Основные проблемы 1.При рассмотрении интероперабельности, как объекта управления, возникает вопрос: «Что такое интероперабельность?» 2.Нужна ли интероперабельность? Если нужна, то какой подход к управлению интероперабельностью выбрать? 3.Как моделировать и измерить интероперабельность?

Что такое интероперабельность?

Определения интероперабельности Известно множество определений интероперабельности: –ISO/IEC 24765, Systems and Software Engineering Vocabulary - the ability of two or more systems or components to exchange information and to use the information that has been exchanged –ISO/IEC 19500, Open Distributed Processing General Inter-ORB Protocol (GIOP) - the ability for two or more Object Request Brokers (ORB) to cooperate to deliver requests to the proper object –IEEE - the ability of two or more systems or components to exchange information and to use the information that has been exchanged –IDABC EIF* - the ability of information and communication technology (ICT) systems and of the business processes they support to exchange data and to enable sharing of information and knowledge –DARPA** - the ability of systems, units, or forces to provide services to and accept services from other systems, units or forces and to use the services so exchanged to enable them to operate effectively together *Interoperable Delivery of European eGovernment Services to public Administrations, Businesses and Citizens - IDABC **The Defense Advanced Research Projects Agency - DARPA

Определения интероперабельности Источник: Air Force Institute of Technology

Интероперабельность и функциональная совместимость С учетом того, какие механизмы используются для достижения цели, можно выделить различные виды интероперабельности –несколько видов – могут быть обеспечены одновременно В работах по ОС используется понятие функциональной совместимости С учетом того, какова сложность совместимых систем (подсистем, элементов), можно говорить о различных уровнях функциональной совместимости Имеются модели, определяющие уровни интероперабельности, которые по существу аналогичны уровням функциональной совместимости

Виды интероперабельности ВидИсточникХарактеристика ТехническаяLCIF (1), ЕНИП РАН, IDABC(2) Обмен цифровыми сигналами (1), способность к обмену сигналами и данными (2) СинтаксическаяLCIF, ЕНИП РАНСпособность к обмену данными СемантическаяLCIF, IDABC, ЕНИП РАН Способность к обмену информацией ПрагматическаяLCIFСпособность к совместному использованию информации в контексте решаемых задач ДинамическаяLCIFСпособность к совместному использованию информации с учетом изменяющихся условий функционирования ОрганизационнаяIDABCСпособность к согласованному функционированию на основе обмена информацией КонцептуальнаяLCIFСпособность к совместному использованию информации в условиях согласования допущений и ограничений ИнтеграционнаяIASI (1), MITRE (2)Общий формат для всех моделей (1), потребитель не ощущает гетерогенности среды (2) УнифицирующаяIASIЕдиные форматы на мета уровнях для связывания семантически эквивалентных моделей ФедеративнаяIASIОбщая онтология На основе обменаMITREПреобразование информации к нуждам потребителя

Степени интероперабельности в эталонной модели интероперабельности НАТО Degree 1: Unstructured Data Exchange –Network Connectivity –Document Exchange –Message Exchange Degree 2: Structured Data Exchange –Network Management –Graphics Exchange –Web Access –Data Object Exchange Degree 3: Seamless Sharing of Data –Formal Messages –Common Data Exchange –System Management –Security Management Degree 4: Seamless Sharing of Information –Common Information –Distributed Applications НАТО разработало ЭМ NC3TA Reference Model for Interoperability (NMI), в которой выделено 4 степени интероперабельности (в зависимости от возможности обмена данными и информацией):

Уровни интероперабельности (модель LISI)

Уровни интероперабельности (модель LCIF) Модель the Levels of Conceptual Interoperability Framework (LCIF)* задает три уровня интероперабельности : –интеграция –интероперабельность –совместимость *Tolk A., Muguira J. The Levels of Conceptual Interoperability Model, Simulation Interoperability Workshop, Florida, 2003

Разновидности интероперабельности Источник: Air Force Institute of Technology

Уровни функциональной совместимости Уровни функциональной совместимости характеризуют потребительские качества, возможности полученных решений с точки зрения степени функциональной совместимости систем и их компонентов На одном уровне функциональной совместимости может потребоваться несколько видов интероперабельности

Уровни функциональной совместимости в автоматизированных системах Источник: IEC 65/290/DC Device Profile Guideline

Уровни функциональной совместимости в автоматизированных системах Способность к одновременному функционированию (Coexistence) – способность двух или более устройств, безотносительно к тому, кто их произвел, к независимому друг от друга функционированию в одной коммуникационной среде или к одновременной работе с использованием одинаковых коммуникационных протоколов без помех для режима функционирования других устройств в сети. Способность к соединению (Interconnectability) – способность двух или более устройств, безотносительно к тому, кто их произвел, к совместной работе с использованием одинаковых коммуникационных протоколов и соединительных интерфесов Способность к взаимодействию (Interworkability) – способность двух или более устройств, безотносительно к тому, кто их произвел, к поддержке обмена между собой сведениями о режимах функционирования с использованием одинаковых коммуникационных интерфейсов и типов прикладных данных Интероперабельность (Interoperability) – способность двух или более устройств, безотносительно к тому, кто их произвел, к совместной работе на основе использования одного или более распределенных приложений. Прикладные данные, их семантика, функциональные возможности устройств, должны позволять замену используемых устройств на аналогичные, полученные от другого производителя. Интероперабельность достигается, если эксплуатируемое устройство и система используют одинаковые стандарты, включая как базовую, так и опционную части (профиль стандартов) Взаимозаменяемость (Interchangeability) – способность двух или более устройств, безотносительно к тому, кто их произвел, к совместной работе с использованием одного или более распределенных приложений, используя одинаковые коммуникационные протоколы и интерфейсы, обеспечивая возможность выполнения любого распределенного приложения при остановке любого из устройств с сохранением ранее имевшихся функциональных возможностей.

Не техническая интероперабельность Источник: Air Force Institute of Technology

Рекомендации Использовать определение интероперабельности, данное в официальном стандарте, например: –Интероперабельность – способность двух или более систем или компонентов к обмену информацией и к использованию этой информации (ISO/IEC 24765) При выделении уровней интероперабельности учитывать, что на низших уровнях интероперабельности достигается способность машин к совместному функционированию, а на высших – способность людей к совместной целенаправленной деятельности, на основе использования технических средств При выделении видов и степеней интероперабельности в максимальной мере ориентироваться на стандарты и востребованность рынком

Техническая интероперабельность Техническая интероперабельность – способность двух или более информационных систем или их компонентов к обмену информацией и к использованию этой информации с выделением подуровней: –Семантического (семантическая интероперабельность) – способность различных информационных систем и их компонентов, построенных возможно по различным техническим принципам, к согласованному функционированию на основе единой, недвусмысленной, адекватной трактовки значения информации, полученной в результате обмена –Синтаксического (синтаксическая интероперабельность) – способность различных информационных систем и их компонентов к совместному использованию данных на основе согласования кодов, форматов и типов данных –Физического (физическая интероперабельность) – способность различных информационных систем и их компонентов к обмену данными и совместному использованию данных на основе поддержки согласованных интерфейсов, коммуникационных протоколов и механизмов доступа к хранилищам данных

Организационная интероперабельность Организационная интероперабельность – способность различных бизнес-субъектов, бизнес-объектов и бизнес-процессов, использующих возможно различную информационную инфраструктуру, к согласованному функционированию на основе обмена информацией Это предполагает формирование согласованных потоков работ и набора услуг, предоставляемых по требованию граждан и организаций, а также формирование механизма идентификации и оценки приоритета таких услуг на различных уровнях

Связь между организационной и технической интероперабельностью Организационная интероперабельность: –согласование целей, ролей и политик, относящихся к узловым вопросам функционирования и развития предприятия, на основе принятой стратегии функционирования, использующей бизнес- процессы с механизмами реализации Техническая интероперабельность: –семантическая интероперабельность основывается на синтаксической, которая базируется на физической Для связывания на стыке организационной и технической интероперабельности выделяется промежуточный уровень, При движении «сверху-вниз» на уровне организационной интероперабельности определяются знания и компетенции, необходимые для формирования и анализа требований к системе При движении «снизу-вверх» знания и компетенции, полученные при создании системы, используются при формировании стратегий и политик, относящихся к организационной интероперабельности Организационная интероперабельность Техническая интероперабельность Стандарты, форматы, протоколы ИТ (технологии) Политики, стратегии (люди) Знания, компетенции, информированность

Подходы к управлению интероперабельностью

Пусть интероперабельность рассматривается в качестве цели управления, тогда для её достижения следует решить ряд взаимосвязанных технических, организационных, управленческих, экономических, правовых и других задач Одна из основных задач – наладить, согласовать, координировать, гармонизировать потоки работ, бизнес- процессы и информационные архитектуры в диапазоне от внутрикорпоративных до межведомственных границ Возможно два подхода: –материализованная координация (warehoused enterprise) – создание новой сущности, в которой обеспечен необходимый уровень согласования для заранее определенных потоков работ, процессов и архитектур –виртуальная координация (virtual enterprise) – необходимый уровень согласования устанавливается по мере необходимости, с возможностью изменения набора затрагиваемых потоков работ, процессов и архитектур

Достоинства и недостатки подходов Материализация: –достоинства: упрощение технических решений, снижение нагрузки на сети передачи данных повышение качества используемых данных –недостатки: невысокая мобильность возможность конфликтов с владельцами данных Виртуализация: –достоинства: мобильность сохранение монополии владельцев данных –недостатки: сложность, снижение надежности недоступность отдельных процессов и систем на стадии исполнения

Подходы к виртуализации Известно три модели виртуализации: –Иерархическая модель, в рамках которой выделяется ответственная организация, определяющая порядок выполнения потоков работ. Подход определяет три модели: Централизованную, в рамках которой доминирующее или специально назначенное ведомство произвольно определяет общую структуру потока работ С участием исполнителей (participative), в рамках которой все заинтересованные стороны вовлекаются в процесс определения структуры потока работ Децентрализованную, в рамках которой каждая из заинтересованных сторон независимо формирует свою часть общего потока работ –Рыночная модель, в рамках которой формальные соглашения между заинтересованными сторонами не заключаются, и каждая из организаций, отвечающая за определенный поток работ, выбирает сервис-провайдера, включая интерфейс, используемый для обеспечения обмена данными и потоков работ –Ситуационная (ad-hoc) модель, в рамках которой предварительное определение структуры потока работ не проводится и процессы выполняются согласно пожеланиям организаций с учетом их текущих потребностей

Ожидания заинтересованных сторон На примере европейского e-Gov заинтересованные стороны применительно к проблеме управления интероперабельностью высказали следующие пожелания: Источник: Study on Interoperability at Local and Regional Level. Final Version – Version 2.0, 20 April 2007.

Управление интероперабельностью В первом приближении выделяются четыре группы ключевых факторов, связанных с управлением интероперабельностью: –Политические ( Political) – связанные с учетом основных политических и институциональных проблем в привязке к политическим деятелям –Законодательные (Legal) – связанные с потребностью в законодательных актах –Управленческие (Managerial) – связанные с организационными, управленческими и технологическими проблемами и их решением путем обращения к чиновникам и управляющим –Экономические (Economic) – связанные с финансированием и бюджетированием Источник: Study on Interoperability at Local and Regional Level. Final Version – Version 2.0, 20 April 2007.

Управление интероперабельностью Вопросы технического управления интероперабельностью составляют только часть (причем, не самую большую) задачи Успешное управление интероперабельностью возможно только при согласованной работе управленцев и инженеров, на основе подходящей модели Подходу, основанному на виртуализации, можно отдать предпочтение

Моделирование интероперабельности

Руководства по интероперабельности Основа для моделирования интероперабельности – Руководства по обеспечению интероперабельности (Interoperability Frameworks) Руководства служат для: –выделения операционных уровней системы предприятия, на которых предполагается обеспечить интероперабельность: данные, сервисы, процессы, бизнес –выявления имеющихся концептуальных, технических и организационных проблем, препятствующих обеспечению интероперабельности на выделенном операционном уровне –поиска решений по преодолению указанных ограничений на основе методик, приведенных в руководстве

Некоторые известные модели интероперабельности E-Government Interoperability Frameworks Levels of Information System Interoperability (LISI) capabilities model (DARPA) Multilateral Interoperability Programme (MIP) Information Exchange Data Model (IEDM) NATO C3 Technical Architecture Reference Model for Interoperability (NC3TA NMI) A MITRE Framework for Information Interoperability* The Levels of Conceptual Interoperability Framework (LCIF)** *Seligman L., Rosenthal А. A Framework for Information Interoperability. The Edge Mitre's Advanced Technology Newsletter 8(1): 3-4, 2004 **Tolk A., Muguira J. The Levels of Conceptual Interoperability Model, Simulation Interoperability Workshop, Florida, 2003

Инициативы по интероперабельности в ЭП Interoperability framework Country Last version Release date e-GIFUK CCIFrance SAGAGermany DIFDenmark IDABC AGEU EAGUSA e-GIF New Zealand

Формирование руководств по интероперабельности

Архитектурный подход

В рамках процесса управления конкретным проектом исходными данными для управления интероперабельностью служат сведения о потоках работ и организации информационного обмена, полученные в ходе работ по архитектурному планированию и управлению Основным инструментом архитектурного планирования и управления является архитектурный подход Архитектурные процессы целесообразно рассматривать, как старшие по отношению процессам обеспечения интероперабельности Методологической основой технического управления интероперабельностью является архитектурный подход

Архитектурный подход Архитектурный подход – методология построения систем уровня предприятия на основе совместного, взаимоувязанного и согласованного рассмотрения функций организации, среды ее деятельности, информационно-коммуникационной инфраструктуры, а также различных аспектов, характеризующих особенности функционирования создаваемой системы Создание систем с использованием архитектурного подхода предполагает три уровня рассмотрения: –миссия, стратегия и бизнес-цели, определяющие направления развития бизнеса в целом, его долгосрочные цели и задачи –бизнес-архитектура – определяющая с учетом миссии, стратегии развития и долгосрочных бизнес-целей необходимую организационную структуру и правила, используемые в процессе разработки и реализации системы –системная архитектура – определяющая совокупность сервисов, данных и технических решений (ИКТ-инфраструктуру) для обеспечения информационной поддержки в соответствии с требованиями и правилами, определенными на уровне бизнес- архитектуры

Архитектурный подход, как отражение политик и стратегий

Архитектура и планирование развития СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ СТРАТЕГИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ в цикле развития предприятия (миссия, цели, услуги и функции, система управления) Новые законы?! Как надо завтра ? Как надо послезавтра ? Политика, стратегия, цели, планы, ограничения Бизнес-модель Техническая архитектура Практика использования Детальная реализация Логическая модель Как надо сегодня ? Новая культура?! Текущие потребности? ВРЕМЯ в цикле трансформации ИС (ИТ-сервисы, приложения, платформы, ИКТ-стандарты, инфраструктура)

Абстрагирование и конкретизация архитектур Реализованная система Архитектура деятельности (бизнес- архитектура) - эталонные модели Системная архитектура - эталонные модели Технологическая архитектура - эталонные модели Архитектура деятельности ("бизнес- архитектура«, знания) - конкретные модели Системная архитектура (логическая, информация) - конкретные модели Технологическая архитектура (физическая, данные) - конкретные модели Эталонная архитектура Реализация системы предприятия Логическая и физическая архитектуры «Рамочный» стандарт (в т.ч. предприятия) Конкретный проект

Рекомендации по реализации архитектурного подхода

Выделение согласованного набора точек зрения на архитектуру ОС Формирование репозитория моделей архитектуры, включая способы связывания моделей между собой Формирование репозитория типовых сервисов Связывание с ТОС для успешного применения ИКТ-стандартов

ТОС и архитектурный подход ТОС следует рассматривать как эффективный инструмент реализации архитектурного подхода Основываясь на методах функциональной стандартизации, используя концепцию ключевых интерфейсов, которые оказывают решающее влияние на раскрытие способности системы в целом и/или ее частей к взаимодействию, ТОС позволяет успешно выделять в распределенных, гетерогенных системах объекты стандартизации и реализовывать их на основе открытых стандартов Это позволяет в едином ключе согласовывать потоки работ и/или целевые сервисы на уровне взаимодействующих бизнес-систем, а также компьютерных систем и их компонентов Для однозначного понимания правил и норм, установленных в стандартах ТОС использует профили

Выводы Определение интероперабельности с ориентацией на стандарты и лучшие практики с выделением тех аспектов, которые оказывают ключевое воздействие на цели (цель) управления Виртуализация Руководство по интероперабельности, учитывающее слоистый характер модели Архитектурный подход и ТОС

Для информации Батоврин Виктор Константинович, зав. кафедрой информационных систем Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технический университет) – МИРЭА тел. (495)