Понятие профиля ИС. Цели и принципы формирования профилей информационных систем

При создании и развитии сложных, распределенных, тиражируемых ИС требуется гибкое формирование и применение гармонизированных совокупностей базовых стандартов и нормативных документов разного уровня, выделение в них требований и рекомендаций, необходимых для реализации заданных функций ИС. Для унификации и регламентирования такие совокупности базовых стандартов должны адаптироваться и конкретизироваться применительно к определенным классам проектов, функций, процессов и компонентов ИС. В связи с этой потребностью выделилось и сформировалось понятие профилей ИС, как основного инструмента функциональной стандартизации. В настоящее время ведется работа по созданию профилей ИС в области металлургии, банковской сферы, нефтяной отрасти и т.д.

Профиль - это совокупность нескольких (или подмножество одного) базовых стандартов с четко определенными и гармонизированными подмножествами обязательных и факультативных возможностей, предназначенная для реализации заданной функции или группы функций.

Для формирования и применения профиля некоторого объекта или процесса выделяется функциональная характеристика объекта стандартизации. Далее в профиле выделяются и устанавливаются допустимые факультативные возможности и значения параметров каждого базового стандарта и/или нормативного документа, входящего в профиль. При этом профиль не может противоречить использованным в нем базовым стандартам и нормативным документам. Он должен применять выбранные из альтернативных вариантов факультативные возможности и значения параметров только в пределах допустимых значений.

На базе одной совокупности базовых стандартов могут формироваться и утверждаться различные профили для разных проектов ИС и сфер применения. Эти ограничения базовых документов профиля и их гармонизация, проведенная разработчиками профиля, должны обеспечивать качество, совместимость и корректное взаимодействие компонентов системы, соответствующих профилю, в заданной области его применения.

Базовые стандарты и профили в зависимости от проблемно-ориентированной области применения ИС могут использоваться как непосредственные директивные, руководящие или рекомендательные документы, а также как нормативная база, необходимая при выборе или разработке средств автоматизации технологических этапов или процессов создания, сопровождения и развития ИС.

На практике профили ИС унифицируют и регламентируют только часть требований, характеристик, показателей качества объектов и процессов, выделенных и формализованных на базе стандартов и нормативных документов. Другая часть функциональных и технических характеристик ИС определяется заказчиками и разработчиками творчески, без учета положений нормативных документов.

Следует рассматривать две группы профилей:

1. регламентирующие архитектуру и структуру ИС;

2. регламентирующие процессы проектирования, разработки, применения, сопровождения и развития ИС.

В зависимости от области распространения профили могут иметь разные категории и соответственно разные статусы утверждения: профили конкретной ИС, определяющие стандартизованные проектные решения в пределах данного проекта (например, проект ИС для конкретного предприятия); профили ИС, предназначенные для решения некоторого класса прикладных задач (например, информатизация отрасли).

Состояние и развитие стандартизации в области информационных технологий характеризуются следующими особенностями:

- несколько сотен международных и национальных стандартов не полностью и неравномерно удовлетворяют потребности в стандартизации объектов и процессов создания и применения сложных ИС;

- длительные сроки разработки, согласования и утверждения международных и национальных стандартов (3-5 лет) приводят к их консерватизму и хроническому отставанию от современных технологий создания сложных ИС;

- стандарты современных ИС должны учитывать необходимость построения ИС как открытых систем, обеспечивать их расширяемость при наращивании или изменении выполняемых функций: переносимость программного обеспечения и возможность взаимодействия с другими ИС;

- в области ИС функциональными стандартами поддержаны и регламентированы только самые простые объекты и рутинные, массовые процессы: телекоммуникация, программирование, документирование программ и данных;

- наиболее сложные и творческие процессы создания и развития крупных распределенных ИС (системный анализ и проектирование, интеграция компонентов и систем, испытания и сертификация ИС и т. п.) почти не поддержаны требованиями и рекомендациями стандартов из-за разнообразия содержания, трудности их формализации и унификации;

- пробелы и задержки в подготовке и издании стандартов высокого ранга, а также текущая потребность в унификации и регламентировании современных объектов и процессов в области ИС приводят к созданию многочисленных нормативных и методических документов отраслевого, ведомственного или фирменного уровней;

- последующие селекция, совершенствование и согласование нормативных и методических документов в ряде случаев позволяют создать на их основе национальные и международные стандарты.

В международной функциональной стандартизации ИТ принята жесткая трактовка понятия профиля. Считается, что его основой могут быть только международные и национальные, утвержденные стандарты - не допускается использование стандартов де-факто и нормативных документов фирм. Подобное понятие профиля активно используется в международных функциональных стандартах, конкретизирующих и регламентирующих основные процессы и объекты взаимосвязи открытых систем, в которых возможна и целесообразна жесткая формализация профилей. К ним относятся, например, функциональные стандарты ИСО 10607 - 10613 и соответствующие им ГОСТ Р (ISO/IES ISP 10607:1995 Информационные технологии. Международные стандартизованные профили AFTnn). Однако при таком подходе невозможны унификация, регламентирование и параметризация множества конкретных функций и характеристик сложных объектов архитектуры и структуры современных ИС.

Новый, прагматический подход к разработке и применению профилей ИС состоит в использовании совокупности адаптированных и параметризованных базовых международных и национальных стандартов и открытых спецификаций, отвечающих стандартам де-факто и рекомендациям международных консорциумов.

Основными целями применения профилей при создании и использовании ИС являются

- снижение трудоемкости проектов ИС;

- повышение качества компонентов ИС;

- обеспечение расширяемости ИС по набору прикладных функций и масштабируемости;

- обеспечение возможности функциональной интеграции в ИС задач, которые раньше решались раздельно;

- обеспечение переносимости прикладного программного обеспечения.

- Выбор стандартов и документов для формирования профилей ИС зависит от того, какие из этих целей определены приоритетными.

Профили ИС, как сложной системы с иерархической структурой, могут включать в себя:

- стандартизованные описания функций, выполняемых данной системой;

- стандартизованные описания взаимодействия системы с внешней средой;

- стандартизованные интерфейсы между приложениями и средой ИС;

- профили отдельных функциональных компонентов, входящих в систему.

При этом, как уже говорилось ранее, при практическом формировании и применении профилей ИС в ряде случаев можно использовать региональные, национальные стандарты, стандарты де-факто и ведомственные нормативные документы.

Для эффективного использования конкретного профиля необходимо:

- выделить объединенные логической связью проблемно-ориентированные области функционирования, где могут применяться стандарты, общие для одной организации или группы организаций;

- идентифицировать стандарты и нормативные документы, варианты их использования и параметры, которые необходимо включить в профиль;

- документально зафиксировать участки конкретного профиля, где требуется создание новых стандартов или нормативных документов, и идентифицировать характеристики, которые могут оказаться важными для разработки недостающих стандартов и нормативных документов этого профиля;

- формализовать профиль в соответствии с его категорией, включая стандарты, различные варианты нормативных документов и дополнительные параметры, которые непосредственно связаны с профилем;

- опубликовать профиль и/или продвигать его по формальным инстанциям для дальнейшего распространения.

При использовании профилей ИС следует обеспечить проверку корректности их применения путем тестирования, испытаний и сертификации, для чего должна быть создана технология контроля и тестирования в процессе применения профиля. Она должна поддерживаться совокупностью методик, инструментальных средств, составом и содержанием оформляемых документов на каждом этапе обеспечения и контроля корректности применения соответствующей версии и положений профиля.

Структура и содержание профилей информационных систем

Разработка и применение профилей являются органической частью процессов проектирования, разработки и сопровождения ИС. Профили характеризуют каждую конкретную ИС на всех стадиях ее жизненного цикла, задавая гармонизированный набор базовых стандартов, которым должна соответствовать система и ее компоненты. Профиль развивается одновременно с системой.

Проектированию системы предшествует стадия предпроектного обследования объекта автоматизации, результатом которой являются его функциональная и информационная модели, определение целей создания системы и состава ее функций. Стандарты, важные с точки зрения заказчика, должны задаваться в техническом задании (ТЗ) на проектирование системы и составлять ее первичный профиль. То, что не задано в ТЗ, остается первоначально на усмотрение разработчика системы, который, руководствуясь требованиями ТЗ, может дополнять и развивать профили ИС и впоследствии согласовать их с заказчиком.

Таким образом, профиль конкретной системы не является статичным, он развивается и конкретизируется в процессе проектирования ИС и оформляется в составе документации проекта системы. При этом в профиль конкретной системы включаются спецификации компонентов, разработанных в составе данного проекта, и спецификации использованных готовых программных и аппаратных средств, если эти средства не специфицированы соответствующими стандартами.

После завершения проектирования и испытаний системы, в ходе которых проверяется ее соответствие профилю, профиль применяется как основной инструмент сопровождения системы при эксплуатации, модернизации и развитии.

При формировании и применении профилей конкретных ИС можно использовать международные, национальные стандарты и ведомственные нормативные документы, а также стандарты де-факто при условии доступности соответствующих им спецификаций.

Для обеспечения корректного применения профилей их описания должны содержать:

- определение целей использования данного профиля;

- точное перечисление функций объекта или процесса стандартизации, определяемого данным профилем;

- формализованные сценарии применения базовых стандартов и спецификаций, включенных в данный профиль;

- сводку требований к ИС или к ее компонентам, определяющих их соответствие профилю, и требований к методам тестирования соответствия;

- нормативные ссылки на конкретный набор стандартов и других нормативных документов, составляющих профиль, с точным указанием применяемых редакций и ограничений, способных повлиять на достижение корректного взаимодействия объектов стандартизации при использовании данного профиля;

- информационные ссылки на все исходные документы.

Профиль жизненного цикла должен определять стадии создания, сопровождения и развития ИС, а также все основные и поддерживающие процессы, выполняемые на протяжении жизненного цикла.

Нормативные документы, регламентирующие жизненный цикл ИС и ее профилей, либо задаются директивно в ТЗ на создание системы, либо выбираются разработчиком в зависимости от характеристик проекта. Эти нормативные документы, адаптированные и конкретизированные с учетом характеристик проекта и условий разработки, составляют профиль жизненного цикла конкретной системы. В этом профиле должен быть учтен набор этапов, частных работ и операций, связанных с разработкой и применением профилей ИС, специфицирующих ее проектные решения. При этом надо иметь в виду итерационный характер формирования и ведения профилей конкретной ИС, связанный с итерациями самих процессов проектирования и сопровождения системы. Профиль ЖЦ ИС определяет состав всех профилей ИС.

К основным функциональным профилям относятся, например:

- профиль прикладного программного обеспечения;

- профиль среды ИС;

- профиль защиты информации в ИС;

- профиль инструментальных средств, встроенных в ИС.

Прикладное программное обеспечение является всегда проблемно-ориентированным и определяет основные функции информационной системы, которые взаимодействуют между собой и со средой. Поэтому функциональные профили ИС должны включать в себя гармонизированные базовые стандарты. При использовании функциональных профилей ИС следует еще иметь в виду согласование (гармонизацию) этих профилей между собой. Необходимость такого согласования возникает, в частности, при использовании стандартизованных API-интерфейсов (Application Program Interface), в том числе интерфейсов приложений со средой их функционирования, интерфейсов приложений со средствами защиты информации. При согласовании функциональных профилей возможны также уточнения профиля среды ИС и профиля встраиваемых инструментальных средств создания, сопровождения и развития прикладного программного обеспечения.

Профиль среды содержит стандарты взаимодействия ИС с внешней средой и стандарты взаимодействия внутренних элементов системы.

Профиль защиты информации в ИС должен обеспечивать реализацию политики информационной безопасности, разрабатываемой в соответствии с требуемой категорией безопасности и критериями безопасности, заданными в ТЗ на систему. Функциональная область защиты информации включает в себя функции защиты, реализуемые разными компонентами ИС:

- функции защиты, реализуемые операционной системой;

- функции защиты от несанкционированного доступа, реализуемые на уровне программного обеспечения промежуточного слоя;

- функции управления данными, реализуемые СУБД;

- функции защиты программных средств, включая средства защиты от вирусов;

- функции защиты информации при обмене данными в распределенных системах, включая криптографические функции;

- функции администрирования средств безопасности.

Профиль инструментальных средств, встроенных в ИС, должен отражать решения по выбору методологии и технологии создания, сопровождения и развития конкретной ИС. В этом профиле должна быть указана ссылка на описание выбранных методологии и технологии, выполненное на стадии эскизного проектирования ИС. Состав инструментальных средств, встроенных в ИС, определяется на основании решений и нормативных документов об организации сопровождения и развития ИС. При этом должны быть учтены правила и порядок, регламентирующие внесение изменений в действующие системы. Функциональная область профиля инструментальных средств, встроенных в ИС, охватывает функции централизованного управления и администрирования, связанные с:

- контролем производительности и корректности функционирования системы в целом;

- управлением конфигурацией прикладного программного обеспечения, тиражированием версий;

- управлением доступом пользователей к ресурсам системы и конфигурацией ресурсов;

- перенастройкой приложений в связи с изменениями прикладных функций ИС;

- настройкой пользовательских интерфейсов (генерация экранных форм и отчетов);

- ведением баз данных системы;

- восстановлением работоспособности системы после сбоев и аварий.

Дополнительные ресурсы, необходимые для функционирования встроенных инструментальных средств (минимальный и рекомендуемый объем оперативной памяти, размеры требуемого пространства на дисковых накопителях и т. д.), должны быть учтены в разделе проекта, относящемся к среде ИС.

Выбор инструментальных средств, встроенных в ИС, должен производиться в соответствии с требованиями профиля среды ИС. Ссылки на соответствующие стандарты, входящие в профиль среды, должны быть указаны и в профиле инструментальных средств, встроенных в ИС. В этом профиле должны быть также предусмотрены ссылки на требования к средствам тестирования, которые необходимы для процессов сопровождения и развития системы и должны быть в нее встроены.

В число встроенных в ИС средств тестирования должны входить средства функционального тестирования приложений, тестирования интерфейсов, системного тестирования и тестирования серверов/клиентов при максимальной нагрузке.