) различного масштаба (от наносистем до GRID-систем и сверхсложных систем) и ИС различного назначения. Особенно много работ появляется в связи с решением задач формирования и развития информационного общества, включая такие сферы, как наука, образование, здравоохранение, государственное управление, библиотечное и музейное дело. Можно констатировать, что обеспечение интероперабельности является одной из главных основ формирования и развития информационного общества.
Следует отметить, что долгое время решалась проблема т.н. «технической» интероперабельности, связанная с выбором стандартов на протоколы связи. Эту проблему можно считать к настоящему времени в основном решенной. В настоящее время термин интероперабельность получил расширенное значение. Это связано, главным образом, с тем, что ИКТ в своем развитии стали основой для формирования и развития социо-технических систем. В таких системах существует необходимость не просто в обмене данными, но и в эффективном использовании информации, где понятие «информация» может получать различные смысловые наполнения в зависимости от рассматриваемой отрасли человеческой деятельности. Укрупнённо, можно говорить о переходе к «семантической» интероперабельности.
Тематика открытых систем имеет фундаментальные и прикладные аспекты, фундаментальные аспекты решаются в основном в рамках проектов РФФИ, где выполнено, начиная с 1993 г. более 20 проектов.
В данной рубрике сайта представлены основные проблемы и результаты работ по интероперабельности.
Интероперабельность ПО: кто и зачем борется с ней?
Человеку для полноценного существования необходимо общение. Компьютерным программам для полноценной работы необходим обмен данными. Проблемы с социализацией чреваты психологическими осложнениями для человека. Проблемы с обменом данных чреваты потерей функциональности для программы.
Интероперабельность – ключ к нормальной работе компьютерных программ
Социализация – ключ к гармоничному существованию человеческой личности. Интероперабельность – ключ к нормальной работе компьютерных программ. В идеальном мире информационных технологий проблем с интероперабельностью нет. Программы беспрепятственно обмениваются данными, следуя общепринятым конвенциям (форматы файлов, протоколы, структуры данных и т.д.).
ЕГАИС
Впервые запущенная в 2005 году, система контроля за производством и реализацией алкоголя ЕГАИС надолго останется хрестоматийным примером решением, в котором нарушено максимальное количество правил интероперабельности. Используемые в первых версиях ЕГАИС интерфейсы обмена данных с большой вероятностью даже не были специфицированы. В связи с этим, создание аналогичного ПО для реализации функций ЕГАИС было в принципе невозможно. (Но даже если бы такое ПО было разработано, пользоваться им было бы невозможно, поскольку оно не прошло бы обязательной сертификации.) Первые версии ЕГАИС не предусматривали возможности взаимодействия с другим ПО, вынуждая всех пользователей вести двойной учет: отдельно в стандартной учетной системе и отдельно в ЕГАИС. Наконец, безальтернативное использование ЕГАИС было закреплено на законодательном уровне – вмешательство государства привело к катастрофе, которая в принципе не могла возникнуть в условиях рынка.
В реальном мире проблемы с интероперабельностью встречаются повсеместно по двум причинам: плохая работа программистов и нежелание поставщиков ПО обеспечить возможность полноценного обмена данными со своими программами.
Низкая культура разработки, которая приводит к появлению неинтероперабельного ПО, будет оставаться проблемой, поскольку в мире существуют некомпетентные разработчики. Но говорить о ней отдельно нет надобности. Достаточно ограничить свой выбор надежными поставщиками, которые не позволяют себе использовать труд некомпетентных программистов, и эта проблема отпадет сама собой.
Проблема становится гораздо сложнее, когда в основе отсутствия интероперабельности лежат коммерческие интересы. В этом случае поставщик прекрасно осведомлен о том, как сделать свое программное обеспечение интероперабельным, но сознательно этого не делает. Хуже того, поставщик сознательно создает препятствия для совместимости.
Когда несовместимость выгодна
Идеальный конкурентный рынок порождает только интероперабельные программы. Чем c большим числом систем способна взаимодействовать некоторая программа, тем прочнее ее конкурентные позиции. Напротив, несовместимость часто является следствием неконкурентного развития рынка. Не чувствуя реальной угрозы со стороны конкурентов, доминирующий поставщик начинает увеличивать собственные прибыли, мешая конкурентам создавать совместимые продукты.
Почему техническое превосходство не всегда приводит к победе на рынке?
Есть принципиальная разница между формирующимся и уже сформировавшимся рынком. В первом случае побеждает тот поставщик, который предлагает продукт с наиболее выгодными характеристиками. Во втором случае разработать перспективный продукт мало – нужно еще преодолеть действие так называемого «сетевого эффекта» (network effect). Суть его заключается в том, что стоимость продукта возрастает по мере роста числа пользователей. Например, никому не нужен сверхсовременный мобильный телефон, с которого нельзя дозвониться пользователям обычной мобильной связи – подавляющее большинство покупателей предпочтут менее совершенное в технологическом плане, но более практическое решение. Любой поставщик, стремящийся изменить статус-кво на рынке, вынужден разрабатывать стратегию борьбы с сетевым эффектом. В случае программного обеспечения эта борьба тем легче, чем выше уровень интероперабельности ПО.
Существует три основных способа обеспечения совместимости. Первый – спецификация или стандарт, в которых с достаточной подробностью описаны используемые в программе интерфейсы обмена данными. Второй – открытая эталонная реализация, которую разработчики совместимого ПО могут брать за образец при создании аналогичных программ. Наконец, наиболее затратный способ – обратный инжиниринг (reverse engineering), когда разработчики совместимого ПО вынуждены действовать наощупь, добиваясь совместимости методом проб и ошибок.
Общепринятым является первый способ, т.е. разработка ПО на основании спецификации. Эталонная реализация может быть полезным дополнением к опубликованной спецификации, хотя сама по себе редко бывает достаточна. Что касается реверс-инжиниринга, то, не говоря о чрезвычайно высокой затратности этого способа, он практически никогда не позволяет добиться полностью удовлетворительной совместимости, особенно при разработке сложных программ. Однако в отдельных случаях этот метод дает впечатляющие результаты: в частности, именно так была реализована совместимость с форматами данных Microsoft Office в офисном пакете OpenOffice.org.
Идеология одна – бизнес разный
Было бы наивно объяснять различия в поведении участников софтверного рынка разницей их идеологии. Основополагающие несоответствия кроются в их бизнес-моделях. При этом прослеживается любопытная особенность: компании поддерживают беспрепятственную интероперабельность в тех областях, которые не связаны непосредственно с их основным источником прибыли, в то время как в области своих непосредственных коммерческих интересов они ведут себя гораздо более ревниво.
Например, Microsoft либерально относится к производителям аппаратного обеспечения под Windows и программного над Windows. В то же время, действия компании в области обеспечения совместимости Windows с другими ОС намного менее однозначны. Так, в 1993 году отсутствие со стороны Microsoft достаточной информации для обеспечения интероперабельности с ее операционными системами послужило поводом для инициирования антимонопольного разбирательства в Европе со стороны Novell. Десять лет спустя Еврокомиссия признала обоснованность таких претензий, обязав Microsoft опубликовать необходимые сведения.
Таким образом, каждый крупный поставщик рынка ИТ имеет свою область «предпочтительного доминирования», за пределами которой он искренне отстаивает принципы свободы рынка и интероперабельности. В общей картине несколько выделяются лишь Open Source-компании, которые «из принципа» отстаивают принцип интероперабельности даже в сфере своих непосредственных коммерческих интересов, однако сравнивать их с традиционными крупными ИТ-компаниями не имеет смысла. Open Source – это принципиально другой подход к бизнесу, и объемы прибыли поставщиков ПО с открытым кодом в принципе не могут приблизиться к объемам прибыли традиционных компаний.
Существует целый арсенал средств, позволяющих создать препятствия для конкурентов. Во-первых, поставщик может не публиковать сведения об используемых форматах данных и протоколах обмена, либо сознательно публиковать их лишь в частичном виде, не позволяя конкурентам добиться полной совместимости. Например, такова была политика Macromedia и далее Adobe в отношении формата Flash. Даже после открытия спецификаций в рамках проекта Open Screen Project в 2008 году часть спецификаций ключевых компонентов остается закрытой (отсутствует спецификация видео-кодека, используемого в Flash, права на который не принадлежат Adobe).
Во-вторых, поставщик может формально следовать одному из принятых в отрасли стандартов, однако при этом сознательно включать в свои программы дополнительные функции, не предусмотренные им. В этой ситуации конкурентам придется разрабатывать программы, которые неизбежно будут обладать ограниченной интероперабельностью. Такова пресловутая тактика embrace, extend and extinguish (воспринять, расширить и уничтожить). В 90-е годы прошлого века она применялась Microsoft при создании собственной реализации языка Java, лишь ограниченно совместимой с реализацией от Sun Microsystems.