концепция платформы ан2 v1.6
45
КОНЦЕПЦИЯ ИТПЛАТФОРМЫ «АН2» Версия: 1.6 МОСКВА 2015 г.
Transcript of концепция платформы ан2 v1.6
КОНЦЕПЦИЯ ИТ-‐ПЛАТФОРМЫ «АН2»
Версия: 1.6
МОСКВА
2015 г.
2
АННОТАЦИЯ
Настоящий документ определяет концепцию базовой компьютерной среды (далее Система), и включает предпосылки ее создания, цели, задачи и требования к Системе, предполагаемую архитектуру, возможности, принципы функционирования и примеры возможного использования, а также ожидаемый социально-‐экономический эффект.
Рабочее название Системы – Платформа «АН2» (далее Платформа или Платформа АН2).
Документ является базовым для последующих документов определяющих Систему.
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
1 Введение ......................................................................................................................... 4
2 Предпосылки создания Системы ................................................................................... 6 2.1 Интернет ............................................................................................................................... 6 2.2 Корпоративный уровень ..................................................................................................... 8 2.3 Межкорпоративный уровень ............................................................................................. 9 2.4 Государство ........................................................................................................................ 11
3 Цели и задачи создания Системы ................................................................................ 13
4 Основные требования к Системе .................................................................................. 14 4.1 Интернет/Интранет среда информационных объектов ................................................. 14 4.2 Общие требования ............................................................................................................ 17 4.3 Операционная система ..................................................................................................... 18 4.4 Система управления базами данных ............................................................................... 19 4.5 Сервер управления объектами ........................................................................................ 19 4.6 Сервер приложений .......................................................................................................... 21
5 Концепция реализации Системы ................................................................................. 23 5.1 Название Системы ............................................................................................................. 23 5.2 Назначение системы ......................................................................................................... 23 5.3 Элементы информационной структуры .......................................................................... 23 5.4 Арихтектура системы ........................................................................................................ 23 5.5 Компоненты системы ........................................................................................................ 27
6 Прикладное использование Платформы ..................................................................... 31 6.1 Базовые объекты и приложения ...................................................................................... 31 6.2 Корпоративные приложения ............................................................................................ 31 6.3 Межкорпоративная среда информационно-‐деловой кооперации .............................. 32 6.4 Интернет объектов ............................................................................................................ 33
7 Социально-‐экономический эффект .............................................................................. 35
8 Заключение ................................................................................................................... 37
ГЛОССАРИЙ ......................................................................................................................... 38
4
1 ВВЕДЕНИЕ
Платформа «АН2» позиционируется как перспективный отечественный программный комплекс, предназначенный для создания унифицированной Интернет/Интранет среды взаимодействующих информационных объектов.
Создание такой среды является эволюционным синергетическим развитием возможностей Интернета, будущее которого характеризуется более активным и глубоким информационным взаимодействием участников сети, формированием сети интегрированных интеллектуальных агентов (устройств и сервисов).
Общее название такой среды – Интернет объектов, или АН2-‐среда.
Под информационными объектами (АН2-‐объектами) понимаются программные представления, реализующие цифровые проекции реальных или абстрактных объектов действительности, обладающие собственной поведенческой логикой и специфицированной структурой. АН2-‐объект создается в соответствии с информационной моделью, которая определяет структуру, события и функции объекта. Такая модель представляет собой семантический класс (АН2-‐класс), а совокупность нескольких взаимосвязанных классов формирует онтологии разных предметных областей.
Предлагаемая Платформа должна обеспечивать функционирование и организовывать взаимодействие АН2-‐объектов и приложений, расположенных на различных вычислительных ресурсах (серверах, в центрах обработки данных и устройствах), образующих узлы корпоративной, межкорпоративной или глобальной сети Интернет.
Совокупности АН2-‐объектов, обладающих собственной поведенческой логикой и объединенных логикой их взаимодействия, реализуют комплексные автоматизированные бизнес-‐процессы. Приложения Платформы, оперирующие этими объектами, обеспечивают через интерфейсы интерактивное взаимодействие с участниками процессов (пользователями, источниками/потребителями информации и физическими объектами).
Для взаимодействия с пользователем используются стандартные Интернет-‐браузеры или собственный ультратонкий клиент, предназначенный для взаимодействия с локальным окружением рабочей станции или мобильного устройства.
Платформа будет использовать международный комплекс стандартов Semantic Web в части конструирования классов (информационных моделей) и манипуляции данными объектов, предоставит разработчикам эффективные программные интерфейсы для разработки решений на базе Платформы.
Платформа также предоставит разработчикам открытую систему стандартов организации и классификации, функционирования и взаимодействия информационных объектов, обеспечения их безопасности.
Платформа АН2 рассматривается как универсальная основа для создания нового качества распределенных систем и прикладных решений, интеллектуальных информационных
5
систем. Такие решения могут быть реализованы в любой предметной области от узкоспециализированных корпоративных сервисов до межкорпоративных систем, от веб-‐сайта до сети Интернета объектов.
Глобальная или межкорпоративная АН2-‐среда предполагает принцип самоорганизации участников в рамках определенной сферы взаимной интеграции (например, отрасли или консорциума). Комплексные решения на базе такой среды позволят интегрировать бизнес-‐объекты одной компании в бизнес-‐процессы реализуемые в рамках автоматизированных систем другой компании. В этом случае Платформа предоставляет унифицированный кооперативно обновляемый репозиторий АН2-‐классов, в качестве общей базы знаний, а также глобальный индекс АН2-‐объектов, как инструмент общего доступа к объектам и возможностям интеллектуального семантического поиска в рамках общей информационной среды.
Платформа проектируется с учётом принципов информационной безопасности. Ядро платформы обеспечит «точку доверия» и реализует единую систему безопасности, которая контролирует взаимодействия процессов внутри платформы и предотвращает исполнение вредоносных программ. В архитектуре предполагается реализовать принципы масштабируемости, фрактальности и эластичности.
Платформа АН2 призвана создать новую топологию взаимодействующих информационных объектов в сети Интернет – Интернет объектов. Данный подход должен обеспечить качественно новую систему взаимодействия участников сети Интернет и интеграции информационных ресурсов, станет основой реализации интеллектуальных информационных систем и следующим шагом к интеллектуализации Интернета.
Для бизнеса Платформа сможет обеспечить формирование единого информационного пространства, организованного в соответствии с бизнес-‐моделью, предоставляющего возможности многокритериального оперативного анализа и комплексного подхода к управлению бизнес-‐объектами.
6
2 ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ
2.1 ИНТЕРНЕТ Семантические данные (Semantic WEB & Linked Data)
Перспективы перехода сети Интернет на качественно новый уровень работы от манипуляции веб-‐страницами к взаимодействию через структурированные данные между узлами сети обозначена более 10 лет назад. Для этих целей был разработан комплекс стандартов Semantic Web, используются стандартизованные технологии взаимодействия через Web-‐сервисы, унифицированы форматы обмена данными и другие подходы. Схема описания информационных ресурсов с помощью стандартов RDF (средства описания ресурсов) и описания семантических онтологий предметных областей на языке OWL (язык описания онтологий) стали не только принятым универсальным подходом к структурированию данных в Интернет, но и нашли свое применение в технологических стандартах (например, ISO 15926).
Широкое использование семантических технологий рассматривается как одна из основных составляющих эволюционного этапа развития Интернет 3.0. При этом созданы соответствующие инструменты и системы, позволяющие хранить семантические данные и взаимодействовать с использованием стандартизированных языка запросов и форматов обмена. Это позволяет сегодня создавать интеграционные решения в сети Интернет, объединенные в сеть Связанных данных (Linked Data).
На практике бурного развития семантического веба не произошло, и, как представляется, связано это с недостаточной доступностью и сложностью инструментов для решения этих задач. Но постепенно технологии были освоены и получили распространение, а текущее состояние развития уже можно охарактеризовать этапом Web 3.0 с точки зрения зрелости технологий. Более того, появились инициативы по созданию инструментов и сервисов, связанных с переходом Интернета к этапу Web 4.0, который характеризуется более активным и глубоким информационным взаимодействием участников сети, и появлением сети интегрированных интеллектуальных агентов (устройств и сервисов).
Представляется, что именно переход к объектному представлению, взаимной прозрачной интеграции и синергии вышеуказанных подходов позволит создать развивающуюся среду взаимодействующих информационных объектов в Интернете. Сейчас особенно актуально создание такой Системы, которая обеспечила бы реализацию указанного подхода, предоставила инструментарий и способы создания и взаимодействия информационных объектов в Интернете для широкого круга пользователей. Наличие такой Системы и инструментария является необходимым условием перехода к следующему этапу развития Интернет.
На настоящий момент, когда подобные Системы в мире только создаются, важно создать отечественную Систему, которая обеспечила бы суверенные и конкурентные позиции России в мировом Интернет-‐пространстве и технологиях.
7
Облачные технологии и сервисы
Облачные технологии (PaaS, SaaS) становятся новым этапом развития корпоративных решений многих компаний, и в результате происходит сращивание таких решений корпоративного сектора с Интернет-‐пространством. В то же время, технологически, многие решения остаются несовершенными, поскольку их архитектура реализована в старой парадигме, что не позволяет использовать потенциальные преимущества глобального Интернета. В последнее время западные ИТ-‐корпорации предлагают новые облачные решения для создания адаптированных приложений, но это проприетарные технологии не предлагающие естественных инструментов межкорпоративного взаимного проникновения бизнес-‐объектов и бизнес-‐процессов, что должно являться встроенными возможностями кооперации в Интернет пространстве.
С другой стороны многие компании создают облачные сервисы открытого публичного доступа, которые реализуют некоторый комплекс услуг и автоматизируют процессы их оказания. Такие сервисы создаются в разных областях, часто пересекающихся или конкурирующих. Некоторые сервисы концентрируются на качественном решении специализированных задач и предлагают результаты услуг через интеграцию в другие сервисы. Этот тренд развития сервисов в Интернет выходит за рамки традиционного взаимодействия через веб-‐страницы и требует эффективных решений по взаимной информационной интеграции, в том числе в рамках делового взаимодействия.
Становится очевидным, что взаимодействия через интерактивные структурированные связанные данные и программные объекты/интеллектуальные агенты в Интернете, это технологии будущих связанных корпоративных данных и приложений, публичного бизнеса и социальных сервисов в глобальной сети Интернет. На сегодняшний день в период эволюции технологических подходов является особенно актуальным предложение бизнес-‐сообществу в Интернет Платформы, позволяющей создавать такие новые решения. При этом необходимо учитывать, что действующая в международной среде Интернет Платформа должна обеспечить высокую степень безопасности и защищенности деловых и персональных данных.
Интернет-‐вещей (Internet of Things, IoT); Промышленный Интернет (Industrial Internet)
Развитие микроконтроллерных технологий, сетевой информационно-‐коммуникационной инфраструктуры и Интернет породило тренд к созданию таких парадигм как «Интернет-‐вещей» (Internet of Things, IoT) и «Промышленный Интернет» (Industrial Internet). Парадигма Интернета-‐вещей, как и Промышленного Интернета активным образом охватывает автоматику и автоматизацию, трансформируя все сферы жизни людей. Появляются концепты решений «умная энергетика», «соединённый и умный транспорт», «умные приборы», «умная промышленность», «умные дома», «умные города», «умная информация и аналитика», «умная медицина» и так далее.
Очевидная и скорая реализация на практике указанных трендов в виде готовых платформ, на базе которых будут создаваться элементы будущей сети, абсолютно коррелирует с
8
видением и необходимостью создания отечественной Платформы, которая является предметом настоящего документа. Это аргумент в пользу того, что на этапе создания Платформы необходимо абстрагироваться от бизнес-‐кейсов, и создавать унифицированную Платформу широкого спектра применения. Платформа должна быть крайне гибкой с точки зрения технологического конфигурирования, а именно портируемой на смарт-‐устройства, предоставлять возможности взаимодействия с устройствами в режиме реального времени, но в то же время, поддерживать создание масштабируемых ЦОД, обработки больших данных, огромного количеств транзакций и анализа данной информации, превращая ее из Big Data в Smart Data.
2.2 КОРПОРАТИВНЫЙ УРОВЕНЬ
Единое информационное пространство
Современное развитие корпоративных информационных систем (ИС) сопровождается трендом к консолидации и унификации обмена информацией различных систем операционного, управленческого и финансового учета, систем управления контентом, документооборота, а также систем управления технологическими процессами. В рамках задач консолидации появляется проблематика комплексного многокритериального анализа информации, сопоставления с реальными бизнес-‐процессами, оценки их эффективности и ситуационного моделирования.
Решения, которые предлагаются на рынке для построения единого корпоративного информационного пространства, только частично решают задачи компаний, ставящих перед собой цели комплексного анализа бизнеса. Эти решения предлагаются в виде интеграционной шины, частных шлюзов взаимной интеграции, наращивания функциональности ERP-‐систем, BI-‐систем, консолидирующих информацию, а также корпоративного портала, где концентрируется информация из нескольких источников. Это эволюционный путь развития в направлении интеграции и объединения взаимодополняющих данных. Однако в рамках такого подхода при одностороннем представлении данных и стыковке разных интерпретаций бизнес-‐объектов сложно перейти к следующему уровню, подразумевающему управляющие воздействия в режиме реального времени на основании комплексного моделирования и анализа.
Чтобы обеспечить решение вышеуказанных задач нужно создать по-‐настоящему единое информационное пространство, в котором моделируются унитарные бизнес-‐объекты и их взаимодействие в рамках бизнес-‐процессов, необходимо объединить количественные и качественные характеристики этих объектов, обеспечить возможность комплексного ситуационного анализа и моделирования.
Требуется качественно новая система реализующая единое информационное пространство компании. Система, которая позволит построить комплексную модель бизнес-‐объектов, получить и актуализировать данные из соответствующих профильных систем, и поддерживать самостоятельную «живую» актуальную информационную среду отражающую бизнес-‐модель компании. Такая система позволит выявить причинно-‐
9
следственные связи, оперативно реагировать на косвенные угрозы, которые не видны при одностороннем анализе данных, осуществлять комплексное моделирование и управляющие воздействия, которые затем найдут специфическое отражение в профильных системах автоматизации.
Безопасность и достоверность информации
Обеспечение безопасности корпоративной информационной среды компании – одна из ключевых задач. Эволюционное развитие ИТ и лоскутная автоматизация порождает существование разных ИС, разных моделей доступа и безопасности в рамках одной компании. Современные технологические инструменты позволяют реализовать единую аутентификацию для нескольких систем, но модель доступа остается отличной для каждой из них. Когда речь идет о профильной системе, то это оправдано и модель доступа ориентирована на специфику системы.
Однако, если рассматривать единое информационное пространство, где представлены комплексные бизнес-‐объекты и показатели бизнеса, то такая информация критически важна и постоянно востребована разными потребителями. Подход к безопасности и уровням доступа к такой информации должен быть особым. Необходимо использовать минимально уязвимые решения и интегрировать модели доступа и безопасности в бизнес-‐объект для каждого уровня или разреза его данных. Данные одного бизнес-‐объекта поступающие из профильных систем должны концентрироваться в рамках унитарного бизнес-‐объекта, где можно в комплексе определить их достоверность и непротиворечивость. Информационное пространство должно быть доверенным и содержать достоверные данные, чтобы стать основой принятия ключевых решений.
Импортозамещение
Существенное отставание российского ПО в широком спектре продуктов от лидеров западного мира (IBM, Microsoft, SAP, Oracle и т.д.), риски, связанные с проблемой «цифрового рабства», и, наконец, события 2014 года указывают на критическую необходимость устранения опасной зависимости российского бизнеса и экономики, народно-‐хозяйственного комплекса страны в целом от контролируемых западом ИТ решений. При создании новых систем, в особенности в критических для государства и бизнеса областях, необходимо ориентироваться на отечественное программное обеспечение. В то же время необходимо создавать качественные и инновационные продукты, которые будут способны конкурировать и ориентироваться на завоевание международного рынка, в частности, среди стран Евразийского экономического союза, партнёров по ШОС и БРИКС.
2.3 МЕЖКОРПОРАТИВНЫЙ УРОВЕНЬ
Межкорпоративная платформа автоматизации делового взаимодействия (B2B)
На сегодняшний день необходима активизация российского экономического пространства. Требуется развитие производственной и деловой кооперации, нужны современные инвестиционные и финансовые инструменты, необходимо снижение
10
закредитованности бизнеса, взаимная деловая интеграция при реализации комплексных инфраструктурных проектов. Такие тренды как преобразующее инвестирование (Impact Investing, Shared Investing), кооперативная экономика, проектное финансирование еще недостаточно развиты, но обладают необходимым потенциалом, чтобы стать теми инструментами достижения целей, которые стоят перед российской экономикой. Реализации этих инструментов, при всей их теоретической привлекательности, на практике мешают опасения по поводу безопасности границ корпоративной собственности, высокие требования технологичности, экономической культуры и новых деловых стандартов.
Создание ИТ-‐Платформы, на базе которой можно было бы сформировать систему безопасного, управляемого взаимодействия между корпоративными активами и ресурсными фондами, совместного планирования и бизнес-‐проектирования, мониторинга и управления многостадийными проектами и контрактами, вариативных (по типам) взаиморасчётов и клиринга с большим количеством участников и контрагентов, может стать мощным катализатором развития ключевых корпораций и российской экономики в целом, посредством обеспечения эффективности и безопасности внедрения перспективных моделей экономического взаимодействия. Такой ИТ-‐Платформой может стать распределенная среда информационных объектов, в которые с одной стороны имплементированы корпоративные бизнес-‐модели, а с другой кооперативно обновляемые межкорпоративные экономические инструменты. Платформа должна будет обеспечивать доверенную взаимную информационную интеграцию компаний участников взаимодействия, а также обладать исключительно надежной системой безопасности.
Smart Manufacturing (Промышленность 4.0)
Развитие информационных технологий в промышленности выводит отрасль на качественно новый уровень: заводы и сети поставщиков образуют единый организм – глобальную индустриальную экосистему (Smart Manufacturing). Современные IT-‐технологии (PLM-‐системы) позволяют собирать воедино всю информацию, связанную с разработкой, производством, продажей и эксплуатацией выпускаемой продукции, что приводит к более гибкому бизнес продвижению, кастомизации и локализации производства, включении потребителя в процесс на ранних этапах создания продукта. Это даёт существенные конкурентные преимущества перед массовым индустриальным производством, неспособным быстро приспосабливаться к новым тенденциям на рынке.
Для реального и доступного воплощения новых подходов в промышленности широкому кругу участников процессов необходимо достигнуть высокого уровня взаимной интеграции, делового взаимодействия и прозрачности. Поэтому необходима организация прозрачной информационной среды, где будут представлены модели и интерактивные объекты – проекции реальных единиц продукции, которые предвосхищают и затем сопровождают реальную выпускаемую продукцию на всём жизненном цикле, интегрируя все бизнес-‐процессы и информационные приложения в едином информационном поле. Приложения среды позволят управлять проектом, контролировать производство,
11
получать аналитическую информацию в режиме реального времени, а также осуществлять сервисное сопровождение.
2.4 ГОСУДАРСТВО Государственная программа РФ "Информационное общество (2011-‐2020 годы)"
Утвержденная в 2010 году государственная программа «Информационное общество» является основным вектором развития государственных цифровых технологий нацеленных на повышение качества жизни граждан за счет максимально эффективного использования информационных технологий при взаимодействии Гражданина и Государства, устранения цифрового неравенства через развитие информационно-‐коммуникационной инфраструктуры России. В рамках данной программы развивается концепция электронного правительства РФ, созданы и активно развиваются государственные информационные системы (ГИС), связанные с оказанием государственных услуг и межведомственного электронного взаимодействия. Государство формирует нормативную базу и комплекс сервисов для придания юридической значимости электронного взаимодействия граждан и юридических лиц. Реализуется проект создания электронного паспорта Гражданина РФ, а также перевод других удостоверяющих и платежных документов и архивов в электронную форму.
За прошедшее время вышеуказанные проекты были реализованы с использованием разных ИС, включая как западные системы, так и полностью разработанные российскими компаниями. Каждый проект представляет собой отдельную ГИС, интегрированную с другими ГИС с помощью частных решений и информационных интеграционных шин федерального и регионального уровня, таких как СМЭВ. На сегодняшний день в контексте задачи импортозамещения некоторые ГИС подлежат замене на решения российского производства или решения с открытым кодом. Однако это далеко не простой и длительный этап развития, поскольку некоторые ведомственные ИС глубоко кастомизированы и интегрированы в работу, связанную с критическими процессами.
Наряду с импортозамещением качественное развитие государственного электронного поля связано с углублением взаимной интеграции ГИС и созданием прозрачного и безопасного государственного информационного пространства. Представляется, что наиболее эффективная реализация такого пространства может быть сделана на базе Платформы нового качества. Платформы, которая обеспечит создание единого семантического информационного поля, где будут сформированы связанные и непротиворечивые информационные модели объектов электронного государства. Такая Платформа должна будет обеспечить создание ГИС, решающих свои прикладные задачи, но являющихся частью единой модели информационного общества. Это обеспечит прозрачную информационную межведомственную интеграцию, доверенную среду всегда актуальных и доступных для комплексного анализа многоуровневых государственных данных, обеспечивающих поддержку принятия управленческих решений.
12
Основным эффектом Платформы должно стать повышение качества жизни граждан РФ, поскольку она снизит транзакционные издержки Гражданина и бизнеса при взаимодействии с Государством.
13
3 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ
Основной целью создания Системы является формирование качественно новой среды автоматизации и информационного взаимодействия в Интернете и решениях для бизнеса – унифицированной Интернет/Интранет среды взаимодействующих информационных объектов, Интернета объектов. Такая среда станет основой создания взаимодействующих через объекты процессов, прикладных систем и устройств, автоматизирующих и реализующих различные производственные и бизнес-‐процессы.
Для формирования будущей среды необходимо создать автоматизированную систему и затем открытый комплекс стандартов организации и классификации, функционирования и взаимодействия информационных объектов, обеспечения их безопасности.
Одной из основных задач при создании Системы должна стать реализация таких базовых универсальных алгоритмов, форматов и возможностей их расширения, которые позволят использовать ее как основу для создания широкого спектра решений на базе принятых и развивающихся отраслевых стандартов перспективных межотраслевых стандартов.
Для реализации указанных целей Система должна решать следующие основные задачи:
− Управление информационными моделями объектов (классами); − Управление событиями и функциями объектов; − Управление жизненным циклом объектов; − Обеспечение среды функционирования объектов; − Управление хранением и манипуляция данными объектов; − Управление безопасным доступом к данным и вызовам функций объектов; − Обеспечение функционирования компонентов Системы на распределенных
вычислительных ресурсах; − Управление централизованными репозиториями классов, обеспечение процедур
функционирования объектов в едином семантически согласованном информационном поле;
− Обеспечение интеллектуального семантического поиска по данным объектов; − Обеспечение бесшовного взаимодействия нескольких экземпляров Системы; − Обеспечение надежности и масштабируемости компонентов Системы. − Предоставление развитых средств доступа к данным и функциям объектов на базе
кроссплатформенного программного интерфейса (API) с использованием международных стандартов;
− Расширяемость сервисов и форматов взаимодействия с Системой; − Предоставление инструментария управления информационными моделями
объектов, создания функций и работы с данными объектов; − Обеспечение среды функционирования и управления приложениями; − Предоставление интегрированной среды разработки приложений и набора
компонентов работы с информационными объектами.
14
4 ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ
4.1 ИНТЕРНЕТ/ИНТРАНЕТ СРЕДА ИНФОРМАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ
Интернет/Интранет среда информационных объектов должна быть реализована в виде комплекса распределенных взаимосвязанных программных информационных объектов, которые взаимодействуют друг с другом и внешними приложениями в едином сетевом пространстве.
Каждый экземпляр Системы должен манипулировать объектами, которые в ней созданы, предоставлять данные, обрабатывать события и выполнять функции этих объектов.
Среда должна предполагать распределенную структуру, то есть взаимосвязанные и взаимодействующие информационные объекты могут располагаться и функционировать в рамках распределенных экземпляров Системы.
Взаимодействие информационных объектов должно выполняться посредством унифицированного кроссплатформенного программного интерфейса, который инкапсулирует формат и прикладной протокол сетевого обмена.
Данные объектов должны структурироваться и репрезентоваться в среде с использованием комплекса стандартов Semantic Web.
4.1.1 Информационные объекты и Классы Системы
Информационные объекты Системы – это программные представления, реализующие цифровые проекции реальных или абстрактных объектов действительности, обладающие собственной поведенческой логикой и специфицированной структурой.
Информационные объекты являются атомарной частью объектной Интернет/Интранет среды.
Информационный объект должен создаваться в соответствии с информационной моделью – семантическим классом объекта, который описывают структуру, взаимосвязи и поведенческую логику объектов данного класса. Таким образом, когда описывается или упоминается структура, события или функции объекта, то подразумевается структура и логика, определенные классом, к которому принадлежит экземпляр объекта.
Информационные модели или Классы информационных объектов Системы должны включать данные о структуре объекта, его свойствах и функциональности, а именно:
− Принадлежность к родительскому классу (например, мужчина -‐ человек) − Свойства объекта (данные объекта); − Функции или Методы объекта (операции и их бизнес-‐логика, которые
выполняются по команде извне или при других условиях). − События объекта (условия возникновения и бизнес-‐логика реакции)
15
Классы информационных объектов должны включать также информацию для подсистемы безопасности, которая должна определять следующие возможности:
− модификация структуры свойств Класса; − модификация методов и событий Класса; − создание нового Класса через наследование от данного Класса; − создание, изменение и удаление объектов Класса; − доступ на чтение и изменение данных для каждого свойства Класса.
Классы информационных объектов должны поддерживать следующие типы связей:
− Поддержка классов сложных объектов: в этом случае объект состоит из других вложенных объектов, при этом каждый из вложенных, также может быть сложным объектом. Такие связи определяются как структурные.
− Любой объект через свои свойства может быть связан (ссылаться) на другой объект, причем свойство определяет семантику связи. Таким образом, через совокупность взаимосвязанных классов и семантику свойств формируется онтология определенной предметной области.
Сложные объекты должны обладать функциональностью иерархического оповещения об изменениях и событиях, таким образом, родительский объект всегда оповещается об изменениях в свойствах подчиненного, тем самым может реагировать изменением своих собственных свойств, вызовом методов или взаимодействием с другими объектами.
Инициация событий информационных объектов и функций их обработки с последующим вызовом цепочки взаимосвязанных событий взаимно интегрированных объектов должна выполняться Системой в соответствии с прерываниями возникающими в Системе, а также вызовами интегрированных с внешним окружением через API информационных объектов и приложений.
Информационные объекты должны создаваться и управляться Системой, функционируя самостоятельно и во взаимодействии с другими объектами.
Информационные объекты должны включать информацию для подсистемы безопасности, которая определяет права использования на уровне объекта.
Информационные объекты, создаваемые Системой, должны содержать следующую служебную информацию:
− уникальный идентификатор; − адрес/идентификатор Системы, где создан и функционирует объект; − адреса/идентификаторы реплик объекта для отказоустойчивого доступа и
балансировки нагрузки.
Приложения должны иметь возможность использования экземпляров объектов в соответствии с правами и уровнем доступа, реализуя дополнительную бизнес-‐логику.
16
4.1.2 Репозиторий Классов информационных объектов
Классы информационных объектов должны организовываться и храниться в Репозитории классов (РК). РК объединяет и хранит мета-‐информацию о Классах конкретного экземпляра Системы, являясь неотъемлемой ее частью.
РК представляет собой информационную модель данного экземпляра Системы и семантическим основанием (сегментом базы знаний) Интернет/Интранет среды информационных объектов.
РК должен поддерживать версионность, осуществлять верификацию и контроль изменения существующих классов.
Каждый из созданных объектов должен принадлежать какому-‐либо Классу и, в случае, если любому приложению, имеющему соответствующие права доступа, необходимо начать работать с новым для себя видом объектов, то набор необходимых Классов может быть найден и получен из РК.
РК объектов должен быть реализован с использованием стандартов семейства Semantic Web, языка описания онтологий OWL (Web Ontology Language).
Технически РК должен представлять собой специализированную БД, хранящую описания Классов информационных объектов экземпляра Системы.
Централизованный репозиторий Классов
Для реализации совместной работы и взаимной объектной интеграции в рамках нескольких экземпляров Системы должен быть выделен централизованный поставщик Репозитория Классов (ЦРК). ЦРК должен быть реализован как специальный режим работы РК Системы и обладать возможностями совместного обновления, рецензирования и утверждения изменений, предоставления данных для всех экземпляров Системы участников взаимодействия.
Локальный РК конкретного экземпляра Системы должен учитывать режим работы с ЦРК.
4.1.3 Индекс информационных объектов
Индекс информационных объектов (Индекс объектов) является обязательном компонентом Системы, и реализует задачи адресации, обработки поисковых запросов и обращений к объектам.
Информационные объекты должны регистрироваться и поддерживаться в актуальном состоянии в составе Индекса объектов.
Индекс объектов должен включать службу управления и обработки поисковых запросов и обеспечивать возможности многоуровневого интеллектуального семантического поиска объектов в стандарте языка запросов SPARQL.
Индекс объектов должен быть реализован с использованием стандарта RDF (Resource Description Framework).
17
Технически Индекс объектов должен представлять собой специализированную БД, хранящую данные информационных объектов экземпляра Системы.
Централизованный Индекс объектов
Для реализации совместной работы и взаимной объектной интеграции в рамках нескольких экземпляров Системы должен быть выделен централизованный поставщик Индекса объектов. Централизованный Индекс объектов должен быть реализован как специальный режим работы Индекса объектов Системы и обладать возможностями взаимодействия с локальными Индексами каждого из экземпляров Системы участников с целью поддержания Индекса в актуальном состоянии, а также предоставления данных для централизованных запросов к данным объектов.
Локальный Индекс объектов конкретного экземпляра Системы должен учитывать режим работы с централизованным Индексом и отправлять данные для поддержания его в актуальном состоянии, а также перенаправлять запросы в случае, если запрос охватывает данные разных экземпляров Системы.
При обращении к объекту с запросом актуальных данных или совершения любого действия, такой запрос по данным центрального Индекса должен маршрутизироваться на соответствующий экземпляр Системы, где функционирует данный объект.
4.2 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Система должна обеспечивать выполнение следующих основных требований:
− Система должна организовывать и обеспечивать функционирование распределенной среды информационных объектов. § Каждый экземпляр Системы должен обеспечивать хранение, обработку,
функционирование и управление жизненным циклом совокупности информационных объектов.
§ Должна обеспечиваться совместная работа сети экземпляров Системы инсталлированных распределенно как единой информационной среды.
− Система должна обеспечивать создание и функционирование прикладных приложений.
− Архитектура Системы должна быть компонентной и включать следующие серверные подсистемы (компоненты): § Обеспечения функционирования среды информационных объектов – сервер
управления объектами. § Обеспечения функционирования и управления приложениями – сервер
приложений. − Серверные подсистемы (компоненты) должны функционировать независимо и
иметь возможность располагаться на распределенных вычислительных ресурсах. − Система должна предоставлять следующий инструментарий:
18
§ Разработки и управления информационными моделями объектов (классами), событиями и функциями объектов, управления данными и жизненным циклом объектов;
§ Разработки и развертывания приложений. − Система должна включать компоненты либо российской разработки, либо
компоненты с открытым кодом и лицензией, позволяющей включение их в состав Системы.
− Система должна обладать возможностями резервирования, отказоустойчивости и масштабирования на уровне каждого из компонентов.
− Программные интерфейсы Системы должны быть совместимыми с международными стандартами в способах и форматах взаимодействия.
− Система должна включать подсистему безопасности реализованную на уровне операционной системы (далее ОС) и интегрированной в объекты Системы.
− Подсистема безопасности должна обеспечивать управление многопользовательским доступом внутри экземпляра Системы, между экземплярами Системы, а также доступом внешних пользователей.
− Система должна быть расширяемой как в рамках существующих компонентов, так и через разработку дополнительных сервисов.
− Система должна иметь возможность имплементироваться на уровне частного решения, корпоративной и межкорпоративной среды, в качестве узла глобального Интернета объектов.
4.3 ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА
Все элементы Системы должны функционировать на базе ОС, соответствующей следующим основным требованиям:
− гибкость конфигурирования окружения ОС и возможности развертывания в качестве как встраиваемой ОС, так и серверной ОС в масштабе ЦОД;
− POSIX-‐совместимость; − встроенная система безопасности на уровне ядра; − возможность интегрировать систему безопасности ОС в архитектуру прикладных
сервисов Системы; − эффективная работа и доступ к аппаратным ресурсам; − наличие реализации драйверов для широкого спектра устройств и протоколов; − функциональная полнота; − поддержка работы в режиме реального времени; − расширяемость; − надежность и отказоустойчивость; − эффективная виртуализация.
19
4.4 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ
Система управления базами данных (СУБД) входит в состав Сервера управления объектами и должна решать задачи обработки транзакций, хранения, предоставления и управления данными объектов.
СУБД должна удовлетворять следующим основным требованиям:
− функциональная полнота СУБД § управление данными во внешней и оперативной памяти и обеспечение
эффективного доступа к ним в процессе решения задач; § обеспечение целостности данных и управление транзакциями; § журналирование изменений и обеспечение восстановления БД; § реализация поддержки языка описания данных и запросов; § обеспечение конкурентного многопользовательского доступа к данным; § обеспечение безопасности данных; § инструментарий управления СУБД;
− эффективная работа с гибкой и нефиксированной структурой данных schema-‐less; − поддержка семантической природы данных при обработке запросов; − обеспечение высокой скорости обработки транзакций; − надежность, отказоустойчивость и масштабируемость; − функциональная расширяемость;
4.5 СЕРВЕР УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ
Сервер управления объектами должен полностью обеспечивать функционирование Интернет/Интранет среды информационных объектов. Сервер должен являться узловым элементом сетевой информационной среды и в совокупности с другими распределенными Серверами в едином сетевом пространстве формировать среду информационных объектов.
Сервер управления объектами должен состоять из следующих компонентов:
− Операционная система; − Система управления базами данных; − Модули сервера управления объектами;
Основные требования к функциональности сервера управления объектами:
− Управление информационными моделями объектов (классами); − Управление событиями и функциями объектов; − Обеспечение среды функционирования информационных объектов; − Управление жизненным циклом объектов; − Управление хранением данных объектов; − Обеспечение обмена информацией и взаимодействия объектов, инициация и
обработка событий и функциональной логики объектов;
20
− Реализация модели безопасности и доступа к объектам; − Обеспечение функционирования и управление РК; − Обеспечение функционирования и управление Индексом объектов; − Реализация функций централизованных РК и Индекса объектов; − Обработка поисковых запросов и обеспечение семантического поиска
информационных объектов. − Масштабирование и балансировка нагрузки; − Поддержка работы в режиме реального времени; − Отказоустойчивость и надежность функционирования Системы; − Предоставление кроссплатформенного программного интерфейса для доступа и
работы с объектами (API), инкапсулирующего формат и прикладной протокол сетевого обмена.
− Инструментальные средства создания и управления классами объектов, а также унифицированного доступа к данным объектов и управления объектами;
Требования к интеграции и взаимодействие с внешним окружением
Сервер управления объектами должен взаимодействовать с внешним окружением только посредством собственного программного сетевого интерфейса (API). Таким образом, сервер управления объектами может обратиться к информационным объектам другого сервера управления объектами либо любая внешняя система, включая сервер приложений, может взаимодействовать с сервером управления объектами через API.
Сервер управления объектами должен предоставлять программный интерфейс (API) реализующий следующие возможности:
− управления доступом; − управления классами; − управления и работы с объектами, включая семантические запросы к данным
объектов; − управления и мониторинга Сервера.
Программный интерфейс работы с объектами должен реализовывать унифицированный способ доступа к данным и функциям объектов для других Серверов управления объектами, приложений Системы и внешних приложений.
Программный интерфейс должен быть кроссплатформенным, инкапсулировать формат и прикладной протокол сетевого обмена, и иметь реализацию для основных клиентских ОС.
21
4.6 СЕРВЕР ПРИЛОЖЕНИЙ
Сервер приложений должен дополнять Интернет/Интранет среду информационных объектов возможностями создания и функционирования комплексных приложений на базе Системы.
Сервер приложений должен обеспечивать оптимальный доступ к информационным объектам Серверов управления объектами, ресурсам и интерфейсам аппаратного окружения и реализовывать среду управления и исполнения приложений.
Сервер приложений должен функционировать в окружении операционной системы и транслировать модель безопасности ОС для использования в рамках приложений.
Сервер приложений не является обязательным компонентом функционирования Интернет/Интранет среды информационных объектов. Приложения взаимодействующие со средой могут быть разработаны с использованием любых платформ и использовать API сервера управления объектами для работы с объектами/данными объектов среды.
Сервер приложений должен состоять из следующих компонентов:
− Операционная система; − Система управления базами данных системного назначения; − Модули сервера приложений;
Основные требования к функциональности Сервера приложений:
− Обеспечение эффективной и безопасной среды исполнения приложений; − Безопасный доступ к информационным объектам любого Сервера управления
объектами в рамках единой сети с учетом прав доступа; − Поддержка модели безопасности доступа к объектам; − Управление приложениями; − Масштабирование и отказоустойчивость, распределенная работа приложений; − Обеспечение доступа к различным протоколам и аппаратным ресурсам; − Функционирование в качестве web-‐сервера и реализация пользовательского
интерфейса в архитектуре кроссплатформенного тонкого клиента с использованием web-‐технологий;
− Поддержка работы в режиме реального времени (в качестве сервиса или при использовании специализированного клиентского приложения Системы);
− Интегрированная среда разработки и набор компонентов для программирования приложений Платформы.
Требования к интеграции и взаимодействие с внешним окружением
Сервер приложений должен взаимодействовать с внешним окружением следующими способами:
− с клиентскими устройствами: посредством предоставления пользовательского интерфейса через стандартный веб-‐браузер, или кроссплатформенный тонкий клиент Системы, который должен иметь доступ к локальным ресурсам устройства;
22
− с внешними приложениями/устройствами с сетевым доступом в активном режиме: посредством разработки интеграции с использованием API интегрируемого внешнего приложения/устройства, или драйвера доступа к СУБД внешнего приложения;
− с внешними приложениями в пассивном режиме: посредством разработки и предоставления API для реализации интеграции из внешнего приложения;
− с внешними устройствами: посредством работы с внешним устройством через драйвер ОС в рамках разрабатываемого приложения.
Сервер приложений также должен предоставлять API обеспечивающий управление и мониторинг работы Сервера.
23
5 КОНЦЕПЦИЯ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ
5.1 НАЗВАНИЕ СИСТЕМЫ
Рабочее название Системы – Платформа АН2.
5.2 НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМЫ
Программный комплекс – Платформа АН2 предназначен для создания и управления унифицированной Интернет/Интранет средой взаимодействующих информационных объектов.
Общее название такой среды – Интернет объектов или АН2-‐среда.
АН2-‐среда является частным случаем воплощения Интернета объектов, а также основой реализации среды функционирования взаимодействующих через объекты прикладных систем и устройств, автоматизирующих и реализующих различные бизнес-‐процессы. Одновременно Платформа является средой выполнения и управления этими приложениями.
5.3 ЭЛЕМЕНТЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ
Платформа оперирует следующими элементами информационной структуры, в соответствии с требованиями к Интернет/Интранет среде информационных объектов:
АН2-‐объекты – Информационные объекты.
АН2-‐классы – Классы информационных объектов (АН2-‐объектов).
АН2-‐репозиторий – Репозиторий Классов (АН2-‐классов) Платформы.
АН2-‐индекс – Индекс объектов (АН2-‐объектов) Платформы.
5.4 АРИХТЕКТУРА СИСТЕМЫ
Платформа АН2 состоит из следующих программных компонентов / подсистем:
− Операционная система. − Система управления базами данных. − Супервизор объектов АН2. Глобальные службы. − Сервер приложений АН2. − Инструментальные средства управления и разработки (средства управления
классами и доступа к объектам, интегрированная среда разработки и набор программных компонентов).
Концептуальная структура Платформы представлена на рис. 1.
24
Рис. 1. Концептуальная структура Платформы
Платформа включает клиентские и серверные компоненты. На рис. 2 показано распределение компонентов на серверную и клиентскую части.
Рис. 2. Архитектура серверных и клиентских компонентов
В целях достижения свойств масштабируемости и отказоустойчивости серверная архитектура Платформы предполагает возможность распределения компонентов на разных вычислительных ресурсах. Пример распределения указан на рис. 3.
25
Рис. 3. Пример распределения компонентов АН2 на разных вычислительных ресурсах
Рисунок 2 показывает самую простую архитектуру Платформы, расположенной на частном выделенном сервере. Все службы Платформы работают на одном сервере или устройстве, предоставляя возможность хранения АН2-‐объектов и работы простых приложений, например, частных веб-‐сайтов или смарт-‐устройств.
Схема, представленная на рисунке 3, показывает общую архитектуру Платформы, расположенной в центре обработки данных, частном или корпоративном. В этом случае масштабируются серверы Супервизора для распределения нагрузки, резервирования данных и отказоустойчивости. Это необходимо когда Платформа работает с большими объемами данных АН2-‐объектов или интенсивной активности их взаимодействия. Аналогично масштабируются Серверы Приложений в случае большого количества и нагруженности функционирующих Приложений. Например, в рамках Платформы реализована корпоративная информационная среда компании, интегрированная с большим количеством корпоративных систем, либо непосредственно на Платформе функционируют такие корпоративные системы.
Следующий уровень интеграции – это взаимодействие АН2-‐объектов и АН2-‐приложений Платформы между несколькими центрами обработки данных – узлами глобальной сети, например, несколькими корпоративными сегментами или частными узлами.
Следующая схема на рис. 4 показывает имплементации Платформы в разных ЦОД, представляя вместе, АН2-‐среду объектов и приложений.
26
Рис. 4. Архитектура АН2-‐среды объектов и приложений.
Глобальная или межкорпоративная распределенная информационная среда объектов предполагает принцип самоорганизации участников в рамках определенной сферы взаимной интеграции. Взаимная интеграция различных узлов Платформы требует единого подхода к общим информационным моделям (единой базы знаний), то есть необходимо работать в информационном поле используя унифицированные АН2-‐классы. Одновременно возникает необходимость глобального поиска в АН2-‐среде, а также маршрутизации обращений к АН2-‐объектам в соответствующий узел Платформы. Для этой цели выделяется объединяющий центр, который является поставщиком централизованных репозитория классов (АН2-‐репозиторий) и индекса объектов (АН2-‐индекс).
Важной особенностью централизованного поставщика АН2-‐репозитория и АН2-‐индекса является отсутствие в нем проприетарной уникальной информации, поскольку вся информация поступает и является отражением данных распределенных узлов среды. Таким образом, централизованный поставщик не является точкой отказа для работоспособности каждого из узлов, а также для уже установленных связей между АН2-‐объектами и приложениями. Централизованный поставщик реализован на Платформе и может быть масштабирован и резервирован для отказоустойчивой работы. Неким
27
аналогом поискового поставщика данных в сети Интернет является интернет-‐поисковик (Яндекс), который предоставляет единую точку глобального поиска и маршрутизирует пользователя на конкретный веб-‐ресурс.
5.5 КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ
5.5.1 Операционная система
В качестве ОС Платформы потенциально может быть использована любая ОС, соответствующая требованиям к Интернет/Интранет среде информационных объектов.
Наиболее оптимальной ОС на сегодняшний день является операционная система разработанная в ЗАО «Лаборатория Касперского», которая является полностью российской ОС, разработанной без использования стороннего кода. Реализацию Платформы предполагается осуществить на базе данной ОС.
Ключевыми особенностями ОС являются:
− микроядерная архитектура; − POSIX-‐совместимость; − система безопасности, реализованная на уровне ядра; − возможность интегрировать систему безопасности ОС в Платформу АН2; − поддержка работы в режиме реального времени.
Система безопасности ОС исключает возможность незадекларированных взаимодействий между процессами на уровне ядра. Типы и возможное содержание взаимодействий определяются встроенной матрицей безопасности. Эта возможность реализована инструментально с учетом опыта Лаборатории Касперского в системах борьбы с вредоносным кодом.
Платформа будет интегрировать систему безопасности ОС, определяя матрицу безопасности на уровне АН2-‐класса каждого объекта, что позволит обеспечить исключительную безопасность и устойчивость Платформы при взаимной интеграции АН2-‐объектов.
5.5.2 Система управления базами данных
Система управления базами данных (далее СУБД) Платформы решает задачи управления данными АН2-‐объектов.
В качестве СУБД Платформы предполагается использовать ПО с открытым кодом PostgreSQL. СУБД PostgreSQL обладает высокими показателями производительности, масштабируемости и надежности, использует все преимущества реляционной СУБД, но в то же время активно развивается в области работы со слабо-‐структурированными данными и уже имеет эффективные решения в этой области. PostgreSQL имеет развитое сообщество в России и выбрана как одна из якорных СУБД в рамках программы импортозамещения РФ.
28
Отрытый код СУБД позволит кастомизировать некоторые возможности при интеграции в Платформу АН2, а также оперативно решать любые задачи, связанные с работоспособностью системы.
5.5.3 Супервизор объектов АН2 Супервизор объектов АН2 является ядром Платформы. Это управляющая система АН2-‐объектами. Этот компонент тесно интегрирован с ОС, ее системой безопасности, интегрирует в себя СУБД для реализации функций управления хранением и получением данных АН2-‐объектов, АН2-‐классов и системной информации. Супервизор обеспечивает функционирование АН2-‐среды, причем как в локальном, так и в глобальном масштабе взаимосвязанных Супервизоров разных узлов сети. Основная задача Супервизора – управление жизненным циклом АН2-‐объектов, включая управление созданием, хранением и удалением, свойствами объектов, обмен данными между АН2-‐объектами и приложениями, управление событиями и бизнес-‐логикой АН2-‐объектов.
Основные задачи Супервизора объектов АН2 включают:
− Управление АН2-‐репозиторием; − Управление АН2-‐индексом; − Управление жизненным циклом АН2-‐объектов; − Управление ресурсами и процессами; − Управление коммутацией и процессами ввода/вывода; − Реализация безопасности на уровне объектов; − Аутентификация и управление правами доступа; − Управление хранением, индексацией и оптимизацией данных; − Управление и обработка поисковых запросов; − Управление глобальными службами Платформы АН2; − Управление кластером (масштабирование, резервирование). − Предоставление кроссплатформенных программных интерфейсов:
§ управления доступом; § управления АН2-‐классами; § управления и работы с АН2-‐объектами; § выполнения семантических запросов и предоставления данных; § управления и мониторинга Сервера.
5.5.4 Глобальные службы
Глобальные службы будут являться составной специальной частью Супервизора объектов и включают:
− Централизованный АН2-‐репозиторий. − Централизованный АН2-‐индекс.
29
Указанные службы активируются в случае, если данный Супервизор играет роль централизованного поставщика АН2-‐репозитория и АН2-‐индекса объектов для группы взаимодействующих узлов (Супервизоров, Серверов Приложений).
В случае использования централизованного АН2-‐репозитория все участники объектного взаимодействия работают с единым репозиторием для создания, обновления и загрузки АН2-‐классов, при этом включаются механизмы рецензирования и утверждения на уровне центрального репозитория.
В случае взаимной объектной интеграции в зависимости от прав доступа и настроек политики публикации каждого из узлов (Супервизоров) – участников взаимодействия, АН2-‐объекты индексируются и оперативно обновляются в централизованном АН2-‐индексе объектов. На уровне централизованного АН2-‐индекса также реализуется поисковый семантический сервис, который позволяет осуществлять поиск по всей совокупности опубликованных взаимосвязанных АН2-‐объектов. При обращении к АН2-‐объекту с запросом актуальных данных или совершения любого действия, такой запрос маршрутизируется на соответствующий Супервизор объектов АН2, где обрабатывается данный АН2-‐объект.
5.5.5 Сервер приложений АН2
Сервер приложений АН2 является частью Платформы, которая дополняет АН2-‐среду возможностями создания и функционирования комплексных приложений на базе Платформы. Сервер приложений обеспечивает оптимальный доступ к АН2-‐объектам Супервизоров АН2, ресурсам и интерфейсам аппаратного окружения и реализует среду управления и исполнения приложений. Сервер приложений функционирует в окружении ОС Платформы и транслирует модель безопасности ОС для использования в рамках разрабатываемых АН2-‐приложений. АН2-‐приложения реализуют бизнес-‐логику и предоставляют интерфейс пользователя, либо являются службами.
Основные задачи Сервера приложений Платформы включают:
− Управление приложениями; − Управление ресурсами и процессами; − Управление коммутацией и процессами ввода/вывода; − Реализация безопасности на уровне приложений; − Управление доступом к Супервизору объектов АН2; − Управление подпиской и событиями АН2-‐объектов; − Аутентификация и управление правами доступа к АН2-‐приложениям; − Управление контекстом пользователя; − Управление пользовательским интерфейсом; − Управление кластером (масштабирование, резервирование).
30
5.5.5.1 Интерфейс пользователя
Все АН2-‐приложения реализованные на базе Сервера приложений Платформы создаются в трех-‐уровневой архитектуре. При этом пользовательский интерфейс создается в парадигме и на технологиях Web-‐интерфейса. Пользовательский интерфейс приложений будет доступен с помощью интернет-‐браузеров, включая браузеры мобильных устройств.
Дополнительной опцией будет использование ультратонкого клиента АН2, который будет обладать дополнительной функциональностью, оптимизированной для работы с Сервером приложений АН2. Ультратонкий клиент сможет устанавливать безопасное соединение, использовать локальные ресурсы клиентского устройства (что невозможно при работе в браузере), а также, например, для мобильных устройств предоставлять функции безопасности, свойственные корпоративным приложениям.
5.5.6 Инструментальные средства разработки
Платформа должна предоставить следующий набор инструментальных средств:
− Конструктор АН2-‐классов § Визуализация классов, структуры и связей классов; § Контроль целостности; § Поддержка версионности; § Средства групповой работы, управление доступом; § Онлайн и офлайн работа с АН2-‐репозиторием.
− Административный клиент доступа к АН2-‐объектам § Аутентификация и управление доступом; § Доступ к объектам через АН2-‐классы; § Семантический поиск; § Создание, обновление данных и удаление АН2-‐объектов; § Администрирование объектов.
− Интегрированная среда разработки § Среда разработки с возможностью подключения к Супервизору объектов АН2 и
Серверу приложений АН2; § Инструмент интеграции АН2-‐классов в код приложения; § Библиотеки компонент:
• Работы с Супервизором АН2 и АН2-‐объектами; • Доступ к протоколам и аппаратным ресурсам; • Компоненты пользовательского интерфейса;
§ Инструмент интеграции и тестирования. § Инструмент публикации и управления версионностью.
31
6 ПРИКЛАДНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЛАТФОРМЫ
Платформа АН2 является универсальной основой для создания прикладных решений. Такие решения могут быть реализованы в любой предметной области от узкоспециализированных корпоративных сервисов до межкорпоративных систем, от веб-‐сайта до сети Интернета объектов.
6.1 БАЗОВЫЕ ОБЪЕКТЫ И ПРИЛОЖЕНИЯ
После создания Платформы АН2 будут разработаны базовые прикладные системы и компоненты, которые презентуют возможности Платформы, а также обеспечат доступ разработчиков к Платформе для создания прикладных решений:
− Наборы базовых объектов: сервер, профиль, пользователь, сообщение, файл, документ, ресурс, социальный граф, элементы рабочих процессов, стандартные компоненты веб-‐сайтов и веб-‐порталов.
− Комплекс приложений для предоставления Платформы АН2 по модели PaaS.
6.2 КОРПОРАТИВНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
В целях корпоративного использования на базе Платформы АН2 могут быть созданы следующие приложения:
− Система интеграции приложений; − Единая информационная среда компании, группы компаний; − Корпоративные частные приложения; − Корпоративные сервисы (корпоративные портал, ECM, CRM, ERP, PLM и т.п.).
Платформа АН2 обеспечивает возможности создания корпоративной интеграционной системы предоставляя уже готовые механизмы построения информационных моделей, бизнес-‐логики обмена и унифицированный механизм обмена информацией. Интеграционная система создается в виде комплекса АН2-‐объектов, включающих модель маппинга данных, событийную и процедурную логику интеграции, а также объекты-‐адаптеры для интегрируемых систем. Также должно быть разработано приложение для администрирования и мониторинга интеграционных процессов. Платформа изначально включает механизмы управления доставкой и контроля получения информации.
Однако такой подход к интеграции с помощью интеграционной шины можно считать уже устаревающим, он не решает проблемы создания единой информационной среды компании, которая отвечала бы комплексной модели бизнеса.
Платформа АН2 является оптимальным и качественно новым решением для создания единой информационной среды компании именно как самостоятельной системы, которая моделирует бизнес-‐объекты и процессы компании, интегрирует информацию из корпоративных систем и создает самостоятельное информационное поле компании.
32
Любое новое приложение для решения частной задачи компании проектируется в составе общей бизнес-‐модели и работает в общем информационном поле. Такое приложение, выполняясь в собственном вычислительном окружении и решая частную задачу, позволит бесшовно включить операционные данные и результаты его работы в другие смежные бизнес-‐объекты, которые будут предметом других приложений как операционных так и аналитических.
Таким образом, через эволюционное развитие и интеграцию информационных систем, обеспечивается создание единой информационной среды компании или группы компаний, которое является виртуальной моделью бизнес-‐объектов и процессов, позволяет моделировать изменения и оценивать текущее состояние компании.
6.3 МЕЖКОРПОРАТИВНАЯ СРЕДА ИНФОРМАЦИОННО-‐ДЕЛОВОЙ КООПЕРАЦИИ
Платформа АН2 предоставляет возможности межкорпоративного информационного взаимодействия, которое может осуществляться в разной степени интеграции:
− Интеграция корпоративных систем посредством обмена данными унифицированным способом. Этот подход аналогичен описанной в предыдущем пункте модели использования Платформы в качестве интеграционной шины и предполагает обмен определенными данными через шину на ключевых этапах исполнения бизнес-‐процессов. Например, отправка Заказа, запрос информации о наличии товара, запрос на резервирование и т.п. Как и в случае с корпоративным использованием на базе Платформы АН2 создается интеграционная система, где отражается согласованная модель обмена данными между компаниями.
− Взаимная интеграция бизнес-‐объектов корпоративных Платформ АН2 нескольких компаний. Платформа АН2 обеспечивает возможность определить права доступа и обеспечить безопасную взаимную интеграцию АН2-‐объектов, находящихся на разных экземплярах Платформы (в разных компаниях). Это реализуется посредством определения связей между объектами разных Супервизоров АН2 и программированием бизнес-‐логики таких связей, которая может предполагать реакцию одного объекта на события/изменения другого. Приложения также могут использовать объекты разных Супервизоров, что позволяет комплексно анализировать данные и воздействовать на объекты разных окружений, когда это необходимо. Возможности взаимосвязи и доступа к любым данным и событиям
33
объектов при этом диктуются определенными каждой из компаний правами доступа к своим объектам для своих партнеров. Такой уровень взаимопроникновения обеспечивает бесшовную и безопасную (каждая компания получает доступ только к тем данным, которые ей разрешены) интеграцию в режиме реального времени в рамках выполнения бизнес-‐процессов, предполагающих межкорпоративное взаимодействие.
− Создание межкорпоративного решения «проектно-‐ресурсная песочница» на базе Платформы АН2, которое реализует интеграцию бизнес-‐объектов через деловые регламенты и процедуры данного решения. Третий подход к интеграции использует все преимущества и возможности предыдущего подхода, но реализует взаимодействие между участниками отраслевых и территориальных торгово-‐промышленных объединений, консорциумов, альянсов через создание единой площадки делового взаимодействия и кооперации со своими регламентами и деловыми правилами. Такая площадка является дополнительным узлом (экземпляром Платформы) со своей объектной средой и приложением реализующими данные и бизнес-‐логику площадки. Вероятно, этот экземпляр Платформы будет находиться под контролем уполномоченного соответствующим объединением, консорциумом, оператора площадки. С использованием возможностей взаимной интеграции объектов среда площадки объединяет через свою бизнес-‐логику объекты компаний участников площадки с учетом прав доступа и других условий.
6.4 ИНТЕРНЕТ ОБЪЕКТОВ Платформа АН2 является универсальным фундаментом, который позволяет реализовывать все современные сервисы и перспективные парадигмы развития в Интернет среде.
Через АН2-‐классы и АН2-‐объекты может быть реализован социальный граф, который обеспечит создание социальной сети де-‐факто независимой от конкретной площадки. Профайлы и пользовательская информация может располагаться в любой точке удобной пользователю, но при этом доступной на разных социальных сервисах Интернет, которые могут быть предметно ориентированными как по составу участников, так и по контенту. Такой социальный граф сможет также комбинировать и другую доступную информацию, связанных с пользователем данных, из других источников, базирующихся на Платформе. Позволит формировать семантические выборки социальных срезов не только по интересам, публикациям, но и косвенным связанным данным, связанным с Интернет-‐активностью пользователя.
Платформа может быть основой для реализации парадигмы Интернета-‐вещей и Промышленного Интернета, поскольку через АН2-‐классы могут быть реализованы
34
цифровые информационные модели управляемых и взаимодействующих устройств, а АН2-‐объекты будут представлять каждое конкретное устройство и аккумулировать его данные. Управление устройствами может быть реализовано непосредственно с устройства через API Супервизора АН2, либо с помощью разработанного АН2-‐приложения взаимодействующего с устройством.
Еще одним примером может быть деловая кооперация на базе Платформы производителей товаров, логистических компаний и интернет-‐магазинов, реализующих товар. В этом случае сквозная интеграция информации о товаре – АН2-‐объекте, позволит прозрачно заказывать, отслеживать доставку и прогнозировать наличие товара для всех участников цепочки, включая в идеале конечного заказчика. При этом для каждого из участников актуальная информация о состоянии товара (АН2-‐объекта) будет присутствовать в собственной Системе в контексте своей бизнес-‐модели на базе Платформы.
Платформу АН2 также можно рассматривать как основу для создания сети интеллектуальных агентов в Интернет, которая сможет в своих целях оперировать всеми открытыми источниками семантических данных, автоматически, в зависимости от условий, обмениваться или анализировать их, использовать для выполнения мотивированных действий. В этом случае с помощью АН2-‐классов могут быть сконструированы модели агентов, разработана функциональная логика их работы, а Платформа предоставит встроенные средства обеспечения взаимодействия, обмена информацией и семантического анализа данных, среду функционирования агентов (АН2-‐объектов).
Широкое распространение и использование Платформы АН2 в открытых решениях (веб-‐сайты, социальные сети, интернет-‐магазины, устройства Интернета-‐вещей, другие открытые решения) в глобальном масштабе создает новую топологию взаимодействующих информационных объектов в сети Интернет. Данный подход обеспечит качественно новую систему взаимодействия участников сети Интернет и интеграции информационных ресурсов, станет основой реализации интеллектуальных информационных систем и следующим шагом к интеллектуализации Интернета.
35
7 СОЦИАЛЬНО-‐ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
Создание и внедрение Платформы АН2 позволит сформировать следующие возможности:
− В Интернете: § Обеспечить качественное развитие Интернета (Интернета объектов) на базе
решений нового поколения. § Создать основу развития российских решений в парадигме Интернета-‐вещей,
Промышленного Интернета. § Создать новые развивающиеся рынки для бизнеса и частного сектора за счет
формирования качественно нового экономического поля в Интернете. § Создать задел технологической инициативы и конкурентоспособности в
российском сегменте Интернета, предложить новые современные стандарты развития в Интернете мировому сообществу.
§ Разрушить монопольный, однополярный характер развития мировой ИТ индустрии, дать шанс новым игрокам из развивающихся экономик.
§ Преодолеть проблематику «цифрового хаоса», аутентичности данных, цифровой безопасности, гиперболического роста издержек на обработку данных и уровня требований к вычислительным мощностям.
− На корпоративном уровне: § Реализовать единое корпоративное информационное пространство нового
качества, что повысит прозрачность и актуальность бизнес-‐данных, обеспечит качество управленческих решений, повлечет снижение издержек основного производства (в первую очередь транзакционных и операционных), оптимизирует использование ресурсов.
§ Существенно сократить капитальные и операционные издержки на ИТ. § Заложить перспективную и конкурентоспособную, в силу уникальности
решения, основу для дальнейшей капитализации деятельности в сфере ИТ. − На межкорпоративном уровне, в части развития взаимоотношений компаний с
партнёрами и контрагентами: § Создать условия для развития и получения базовых конкурентных преимуществ
субъектами непосредственного бизнес-‐окружения за счёт: • новых возможностей межкорпоративного взаимодействия и
кооперации – совместного планирования и проектирования, взаимного обеспечения достоверной деловой информацией, создания динамических ресурсных фондов развития;
• качественного сокращения транзакционных издержек за счёт высокой степени автоматизации рутинных деловых процессов;
• дополнительных гарантий защиты корпоративных ИТ систем и данных; • получения новых высокотехнологичных компетенций для
инновационной диверсификации деятельности, за счёт возможности
36
разработки и внедрения эффективно монетизируемых собственных бизнес-‐приложений;
• получения синергетического эффекта от координации программ инновационного развития.
− На межотраслевом, межведомственном и государственном уровнях, в части развития стратегических отраслей и рынков Российской Федерации, обеспечения национальной безопасности и конкурентоспособности: § Обеспечить решение задач импортозамещения в ИТ, преодоление рисков
«цифрового рабства». § Создать конкурентоспособную национальную Платформу развития ИТ, на
основе которой могут создаваться программные комплексы и решения мирового уровня.
§ Создать безопасную национальную цифровую среду, со значительно более низкими, нежели в глобальном www-‐пространстве, рисками.
§ Обеспечить широкие конкурентные преимущества всем типам пользователей системы за счёт сокращения их издержек, снижения кибернетических угроз, повышения эффективности использования ИТ, обработки данных.
§ Повысить уровень оснащённости субъектов национальной экономики средствами информационного обеспечения, дающими расширенные возможности безопасного и эффективного взаимодействия.
§ Создать значительное количество высокотехнологичных рабочих мест, возродить национальную школу в ИТ и математических дисциплинах, взаимодействующих областях знаний, сформировать высокий уровень престижа инженерных специальностей, создать мощный стимул для прекращения «утечки мозгов» из России.
37
8 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Настоящий документ не является окончательным, а предполагает проведение рецензирования со стороны экспертов, на научных семинарах и широкого обсуждения со стороны заинтересованных специалистов.
Настоящая Концепция является основой и предметом обсуждения для создания коалиции заинтересованных участников разработки как самой Платформы, так и прикладных решений на ее основе.
По результатам рецензирования и экспертного обсуждения настоящая Концепция будет доработана и станет основной для дальнейшего рабочего проектирования.
38
ГЛОССАРИЙ
Автоматизированная система Система, в которой рутинные операции выполняются с помощью технических и/или программных средств.
АН2-‐объект, Информационный объект Программное представление, реализующее цифровую проекцию реального или абстрактного объекта действительности, обладающее собственной поведенческой логикой и специфицированной структурой. Программное представление, в свою очередь, реализуется посредством Объекта – базового понятия объектно-‐ориентированного программирования, ООП (см. OOP). Объединяет в себе данные (property) и операции над ними (методы, method), то есть состояние объекта описывается совокупностью данных и применяемых к ним методов; можно сказать, что объект контролирует доступ к своим данным. Каждый объект имеет собственное имя или идентификационный номер. Объекты взаимодействуют между собой. Действия, выполняемые объектом, называют его поведением (behaviour). Объекты – основная единица построения программной системы. Объекты с общими свойствами и методами объединены в классы. Объект – экземпляр класса; обладает свойствами наследования, инкапсуляции и полиморфизма. Реализуется в компьютере как динамически размещаемая сложная структура данных – каждый объект имеет собственный набор полей, определённых его классом, а методы объекты используют совместно. Чаще всего термин “объект” трактуется как синоним слова экземпляр, однако иногда может использоваться и для обозначения класса.
39
АН2-‐класс, Класс информационного объекта
Класс – это абстракция, описывающая свойства и поведение объекта (см. АН2-‐объект, Информационный объект). В настоящем документе Класс объединяет в себе возможности Классов OWL (см. OWL, язык описания онтологий) и Классов в классическом понимании ООП. В программировании Класс реализуется в виде объявления структуры данных, объединяющей объекты с одинаковыми свойствами (полями), методами (поведением) и ответственностью (responsibility). Такие объекты называются экземплярами (instance) этого класса и обычно соответствуют сущностям реального мира в деловой или предметной области (то есть это могут быть, например, люди, должности или предметы). Иначе можно сказать, что из определения класса (class definition) в программе можно создать любое количество объектов. При этом каждый объект имеет свои собственные значения атрибутов, но названия атрибутов и операции являются общими для всех экземпляров класса. Класс иногда называют типом объектов, так как идея объединения в объекте функций с данными тесно связана с понятием типа данных (data type) в процедурных ЯВУ, поэтому класс – это определённый пользователем тип данных. Класс может наследовать свойства других классов. Свойства объектов могут быть трёх видов: атрибуты (см. attribute), или поля, процедуры или услуги, предоставляемые объектом (см. method) и правила (инварианты), устанавливающие взаимосвязи свойств объекта или определяющие условия его жизнеспособности. Класс также определяет права доступа к своим данным и методам со стороны пользователей.
40
АН2-‐репозиторий, Репозиторий классов, РК
Специализированная база данных (БД), хранящая описания АН2-‐классов экземпляра Системы.
АН2 Централизованный репозиторий классов, ЦРК
База данных АН2-‐классов, обслуживающая конкретную локальную сеть или группу сетей (домен).
АН2-‐индекс, Индекс информационных объектов
Специализированная БД, хранящая описания АН2-‐объектов экземпляра Системы.
АН2 Централизованный Индекс объектов База данных АН2-‐объектов, обслуживающая конкретную локальную сеть или группу сетей (домен).
АН2-‐среда Среда, поддерживающая создание, исполнение и взаимодействие АН2-‐объектов
АН2 Супервизор объектов Управляющая система АН2-‐объектами.
Бизнес-‐объект Объект, созданный для реализации бизнес-‐процесса.
Информационная среда Компьютерная среда, в которой происходит обработка потоков данных.
Информационное взаимодействие Взаимодействие людей и/или объектов с помощью компьютерных технологий
Интегрированная среда разработки Среда разработки, содержащая редактор исходных текстов программ, систему отладки и другие инструментальные средства, объединённая с компилятором или интерпретатором языка программирования. Позволяет ускорить процесс разработки, создания и отладки программ
Онтология предметной области Описание понятий и отношений для знаний. Онтологии применяются в ИИ, Семантических паутинах (см. Semantic Web, ontology service) и технологии программирования как форма представления знаний о реальном мире, как эксплицитная, то есть явная, спецификация множества объектов и связей между ними. Формально онтология состоит из терминов,
41
организованных в таксономию (taxonomy), их описаний и правил вывода. Типы онтологий: мета-‐онтология – описание наиболее общих понятий, не зависящих от предметных областей; онтология предметной области (domain ontology) – формальное описание предметной области для уточнения её общей терминологической базы; онтология конкретной задачи – определение общей терминологической базы задачи, проблемы; сетевые онтологии – их часто используют для описания конечных результатов действий, выполняемых объектами предметной области или задачи
ОС Операционная система, ОС – это системное ПО, являющееся средой, в которой исполняются все приложения и системные программы; одна из наиболее важных и ответственных частей практически любой компьютерной системы. Сама по себе ОС не выполняет полезной работы – её задача – сделать работу с компьютером пользователей и приложений более удобной, а использование оборудования – эффективным. ОС часто рассматривается как слой ПО, лежащий между аппаратурой компьютера и прикладными программами. С помощью набора системных вызовов (API) предоставляет программам доступ к устройствам компьютера и услугам самой ОС. Среди многочисленных функций ОС – управление диспетчеризацией задач (процессов), распределением ресурсов (resource), обработкой прерываний, вводом-‐выводом, интерфейсом пользователя, файловой и другими системами. ОС занимается также распределением ресурсов компьютера между задачами и обработкой особых ситуаций, которые могут возникнуть при работе программы, а также в результате сбоев аппаратуры. Таким образом, компьютер
42
работает под управлением ОС, однако при начальном запуске, отладке и тестировании он может работать под управлением встроенного ПО, именуемого монитором (monitor[2]) или базовой системой ввода-‐вывода (см. BIOS). ОС делятся на однопользовательские и многопользовательские, однозадачные и многозадачные, реального времени (real-‐time system) и с разделением времени (time sharing), сетевые (NOS) и распределённые (DNOS), общего назначения и специализированные. Архитектурно ОС, как правило, состоит из ядра, которое всегда находится в главной памяти, драйверов и различных системных программ, которые используют функции ядра для выполнения более высокоуровневых задач.
Платформа Общий термин, обозначающий программную, аппаратную и/или сетевую среду, в/на которой выполняется или строится, например, прикладная система (приложение).
Распределенная информационная среда Информационная среда, имеющая множество взаимосвязанных узлов, в которых происходит обработка данных. Совокупность всех таких узлов образует информационное пространство.
API Интерфейс прикладного программирования (англ. Application Programming Interface). Это набор стандартных программных прерываний, вызовов процедур (функций, методов) и форматов данных, которые должны использовать прикладные программы для запроса и получения от операционной системы, телекоммуникационного протокола или программного интерфейса (механизма) и т. п. связанного с ними обслуживания. API определяет на уровне исходного текста некоторый уровень абстракции, который позволяет переносить исходные тексты
43
программ на компьютеры с отличающимися процессорами, где они после перекомпиляции смогут сразу выполняться. Различные ОС, как правило, имеют различные API. Примерами API являются SVID, DirectX, Win32 и NetBIOS.
BI-‐система бизнес-‐аналитика (англ. Business Intelligence); система анализа деловых данных; средства бизнес-‐аналитики – классификация и анализ данных, собираемых при ведении бизнеса, чтобы на их основе принимать более эффективные бизнес-‐решения и добиваться конкурентных преимуществ.
ERP-‐система компьютерная система, реализующая концепцию планирования ресурсов предприятия (англ. Enterprise Resource Planning), объединяющая учет и планирование всех ресурсов, необходимых для работы предприятия, включая планирование заказов, финансов и т. д.
KPI ключевой [количественный] показатель производительности (эффективности)
OWL Язык описания онтологий (англ. Web Ontology Language) для семантической паутины. Язык OWL позволяет описывать классы и отношения между ними, присущие веб-‐документам и приложениям. OWL основан на более ранних языках OIL и DAML+OIL и в настоящее время является рекомендованным консорциумом Всемирной паутины. В основе языка — представление действительности в модели данных «объект — свойство». OWL пригоден для описания не только веб-‐страниц, но и любых объектов действительности.
44
PLM-‐система Система управления жизненным циклом изделия (англ. Product Lifecycle Management) – комплекс средств, включающий в себя системы автоматизированного проектирования (CAD), конструирования (САЕ), управления производственной информацией (PDMS) и др.
RDF Средства описания ресурсов (англ. Resource Description Framework) — это разработанная консорциумом Всемирной паутины модель для представления данных, в особенности — метаданных. RDF представляет утверждения о ресурсах в виде, пригодном для машинной обработки. RDF является частью концепции семантической паутины. Ресурсом в RDF может быть любая сущность — как информационная (например, веб-‐сайт или изображение), так и неинформационная (например, человек, город или некое абстрактное понятие). Утверждение, высказываемое о ресурсе, имеет вид «субъект — предикат — объект» и называется триплетом.
Semantic Web Семантическая паутина – метод представления семантических данных в Интернете, при котором возможна их машинная обработка. Термин впервые ввёл сэр Тим Бернес Ли в мае 2001 г. в журнале Scientific American как “следующий шаг в развитии Всемирной паутины”. Метод характеризуется, во-‐первых, повсеместным использованием универсальных идентификаторов ресурсов (URI), а во-‐вторых – онтологий (ontology) и языков описания метаданных. Семантическая паутина – часть концепции развития Интернета и WWW, принятой консорциумом W3
45
Версия документа: 1.6
История изменений
Дата Автор/Редактор Версия Изменения
08.07.2015 Блинов А.Г. 1.6 Публикация
Разработчики документа: Настоящий документ разработан экспертной группой в составе:
Чесноков Андрей Николаевич
Панюков Дмитрий Владимирович
Мельник Иван Андреевич
Пройдаков Эдуард Михайлович
Блинов Андрей Геннадиевич
Ответственный исполнитель: Блинов А.Г.
