Учебный курс Стандартизация и сертификация программного обеспечения

Учебный курс

Стандартизация и сертификация программного

обеспечения

Лекция 12

доктор технических наук, профессор,

проректор по информатизации, заведующий кафедрой «Информационные системы»

Позднеев Борис Михайлович

2

ООткрытткрытаяая систем системаа

Открытая система — это система, реализующая открытые спецификации (стандарты) на интерфейсы, службы и форматы данных, достаточные для того, чтобы обеспечить:

возможность переноса (мобильность) прикладных систем, разработанных должным образом, с минимальными изменениями на широкий диапазон систем; совместную работу (интероперабельность) с другими прикладными системами на локальных и удаленных платформах; взаимодействие с пользователями в стиле, облегчающем последним переход от системы к системе (мобильность пользователей).

(По определению комитета IEEE POSIX 1003.0; IEEE — Институт инженеров по электротехнике и электронике США; POSIX — интерфейс переносимой операционной системы). Открытая спецификация — общедоступная спецификация, которая поддерживается открытым, гласным согласительным процессом, направленным на постоянную адаптацию новой технологии, и соответствует стандартам.

СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯСТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

С С МГТУ МГТУ ““СТАНКИНСТАНКИН”” / Факультет ИНТЕХ / Кафедра ИС / Позднеев Б.М. / Факультет ИНТЕХ / Кафедра ИС / Позднеев Б.М. // 2009 2009 г.г.

3

Иерархия стандартовИерархия стандартов

Функциональный стандарт

Базовый стандарт Проф иль

Базовый стандарт — это международный стандарт ИСО/МЭК или рекомендация МСЭ-Т.

Профиль стандартов — это один стандарт или совокупность нескольких базовых стандартов, необходимых для решения конкретной прикладной задачи в конкретной сети.

Функциональный стандарт — это согласованный в международном или национальном масштабе документ, охватывающий несколько базовых стандартов и профилей.



4

Правительственные профили взаимодействия открытых систем Правительственные профили взаимодействия открытых систем ((Goverment Open Systems Intercorconnection ProfileGoverment Open Systems Intercorconnection Profile — — GOSIPGOSIP))

В США GOSIP существует с 1991 г. в виде федерального стандарта по обработке информации (FIPS — Federal Information Processing Standard).В Великобритании, Франции, Швеции, Австралии, Гонконге, ряда стран региона Азия/Океания — с 1989 г. Государственный профиль взаимосвязи открытых систем (ВОС) России является аналогом зарубежных GOSIP, разработанным на основе анализа и систематизации базовых и функциональных международных стандартов.

Первая версия – 450 документов.Вторая версия – 500 документов.



5

Базовая семиуровневая эталонная модель ВОС (ИСО 7498-1-93)Базовая семиуровневая эталонная модель ВОС (ИСО 7498-1-93)



6

Основные функции семиуровневой эталонной модели ВОС Основные функции семиуровневой эталонной модели ВОС (продолжение)(продолжение)

5-ый, сеансовый уровень предназначен для организации и управления сеансами взаимодействия прикладных процессов (обменом данных). Диалог регулируется благодаря предоставленному для этого сервису. Для передачи данных уровень использует транспортные соединения;6-ой, уровень представления данных (представительный) подготавливает информацию в таком виде, в каком требуют прикладные процессы. Так, если, например, используется дисплей, то информация формируется в виде страницы с заданным числом строк определенной длины и она передается на экран;7-ой прикладной уровень связан с прикладными процессами: он получает от них команды и обеспечивает передачу информации другим прикладным процессам, т.е. этот уровень выполняет функции, отвечающие потребностям пользователя.

Примечание: ВОС определяет только комбинационную технологию и функциональные требования. Технические требования относительно конкретных конфигураций систем обработки данных ВОС не определяет.



7

Эталонная модель функциональной среды открытых систем Эталонная модель функциональной среды открытых систем (комитет (комитет IEEE POSIX 1003.0)IEEE POSIX 1003.0)



8

Общая схема Госпрофиля ВОС РоссииОбщая схема Госпрофиля ВОС РоссииВторая версия (начало)

СЭУА: ГОСТ 34.981, ГОСТ Р 34.982, ГОСТ Р ИСО/МЭК 10035СЭНП: ГОСТ Р ИСО/МЭК 9066-1, -2СЭУО: ГОСТ Р ИСО/МЭК 9072-1, -2СИВ: ГОСТ Р ИСО/МЭК 9804

Сервисные элементы СЭУА:

ГОСТ Р ИСО/МЭК 9594-1, -3, -5, -6. -7. -8Рекомендации МККТТсерии Х.500

Справочные службы

Аттестационноетестирование

ИСО/МЭК 9805-2

ПрикладнойФаксимильные службы Передача и обработка

заданий и транзакций Административное управление

F.160, F.162, F.170, F.180.F.182,F.184,T.O,T.4,T.563

ГОСТ Р 34.1983, ГОСТ Р 34.1984

ИСО/МЭК 9595. ИСО/МЭК 9596-1,ИСО/МЭК 10164 (в 15 частях), ИСО/МЭК 10032, ИСО/МЭК 10040

Структура прикладного

уровняГОСТ Р

ИСО/МЭК 9545

Архитектура учрежденческих

документов ИСО/МЭК 8613 (в 10 частях),

ИСО/МЭК ТО 10179

Системыобработки сообщений

ГОСТ РИСО/МЭК 10021

(в 7 частях)

Системыобработки сообщений

ГОСТ РИСО/МЭК 10021

(в 7 частях)

Передача файлов, доступ к файлам,

управление файламиГОСТ Р 34.980-1ГОСТ Р 34.980-2ГОСТ Р 34.1980-3ГОСТ Р 34.1980-4

Уровни

эталонной

модели ВОС

Общеархитектурные стандарты

Базовые эталонные модели:Соглашения по услугам:Аттестационное тестирование:Формализованное описание:Терминология:

ГОСТ 28906, ИСО/МЭК 7498-1, -2, -3, 4ИСО/МЭК 10731ГОСТ Р ИСО/МЭК 9646-1, -2. -4, -5, -6; ИСО/МЭК 9646-3, -7ГОСТ 34.973, ГОСТ 34.974ГОСТ 24402, ГОСТ 29099

-



9

Общая схема Госпрофиля ВОС РоссииОбщая схема Госпрофиля ВОС РоссииВторая версия (продолжение)

Сеансовый

Прикладной

Представле-нияданных

Транспортный

Режим с установлениемсоединения

Режим без установлениясоединения

УслугиГОСТ 34.971

Протокол, класс 4ГОСТ Р 34.961


ПротоколГОСТ 34.972

ПротоколГОСТ Р ИСО/МЭК 8327

УслугиГОСТ Р ИСО/МЭК 8326



10

Общая схема Госпрофиля ВОС РоссииОбщая схема Госпрофиля ВОС РоссииВторая версия (окончание)

Транспортный



ПротоколГОСТ 34.972

Сетевой

Звенаданных

ПротоколыГОСТ 28080

ИСО/МЭК 7776, V.42

Физический

УслугиИСО/МЭК 10022, X.211

УслугиГОСТ Р 34.951

Протокол

ГОСТ Р 34.950, X.25 (пакетныйуровень)ГОСТ 34.954...............................................V.25, V.25bis X.32

ПротоколГОСТ Р 34.1952,

ИСО 9542

УслугиГОСТ Р 34.951

УслугиГОСТ 28696

Управление логическим звеном

ПротокольныекомбинацииГОСТ Р 34.90Маршрутизацияи ретрансляция:ГОСТ Р ИСО/МЭК 10028, ГОСТ Р ИСО/МЭК 10030, ИСО/МЭК 10589,ИСО/МЭК 10747, ИСО/МЭК 9575Идентификацияпротоколов:ИСО/МЭК ТО 9577

ПротоколыГОСТ 28080ИСО/МЭК 7776, V.32

УслугиГОСТ 28696

ГОСТ 18145,ГОСТ 23675Рекомендациипо модемам

ГОСТ 18145,ГОСТ 23675X.24, X.21,X.21bis

КТСОП СДОП-КП

Шина сослучайнымдоступом(КДОН/ОК)

Волоконно-оптическийраспредели-тельныйинтерфейс(ВОРИПД)

Кольцо смаркернымдоступом(КМД)

ГОСТ34.913.3

ГОСТ Р50.452

ГОСТИСО/МЭК8802-5



11

Спецификации профиля переносимости прикладных программСпецификации профиля переносимости прикладных программОбмен графическими данными изделийОбмен графическими данными изделий (начало)(начало)

Наименование спецификации. FIPS 177 Initial Graphics Exchange Specification (IGES) (Исходная спецификация обмена графической информацией).Спецификацию можно получить в NIST, ANSI, USPRO или в МНИЦ.Дата первой публикации. 1992 г.Организация-спонсор. Организация IGES/PDES U.S. Product Data Association (US PRO) (Ассоциация по данным изделий США).

Применимость. IGES стандартизирует представление конкретных типов сложных графических объектов и атрибутов для обмена данными. Обмен данными изделия охватывает технические чертежи, документацию и другие данные, необходимые для разработки и изготовления изделия, включая геометрические и негеометрические данные, такие, как признаки формы, допуски, свойства материалов и поверхностей. IGES не охватывает полного жизненного цикла производимых изделий, она рассматривает только спецификацию изделий и не касается процесса производства.



12

Спецификации профиля переносимости прикладных программСпецификации профиля переносимости прикладных программОбмен графическими данными изделийОбмен графическими данными изделий ((продолжениепродолжение))

Степень согласованности. Первоначально эта спецификация была определена в промежуточном отчете Национального бюро стандартов (NBSIR) 88-3813 как стандарт ANSIY 14.26-1989 (известна также как документ IGES 4.0 Американского общества инженеров-механиков (ASME)). Стандарт IGES 5.2 (US PRO/IPO-100) разработан в 1993 г. и является американским национальным стандартом. Федеральный стандарт FIPS был пересмотрен для одобрения спецификации IGES 5.2.Доступность изделия. На рынке имеется большое количество изделий IGES.Полнота. IGES определяет представление технических данных чертежей. Спецификация IGES допускает обмен данными системы автоматизированного проектирования/системы автоматизированного производства (CAD/CAM) путем обширной поддержки геометрических отображений, а также сложных поверхностей и геометрических фигур (B-rep и Constructive Solid Geometry). Спецификация IGES сохраняет топологию и геометрическую форму моделируемых объектов, используя координаты 3-D, векторы и матрицы передачи.



13

Спецификации профиля переносимости прикладных программСпецификации профиля переносимости прикладных программОбмен графическими данными изделийОбмен графическими данными изделий ((продолжениепродолжение))

IGES усиливается спецификацией CFLS Specification MIL-D-28000, которая определяет содержимое файлов IGES для следующих классов применений:

класс I — Подмножество чертежей; класс II — Подмножество технических рисунков; класс III — Подмножество электрических и электронных применений (многоуровневый прикладной протокол электрических изделий); класс IV — Подмножество управления производством; класс V-3-D — Прикладной протокол конвейерной передачи данных 3-D.

Кроме того, прикладное руководство рекомендаций — IGES 5.1, опубликованное в 1992г., помогает пользователям в применении спецификации IGES. Зрелость. Спецификация IGES очень активно разрабатывалась в последние 15 лет; предполагается, что она будет использоваться в следующем веке. Рабочая группа National IGES Users Group (NIUG), основанная в 1990г., способствует использованию IGES с помощью публикации статей и проведения форумов пользователей. Работа по регистрации IGES в Internet в формате MIME была закончена в 1995 г.



14

Спецификации профиля переносимости прикладных программСпецификации профиля переносимости прикладных программОбмен графическими данными изделийОбмен графическими данными изделий (окончание)(окончание)

Стабильность. IGES 5.3 опубликована организацией US PRO в 1995 г. По мере появления новых версий совместимость спецификаций будет обеспечена.Проблемы/ограничения. Не известны.Аттестационное тестирование. NIST оперирует услугами тестирования IGES для стандартов FIPS 177 (IGES 4.0), CALS MILD-D-28000 Class II (Engineering Drawing Application Subset) и IGES 5.1. Эти услуги доступны с ноября 1994г.

Дальнейшие планы. Продолжаются работы по разработке следующей версии IGES, которая включит новое поле глобального параметра, указывающее прикладной протокол, подмножество или класс CALS, к которому принадлежит файл IGES. Публикация Layered Electrical Product (LEP) Application Protocol для использования в спецификации CALS вышла в 1996г. Предполагается разработка стандарта FIPS для спецификации MILD-D-28000 Class II (CALS), IGES 5.2, а также и для спецификаций, не относящимся к ним.Альтернативные спецификации. STEP.



15

Continuous Acquisition and Life Cycle SupportContinuous Acquisition and Life Cycle SupportCALSCALS – – класс информационных технологий, направленных на класс информационных технологий, направленных на

обеспечение безбумажной поддержки жизненного цикла продуктаобеспечение безбумажной поддержки жизненного цикла продукта

История развитияИстория развития

Впервые концепция CALS возникла в середине 70-х годов в оборонном комплексе США в связи с необходимостью повышения эффективности управления и сокращения затрат на информационное взаимодействие в процессах заказа, поставок и эксплуатации средств вооружения и военной техники (ВВТ). Движущей силой явилась естественная потребность в организации "единого информационного пространства", обеспечивающего оперативный обмен данными между заказчиком - федеральными органами, производителями и потребителями ВВТ. Данная концепция изначально базировалась на идеологии "жизненного цикла" продукта и охватывала фазы производства и эксплуатации. На первоначальном этапе аббревиатура CALS расшифровывалась как Computer Aided Logistic Support - компьютерная поддержка поставок Предметом CALS являлась безбумажная технология взаимодействия между организациями заказывающими, производящими и эксплуатирующими военную технику, а также формат представления соответствующих данных.Доказав свою эффективность CALS-технологии перестали быть прерогативой военного ведомства и начали активно применяться в промышленности, строительстве, транспорте и других отраслях экономики, расширяясь и охватывая все этапы жизненного цикла.



16

Continuous Acquisition and Life Cycle Support (CALS)Continuous Acquisition and Life Cycle Support (CALS)Основные понятия и определенияОсновные понятия и определения

В настоящий момент CALS понимается как Continuous Acquisition and Life Cycle Support. Первая часть — Continuous Acqusition [Support] (непрерывная поддержка поставки) означает непрерывность информационного взаимодействия с заказчиком в ходе формализации его потребностей, формирования заказа, процесса поставки и т.д. Вторая часть — Life Сycle Support (поддержка ЖЦ изделия) — означает системность подхода к информационной поддержке всех процессов ЖЦ изделия, в первую очередь, процессов эксплуатации, обслуживания, ремонта и утилизации и т.д.

По своей сути сегодня CALS является глобальной стратегией повышения эффективности бизнес-процессов, выполняемых в ходе жизненного цикла продукта за счет информационной интеграции и преемственности информации, порождаемой на всех этапах жизненного цикла. Средствами реализации данной стратегии являются CALS-технологии, в основе которых лежит набор интегрированных информационных моделей - самого жизненного цикла и выполняемых в его ходе бизнес-процессов, продукта (изделия), производственной и эксплуатационной среды и пр. Возможность совместного использования информации обеспечивается применением компьютерных сетей и стандартизацией форматов данных, обеспечивающей их корректную интерпретацию. Идеальной основой для решения поставленной задачи является использование единой интегрированной модели продукта и его жизненного цикла, описывающей объект настолько полно, что выступает в роли единого источника информации для любых выполняемых в ходе жизненного цикла процессов.



17

Continuous Acquisition and Life Cycle Support (CALS)Continuous Acquisition and Life Cycle Support (CALS)Основные понятия и определенияОсновные понятия и определения

Русскоязычное наименование концепции и стратегии CALS — ИПИ (Информационная Поддержка жизненного цикла изделий).

В отличие от концепции ИАСУ (интегрированная система управления производством) концепция CALS охватывает не только производство, но и все остальные этапы жизненного цикла, но не касается технологии решения прикладных задач (проектирования, планирования и т.д.).

Поскольку термин CALS всегда носил военный оттенок, в гражданской сфере широкое распространение получили термины Product Life Cycle Support (PLCS) или Product Life Management (PLM) — "поддержка жизненного цикла изделия" или "управление жизненным циклом изделия".



18

Continuous Acquisition and Life Cycle Support (CALS)Continuous Acquisition and Life Cycle Support (CALS)Укрупненная классификация информационных моделей и их связь со стадиями

ЖЦ продукта

Стадии жизненного цикла продукта

Информационные модели

Модель продуктаМодель ЖЦ продукта и выполняемых в его ходе

бизнес-процессов

Модель производственной и эксплуатационной

среды

МаркетингМаркетинговая

(концептуальная) Модель процесса маркетинга

продуктаМодель маркетинговой

среды

Проектирование и разработка продукта

Конструкторская Модель процессов

проектирования, разработкиМодель проектно-

конструкторской среды

Производство или предоставление услуг

ТехнологическаяМодель процессов

производстваМодель технологической

среды

РеализацияСбытовая (цены,

условия продажи и пр.)

Модель процессов продажМодель среды, в которой осуществляются продажи

Установка и ввод в эксплуатацию, техническая

помощь и обслуживание, эксплуатация,утилизация

ЭксплуатационнаяМодель процессов

эксплуатацииМодель эксплуатационной

среды



19

Стандартизация в области Стандартизация в области CALSCALS

Рабочим органом по стандартизации в области ИПИ (CALS) -технологий, обеспечивающим их эффективность на национальном и международном уровнях, гармонизацию российских стандартов с международными, региональными и зарубежными стандартами и их согласование с заинтересованными организациями, является Технический Комитет 459 (ТК 459) по стандартизации "Информационная поддержка жизненного цикла изделий", созданный в 2004 г. приказом ГОССТАНДАРТА РОССИИ.Ведение секретариата ТК поручено Всероссийскому научно-исследовательскому институту по стандартизации (ВНИИстандарт). В рамках ТК действуют 5 подкомитетов и три рабочие группы, организованные с целью специализации по видам продукции.

Основные направления деятельности:• Прямое введение стандартов ИСО• Развитие стандартов ЕСКД и ЕСТД • Разработка нормативных документов по вопросам Интегрированной логистической поддержки (ИЛП)



20

Стандартизация в области Стандартизация в области CALSCALS Прямое введение стандартов ИСОПрямое введение стандартов ИСО

ISO 10303 "Системы промышленной автоматизации и интеграция. Представление данных о продукции и обмен данными.", также известный как "Standard for the Exchange of Product model data" (STEP).

ISO 13584 "Системы автоматизации производства и их интеграция. Библиотека деталей."

Целью прямого введения в Российской Федерации стандартов ИСО по электронному представлению данных об изделии (серий ГОСТ Р ИСО 10303 и ГОСТ Р ИСО 13584) является создание механизмов, позволяющих передавать данные об изделиях и библиотеках деталей независимо от того, в какой прикладной системе созданы или используются эти данные.Такой подход к описанию изделия делает его пригодным не только для обмена файлами, описывающими конкретные детали, но также для создания баз данных, аккумулирующих информацию об изделиях ("электронные библиотеки деталей").



21

Государственные стандарты Российской ФедерацииГосударственные стандарты Российской Федерациив области в области CALSCALS

ГОСТ Р ИСО 10303-1-99 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 1. Общие представления и основополагающие принципы. ГОСТ Р ИСО 10303-11-2000 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 11. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS. ГОСТ Р ИСО 10303-12-2000. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление и обмен данными об изделии. Часть 12. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS-I. ГОСТ Р ИСО 10303-21-99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 21. Методы реализации. Кодирование открытым текстом структуры обмена. ГОСТ Р ИСО 10303-41-99. Системы автоматизации производства и их интеграции. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 41 Интегрированные обобщенные ресурсы. Основы описания и поддержки изделий. ГОСТ Р ИСО 10303-45-2000. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 45. Интегрированные обобщенные ресурсы. Материалы.

Полный перечень представлен на Web-сайте НИЦ CALS-технологий "Прикладная логистика", http://www.cals.ru/



22

ISO/DIS 10303-23 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 23: Implementation methods: C++ language binding to the standard data access interface

Применение языка C++ для программного интерфейса доступа к данным

ISO/DIS 10303-34 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 34: Conformance testing methodology and framework: Abstract test methods

Абстрактные методы тестирования

ISO/FDIS 10303-207 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 207: Application protocol: Sheet metal die planning and design

Проектирование штампов для листового металла

ISO/DIS 10303-213 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 213: Application protocol: Numerical control process plans for machined parts

Программы ЧПУ для обработки деталей

ISO/DIS 10303-224 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 224: Application protocol: Mechanical product definition for process planning using machining features

Описание механических изделий в технологических процессах с использованием станочного оборудования

ISO/DIS 10303-225 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 225: Application protocol: Building elements using explicit shape representation

Конструктивные элементы с явным представлением формы

ISO/DIS 10303-227 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 227: Application protocol: Plant spatial configuration

Пространственная конфигурация завода



Некоторые утвержденные тома стандарта ISO 10303 (STEP)Некоторые утвержденные тома стандарта ISO 10303 (STEP)

23

Integrated application resource Интегрированные прикладные ресурсы

ISO 10303-101:1994 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 101: Integrated application resources: Draughting

Черчение

ISO 10303-105:1996 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 105: Integrated application resource: Kinematics

Кинематика

Application Protocols Прикладные протоколы<

ISO 10303-201:1994 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 201: Application protocol: Explicit draughting Part 201 (IS): Explicit draughting

Явное черчение

ISO 10303-202:1996 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 202: Application protocol: Associative draughting

Ассоциативное черчение<

ISO 10303-203:1994 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 203: Application protocol: Configuration controlled design

Проект изделия управляемой конфигурации




24

Integrated generic resources Интегрированные родовые ресурсы

ISO 10303-41:1994 Industrial automation systems and integration – Product data representation and exchange – Part 41: Integrated generic resources: Fundamentals of product description and support

Интегрированные родовые ресурсы. Принципы описания и поддержки продукта

ISO 10303-42:1994 Industrial automation systems and integration – Product data representation and exchange – Part 42: Integrated generic resources: Geometric and topological representation

Геометрическое и топологическое представления

ISO 10303-43:1994 Industrial automation systems and integration – Product data representation and exchange – Part 43: Integrated generic resources: Representation structures

Структуры представления

ISO 10303-44:1994 Industrial automation systems and integration – Product data representation and exchange – Part 44: Integrated generic resources: Product structure configuration

Конфигурация структуры продукта

ISO 10303-45:1998 Industrial automation systems and integration – Product data representation and exchange – Part 45: Integrated generic resource: Materials

Материалы

ISO 10303-46:1994 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange – Part 46: Integrated generic resources: Visual presentation

Визуальное представление

ISO 10303-47:1997 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange – Part 47: Integrated generic resource: Shape variation tolerances

Допуски на изменения формы

ISO 10303-49:1998 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 49: Integrated generic resources: Process structure and properties

Структура и свойства процесса




Documents

Учебный курс Стандартизация и сертификация программного обеспечения