Відкриті системи обробки інформації

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІНСТИТУТ ІНФОРМАЦІЙНО-ДІАГНОСТИЧНИХ СИСТЕМ

КАФЕДРА ЗАСОБІВ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсова робота

з дисципліни: «Засоби і системи технічного захисту,

автоматизація обробки інформації»

на тему: «Відкриті системи обробки інформації»

 

 

 

 

 

Виконала:                                                                                                       

 

Перевірив:                                                                                                                         

 

 

 

Дата____________________Оцінка__________Підпис________________

 

 

 

КИЇВ 2013 
Вступ

 

Обчислювальна техніка досить стрімко розвивалася. У результаті було створено безліч пристроїв і програм до них. Така велика кількість різних програмно-апаратних засобів та систем призвело до несумісності багатьох з них. Вирішувати проблему в даній області, як практично і в будь-яких інших предметних областях, можна шляхом вироблення єдиних правил, які потім набувають статусу галузевих, національних і міжнародних стандартів. Для вирішення даної проблеми на міжнародному рівні було запропоновано використовувати принцип відкритих систем.

Застосування підходу відкритих систем в даний час є основною тенденцією в галузі інформаційних технологій та засобів обчислювальної техніки, що підтримують ці технології. Ідеологію відкритих систем реалізують у своїх останніх розробках всі провідні фірми - постачальники засобів обчислювальної техніки, передачі інформації, програмного забезпечення та розробки прикладних інформаційних систем. Їх результативність на ринку інформаційних технологій і систем визначається узгодженою (в перед конкурентної фазі) науково-технічною політикою і реалізацією стандартів відкритих систем.

Відкрита система (англ. "Open system") - це обчислювальна середовище, що складається з апаратних і програмних продуктів і технологій, розроблених відповідно до загальнодоступними і загальноприйнятими (міжнародними) стандартами.

Відкрита система - це система, яка складається з компонентів, що взаємодіють один з одним через стандартні інтерфейси.

Основним призначенням відкритих систем для користувачів апаратних і програмних комп'ютерних продуктів і технологій є незалежність від постачальника, орієнтованого на виробництво подібних продуктів і використання цієї технології. Суть ідеї полягає в тому, що споживачі можуть набувати будь-який продукт такого постачальника (фірми, компанії), нарощуючи потужність своєї системи. Це стосується як апаратних, так і програмних засобів.

 

Області застосування принципів відкритих систем (ПВС).

ПВС застосовуються при побудові систем всіх класів і призначень, що входять як компоненти в інформаційну інфраструктуру:

• Обчислювальних;
• Інформаційних (спираються на бази даних);
• Телекомунікаційних.

Слід зазначити, що ПВС поширюються також на системи реального часу і вбудовані мікропроцесорні системи. Різниця полягає лише в тому, що для систем різних класів використовуються різні групи стандартів.

У розвитку і застосуванні ПВС зацікавлені всі учасники процесу інформатизації:

• Користувачі;
• Проектувальники систем і системні інтегратори;
• Виробники технічних і програмних засобів обчислювальної техніки та засобів телекомунікацій;
• розробники стандартів.
 

1. Аналітичний огляд технічної та

наукової літератури з стану розробок теми роботи

 

Стандарти відкритих систем:

В даний час у світі існує кілька авторитетних співтовариств, що займаються виробленням стандартів відкритих систем, такі як: POSIX, ISO, EIA, IEEE та інші. Найбільш важливою діяльністю в цій області є діяльність комітетів POSIX. Надалі викладено короткий огляд цієї діяльності.

Перша робоча група POSIX ( Portable Operating System Interface ) була утворена в IEEE в 1985 р. на основі UNIX- орієнтованого комітету з стандартизації / usr / group (нині UniForum). Звідси видно первісна спрямованість роботи POSIX на стандартизацію інтерфейсів ОС UNIX. Однак поступово тематика роботи робочих груп POSIX (а з часом їх стало декілька) розширилася настільки, що стало можливим говорити не про стандартну ОС UNIX, а про POSIX - сумісних операційних середовищах, маючи на увазі будь-яку операційну середу, інтерфейси яких відповідають специфікаціям POSIX.

Зараз функціонують і регулярно випускають документи наступні робочі групи POSIX:

• POSIX 1003.0. Робоча група, що випускає "Керівництво по POSIX-сумісним середах Відкритих Систем". Це керівництво містить зведену інформацію про роботу і поточний стан документів усіх інших робочих груп POSIX, а також інших тематично пов'язаних організацій, пов'язаних зі стандартизацією інтерфейсів Відкритих Систем.
• POSIX 1003.1. Інтерфейси системного рівня та їх прив'язка до мови Сі. У документах цієї робочої групи визначаються обов'язкові інтерфейси між прикладною програмою і операційною системою. З випуску першої версії цього документа почалася робота POSIX, і він найбільшою мірою пов'язаний з ОС UNIX, хоча в даний час інтерфейси 1003.1 підтримуються в будь-якій операційній середовищі, претендує на відповідність принципам Відкритих Систем. Зауважимо, що незважаючи на очевидну важливість 1003.1, в документі відсутні специфікації багатьох важливих інтерфейсів, зокрема, інтерфейси системних викликів, що забезпечують взаємодії між процесами.
• POSIX 1003.2. Shell і утиліти. Робоча група специфицирует стандартний командний мова shell, заснований головним чином на Bourne shell, але включає деякі риси Korn shell. Крім того, в документах цієї робочої групи специфіковано близько 80 утиліт, які можна викликати із процедур shell або прямо з прикладних програм. У документах серії 1003.2a описуються додаткові кошти, що дозволяють користувачам працювати з системою за допомогою тільки ASCII -терміналів.
• POSIX 1003.3. Загальні методи перевірки сумісності з POSIX. Метою робочої групи є розробка методології перевірки відповідності реалізацій стандартам POSIX. Документи робочої групи використовуються в різних організаціях при розробці тестових наборів.
• POSIX 1003.4. Засоби, що надаються системою для прикладних програм реального часу. Відповідно до визначення 1003.4, системою реального часу вважається система, що забезпечує передбачуване і обмежений час реакції. Робота ведеться в трьох секціях: файлові системи реального часу, узгоджені багатопотокових (multithread) архітектури, а також у секції, що займається такими питаннями, як семафори і сигнали.
• POSIX 1003.5. Прив'язка мови Ада до стандартів POSIX. У документах цієї робочої групи визначаються правила прив'язки програм, написаних мовою Ада, до системних засобів, визначеним у POSIX 1003.1.
• POSIX 1003.6. Розширення POSIX, пов'язані з безпекою. Розроблюваний набір стандартів базується на критеріях міністерства оборони США і визначатиме безпечне середовище POSIX.
• POSIX 1003.7. Розширення , пов'язані з адмініструванням системи. Стандарт, що розробляється робочою групою, буде визначати загальний інтерфейс системного адміністрування, зокрема, різнорідних мереж . Відправною точкою є модель OSI.
• POSIX 1003.8. Прозорий доступ до файлів. Будуть забезпечені інтерфейси і семантика прозорого доступу до файлів, розподіленим в мережі. Робота грунтується на аналізі існуючих механізмів: NFS, RFS, AFS та FTAM.
• POSIX 1003.9. Прив'язка мови Фортран. Визначаються правила прив'язки прикладних програм, написаних мовою Фортран, до основних системних засобів.
• POSIX 1003.10. Спільні риси прикладної середовища суперкомп'ютерів (Application Environment Profile - AEP).
• POSIX 1003.11. Спільні риси прикладної середовища обробки транзакцій (On - line Transaction Processing Application Environment - OLTP).
• POSIX 1003.12. Незалежні від протоколів комунікаційні інтерфейси. Розробляються два стандартних набору інтерфейсів для незалежних від мережевих протоколів комунікацій " процес - процес". Результати повинні забезпечувати одноманітну роботу з TCP / IP, OSI та іншими системами комунікацій.
• POSIX 1003.13. Спільні риси прикладних середовищ реального часу. POSIX 1003.14. Спільні риси прикладних середовищ мультипроцессоров. Крім іншого, повинні бути запропоновані відповідні розширення стандартів інших робочих груп.
• POSIX 1003.15. Розширення, пов'язані з пакетною обробкою. Визначаються інтерфейси користувача та адміністратора і мережеві протоколи для пакетної обробки.
• POSIX 1003.16. Прив'язка мови Сі. Завдання проекту, що виконується реально робочою групою 1003.1, полягає у виробленні правил прив'язки міжнародного стандарту мови Сі (ISO 9989) до незалежних від мови інтерфейсів, визначеним POSIX 1003.1-1990 (ISO 9945-1).
• POSIX 1003.17. Довідкові послуги і простір імен. Завданням робочої групи є аналіз і вироблення рекомендацій по роботі з довідниками і простором імен в контексті X.500.
• POSIX 1003.18. Спільні риси середовища POSIX - платформи. В одному документі мають бути специфіковані основні характеристики інтерактивної багатокористувацької прикладної платформи, що відповідає стандартам POSIX. Робота виконується групою 1003.1.

В Україні прийнято користуватися ГОСТ 28906-91 "Системы обработки информации. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель" що повність відповідає міжнародним стандартам ISO 7498-84, ISO 7498-84 Доп.1-84 " Information processing systems. Open Systems Interconnection. Basic Reference Model".

Технічна та наукова література

В книжці:

Батоврин В.К., Дешко И.П., Журавлев Е.Е., Коваленко С.М., Кочемасов А.В., Лебедев А.В., Мордвинов В.А., Олейников А.Я., Петров А.Б., Смирнов Н.А., Теряев Е.Д., Тювин Ю.Д. / Основы построения открытых систем. Учебное пособие / М., ИРЭ РАН. 1999 - 97 с.

Викладаються основні підходи до аналізу, синтезу та побудови відкритих інформаційних, обчислювальних і телекомунікаційних систем.

 

В статтях:

• Кузнецов С. / Открытые системы, процессы стандартизации и профили стандартов.

Розглянуто відкриті системи в цілому: поняття,властивості, архітектура, переваги використання, стандарти ат профілі стандартів.

• Стырин Е.М. / Государственное управление на основе открытых данных: перспективы развития.

У роботі розглядаються перспективи використання відкритих даних для стимулювання залученості громадян у вирішення суспільних проблем. На прикладі кращих світових практик демонструються можливості створення нових продуктів і послуг на основі відкритих даних, які представляють громадську цінність. Формулюється ряд супутніх проблем, облік яких дозволить успішно впроваджувати проекти відкритих даних на практиці.

• Олейников А. Я., Журавлев Е. Е. / Современное состояние и перспективы развития технологии открытых систем.

Розглянуто стан сучасного розвитку технологій відкритих систем отробки інформації та перспективи його подальшого розвитку.

• Васютович В. В. Современное состояние и перспективы развития стандартизации в области ИТ и проектирования систем в России.

Розглянуто створення та впровадження інформаційних систем різних рівнів і призначень на основі використання сучасних інформаційних технологій, інтеграції інформаційних, обчислювальних, телекомунікаційних ресурсів та застосування технології відкритих систем.

• Филинов Е. Н.. Стандарты в формировании и развитии национальной информационной инфраструктуры России.

Запропоновано методологічний підхід до формування профілів інформаційної інфраструктури регіонів Росії, враховуючи, що національна інформаційна інфраструктура складається поступово на основі конкретних інформаційних ресурсів, створюваних в регіонах.

Запропоновано методику формування та застосування профілів відкритих інформаційних систем, яка базується на використанні міжнародних стандартів і специфікацій на програмні інтерфейси і протоколи взаємодії між компонентами інформаційних систем і між різними інформаційними системами.

• Щербо В. К.. Стандартизация вычислительных сетей и взаимосвязей между ними.

Розглянуть стандартизацію та взаємозв’язок між мережами, а також розглянуто проблеми стандартизації.

 

2. Перспективи розвитку

 

Підхід відкритих систем забезпечує занадто багато переваг, щоб можна було ігнорувати його в Україні. Проглядаються, як мінімум, два необхідних і невідкладних дії.

По-перше, необхідно виконати ряд наукових проектів, пов'язаних з аналізом реалізованості міжнародних стандартів у наших умовах, вибором і розробкою профілів стандартів відкритих систем по областях їх застосування, як технічної основи інформаційної інфраструктури суспільства.

По-друге, потрібно виробити і погодити стандарти інтерфейсів на розробку або придбання апаратних і програмних засобів.

Перспективи розвитку відкритих систем в Україні колосальні наприклад: створення «Розумного міста».

У сучасній урбаністики (науці про планування та розвитку міст) використовується термін «розумне місто» (« smart city »), який означає одночасне виконання наступних умов:

• Городяни стають максимально поінформованими в реальному часі про що виникають у місті подіях: як сприятливих , так і складних;
• Інформація про всі сфери життєдіяльності в місті стає легко доступною та зручною у використанні людьми, у яких немає спеціальних навичок і знань предметної області.
• Взаємовідносини громадян з міською владою будуються на принципах відкритості , підзвітності та прозорості діяльності останніх.
• В основу взаємовідносин влади і громадян покладені послуги, які забезпечують права громадян на задоволення їх повсякденних потреб;
• Інформаційні технології забезпечують максимально комфортну віртуальне середовище (простір в мережі Інтернет) для взаємодії громадян між собою, а також з різними службами міста в режимі 24 години/7 днів на тиждень. При цьому віртуальний простір (веб- сайти, блоги, соціальні мережі, в яких присутні влади та громадяни) існує гармонійно або, іншими словами, відображає фізичну реальність що відбувається в місті в режимі реального часу.

Таким чином, концепція «розумного міста» передбачає повсюдну інформаційну підтримку громадян в їх життєдіяльності в місті.

Що також має перспективу для спеціалістів з технічного захисту інформації, адже вони знатимуть докладну ситуацію навколо об’єктів що охороняють.

Також перспективою є використання відкритих технологій для дистанційного навчання, що вже широко використовується закордоном.

На мою думку відкриті системи було б доцільно використовувати при дистанційній роботі на підприємствах де не потрібно постійно бути присутнім на робочому місці.

 

3. Пропозиції по використанню спеціалістам з

технічного захисту інформації та автоматизація її обробки

 

Обов'язковими властивостями відкритих систем є:

• переносимість;

• інтероперабільность;

• масштабованість;

• доступність програмного і апаратного забезпечення для розвитку та модернізації.

У відкритих системах широко використовуються об'єктно-орієнтовані і функціонально-розподілені інформаційні технології . На різних етапах аналізу і синтезу систем виникають проблеми розбиття (декомпозиції) їх на підсистеми, завдань на підзадач, а програмного забезпечення - на окремі програми і підпрограми.

В об'єктно-орієнтованих відкритих системах декомпозиція системи на об'єкти здійснюється з урахуванням зручності подальшого детального аналізу, розробки та впровадження системи. Одним з найбільш важливих критеріїв виділення компонентів відкритої системи є мінімізація числа апаратно-залежних її компонент. Об'єктно-орієнтований підхід дозволяє звести проектування відкритої системи до оптимального синтезу функціонально незалежних компонент (об'єктів), що спільно виконують задані функції системи з необхідною ефективністю, і дозволяє адаптувати систему до знову з'являтимуться завданням за рахунок набору специфічних властивостей (спадкування і інш.). Таким чином, значно знижуються витрати на розробку, впровадження і модифікацію систем.

Об'єктно-орієнтований підхід породив створення розподіленої середовища обробки даних, що включає системи обробки даних, інформації і знань.

Технологія розподіленої обробки даних являє стандартний набір мережевих служб для виконання прикладних процесів, розосереджених по групі абонентських систем ( по гетерогенної мережі). При цьому створюються розподілені бази і банки даних. Обробка інформації в базі ведеться на комп'ютері клієнта, а підтримання бази в актуальному стані - на сервері. Доступ користувачів до БД і адміністрування нею здійснюються за допомогою системи управління розподіленою базою даних (СУРБД).