XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

ВВЕДЕНИЕ

На данный момент существует множество организаций и различных фирм, занимающихся производством и реализацией услуг для различных сфер человеческой деятельности. Для эффективной работы этих организаций требуется внедрения новых прогрессивных методов управления, основанных на современных информационных технологиях. Для этого необходимо использование новейших средств разработки информационных систем.

Особенностью архитектуры информационной среды современных предприятий является распределенность и неоднородность данных, которые она использует. В настоящее время в целом сформировалась идеология и практика применения информационных технологий.

Целью данного реферата является анализ открытой архитектуры информационных систем

1 ПОНЯТИЕ АРХИТЕКТУРЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Информация – это одно из важнейших средств достижения целей любого вида деятельности, она является решающим фактором, определяющим развитие технологии и ресурсов в целом.

Информационные системы и информационные технологии в настоящее время достигли высокого уровня развития, при котором в результате разработки на первое место выходят не личные интересы заказчика или разработчика, а бизнес-оценка проектов. Именно поэтому сейчас особое внимание уделяется архитектуре информационных систем.

Все информационные системы включают в себя следующие компоненты:

Пользовательский интерфейс – это то, что связано непосредственно с взаимодействием с пользователем;

Бизнес-логика – это ответная реакция приложения на действия пользователя или на внутренние события. Она определяет правила, по которым обрабатываются данные;

Управление данными – это хранение, выбор, обновление или удаление данных задачей;

Рисунок 1 – Компоненты информационной системы

Но данные компоненты взаимодействуют друг с другом по-разному в различных информационных системах.

Архитектура информационной системы – это понятие, которое определяет из каких элементов состоит приложение и как они взаимодействуют друг с другом.

Под составными элементами приложения понимаются программы или модули, которые выполняют некоторые задачи.

Всего есть четыре вида архитектур информационных систем:

Локальная;

Трехслойная.

Клиент-серверная;

Файл-серверная;

Главным критерием выбора архитектуры информационной системы в условиях рыночной экономики является минимизация совокупной стоимости владения системой.

Архитектура информационной системы должна формироваться еще на стадии технико-экономического обоснования системы.

2 СТРУКТУРА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Структура информационной системы представляет собой совокупность ее частей, которые называются подсистемами.

Подсистемой называется часть системы, определенная по некоторому признаку. В целом структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность нескольких подсистем. В данном случае рассматривается структурный признак классификации, подсистемы в свою очередь называют обеспечивающими.

Общая структура всех информационных систем состоит из двух взаимодействующих друг с другом частей:

функциональная часть, которая включает в себя прикладные программы;

среда или системная часть, которая обеспечивает исполнение прикладных программ.

Рисунок 2 – Структура информационной системы

Общая модель открытой информационной системы определяет интерфейсы и протоколы взаимодействия между приложениями в пределах данной открытой системы и взаимодействие между приложениями нескольких систем.

Любая информационная система может вступать во взаимосвязь со следующими элементами «внешнего мира»:

с пользователем (человек или программа);

с внешней средой.

Главным фактором при рассмотрении взаимодействия интерфейса открытой информационной системы с внешней средой является, то что взаимодействие обеспечивается при выполнении нескольких функций:

коммуникации;

взаимосвязь с пользователем;

представление и хранение данных.

3 ОТКРЫТАЯ АРХИТЕКТУРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Определение, которое было принято Комитетом IEEE POSIX 1003 говорит, что открытая система есть «система, которая реализует открытые спецификации на интерфейсы, сервисы (услуги среды) и поддерживаемые форматы данных, достаточные для того, чтобы дать возможность должным образом разработанному прикладному программному обеспечению быть переносимым в широком диапазоне систем с минимальными изменениями, взаимодействовать с другими приложениями на локальных и удаленных системах, и взаимодействовать с пользователями в стиле, который облегчает переход пользователей от системы к системе».

Данное определение способно развивать понимание и реализацию открытых информационных систем.

Также определение комитета POSIX представляет открытую информационную систему как среду с функционирующими приложениями и основанную на стандартах интерфейсов протоколов и форматов данных, которые обеспечивают переносимость приложений.

Ключевым моментом определения POSIX является понятие «открытая спецификация», т.е. «общедоступная спецификация, которая поддерживается открытым, гласным согласительным процессом, направленным на приспособление новой технологии к ее применению, и которая согласуется со стандартами». В соответствии с этим, открытая спецификация является технологически независимой, т.е. не зависит от специфического аппаратного или программного обеспечения, или продуктов конкретного производителя.

Открытыми могут являться конечные или промежуточные системы, но ко всем применяются требования:

возможность переноса прикладных программ на широкий диапазон систем;

взаимодействие с пользователями в стиле, который облегчает переход от системы к системе.

совместная работа с другими прикладными системами на локальных и удаленных платформах;

К тому же, открытые системы располагаются под контролем общественности, именно поэтому организации, которые они затрагивают могут участвовать в разработке открытых систем. Главнейшей характеристикой открытой системы является ее общедоступность и поддержка.

При проектировании открытых информационных систем необходимо отличать понятия «архитектура» и «структура» информационных систем и их функциональных частей.

В качестве архитектуры информационной системы понимается описание ее функций с точки зрения конечных пользователей и интерфейсов взаимодействия с внешней средой.

Декомпозиция заданных функций информационных систем, осуществляемая в процессе проектирования, дает структуру информационных систем в виде взаимодействующих между собой подсистем. Все подсистемы могут быть подразделены на составные части вплоть до неделимых модулей прикладных программ. Таким образом, понятие структуры информационных систем является иерархическим и включает в себя несколько уровней разбиения.

Подход открытых информационных систем на данный момент является главным в области информационных систем и технологий

Одной из основных ветвей развития информатики является создание открытых систем.

Свойство открытости системы означает:

переносимость программного обеспечения на различные аппаратные платформы;

приспособленность системы к изменениям;

приспособленность системы к взаимодействию с другими системами.

Переход к открытым информационным системам позволяет значительно ускорить построение информационных систем, благодаря замене длительной разработки новых систем их сборкой из ранее спроектированных подсистем или быстрой модернизацией уже существующих систем.

Идеологию открытых систем реализуют в своих последних разработках все ведущие фирмы-поставщики средств вычислительной техники, передачи информации и программного обеспечения. Их результативность на рынке информационных технологий и систем определяется согласованной научно-технической политикой и реализацией стандартов открытых систем.

Понятие архитектуры обычно вводится как внешний взгляд на описываемый объект.

Учитывая этот факт необходимо уточнить представление об архитектуре систем и средств, как внешнем их описании с точки зрения того, кто ими пользуется. Архитектура открытой системы, таким образом, оказывается иерархическим описанием ее внешнего облика и каждого компонента с точки зрения:

пользователя (пользовательский интерфейс),

проектировщика системы (среда проектирования),

прикладного программиста (системы и инструментальные средства/среды программирования),

системного программиста (архитектура ЭВМ),

разработчика аппаратуры (интерфейсы оборудования).

Предлагаемый взгляд на архитектуру открытых систем вытекает из необходимости комплексной реализации общих свойств открытости и является расширением принятого понятия об архитектуре.

Открытость подразумевает выделение в системе интерфейсной части (входов и выходов), обеспечивающей сопряжение с другими системами или подсистемами, причем для комплексирования достаточно располагать сведениями только об интерфейсных частях сопрягаемых объектов. Если же интерфейсные части выполнены в соответствии с заранее оговоренными правилами и соглашениями, которых должны придерживаться все создатели открытых систем определенного приложения, то проблема создания новых сложных систем значительно упрощается. Из этого следует, что основой создания открытых систем являются стандартизация и унификация в области информационных технологий.

Основные свойства открытых информационных систем:

Переносимость прикладного программного обеспечения;

Функциональная совместимость (интероперабельность);

Масштабируемость;

Переносимость пользователей;

Расширяемость;

Переносимость данных;

Прозрачность реализаций;

Поддержка пользовательских требований.

Описания и реализации интерфейсов открытой архитектуры могут быть предметом рассмотрения только в пределах данной системы. Тогда свойства ее открытости проявляются только на внешнем уровне. Однако значение идеологии открытых систем состоит в том, что она открывает методологические пути к унификации интерфейсов в пределах родственных по функциям групп компонентов для всего класса систем данного назначения или всего множества открытых систем.

Стандарты интерфейсов этих компонент определяют лицо массовых продуктов на рынке. Области распространения этих стандартов являются предметом согласования интересов разных групп участников процесса информатизации – пользователей, проектировщиков систем, поставщиков программных продуктов и поставщиков оборудования.

Значительное развитие концепция открытости получила в области построения вычислительных сетей, это отразилось на эталонной модели взаимосвязи открытых систем. Идеи открытости широко используются при построении программного, информационного и лингвистического обеспечений информационной системы.

Стандарты, которые обеспечивают открытость программного обеспечения, на данный момент разрабатываются такими организациями, как ISO (International Standard Organization), IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), EIA (Electronics Industries Association) и др.

Также среди стандартов открытости следует обратить внимание на стандарты построения баз данных и файловых систем, графических данных и др.

Архитектура открытых информационных систем пользуется большой популярностью, поскольку обеспечивают различные преимущества для специалистов разного плана в области информационных технологий.

Пользователь открытой системы получает:

новые возможности сохранения вложений;

освобождение от зависимости от одного поставщика аппаратных или программных средств, а также возможность выбора продуктов из предложенных на рынке;

возможность использования информационных ресурсов, имеющихся в других системах.

Проектировщик открытых информационных систем получает:

возможность использования разных аппаратных платформ;

развитые средства инструментальных сред, поддерживающих проектирование;

возможности использования готовых программных продуктов и информационных ресурсов.

возможность совместного использования прикладных программ, реализованных в разных операционных системах;

Возможности модульной организации программных комплексов открытых систем позволяет пересмотреть традиционно сложившееся дублирование функций в разных программных продуктах, из-за чего системы, интегрирующие эти продукты, непомерно разрастаются по объему, теряют эффективность. Известно, что в той же области обработки данных и текстов многие продукты, предлагаемые на рынке по ряду функций, дублируют друг друга, а иногда и подменяют функции операционных систем.

Важное значение для создания открытых систем имеют унификация и стандартизация средств межпрограммного интерфейса, или, другими словами, необходимо наличие профилей информационных систем для информационного взаимодействия программ, входящих в информационные системы. Профилем открытой системы называют совокупность стандартов и других нормативных документов, обеспечивающих выполнение системой заданных функций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение можно сделать вывод о том, что архитектура открытых информационных систем – это сложный и многообразный вопрос, который требует тщательного анализа.

Разнообразие задач, решаемых с помощью информационных систем (ИС), привело к появлению множества разнотипных систем, различающихся принципами построения и заложенными в них правилами обработки информации. Поэтому возникла необходимость организации информационных процессов и технологий с использованием системного подхода, в основу которого положена архитектура информационных систем.

В процессе выполнения реферата повторила и закрепила знания, полученные во время лекционных и практических занятий.

В результате работы были рассмотрены понятия архитектуры и информационной системы. Также описана структура информационной системы, архитектура открытых информационных систем.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Рыбальченко М.В. Архитектура информационных систем [Электронный ресурс] URL: http://venec.ulstu.ru/lib/disk/2017/574.pdf (Дата обращения 30.09.2020)

А.В. Бойченко, В.К. Кондратьев, Е.Н. Филинов. Основы открытых информационных систем. [Электронный ресурс]: 2-е издание, переработанное и дополненное. Под ред. Кондратьева В.К. //Издательский центр АНО «ЕОАИ». – М.:, 2004. – 128 с. URL: http://shpora1.do.am/_ld/2/245_LNa.pdf (Дата обращения 03.04.2020)

Открытые системы, процессы стандартизации и профили стандартов [Электронный ресурс] URL: http://citforum.ru/database/articles/art_19.shtml (Дата обращения 30.09.2020)

Открытая архитектура информационных систем [Электронный ресурс] URL: https://www.osp.ru/os/2015/01/13045323 (Дата обращения 30.09.2020)

Открытые системы. Сервис-ориентированная архитектура [Электронный ресурс] URL: https://www.it-claim.ru/Education/Course/ISDevelopment/Lecture_6.pdf (Дата обращения 01.10.2020)

Архитектуры компьютеров и их основные подсистемы [Электронный ресурс] URL: https://studopedia.ru/1_84436_arhitekturi-kompyuterov-i-ih-osnovnie-podsistemi.html (Дата обращения 01.10.2020)

Технологии открытых систем [Электронный ресурс] URL: https://intuit.ru/studies/courses/3609/851/lecture/31654 (Дата обращения 01.10.2020)

Архитектура информационных систем [Электронный ресурс] URL: https://studme.org/282474/informatika/osnovnye_ponyatiya#847 (Дата обращения 01.10.2020)

Код для цитирования: Скопировать