Interoperacyjność systemów informatycznych

Transkrypt

1 Interoperacyjność systemów informatycznych spojrzenie spoza Europy Dr inż. Grzegorz Bliźniuk Instytut Systemów Informatycznych, Wydział Cybernetyki, WAT, Warszawa Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 1

2 Cel prezentacji Celem prezentacji jest syntetyczne omówienie interpretacji pojęcia interoperacyjność systemów informatycznych w różnych krajach na wszystkich kontynentach z wyłączeniem Europy i Antarktydy. Z uwagi na zainteresowania autora skoncentrowano się na rządowych standardach interoperacyjności systemów informatycznych, wspomagających udostępnianie elektronicznych usług administracji publicznej. Prezentacja stanowi przegląd wybranych źródeł wiedzy dziedziny problemowej, które w opinii autora są reprezentatywne. Dr inż. Grzegorz Bliźniuk MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 2

3 Plan prezentacji 1. Definicje pojęcia interoperacyjność według wybranych instytucji standaryzacyjnych (IEEE, ISO/IEC). 2. Interoperacyjność według wybranych organizacji i firm (Gartner, Microsoft, Open Group) 3. Rozumienie interoperacyjności przez poszczególne rządy spoza Europy: 1. Ameryka Północna: USA*, Kanada, 2. Ameryka Południowa: Brazylia, 3. Australia i Oceania: Nowa Zelandia, Australia, 4. Azja Daleki Wschód: Filipiny, Hong Kong, Indie, Malezja, Sri Lanka, Tajlandia, 5. Azja Bliski Wschód: Arabia Saudyjska, 6. Afryka Mauritius, 4. Podsumowanie * Pogrubioną czcionką wskazano te kraje, których założenia zostały omówione na slajdach. Założenia z pozostałych krajów zostały przeanalizowane, ale nie umieszczono ich na slajdach w niniejszej prezentacji. Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 3

4 Definicje interoperacyjności według organizacji standaryzacyjnych Institute of Electrical and Electronics Engineers. IEEE Standard Computer Dictionary: A Compilation of IEEE Standard Computer Glossaries. New York, NY, 1990: Interoperacyjność oznacza zdolność dwóch lub większej liczby systemów informatycznych lub ich komponentów do wymiany informacji i do jej użycia. ISO/IEC, Technical Draft Report, Ref.No. JTC1 SC36 WG4 N0070. Information Technology Learning, education, and training Management and delivery-specification and use extensions and profiles. US SC36 Secretariat, 2003: Interoperacyjność oznacza zdolność różnych elementów funkcjonalnych systemów informatycznych do komunikacji, uruchamiania programów lub przesyłania danych pomiędzy nimi w sposób nie wymagający od ich od użytkownika żadnej wiedzy lub wymagający od niego wiedzy minimalnej na temat unikalnych właściwości tych elementów. Kompatybilność oznacza zdolność elementu funkcjonalnego systemu informatycznego do spełnienia wymagań wyspecyfikowanego interfejsu bez konieczności dokonywania dostrzegalnej modyfikacji tego elementu. Uwaga! Nie należy utożsamiać pojęć: interoperacyjność i kompatybilność Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 4

5 Interoperacyjność według wybranych organizacji i firm Gartner: Interoperacyjność, to zdolność dwóch lub większej liczby różnych podmiotów do wymiany informacji i do wykorzystywania informacji między nimi wymienianej. Interoperacyjność w szczególności obejmuje interkonnekcyjność (marzec 2007). Interkonnekcyjność, to zdolność dwóch lub większej liczby systemów komputerowych do wymiany danych i do wykorzystywania danych wymienianych pomiędzy nimi. Microsoft: Interoperacyjność, to możliwość sprawnej, efektywnej i spójnej komunikacji i wymiany informacji pomiędzy różnymi systemami informatycznymi, aplikacjami i sieciami komputerowymi oraz wykorzystywania otrzymanych w ten sposób informacji (luty 2008). Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 5

6 Warstwy przepływów informacyjnych w modelu interoperacyjności według Open Group Źródło: Open Group, Semantics for Enterprise Architecture Workshop, Los Angeles, luty 2008 Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 6

7 USA Federal Enterprise Architecture (FEA), v.2.0 ( czerwiec 2006) Interoperacyjność jest rozumiana jako zdolność do odnajdywania i współdzielenia danych i serwisów przez różnorodne systemy i dostawców. Interoperacyjność analizuje się w wymiarze: 1. formatów danych / klasyfikacji danych dotyczących struktury fizycznej i logicznej plików dla różnych zastosowań (bazy danych, przetwarzanie tekstów, grafika, programy wykonywalne itp.). Zaleca się np. standardy XML, XLINK, URI (dla przestrzeni nazw), EDI (standardy ANSI X.12), 2. typów danych / reguł walidacji dotyczących identyfikacji i potwierdzania współdzielonych struktur danych i reguł przetwarzania, abstrahując od zawartości dokumentów i źródeł danych. Zaleca się np. standardy DTD (Document Type Definiotion), XML Schema (XSL), 3. przetwarzania danych dotyczących protokołów i języków umożliwiających zmianę prezentacji danych poprzez GUI lub aplikację. Zaleca się np. standard XSLT (przekształcanie z jednego schematu do drugiego). W kontekście jakości systemów interoperacyjność (obok dostępności, obciążalności i poprawialności) jest jedną ze składowych wydajności, rozumianej jako właściwość systemu informatycznego w wymiarze jego czasów odpowiedzi (według autora prezentacji tak rozumiana wydajność, to responsywność). Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 7

8 FEA pryncypia, wymiary Pryncypia FEA, które determinują zasadnicze kierunki działań: Skierowanie na użytkownika (business-driven) FEA jest wtedy w pełni użyteczna wtedy, gdy wszystkie strategie i plany działań instytucji rządowych są w pełni uzgodnione pomiędzy sobą. Oznacza to konieczność bieżącego uzgadniania odpowiednich dokumentów pomiędzy udziałowcami FEA i odpowiedniego uwzględniania wyników tych uzgodnień w treści poszczególnych strategii i w założeniach do FEA. 1. Proaktywność i współpraca na wskroś rządu federalnego FEA jest wtedy w pełni zaadoptowana, kiedy społeczność EA rozwija i wykorzystuje FEA. Społeczność FEA jest odpowiedzialna za rozwój, ewolucję i adaptację FEA. 2. Architektura poprawiająca efektywność i trwałość rządowych źródeł informacji architektura jest rozwijania jako integralna część głównego procesu inwestycyjnego. Inwestycje nieinformatyczne powinny być realizowane w podejściu bardziej ogólnym niż wyłączne skierowanie na użytkownika IT. Współzależne wymiary FEA: 1. Wymiar wydajności, wyrażany w postaci PRM (Performance Reference Model) skierowany na pomiary wydajności odpowiedzi instytucji rządowych, implementujących założenia FEA w swoich systemach IT. 2. Wymiar użytkowy (biznesowy), wyrażony w postaci BRM (Business Reference Model) uwzględnia funkcjonalne (nieresortowe) spojrzenie na instytucje rządowe z uwzględnieniem wewnętrznych operacji i usług dla obywateli, przedsiębiorstw, strategii e-gov - niezależnie od agencji, biur i urzędów, które je udostępniają albo biorą udział w ich przygotowywaniu. 3. Wymiar komponentów serwisowych, wyrażany w postaci SRM (Service Component Reference Model) klasyfikacja komponentów serwisowych z uwzględnieniem na poziomie domeny, typu i komponentu z uwzględnieniem wymogów PRM i BRM. SRM zawiera identyfikację i klasyfikację komponentów serwisowych w wymiarach horyzontalnym i wertykalnym uwzględniających w odpowiedni sposób udział poszczególnych instytucji rządowych. SRM uwzględnia wymogi ponownego użycia komponentów biznesowych i serwisowych przez poszczególne instytucje rządowe. 4. Wymiar techniczny, wyrażony w postaci TRM (Technical Reference Model) sterowane komponentowo założenia na standardy i technologie na poziomie obszarów, kategorii i standardów serwisów, wspierające poszczególne instytucje w zakresie ich włączenia do dostarczania komponentów serwisowych i związanych z tym możliwościami. Na najniższym poziomie tego wymiaru rozpatruje się integrację, interoperacyjność i interfejsy. 5. Wymiar danych, wyrażany w postaci DRM (Data Reference Model) standardy skierowane na umożliwienie współdzielenia i ponownego użycia danych na wskroś instytucji rządowych. Wyrażony w opisie współzależnych wymiarów opisu metadanych, kontekstu (taksonomii) i standardów współdzielenia danych Dr inż. Grzegorz Bliźniuk MSWiA, 2 grudnia

9 Brazylia e-ping v.2.0 (listopad 2006) Punktem wyjścia rozumienia interoperacyjności są rozważania podejść do zagadnienia, prezentowane w brytyjskim UK e-gif, australijskim AGIF, w normach ISO, czy w rozważaniach CORBA. E-PING zawiera bardzo ciekawy zestaw standardów interoperacyjności wraz z interesującym ich omówieniem. Każdy standard jest klasyfikowany według podejścia zgodnego z nowozelandzkim FURAD. Zdefiniowano pięć obszarów obligatoryjnych standardów interperacyjności dla instytucji rządowych w Brazylii. Są to: 1. Integracja współpracy urzędów podejście procesowe (BPMN, BPEL4WS), skierowane na SOA, 2. Organizacja wymiany informacji opisy zasobów (RDF), opisy metadanych, kontekstu (znaczenia) danych, zasad ich współdzielenia, taksonomii informacji (XML, XSL, UML), 3. Dostęp do danych standardy hipertekstu (XML, XHTML, HTML), kodowanie znaków, formaty plików, standardy urządzeń we/wy w zakresie uwierzytelniania użytkowników (karty kryptoraficzne, czytniki), portów komunikacyjnych, standardy pamięci masowych itp. 4. Bezpieczeństwo teleinformatyczne protokoły bezpieczeństwa (np. IPv6), algorytmy kryptograficzne, podpis elektroniczny, uwierzytelnianie (standardy dla oprogramowania), prywatność danych, 5. Interkonnekcyjność protokoły komunikacyjne (np. HTTP, HTTPS), poczta elektroniczna, usługi katalogowe, webserwisy (np. SOAP, WSDL), standardy sieci (IP, VPN, P-P). Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 9

10 Nowa Zelandia NZ e-gif (v 1.0 luty 2002, v.3.0 marzec 2006) Według nowozelandzkiej strategii e-gvernmentu z grudnia 2001 r. interoperacyjność jest rozumiana jako zdolność instytucji rządowych do współdzielenia informacji i integracji informacji i procesów biznesowych poprzez użycie wspólnych standardów. Według zmodyfikowanej strategii z czerwca 2003 r. podkreślono, że współdzielone dane i polityka technologii informacyjnych i standardów architektury udostępniania usług stanowią integralną część strategii e-governmentu w Nowej Zelandii. Z technicznego punktu widzenia interoperacyjność jest zapewniona wtedy, kiedy pomiędzy koherentnymi systemami zachodzi współdziałanie elektronicznych serwisów i wymiana informacji drogą elektroniczną. NZ-eGIF są w dużym stopniu sugerowane ramami najstarszymi, czyli brytyjskimi UK-eGIF Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 10

11 NZ-eGIF warstwy interoperacyjności Interesujące podejście nowozelandzkie ukazuje interoperacyjność w trzech wymiarach. Poziom data integration jest podobny do DRM z FEA USA. Podobnie ma się sprawa w greckim podejściu C4IF. Autor niniejszej prezentacji od maja 2004 prezentuje podobny pogląd w tej materii. Podejście UE w EIF 1.0 jest jednak odmienne. Mówi się bowiem o poziomie wyłącznie semantycznym syntaktyka jest przenoszona do poziomu interoperacyjności technicznej. Od października 2010 w EIF 2.0 syntaktyka i semantyka jest już w jednej warstwie o niezbyt trafnej nazwie: warstwa semantyczna. Zródło: State Services Commision, New Zealand E-government Interoperability Framework, v. 3.0, marzec, 2006 Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 11

12 NZ-eGIF - cykl życia standardu interoperacyjności Podejście pochodzące z UK-eGIF, które przyjęło się również w innych krajach. Między innymi w Brazylii, Australii, Danii. Zródło: State Services Commision, New Zealand E-government Interoperability Framework, v. 3.0, marzec, 2006 Dr inż. Grzegorz Bliźniuk MSWiA 2 grudnia

13 Australijskie Ramy Interoperacyjności AGIF v.2 (lipiec 2005 lipiec 2007) July 2005 Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 13

14 AGIF kontekst interoperacyjności w administracji aktywność współdzielenie ponadresortowość Źródło: Australian Government Business Process Interoperability Framework, lipiec 2007, ISBN Australijskie Ramy Interoperacyjności są dobrym przykładem dla innych krajów, jeżeli chodzi o zakres analizy zagadnienia interoperacyjności. Dr inż. Grzegorz Bliźniuk MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 14

15 AGIF zarządzanie interoperacyjnością poprzez MAC Źródło: Australian Government Information Interoperability Framework, kwiecień 2006, ISBN Dr inż. Grzegorz Bliźniuk MSWiA, 2 grudnia

16 Obszary (domeny) AGIF Źródło: Australian Government Technical Interoperability Framework, lipiec 2005, AGIMO 1. Interoperacyjność procesów biznesowych (lipiec 2007) rozumiana jako zdolność różnych organizacji do płynnej współpracy w ramach współdzielonego opisu procesów pracy bez względu na ich wewnętrzną organizację i wykorzystywane technologie. Bazuje na architekturze AGA (następny slajd). W opisie procesów wykorzystuje standardy BPMN, UML, XML, BPEL. Zakłada niezbędne zmiany organizacyjne i legislacyjne dla uzyskania efektywnej interoperacyjności procesów. W ramach modelu referencyjnego budowana jest współdzielona semantyka procesów. Wspólne repozytorium schematów XML prowadzone w ramach projektu GovDex. 2. Interoperacyjność informacyjna (kwiecień 2006) rozumiana jako zdolność do efektywnej wymiany i użycia zunifikowanej informacji pomiędzy różnymi organizacjami i różnymi systemami informatycznymi. Bazuje na pojęciu cyklu życia informacji (zaplanuj, utwórz i skolekcjonuj, zorganizuj i zgromadź, udostępnij, użyj, zarządzaj, wykorzystaj ponownie i współdziel). Duży nacisk położono na semantykę informacji i sposób jej gromadzenia (m.in. schematy pól danych) 3. Interoperacyjność techniczna (lipiec 2005) rozumiana jako określenie reguł osiągania zdolności systemów informatycznych do osiągnięcia skutecznej i bezpiecznej współpracy na poziomie technicznym. Określa się tutaj dopuszczalne protokoły i standardy interkonnekcyjności (ang. interconnection) (HTTP i FTP, WSDL i SOAP, J2EE z Java RMI, Corba, JMS), wymiany danych (SMTP, X.400, RSS, XML, SGML), opisu zasobów (LDAP, X.500), prezentacji informacji (HTML, XHTML, RTF, XML) opisu metadanych dla procesów, danych i webserwisów (BPEL4WS, UML, ERD, flowcharts, XML). Podane są obszerne tabele z dopuszczalnymi standardami w poszczególnych obszarach interoperacyjności technicznej. Polskie Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 11 października 2005 r. w sprawie minimalnych wymagań dla systemów teleinformatycznych, Dz. U. nr 212 z dnia r. poz było w dużym stopniu motywowane australijskimi ramami interoperacyjności technicznej (grupy standardów i ułożenie w tabelach). Dr inż. Grzegorz Bliźniuk MSWiA, 2 grudnia

17 Poziomy w Australian Government Architecture - AGA AGA jest wzorowana na amerykańskim Federal Enterprise Architecture Framework (US FEA) Źródło: Australian Government Architecture Reference Model v.1.0, czerwiec 2007, ISBN Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 17

18 Hong Kong HKSARG IF v 6.0 (grudzień 2007) Interoperacyjność jest rozumiana jako zapewnienie możliwości efektywnej wymiany danych pomiędzy systemami działającymi w tym samym czasie z uwzględnieniem elastyczności w zakresie platform sprzętowo-systemowych i rozwiązań programowych wykorzystywanych w warstwie aplikacyjnej. Interoperacyjność jest określana w stosunku do potrzeb biznesowych i technologicznych. Poziomy interoperacyjności: 1. Integracja aplikacji specyfikacje techniczne umożliwiające integrację typu: aplikacja-aplikacja, 2. Dostęp do informacji i jej wymiana techniczne specyfikacje dotyczące wymiany plików, zbiorów znaków, kodowania, itp. 3. Bezpieczeństwo techniczne specyfikacje bezpiecznej wymiany informacji, 4. Komunikacja (interkonnekcyjność) techniczne specyfikacje komunikacji pomiędzy systemami. W HKSARG IF określono obowiązującą architekturę sieci teleinformatycznych administracji publicznej w Hong Kongu (GNA). Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 18

19 HKSARG IF architektura sieci (GNA) Żródło: Ofifce of the Government Chief Information Officer HKSARG, HKSARG Interoperability Framework v.6.0., grudzień 2007, Hong Kong Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 19

20 Malezja MyGIF (sierpień 2003 luty 2006) Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 20

21 MyGIF definicja i wymiary interoperacyjności, oprogramowanie OSS Malezja przejmuje rozumienie interoperacyjności z Wielkiej Brytanii i Hong Kongu. Wymiary interoperacyjności w MyGIF: 1. Metadane, 2. Bezpieczeństwo, 3. Udostępnianie informacji, 4. Integracja danych, 5. Komunikacja (interkonnekcyjność). W MyGIF, w odniesieniu do poszczególnych wymiarów interoperacyjności podano obszerną listę rekomendowanych do stosowania międzynarodowych standardów otwartych i de facto. Standardy te są obowiązkowe dla nowotworzonych systemów i dla interfejsów do systemów zastanych. Jest to lista tzw. minimalnych standardów. Malezja zaprezentowała ciekawe podejście do zachowania neutralności technologicznej pomiędzy oprogramowaniem komercyjnym (z płatnymi licencjami i zastrzeżonymi kodami, rozwiązaniami, patentami) i wolnym oprogramowaniem (z otwartym kodem źródłowym - OSS). Dla wszystkich wymiarów interoperacyjności zalecanych otwartych standardów wyspecyfikowano listę dopuszczalnego do stosowania oprogramowania OSS wraz z wytycznymi (poradami) w jaki sposób wdrażać to oprogramowanie i w jak je integrować z oprogramowaniem komercyjnym, wykorzystywanym przez rząd Malezji, a także w jaki sposób migrować w kierunku OSS. Podejście malezyjskie jest analogiczne w zakresie koncepcji minimalnych standardów i standaryzacji komunikacji poprzez oprogramowanie interfejsowe SI jest do podejścia polskiego, usankcjonowanego przepisami ustawy o informatyzacji wraz z niektórymi rozporządzeniami. Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 21

22 Ramy Interoperacyjności w Arabii Saudyjskiej YEFI (październik 2005) Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 22

23 Definicja, zakres, znaczenie YEFI Źródło: YEFI Yesser Framework for Inteoperabilty, październik 2005, Arabia Saudyjska Arabia Saudyjska zdefiniowała bardzo ciekawe założenia dla Ram Interoperacyjności, które dużo czerpią z ram brytyjskich i duńskich. Uwzględniono wszystkich aktorów. Ciekawie przeanalizowano współdzielone dane. Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 23

24 YEFI propozycja organizacji zarządzania interoperacyjnością Źródło: YEFI Yesser Framework for Inteoperabilty, październik 2005, Arabia Saudyjska Dr inż. Grzegorz Bliźniuk Interoperacyjność w ujęciu rządowym, SMI, Międzyzdroje

25 YEFI koncepcja integracji instytucji Przyjęto koncepcję integracji instytucji w architekturze szyny serwisowej z wykorzystaniem odpowiednich interfejsów i adapterów (SOA). W Polsce przyjęto podobne rozwiązanie. Jest ono implementowane w postaci projektu epuap, którego koncepcja powstała w roku 2004 w byłym MNiI. Źródło: YEFI Yesser Framework for Inteoperabilty, październik 2005, Arabia Saudyjska Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 25

26 YEFI centralne repozytorium metadanych w XML Przyjęto rozwiązania analogiczne do pomysłów z duńskiego DE-IF. Źródło: YEFI Yesser Framework for Inteoperabilty, październik 2005, Arabia Saudyjska Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 26

27 YEFI analiza niezgodności typów danych Źródło: YEFI Yesser Framework for Inteoperabilty, październik 2005, Arabia Saudyjska W Polsce wykonano część prac zmierzających do uzgodnienia typów danych dla atrybutów współdzielonych (MNiI, 2003 r.). Znalazło to swój wyraz w Rozporządzeniu Rady Ministrów z dnia 11 października 2005 r. w sprawie minimalnych wymagań dla rejestrów publicznych i wymiany informacji w formie elektronicznej, Dz. U. Nr 214 z dnia r. poz Należy jednak podkreślić, że prace w tym zakresie należy kontynuować. Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 27

28 Mauritius MU-GIF (grudzień 2002) Podejście w MU-GIF jest implementacją UK e-gif w warunkach wyspy Mauritius. Dotyczy to również rozumienia pojęcia interoperacyjność. Zalecenia, listy standardów zmieszczone w MU-GIF są obowiązkowe dla organów administracji publicznej w Mauritiusie. Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 28

29 Podsumowanie 1. Interoperacyjność jest jedną z własności niefunkcjonalnych oprogramowania systemów informatycznych. 2. Interoperacyjność nie jest pojęciem wyłącznie informatycznym. 3. Na świecie dominują dwa podejścia do ram interoperacyjności: 1. Pochodzące od UK e-gif podejście bazujące na taksonomii interoperacyjności (dominujące), 2. pochodzące od US FEA podejście bazujące na architekturze korporacyjnej. 1. Interoperacyjność jest kluczowa dla zapewnienia udostępniania e-usług dostarczanych z heterogenicznych zbiorów systemów współpracujących. Dotyczy to również e-usług administracji publicznej. 2. Zapewnienie interoperacyjności i zarządzanie interoperacyjnością systemów informatycznych administracji publicznej jest kluczowym zadaniem instytucji administracji publicznej i udziałowców informatyzacji spoza administracji. dziękuję za uwagę Dr inż. Grzegorz Bliźniuk, MSWiA, 2 grudnia 2009 r. 29