ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ СТАНДАРТОВ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

OVERVIEW OF MODERN STANDARDS FOR INFORMATION SYSTEMS INTEGRATION

Kirill Kurguzkin

Graduate student of the Department of Information Technology, Astrakhan Tatishchev State University,

Russia, Astrakhan

Alexander Marenkov

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Information Technology, Astrakhan Tatishchev State University,

Russia, Astrakhan

АННОТАЦИЯ

Данное исследование посвящено анализу стандартов, международных и российских, которые описывают процедуры интеграции данных различных информационных систем. В результате проведенного сравнительного анализа были выявлены основные этапы жизненного цикла интеграционных процессов, а также определены ключевые моменты, требующие внимания аналитиков и разработчиков при проектировании архитектуры решений интеграции и управления информационными системами.

ABSTRACT

This study examines various international and Russian standards that describe data integration procedures for information systems. Through comparative analysis, the key stages of integration process lifecycles have been identified and determined critical focus areas for analysts and developers when designing integration solution architectures and managing information systems.

Ключевые слова: управление данными; интеграционные стандарты; жизненный цикл интеграционного решения.

Keywords: data management; integration standards; integration lifecycle.

В настоящее время постоянно растёт как количество информационных систем, так и объём данных, обрабатываемых в них. Соответственно, рост числа информационных систем и объёмов данных, циркулирующих в них, приводит к тому, что организациям приходится выстраивать более тесное взаимодействие в данном ключе – иначе эффективная работа в эпоху цифровой трансформации становится невозможной. Интеграция различных информационных механизмов позволяет обеспечивать оперативность обмена данными, повышать качество предоставления сервисов своим пользователям, обеспечивать целостность бизнес-процессов.

Отличным примером успешно реализованного интеграционного решения может являться Система межведомственного электронного взаимодействия (СМЭВ), главной задачей которой является обеспечение эффективного обмена данными между различными государственными системами. Иными словами, СМЭВ представляет собой систему, которая унифицировала правила интеграции и позволила улучшить процесс предоставления государственных услуг [4]. Организация такой сложной системы взаимодействия требует глубокого понимания различных аспектов, одним из которых является знание принципов построения интеграционных решений, которые можно почерпнуть из различных стандартов.

Целью данного исследования является систематизация сведений, касающихся интеграционных взаимодействий, содержащихся в международных и российских стандартах, а также оценка применимости этих стандартов в соответствии с жизненным циклом информационных систем. Особое внимание уделено практическим рекомендациям, данным в стандартах для реализации интеграционных решений в реальных условиях жизни.

Существует ряд международных и национальных стандартов, которые регулируют различные интеграционные аспекты. Подробно рассмотрим эти стандарты и изучим представленные в них рекомендации.

Интеграция согласно стандарту ISO/IEC 24748-6:2023 [2] – это постепенный процесс планирования и объединения все более полного набора физических и логических элементов системы, а также активация их интерфейсов для синтеза целой системы или ее части.

Следует отметить, что данный стандарт описывает общую концепцию интеграции. Согласно ей, все интеграционные взаимодействия должны соответствовать требованиям, установленным как для отдельных информационных систем, так и для концептуальной структуры, представляющей взаимосвязь интегрируемых систем.

Стандарт [6] отмечает важность процедуры верификации и валидации результатов интеграции. Условная таблица верификации результатов может выглядеть следующим образом:

- первая колонка: описание интегрируемых систем;

- вторая колонка: типы используемых интерфейсов (краткое описание программного и аппаратного обеспечения);

- третья колонка: обоснование необходимости верификации (краткое описание «точек» верификации);

- четвертая колонка: обоснование необходимости валидации (краткое описание «точек» валидации).

Интеграция может считаться успешно завершенной, когда все требуемые интерфейсы проверены и соответствуют необходимым спецификациям.

Система может быть объединена только на одном этапе, а также может интегрироваться несколько раз в рамках одного этапа жизненного цикла, например, когда система многократно модифицируется в ходе длительного этапа эксплуатации и обслуживания или когда новые возможности добавляются поэтапно.

Концептуальная связь процессов интеграции, рассмотренных в [6], сопоставляется с этапами жизненного цикла согласно стандарту ISO/IEC/IEEE 12207 [7], кратко описанными ниже.

• Процессы согласования. Согласование требований, включающие в себя предписания к тестированию, валидации и развертыванию систем, а также соглашение об интерфейсах передачи информации между поставщиком и заказчиком.
• Организационные процессы. Управление качеством интеграционных процессов в ходе обработки результатов.
• Техническое управление процессами. Данное действие связывают с предоставлением входных показателей для интеграционной системы.
• Технические процессы. Непрерывный системный анализ бизнес-требований на протяжении всего жизненного цикла работы информационных систем.

Следует отметить, что полноценный аналог стандарта [6] не существует в российской области стандартизации. Однако можно рассмотреть стандарты, которые частично касаются темы интеграции информационных систем.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 [1] – является адаптацией международного стандарта [7]. В [1] отмечается, что интеграция является частью процесса комплексирования систем, то есть является процедурой объединения системных элементов воедино, для полного соответствия установленным требованиям.

В [1] также выделяется этап квалификации – демонстрации того, способны ли интегрируемые системы работать в заданном окружении и в соответствии с указанными спецификациями.

ГОСТР 55062-2021 [2] – дает понятие интероперабельности. Этот термин обозначает способность двух или более информационных систем к обмену информацией, а также к использованию данных, полученных в результате обмена.

Стандарт [2] также дает понятие интегрированной системы – подсистемы, входящие в нее, работают по единому алгоритму и имеют единую точку управления.

Другое важное определение – эталонная модель интероперабельности, согласно [2] взаимодействие элементов системы производится по крайней мере на трех уровнях: техническом, семантическом и организационном.

Технический уровень описывает синтаксис и форматы передаваемой информации, а также включает в себя такие аспекты, как интерфейсы и службы связи информационных систем. Техническая интероперабельность достигается благодаря использованию стандартных протоколов обмена информацией.

Семантический уровень описывает содержательную сторону обмениваемой информацией. Семантическая интероперабельность достигается за счет применения стандартных или общепризнанных структур обмена информацией, например, использование стандарта XML.

Организационный уровень достигается за счет применения нормативно-правовых документов, позволяющих достигать сотрудничества между органами и системами, которые должны обмениваться информацией.

В стандарте ГОСТ Р 55062-2021 также предлагается структура обеспечения интероперабельности. Согласно представленной структуре, сначала строится концепция обмена информацией, которую заверяет уполномоченный орган соответствующего уровня. Затем происходит построение архитектуры интеграционного решения, после чего формируется проблемно-ориентированная модель интероперабельности, о которой было сказано выше, причем эталонная модель может быть расширена по необходимости. Далее строится профиль интероперабельности – формируется согласованный набор стандартов взаимодействия между системами. После этого следуют этапы программно-аппаратной реализации и аттестационного тестирования.

Помимо представленных выше стандартов можно выделить также ГОСТ Р 55344-2012 [3], предназначенный для описания интеграции промышленных систем. В данном стандарте рассматриваются понятия модели данных и интеграции соответственно.

Модель данных – набор логических структур, которые определяют их форматы в контексте использования информационной среды.

Модель интеграции – модель приложения, которая отдает информацию, представленную двумя или более моделями.

В стандарте указывается, что более общая модель интеграции строится на основе частных моделей: начальные аналоги используются для верхнего уровня, являясь представлениями.

Интеграционные модели строятся с применением фундаментальных методов системного анализа: классификации, соединения и композиции. В [3] отмечается, что построение моделей следует производить, комбинируя понятия «сущность–атрибут–соотношение», используя «приемлемый» описательный язык.

Также стоит отметить, что на практике, зачастую, при описании интеграционных моделей применяют стандарты Business Process Model And Notation (BPMN) [5] и Unified Modeling Language (UML) [8]. BPMN фокусируется на описании бизнес-процессов интегрируемых систем, а UML – на структуре разрабатываемого интеграционного решения.

На рисунке 1 изображена диаграмма процесса построения интеграционного взаимодействия, на основании рекомендации рассмотренных выше стандартов:

Рисунок 1. Алгоритм построения интеграционного решения

Первый этап любого интеграционного взаимодействия – согласование требований и целей интеграции. Второй этап – выделение ключевых элементов моделей данных, которые лягут в основу интеграционной модели. Затем на третьем и четвертом этапе производится построение архитектуры решения и непосредственно реализация интеграционного взаимодействия. Завершающий этап – это всегда проверка решения на соответствие установленной цели.

Проведенный анализ современных стандартов, рассматривающих интеграционные взаимодействия, демонстрирует, что данные стандарты содержат комплексные рекомендации по организации интеграционных процессов, с особым акцентом на вопросы управления жизненным циклом информационных систем. В рассмотренных в настоящей публикации документах, предлагается применять процедуры построения интеграционных моделей, а также согласовывать взаимодействия между системами как минимум на трех уровнях: техническом, семантическом и организационном. Также следует отметить, что все стандарты призывают применять унифицированные протоколы взаимодействия и структуры обмена информацией. Дополнительно во всех рассмотренных документах описывается процесс аттестации (верификации, валидации) процедур интеграции, который, несомненно, является важной частью любого интеграционного решения и позволяет вынести заключение об эффективности произведенных работ.

Список литературы:

1. Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://protect.gost.ru/v.aspx?control=8&baseC=6&page=0&month=1&year=-1&search=&RegNum=1&DocOnPageCount=15&id=169094 (дата обращения: 02.04.25).
2. Информационные технологии. Интероперабельность. Основные положения. ГОСТ Р 55062-2021 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=241726 (дата обращения: 03.04.25).
3. Системы промышленной автоматизации и интеграция. Интеграция промышленных данных для их обмена, обеспечения доступа и коллективного использования. Часть 1. Обзор и описание архитектуры. ГОСТ Р 55344-2012 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200103591 (дата обращения: 03.04.25).
4. Что такое СМЭВ? (Система межведомственного электронного взаимодействия) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://info.gosuslugi.ru/articles/Что_такое_СМЭВ/ (дата обращения: 01.04.25).
5. Business Process Model And Notation [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.omg.org/spec/BPMN/2.0.1/About-BPMN (дата обращения: 04.04.25).
6. Part 6: System and software integration. ISO/IEC 24748-6:2023 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.iso.org/standard/81563.html (дата обращения: 01.04.25).
7. Systems and software engineering – Software life cycle processes. ISO/IEC/IEEE 12207:2017 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.iso.org/standard/63712.html (дата обращения: 02.04.25).
8. Unified Modeling Language [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.omg.org/spec/UML (дата обращения: 04.04.25).