Структура ис

Структуру информационных систем составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.

Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации. Состав функциональных подсистем весьма разнообразен и зависит от предметной области использования информационной системы, специфики хозяйственной деятельности объекта, управления.

В состав обеспечивающих подсистем обычно входят:

1. информационное обеспечение — методы и средства построения информационной базы системы, включающее системы классификации и кодирования информации, унифицированные системы документов, схемы информационных потоков, принципы и методы создания баз данных;

2. техническое обеспечение — комплекс технических средств, задействованных в технологическом процессе преобразования информации в системе. В первую очередь это вычислительные машины, периферийное оборудование, аппаратура и каналы передачи данных;

3. программное обеспечение включает в себя совокупность программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач, и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе;

4. математическое обеспечение — совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе;

5. лингвистическое обеспечение — совокупность языковых средств, используемых в системе с целью повышения качества ее разработки и облегчения общения человека с машиной.

Организационные подсистемы по существу относятся также к обеспечивающим подсистемам, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала, и поэтому они могут быть выделены отдельно. К ним относятся:

1. кадровое обеспечение — состав специалистов, участвующих в создании и работе системы, штатное расписание и функциональные .обязанности;

2. эргономическое обеспечение — совокупность методов и средств, используемых при разработке и функционировании информационной системы, создающих оптимальные условия для деятельности персонала, для быстрейшего освоения системы;

3. правовое обеспечение — совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование информационной системы, порядок получения, преобразования и использования информации;

4. организационное обеспечение — комплекс решений, регламентирующих процессы создания и функционирования как системы в целом, так и ее персонала.

Понятие жизненного цикла (ЖЦ) является одним из ключевых понятий методологии проектирования информационных систем. Жизненный цикл информационной системы – это непрерывный процесс, начинающийся с момента принятия решения о создании информационной системы и заканчивающийся в момент полного изъятия ее из эксплуатации [4].

Основным стандартом, определяющим структуру жизненного цикла, является ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-02 [5]. Согласно стандарту структура жизненного цикла основывается на трех группах процессов:

· основные процессы (заказ, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);

· вспомогательные процессы (обеспечивают выполнение основных процессов):

o документирование – работы по разработке, выпуску, редактированию, распространению и сопровождению документов, в которых нуждаются все заинтересованные лица;

o управление конфигурацией (конфигурационное управление) включает работы: определение и установление состояния программных объектов в системе; управление изменениями и выпуском объектов; обеспечение полноты, совместимости и правильности объектов; управление хранением, обращением и поставкой объектов;

- обеспечение качества – работы по обеспечению соответствия создаваемой системы и реализуемых процессов жизненного цикла установленным требованиям и утвержденным планам;

- верификация – работы соответствующего субъекта (заказчика, поставщика или независимой стороны) по проверке соответствия создаваемых промежуточных результатов установленным требованиям по мере реализации проекта. Различают верификацию договора, процесса, требований, проекта, системы, сборки системы и документации;

- аттестация – работы соответствующего субъекта по проверке полного соответствия требований и конечного продукта функциональному назначению системы;

- совместный анализ – работы по оценке состояния или результатов какой-либо работы (системы);

- аудит – работы независимых (по отношению к проекту) экспертов по определению соответствия деятельности субъекта принятым требованиям, планам и условиям договора;

- разрешение проблем – работы по анализу и устранению проблем, обнаруженных при реализации проекта;

· организационные:

- управление проектами – работы по планированию и управлению процессами, включая контроль, проверку и оценку выполненных работ с формированием отчетности;

- создание инфраструктуры проекта – работы по установлению и обеспечению инфраструктуры, необходимой для любого другого процесса. Инфраструктура может содержать технические и программные средства, инструментальные средства, методики, стандарты и условия для разработки, эксплуатации или сопровождения системы;

- усовершенствование – работы по оценке, контролю и улучшению процессов жизненного цикла;

- обучение – работы по планированию и проведению обучения персонала, включая разработку учебных материалов. При этом под персоналом понимаются не только конечные пользователи, которые будут эксплуатировать систему, но и разработчики системы. Например, разработчики должны быть обучены технологиям и средствам программирования, принятым в организации, и даже обучены правильно внедрять и обучать конечных пользователей работе с системой. Как бы это ни парадоксально звучало, но обучать правильной методике и приемам обучения тоже необходимо.

Стадии жизненного цикла информационной системы

 

Классический ЖЦ	ИСО / МЭК 12207	ГОСТ 34.601-90 и ОРММ ИСЖТ 5.03-00
		Стадия		Основные этапы (работы)
Системный анализ	Заказ	Формирование требований к ИС	Технико- экономическое обоснование1 (ТЭО)	1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания ИС. 2. Формирование требований Заказчика к ИС. 3. Оформление договора между Разработчиком и Заказчиком.
Анализ требований	Разработка	Разработка концепции ИС (для комплексных многоуровневых и интегрированных систем)		1. Поиск путей удовлетворения требований Заказчика на уровне концепции создаваемой системы (структура, функции, программно-техническая платформа, режимы). 2. Рассмотрение альтернативных вариантов концепции системы, их анализ и выбор лучшей концепции.
Проектирование		Техническое задание (ТЗ)		Разработка, согласование и утверждение ТЗ на создание ИС.
		Эскизный проект (для комплексных многоуровневых и интегрированных систем)		Разработка предварительных проектных решений2 по системе и ее частям.
		Пилот-проект (макетирование3, прототипирование) (при необходимости)		1. Разработка частей проекта для испытаний в реальных, но ограниченных условиях функционирования с целью проверки предварительно принятых решений. 2. Проведение испытаний на головном объекте или стенде и анализ результатов испытаний.
		Технический проект		1. Разработка проектных решений по системе и ее частям. 2. Разработка документации на ИС и ее части. 3. Разработка документации на поставку изделий для комплектования ИС и/или технических заданий на их разработку. 4. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации (строительство, монтаж, наладка и др.).
Кодирование (реализация)		Рабочая документация		1. Разработка рабочей документации на систему и ее части. 2. Разработка программных и технических средств и/или адаптация приобретаемых. 3. Тестирование средств.
Тестирование		Интеграция и тестирование		1. Загрузка БД типовыми исходными данными и тестами. 2. Интеграция программ и тестирование в имитированной среде. 3. Интеграция программных средств с аппаратными в реальной операционной и внешней среде. 4. Тестирование в реальной среде. 5. Разработка комплекта документации для пользователей.
Внедрение и сопровождение	Разработка и  эксплуатация	Ввод в действие на головном объекте (ввод в эксплуатацию, внедрение)		1. Подготовка объекта автоматизации к вводу ИС в действие. 2. Подготовка персонала. 3. Комплектация ИС поставляемыми изделиями. 4. Проведение предварительных испытаний4 и передача ИС для опытной эксплуатации5. 5. Проведение опытной эксплуатации. 6. Проведение приемочных испытаний6 по сдаче ИС в постоянную эксплуатацию.
		Тиражирование (при внедрении на нескольких объектах)		1. Передача эталона загрузочных модулей ПО и эксплуатационной документации в группу сопровождения или ОФАП7 ОАО «РЖД». 2. Тиражирование документации. 3. Обучение и консультации пользователей. 4. Поставка ПО и документации на объекты внедрения.
	Сопровождение и эксплуатация	Сопровождение (авторский надзор)		1. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами8. 2. Оказание научно-технических услуг в послегарантийный период9. 3. Разработка методики оформления отчетов об ошибках и предложениях на изменение версий. 4. Учет состояния конфигураций ИС.

Модели жизненного цикла информационной системы:

• каскадная модель - предлагает переход на следующие этапы после полного осуществления работ по предыдущему этапу. Модель демонстрирует классический подход в любых прикладных областях;

• 

Основные достоинства каскадной модели:

 1.  На каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающая критериям полноты и согласованности. На заключительном этапе разрабатывается пользовательская документация, соответствующая стандартам (т.е. все виды обеспечения ИС: организация методов, информационное, программное, аппаратное).

       2. Выполняемые в логической последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения и соответствующие затраты.

       Применение каскадной модели для проектирования ИС предпочтительно для тех ИС, в самом начале разработки которых можно достаточно точно и полно сформулировать все требования, оставляя тем не менее разработчикам свободу выбора реализации, наилучшей с технической точки зрения. К таким ИС относятся сложные расчетные системы, системы реального времени.

     Недостатки каскадной системы:

1.     Существенная задержка получения результатов.

2.     Ошибки и недоработки выясняются, как правило, на следующем этапе, поэтому для их исправления нужно возвращаться на предыдущий этап.

3.     Сложность распараллеливания работ по проекту. Необходимо постоянно согласовывать различные части проекта при параллельном выполнении несколькими проектировщиками. При последовательной разработке крайне сложно внести изменения в проект после завершения этапа и передачи проекта на следующую стадию.

4.     Информационная перенасыщенность каждого из этапов. Эта проблема возникает из-за сильной зависимости между различными группами разработчиков. В процессе выполнения проекта могут также изменяться состав разработчиков и чем сложнее проект, тем больше времени потребуется, чтобы ввести нового разработчика в курс дела.

5.     Сложность управления проектом – вызвана тем, что группы, работающие над разными этапами, зависимы друг от друга, поэтому часто требуется административное вмешательство для согласования сроков выполнения работ.

6.     Высокий уровень риска и ненадежность инвестиций. Проекты, разрабатываемые по каскадной схеме имеют повышенный уровень риска.

• итерационная модель - поэтапная модель с промежуточным контролем и циклами обратной связи. Преимущество данной модели - поэтапные корректировки, которые обеспечивают меньшую трудоемкость по сравнению с каскадной. Однако время жизни каждого из этапов рассчитывается на весь период разработки;

• 

• спиральная модель - данная модель делает упор на начальные этапы анализа и проектирования. Эта модель представляет собой итерационный процесс разработки, где каждая итерация (цикл), представляет собой законченный цикл разработки, приводящий к выпуску версии изделия (версии проекта ИС), который совершенствуется от итерации к итерации, чтобы стать значимой информационной системой. При этом каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания информационной системы. Т.о. углубляется и последовательно конкретизируется обоснованный вариант ИС, который и доводится впоследствии до реализации.

• 

Преимущества спиральной модели:

 1.     Итерационная разработка существенно упрощает внесение изменений в проект.

2.     При использовании спиральной модели отдельные элементы информационной системы интегрируются в единое целое постепенно.

3.     Уменьшение уровня рисков. Данное преимущество является следствием предыдущего, т. к. риски обнаруживаются именно  во время интеграции. Поэтому уровень рисков максимален в начале разработки проекта.

4.     Итерационная разработка обеспечивает большую гибкость в управлении проектом. Можно сократить сроки разработки за счет уменьшения функциональности системы или использовать в качестве составных частей системы продукцию сторонних фирм вместо собственных разработок. Это актуально в условиях конкурентной борьбы, когда надо противостоять продвижению изделия конкурентов

ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ 

Сравнительный анализ стандартов информационной безопасности. Опыт эксплуатации существующих компьютерных систем  об­работки информации показывает, что проблема обеспечения без­опасности еще далека от своего решения, а предлагаемые произ­водителями различных систем средства защиты сильно различа­ются как по решаемым задачам и используемым методам, так и по достигнутым результатам. Это определяет актуальность пробле­мы построения защищенных систем обработки информации, ре­шение которой следует начать с анализа причин сложившейся ситуации. Проблема защиты машинной информации на современном уровне развития информатизации общества столь важна и много­гранна, что заслуживает более подробного рассмотрения, чем другие аспекты автоматизации профессиональной деятельности. Для того чтобы объединить усилия всех специалистов в направ­лении конструктивной работы над созданием защищенных систем, необходимо определить, что является целью исследований, что мы хотим получить в результате и чего в состоянии достичь. Для ответа на эти вопросы и согласования всех точек зрения на пробле­му создания защищенных систем разработаны и продолжают раз­рабатываться стандарты информационной безопасности. Это доку­менты, регламентирующие основные понятия и концепции ин­формационной безопасности на государственном или межгосудар­ственном уровне, определяющие понятие «защищенная система» посредством стандартизации требований и критериев безопаснос­ти, образующих шкалу оценки степени защищенности вычисли­тельных систем (ВС). В соответствии с этими документами защи­щенная система обработки информации представляет собой систе­му, отвечающую тому или иному стандарту информационной без­опасности. Этот факт позволяет сопоставлять степени защищенно­сти различных систем относительно установленного стандарта.

Основные понятия и определения. 

Политика безопасности — совокупность норм и правил, обеспечивающих эффективную защиту системы обработки информации от заданного множества угроз.

Модель безопасности — формальное представление политики безопасности.

Дискреционное, или произвольное, управление доступом — управ­ление доступом, основанное на совокупности правил предостав­ления доступа, определенных на множестве атрибутов безопасно­сти субъектов и объектов, например, в зависимости от грифа сек­ретности информации и уровня допуска пользователя.

Ядро безопасности — совокупность аппаратных, программных и специальных компонентов ВС, реализующих функции защиты и обеспечения безопасности.

Идентификация — процесс распознавания сущностей путем присвоения им уникальных меток (идентификаторов).

Аутентификация — проверка подлинности идентификаторов сущностей с помощью различных (преимущественно криптогра­фических) методов.

Адекватность — показатель реально обеспечиваемого уровня безопасности, отражающий степень эффективности и надежно­сти реализованных средств защиты и их соответствия поставлен­ным задачам (в большинстве случаев это задача реализации поли­тики безопасности).

Таксономия — наука о систематизации и классификации слож-ноорганизованных объектов и явлений, имеющих иерархическое строение. Таксономия основана на декомпозиции явлений и по­этапном уточнении свойств объектов (иерархия строится сверху вниз).

Прямое взаимодействие — принцип организации информаци­онного взаимодействия (как правило, между пользователем и си­стемой), гарантирующий, что передаваемая информация не под­вергается перехвату или искажению. Защищенная система обработки информации для определен­ных условий эксплуатации обеспечивает безопасность (доступ­ность, конфиденциальность и целостность) обрабатываемой ин­формации и поддерживает свою работоспособность в условиях воздействия на нее заданного множества угроз. Под защищенной системой обработки информации предлага­ется понимать систему, которая соответствует требованиям и критериям стандартов информа­ционной безопасности.

Отсюда вытекают следующие задачи, которые необходимо и достаточно решить, для того чтобы создать защищенную систему обработки информации, а именно:

. в ходе автоматизации процесса обработки конфиденциальной информации реализовать все аспекты этого процесса, связанные с обеспечением безопасности обрабатываемой информации;

. обеспечить противодействие угрозам безопасности, действу­ющим в среде эксплуатации защищенной системы;

· реализовать необходимые требования соответствующих стан­дартов информационной безопасности.