5 Обеспечение и оценка интероперабельности СЦ ИУС на этапах создания и развития ГОСТ Р 70569-2022

5.1 Общее описание методики обеспечения интероперабельности СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022

Обеспечение интероперабельности СЦ ИУС должно строиться на основе единого подхода, содержащего ряд этапов (см. [8]), зафиксированных в ГОСТ Р 55062. Методика содержит ряд основных и вспомогательных этапов. К основным относятся этапы 1-6, а к вспомогательным - этапы 7-9. Для обеспечения интероперабельности должны быть выполнены все этапы, приведенные на рисунке 2, с учетом специфики предметной области СЦ ИУС (см. [3], [4]) [из 5.1 Общее описание методики обеспечения интероперабельности СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022]

5.2 Рекомендации по выполнению основных этапов методики обеспечения интероперабельности ГОСТ Р 70569-2022

5.2.1 Основные положения концепции создания СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022

5.2.1.1 Концепция создания СЦ ИУС (элемента СЦ ИУС) (этап 1, рисунок 2) обязательно (см. [3], [5], [7]) должна отражать:

- Рисунок 2 - Методика обеспечения интероперабельности СЦ ИУС

Рисунок 2 - Методика обеспечения интероперабельности СЦ ИУС

[из 5.2.1.1 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.1.2 Концепция создания конкретной СЦ ИУС должна содержать:

[из 5.2.1.2 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.2 Архитектура СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022

5.2.2.1 Архитектура СЦ ИУС (этап 2, рисунок 2) с точки зрения интероперабельности представляет собой структуру (см. [6]), отражающую:

  • множество отдельных СЦ ИУС, взаимодействующих между собой;
  • множество подсистем и элементов, входящих в каждую СЦ ИУС;
  • функции и сервисы (службы) различных элементов и подсистем, составляющих СЦ ИУС;
  • виды и характеристики связи между элементами.

[из 5.2.2.1 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.2.3 Краткосрочная стратегия обеспечивает информационное взаимодействие через специальные шлюзы между отдельными СЦ ИУС (в том числе на основе web-сервисов). Преимущество данной стратегии заключается в том, что она относительно проста в реализации. Однако при объединении значительного количества разнородных систем такая стратегия часто приводит к трудностям в сопровождении всей совокупности шлюзов между СЦ ИУС и потере надежности взаимодействия (см. [5]) [из 5.2.2.3 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.2.4 Долгосрочная стратегия предусматривает прямые связи между элементами взаимодействующих СЦ ИУС (подсистемами, службами, процессами) без использования шлюзов. Преимущество данной стратегии заключается в том, что она позволяет осуществлять реконфигурируемое взаимодействие, однако она сложна в реализации и требует глубокого системного анализа процессов. На рисунке 3 представлена схема реализации указанных стратегий интеграции (см. [5]) [из 5.2.2.4 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.2.5 При разработке архитектуры создаваемой СЦ ИУС одним из рациональных способов обеспечения интероперабельности является внедрение промежуточного программного обеспечения (ПО), общего набора сервисов, обращение к которым позволяет разнородным элементам СЦ ИУС взаимодействовать между собой, несмотря на различия в реализации.

- Рисунок 3 - Стратегии интеграции СЦ ИУС

Рисунок 3 - Стратегии интеграции СЦ ИУС

[из 5.2.2.5 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.2.6 На промежуточное ПО каждого элемента СЦ ИУС необходимо возлагать:

[из 5.2.2.6 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.2.9 При высокой степени гетерогенности системы, в которую необходимо включить вновь создаваемый элемент, целесообразно использовать специальные шлюзы, позволяющие скрыть реализации взаимодействующих элементов (см. [5]) [из 5.2.2.9 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.3 Проблемно-ориентированная модель интероперабельности СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022

5.2.3.1 Для обеспечения интероперабельности СЦ ИУС окончательные технические решения по их построению следует принимать с учетом (см. ГОСТ Р 55062) проблемно-ориентированной модели интероперабельности (этап 3, рисунок 2). Проблемно-ориентированная модель интероперабельности приведена на рисунке 4. Цветом обозначено соответствие характеристик проблемно-ориентированной модели уровням интероперабельности.

- Рисунок 4 - Проблемно-ориентированная модель интероперабельности

Рисунок 4 - Проблемно-ориентированная модель интероперабельности

[из 5.2.3.1 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.3.2 Технический уровень рассматривает барьеры, связанные с обеспечением единых стандартов формирования, передачи, хранения, поиска, обработки и представления информации, программно-аппаратной реализацией элементов СЦ ИУС, их надежностью и производительностью, удобством эксплуатации и обслуживания. Техническая интероперабельность достигается, главным образом, за счет использования соответствующих стандартов и достаточно надежных и производительных компонентов, открытых технических и программных решений [из 5.2.3.2 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.3.3 Семантический уровень описывает информационно-лингвистические, смысловые аспекты взаимодействия, т. е. содержательную сторону обмениваемой информации и ее качество. Семантическая интероперабельность позволяет системам комбинировать полученную информацию с другими информационными ресурсами и обрабатывать ее смысловое содержание. Семантические барьеры интероперабельности систем должны преодолеваться за счет построения стека открытых протоколов для каждого типа системы (комплекса). Разработанные правила включения различных систем и комплексов в общую среду закрепляются профилем, доступным для всех разработчиков. Семантическая интероперабельность достигается за счет применения стандартов типа XML, XSD, RDF, OWL и т. д. [из 5.2.3.3 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.3.4 Организационный уровень описывает прагматические (деловые и стратегические) аспекты взаимодействия и организационные барьеры интероперабельности. На этом уровне достигаются соглашения о сотрудничестве между административными органами и согласуются цели информационного взаимодействия систем. Организационная интероперабельность достигается за счет единого понимания и применения нормативно-правовых документов (соглашений, конвенций, договоров о сотрудничестве), согласованностью целей и отношений между взаимодействующими системами, учетом текущих стадий жизненного цикла систем, достижением организационной готовности объектов системы к взаимодействию между собой. При этом важно обеспечить совместное использование информации при исполнении бизнес-задач [из 5.2.3.4 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.3.5 Интероперабельность считается обеспеченной, если устранены барьеры взаимодействия на трех уровнях: техническом, семантическом и организационном. Для обеспечения и оценки интероперабельности необходимо формировать отдельные спецификации на основе моделей качества, например предложенных в ГОСТ Р ИСО/МЭК 25010 с учетом проблемно-ориентированной модели [из 5.2.3.5 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.4 Разработка профиля интероперабельности СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022

Профиль представляет собой согласованный набор стандартов и других нормативно-технических и нормативно-правовых документов. Для обеспечения интероперабельности необходимо разработать профиль (этап 4, рисунок 2), в котором все документы будут распределены по уровням проблемно-ориентированной модели интероперабельности (см. [8], [9]) (см. рисунок 4) [из 5.2.4 Разработка профиля интероперабельности СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.5 Реализация СЦ ИУС и их элементов с учетом этапов жизненного цикла ГОСТ Р 70569-2022

5.2.5.1 Проблема интероперабельности при создании СЦ ИУС (этап 5, рисунок 2) проявляется уже на ранних стадиях их жизненного цикла. Для обеспечения совместного функционирования разнородных систем в рамках СЦ ИУС, наиболее предпочтительным является спиральный (итерационный) подход к разработке систем (см. [5], [7]) [из 5.2.5.1 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.5.2 Данный подход в своей основе использует эволюционное наращивание уровня интероперабельности системы при регулярной оценке результативности, в том числе при выявлении и устранении барьеров интероперабельности. Другие модели жизненного цикла систем также могут использоваться при создании (модернизации) СЦ ИУС, но, как правило, с меньшей эффективностью [из 5.2.5.2 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.5.3 Преимуществами спирального (итерационного) подхода являются:

Спиральный (эволюционный) жизненный цикл приведен на рисунке 5 [из 5.2.5.3 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.5.4 Разработчикам рекомендуется сформировать и иметь в распоряжении на каждой итерации следующий набор документов или их аналогов [6]:

- Рисунок 5 - Спиральный (эволюционный) жизненный цикл разработки СЦ ИУС

Рисунок 5 - Спиральный (эволюционный) жизненный цикл разработки СЦ ИУС

[из 5.2.5.4 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.5.7 При формировании инфологических моделей и организации информационного взаимодействия между системами и их элементами рекомендуется использовать действующие и сопровождаемые общероссийские и отраслевые классификаторы. При отсутствии таковых допускается разработка локальных классификаторов [из 5.2.5.7 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.6 Аттестационное тестирование и оценка качества СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022

5.2.6.2 Аттестационное тестирование программных и аппаратных комплексов и средств СЦ ИУС должно быть направлено на оценку: достигнутого качества интероперабельности, соответствия СЦ ИУС стандартам профиля, соответствия СЦ ИУС требованиям концепции, а также на выявление имеющихся в СЦ ИУС барьеров интероперабельности [из 5.2.6.2 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.6.3 Оценка качества интероперабельности СЦ ИУС и их элементов заключается в установлении соответствия показателей интероперабельности требуемым значениям в соответствии с критериями интероперабельности. Общий состав параметров приведен в приложении А [из 5.2.6.3 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.6.4 Критерии интероперабельности формируются на этапе проектирования СЦ ИУС отдельно для организационного, семантического и технического уровней с учетом специфики проектируемой СЦ ИУС (см. [5]). Общие критерии приведены в приложении Б [из 5.2.6.4 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.6.5 Каждая характеристика качества оценивается по одному или группе показателей интероперабельности. Показатели могут быть количественными и качественными. Каждый показатель интероперабельности определяется различными параметрами, аспектами и особенностями реализации конкретной СЦ ИУС [из 5.2.6.5 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.6.6 Совокупность показателей интероперабельности на организационном, семантическом и техническом уровнях, определяемые их параметрами, аспектами и особенностями образуют модель качества интероперабельности СЦ ИУС. Общий состав параметров указан в приложении А. Данная модель используется для оценки интероперабельности и выявления ее барьеров, то есть позволяет оценить качество СЦ ИУС с точки зрения способности ее элементов к информационному взаимодействию друг с другом, а системы в целом - к взаимодействию с другими СЦ ИУС. При этом конкретный состав показателей, параметров, аспектов и критериев оценки интероперабельности зависит от назначения конкретной СЦ ИУС и особенностей ее функционирования и должен формироваться на основе проблемно-ориентированной модели (см. [6], [10], [11]) (см. рисунок 4) [из 5.2.6.6 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.6.7 При выборе анализируемых показателей качества интероперабельности, параметров, аспектов и особенностей системы важно отдавать предпочтения тем, которые характеризуют наиболее вероятные барьеры интероперабельности. Оценка качества интероперабельности СЦ ИУС должна быть направлена на поиск и устранение таких барьеров (см. [6]) [из 5.2.6.7 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.6.8 Для оценки численных значений показателей интероперабельности на ранних этапах проектирования системы целесообразно применять методы имитационно-статистического моделирования. При этом имитационные модели удобно строить и уточнять параллельно с развитием разрабатываемой СЦ ИУС с комбинированием объектного, дискретно-событийного и системно-динамического подходов (см. [3]). При наличии образца СЦ ИУС имитационно-статистические эксперименты целесообразно комбинировать с натурными экспериментами [из 5.2.6.8 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.6.9 Модель качества интероперабельности СЦ ИУС определяет основные показатели, по которым можно оценить интероперабельность, а также основные параметры и особенности системы, влияющие на интероперабельность. Эти показатели, параметры и особенности рассматриваются на всех уровнях модели интероперабельности (см. [6]) [из 5.2.6.9 ГОСТ Р 70569-2022]

5.2.6.11 Подобный подход к аттестационному тестированию позволяет осуществлять оценку качества интероперабельности СЦ ИУС и ее элементов в процессе итерационного проектирования и модернизации, а также своевременно выявлять барьеры интероперабельности и устранять их [из 5.2.6.11 ГОСТ Р 70569-2022]

5.3 Рекомендации по выполнению дополнительных этапов методики обеспечения интероперабельности ГОСТ Р 70569-2022

5.3.1 Формирование дорожной карты разработки стандартов и разработка необходимых стандартов построения СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022

При построении СЦ ИУС неизбежно понадобится разработка национальных и отраслевых стандартов. Она должна вестись на основе Дорожной карты (этап 7 и 8, рисунок 2) в порядке, установленном [12] и соответствующими основополагающими стандартами. Разработанные стандарты должны включаться в профили интероперабельности соответствующих систем [из 5.3.1 Формирование дорожной карты разработки стандартов и разработка необходимых стандартов построения СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022]

5.3.2 Разработка терминов и определений предметной области СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022

Для взаимопонимания всех участников разрабатывается глоссарий (этап 9, рисунок 2) - документ, содержащий термины и их определения, общие для всех заинтересованных сторон [из 5.3.2 Разработка терминов и определений предметной области СЦ ИУС ГОСТ Р 70569-2022]