Sustavnim pristupom osigurava se značajan prodor u unutarnju strukturu organizacije.

Postoje otvoreni i zatvoreni sustavi. Koncept zatvorenog sustava potječe iz fizike. Ovdje se podrazumijeva da je sustav samoograničavajući. Nju glavna karakteristika je da u biti zanemaruje učinak vanjskih utjecaja. Savršen zatvoreni sustav bio bi onaj koji ne prima energiju iz vanjskih izvora i ne daje energiju svom vanjskom okruženju. Zatvoreni organizacijski sustav ima malu primjenjivost.

Otvoreni sustav prepoznaje dinamičnu interakciju s okolnim svijetom. Organizacije svoje sirovine i ljudske resurse dobivaju iz svijeta koji ih okružuje. Oni ovise o klijentima i kupcima iz vanjskog svijeta koji konzumiraju njihove proizvode. Banke u aktivnoj interakciji s vanjskim svijetom koriste depozite, pretvaraju ih u kredite i investicije, koriste dobivenu dobit za sebe, za razvoj, za isplatu dividendi i plaćanje poreza.

Na dijagramu koji industrijsku organizaciju prikazuje kao otvoreni sustav (slika 1) može se vidjeti tijek materijala, rada i kapitala. Tehnološki proces se kreira za preradu sirovina u finalni proizvod, koji se, pak, prodaje kupcu. Financijske institucije, radna snaga, dobavljači i kupci te vlada dio su okruženja.

Stupanj razgraničenja između otvorenih i zatvorenih sustava varira unutar sustava. Otvoreni sustav može postati zatvoreniji ako se kontakt s okolinom s vremenom smanji. Načelno je moguća i obrnuta situacija.

Slika 1 – Industrijska organizacija kao otvoreni sustav

Otvoreniji sustavi imaju tendenciju povećanja složenosti i diferencijacije. Drugim riječima, otvoreni sustav će, kako raste, težiti većoj specijalizaciji svojih elemenata i složenijoj strukturi, često šireći svoje granice ili stvarajući novi supersustav sa širim granicama. Kako poslovno poduzeće raste, dolazi do značajne diferencijacije i složenosti. Stvaraju se novi specijalizirani odjeli, nabavljaju se sirovine, proširuje asortiman proizvoda i organiziraju novi prodajni uredi.

Svi sustavi imaju ulaz, proces transformacije i izlaz. Oni primaju sirovine, energiju, informacije i druge resurse i pretvaraju ih u dobra i usluge, profit, otpad itd. Otvoreni sustavi ipak imaju neke specifične značajke koje studenti organizacija moraju znati.

Jedna od tih značajki je prepoznavanje međuovisnosti između sustava i vanjskog svijeta. Postoji granica koja odvaja sustav od njegove okoline. Promjene u okolini utječu na jedan ili više atributa sustava, i obrnuto, promjene u sustavu utječu na okolinu. Vanjsko okruženje organizacije shematski je prikazano na slici 2.

Slika 2 – Vanjsko okruženje organizacije

Organizacija mora odražavati vanjsko okruženje. Njegova izgradnja temelji se na preduvjetima ekonomske, znanstvene, tehničke, političke, društvene ili etičke prirode. Organizacija mora biti dizajnirana da dobro funkcionira, da prima informacije od svih svojih članova i da učinkovito pomaže zaposlenicima da postignu svoje ciljeve sada i u budućnosti. U tom smislu, učinkovita organizacija ne može biti statična. Ona mora brzo upoznati sve promjene u okolini, zamisliti njihov značaj, odabrati najbolji odgovor za postizanje svojih ciljeva i učinkovito odgovoriti na utjecaje okoline.

Bez granice nema sustava, a granica ili granice definiraju gdje sustavi ili podsustavi počinju i gdje završavaju. Granice mogu biti fizičke ili imati psihološki sadržaj kroz simbole kao što su imena, pravila odijevanja i rituali. Koncept granica potreban je za dublje razumijevanje sustava.

Od temeljne važnosti za funkcioniranje organizacija je Povratne informacije. Otvoreniji sustavi stalno primaju informacije iz svog okruženja. To vam pomaže da se prilagodite i omogućuje vam poduzimanje korektivnih radnji za ispravljanje odstupanja od prihvaćenog kursa. Ovdje se povratna informacija shvaća kao proces koji omogućuje da se dio izlaznog proizvoda primi natrag u sustav u obliku informacija ili novca kako bi se modificirala proizvodnja istog izlaznog proizvoda ili uspostavio izlaz novi proizvodi.

Također je potrebno uzeti u obzir da organizacije zapošljavaju ljudi. Očito, prilikom grupiranja aktivnosti i raspodjele ovlasti unutar bilo kojeg organizacijskog sustava, potrebno je uzeti u obzir različite nedostatke i navike ljudi. To ne znači da organizaciju treba stvarati u odnosu na ljude, a ne na temelju ciljeva i aktivnosti povezanih s njihovim postizanjem. No, vrlo važan, često ograničavajući faktor za menadžera je koji će ljudi raditi u organizaciji.

Ponašanje članova organizacije može se smatrati njezinim unutarnjim okruženjem. Organizacija se neprestano suočava s problemima koji mogu promijeniti njen položaj, a kako bi svi njezini elementi djelovali i bili inteligentno koordinirani potrebna je kontinuirana opskrba resursima. Proizvodni aparat se istroši, tehnologija zastarijeva, materijale je potrebno obnoviti, radnici odustaju. Kako bi se osigurala održivost organizacije, ti se resursi moraju zamijeniti elementima jednake produktivnosti bez prekidanja procesa proizvodnje.

Ostali unutarnji problemi proizlaze iz nedostatka komunikacije i koordinacije između različitih dijelova organizacije. Jedan od razloga zašto radnici odlaze, a dioničari ne žele uložiti svoju ušteđevinu je taj što su te skupine nezadovoljne uvjetima rada i nagradama za sudjelovanje u organizaciji, a to nezadovoljstvo može postati toliko jako da bude ugroženo samo postojanje organizacije. Interno okruženje organizacije shematski je prikazano na slici 3.

Organizaciju karakterizira cikličnost funkcioniranja. Izlaz sustava osigurava sredstva za nova ulaganja, dopuštajući ponavljanje ciklusa. Prihodi koje ostvaruju kupci industrijskih organizacija moraju biti dostatni za plaćanje kredita, rada radnika i otplatu kredita, ako je cikličnost stabilna i osigurava održivost organizacije.

Slika 3 – Interno okruženje organizacije

Također treba naglasiti da su organizacijski sustavi skloni redukciji ili dezintegraciji. Budući da zatvoreni sustav ne prima energiju i nove ulaze iz svog vanjskog okruženja, može se smanjiti tijekom vremena. Nasuprot tome, otvoreni sustav karakterizira negativna entropija, tj. može se rekonstruirati, održavati svoju strukturu, izbjeći likvidaciju pa čak i rasti, jer ima sposobnost primanja energije izvana u većoj mjeri nego što je daje.

Priljev energije i sprječavanje entropije održava određenu konstantnost u razmjeni energije, što rezultira relativno stabilnim položajem. Iako postoji stalni priljev novih investicija u sustav i stalni odljev, osigurana je određena ravnoteža sustava. Kada otvoreni sustav aktivno obrađuje ulaze u izlazne proizvode, ipak se ispostavlja da se može održati određeno vrijeme.

Istraživanja pokazuju da veliki i složeni organizacijski sustavi imaju tendenciju daljeg rasta i širenja. Dobivaju određenu granicu sigurnosti koja nadilazi samo osiguranje preživljavanja. Mnogi podsustavi unutar sustava imaju sposobnost dobivanja više energije nego što je potrebno za proizvodnju njihovih proizvoda. Smatra se da stabilna pozicija vrijedi za jednostavne sustave, ali na složenijoj razini ona postaje jedan od faktora održavanja sustava kroz rast i širenje.

Kako organizacija raste, viši rukovoditelji prisiljeni su sve više delegirati svoje odgovornosti za donošenje odluka na više razine. Međutim, budući da su menadžeri najviše razine odgovorni za sve odluke, njihova uloga u organizaciji se mijenja: od donošenja odluka, menadžeri najviše razine prelaze na upravljanje procesima donošenja odluka. Kao rezultat toga, povećanje veličine organizacija dovodi do potrebe za podjelom rada u upravljanju. Jedna grupa - menadžeri najviše razine - ima primarnu ovlast i odgovorna je za određivanje prirode sustava upravljanja organizacijom, tj. proces kojim se organizacijski problemi trebaju riješiti. Druga skupina menadžera odgovara višem menadžmentu. Njegovi ljudi sastavni su dijelovi sustava upravljanja, a njihova je glavna odgovornost donošenje odluka.

Otvoreni sustavi slijede dva, često sukobljena, pravca djelovanja. Radnje za održavanje ravnoteže sustava osiguravaju dosljednost i interakciju s vanjskim okruženjem, što zauzvrat sprječava vrlo brze promjene koje bi mogle dovesti do poremećaja ravnoteže u sustavu. Naprotiv, akcije prilagodbe sustava različitim promjenama omogućuju mu prilagodbu dinamici unutarnje i vanjske potražnje. Jedan pravac djelovanja, na primjer, usredotočen je na stabilnost i održavanje postignute pozicije kupnjom, održavanjem, pregledom i popravkom opreme, zapošljavanjem i obukom radnika te korištenjem pravila i procedura. Drugi tečaj fokusira se na promjene kroz planiranje, istraživanje tržišta, razvoj novih proizvoda i slično. I jedno i drugo je neophodno za opstanak organizacije. Stabilne i dobro opremljene organizacije, ali neprilagođene promjenjivim uvjetima, neće moći dugo opstati. S druge strane, organizacije koje su prilagodljive, ali nisu stabilne, neće biti učinkovite, a također je malo vjerojatno da će dugo preživjeti.

Trendovi u organizacijskim promjenama

Moguće je pratiti tri faze temeljnih promjena u organizacijama koje su se dogodile u 20. stoljeću i koje su imale istinski povijesno značenje. Prva faza je odvajanje upravljačkih funkcija od vlasnika i pretvaranje menadžmenta u profesiju. Druga faza je pojava, počevši od dvadesetih godina, zapovjednih i upravnih organizacija s vertikalnom subordinacijom i visokim stupnjem centralizacije odluka. Treća faza je prijelaz na organizacije s prevladavanjem horizontalnih struktura i veza, temeljene na širokoj uporabi informacijske tehnologije, posebnih znanja i sustavnih metoda odlučivanja.

Na pragu sljedećeg stoljeća događa se dramatičan prijelaz s organizacijske racionalizacije temeljene prvenstveno na kumulativnom iskustvu na sveobuhvatnu primjenu suvremenih znanja, informacijskih mreža i informatičkog obrazovanja. Ovaj proces prati niz velikih promjena. Integracija u upravljanju se aktivira kroz formiranje asocijacijskih struktura i saveza različiti tipovi, uključujući organizacije transnacionalne prirode. Procesi sveobuhvatnog restrukturiranja, prijelaza na organizacije s unutarnjim tržištima, smanjenja veličine organizacijskih jedinica, korištenja radnih grupa, matričnih struktura i samoučećih organizacija uzimaju sve više maha.

Sve to ima za cilj osigurati uklanjanje proturječja i antagonizama u funkcioniranju suvremenih organizacija koji ometaju učinkovito korištenje proizvodnje i intelektualni potencijal. U budućnosti je potrebno prevladati još uvijek postojeću suprotnost između strogih korporativnih zahtjeva i težnji radnika, suvremenih tehnoloških sustava i društvenog sustava, integriranih proizvodnih procesa i očekivanja radnika, radne rutine i zadovoljstva iz iste. Sustavi sučelja koji dobro funkcioniraju ne bi trebali biti u suprotnosti s humanitarnim potrebama, složene strukture ne bi smjele biti u suprotnosti s osjećajem individualnosti, čimbenici troškova i prihoda ne bi trebali biti u suprotnosti s potrebom za osobnim razvojem. Važno je postići sklad i dosljednost između stabilnosti i inovativnosti, uniformnosti i promjena, stabilnosti organizacijskog sustava i kreativnosti, rasta organizacije i njenog smanjenja, želje za profitom i zahtjeva društva.

Uz tradicionalne ekonomske kriterije za ocjenu uspješnosti organizacije temeljene na mjerenju učinkovitosti korištenja resursa u odnosu na rezultate, u prvi plan sve više dolaze “nematerijalna” mjerila: intelektualni kapital, zadovoljstvo korisnika, društvena dobit, organizacijska kultura. Takvi kriteriji gledaju u budućnost. U mnogim slučajevima oni su bolji pokazatelj budućeg učinka od financijskih pokazatelja.

Povezane informacije.

OSI model, kao što mu samo ime govori (Open System Interconnection), opisuje međusobne veze otvorenih sustava. Što je otvoreni sustav?

U širem smislu otvoreni sustav može se nazvati svaki sustav (računalo, mreža, OS, softverski paket, drugi hardverski i softverski proizvodi) koji je izgrađen u skladu s otvorenim specifikacijama.

Podsjetimo se da se pod pojmom „specifikacija“ (u računarstvu) podrazumijeva formalizirani opis hardverskih ili softverskih komponenti, načina njihovog rada, interakcije s drugim komponentama, radnih uvjeta, ograničenja i posebnih karakteristika. Jasno je da nije svaka specifikacija standard. Otvorene specifikacije, s druge strane, odnose se na objavljene, javno dostupne specifikacije koje su u skladu sa standardima i usvojene su konsenzusom nakon potpune rasprave svih zainteresiranih strana.

Korištenje otvorenih specifikacija pri razvoju sustava omogućuje trećim stranama razvoj različitih hardverskih ili softverskih proširenja i modifikacija za te sustave, kao i stvaranje softverskih i hardverskih sustava od proizvoda različitih proizvođača.

Za stvarne sustave potpuna otvorenost je nedostižan ideal. U pravilu, čak iu sustavima koji se nazivaju otvoreni, samo neki dijelovi koji podržavaju vanjska sučelja zadovoljavaju ovu definiciju. Na primjer, otvorenost Unix obitelji operativnih sustava sastoji se, između ostalog, u prisutnosti standardiziranog softverskog sučelja između kernela i aplikacija, što olakšava prijenos aplikacija s jedne verzije Unixa na drugu verziju. Još jedan primjer djelomične otvorenosti je korištenje Open Driver Interface (ODI) u prilično zatvorenom operativnom sustavu Novell NetWare za uključivanje upravljačkih programa u sustav mrežni adapteri nezavisni proizvođači. Što se više otvorenih specifikacija koristi za razvoj sustava, to je on otvoreniji.

OSI model se tiče samo jednog aspekta otvorenosti, naime otvorenosti načina interakcije između uređaja povezanih u računalnu mrežu. Ovdje se otvoreni sustav odnosi na mrežni uređaj koji je spreman za interakciju s drugim mrežnim uređajima koristeći standardna pravila koja definiraju format, sadržaj i značenje poruka koje prima i šalje.

Ako su dvije mreže izgrađene u skladu s načelima otvorenosti, to daje sljedeće prednosti:

Sposobnost izgradnje mreže od hardvera i softvera različitih proizvođača koji se pridržavaju istog standarda;

Mogućnost bezbolne zamjene pojedinačnih mrežnih komponenti drugim, naprednijim, što omogućuje razvoj mreže uz minimalne troškove;

Mogućnost jednostavnog uparivanja jedne mreže s drugom;

Jednostavnost razvoja i održavanja mreže.

Upečatljiv primjer otvorenog sustava je međunarodna mreža Internet. Ova mreža razvijena je u potpunosti u skladu sa zahtjevima za otvorene sustave. Tisuće specijaliziranih korisnika ove mreže s raznih sveučilišta, znanstvenih organizacija i tvrtki za proizvodnju računalnog hardvera i softvera koje djeluju u različitim zemljama sudjelovale su u razvoju njezinih standarda. Sam naziv standarda koji određuju rad interneta - Request For Comments (RFC), što se može prevesti kao “zahtjev za komentarima” - pokazuje transparentnost i otvorenost usvojenih standarda. Kao rezultat toga, Internet je uspio kombinirati širok izbor hardvera i softvera iz ogromnog broja mreža razasutih diljem svijeta.

1.3.5. Modularnost i standardizacija

Modularnost je jedno od sastavnih i prirodnih svojstava računalnih mreža. Modularnost se ne očituje samo u višerazinskom prikazu komunikacijskih protokola na krajnjim čvorovima mreže, iako je to svakako bitna i temeljna značajka mrežne arhitekture. Mreža se sastoji od ogromnog broja različitih modula - računala, mrežnih adaptera, mostova, usmjerivača, modema, operativnih sustava i aplikacijskih modula. Različiti zahtjevi koje poduzeća postavljaju računalnim mrežama doveli su do iste raznolikosti uređaja i programa proizvedenih za izgradnju mreže. Ovi proizvodi

razlikuju se ne samo po svojim glavnim funkcijama (što znači funkcijama koje obavljaju npr. repetitori, mostovi ili softverski preusmjerivači), već i po brojnim pomoćnim funkcijama koje korisnicima ili administratorima pružaju dodatne pogodnosti, poput automatizirane konfiguracije parametara uređaja, automatske detekcije i otklanjanje određenih kvarova, mogućnost programske promjene veza u mreži itd. Raznolikost je također sve veća jer se mnogi uređaji i programi razlikuju u kombinacijama pojedinih osnovnih i dodatnih funkcija - postoje npr. uređaji koji kombiniraju osnovne mogućnosti preklopnici i usmjerivači, kojima je također dodan skup nekih dodatnih značajki specifičnih samo za ovaj proizvod.

Kao rezultat toga, ne postoji tvrtka koja može pružiti cijeli niz svih vrsta i podvrsta hardvera i softvera potrebnih za izgradnju mreže. No, budući da sve mrežne komponente moraju raditi usklađeno, pokazalo se prijeko potrebnim usvojiti brojne standarde koji bi, ako ne u svim, onda barem u većini slučajeva jamčili kompatibilnost opreme i programa različitih proizvođača. Stoga su koncepti modularnosti i standardizacije u mrežama neraskidivo povezani, a modularni pristup donosi prednosti samo kada je popraćen pridržavanjem standarda.

Kao rezultat toga, otvorena priroda standarda i specifikacija važna je ne samo za komunikacijske protokole, već i za sve brojne funkcije raznih uređaja i programa koji se izdaju za izgradnju mreže. Treba napomenuti da je većina danas usvojenih standarda otvorena. Vrijeme zatvorenih sustava, čije je točne specifikacije znao samo proizvođač, je prošlo. Svi su shvatili da mogućnost jednostavne interakcije s konkurentskim proizvodima ne smanjuje, već naprotiv, povećava vrijednost proizvoda, budući da se može koristiti u većem broju operativnih mreža izgrađenih na proizvodima različitih proizvođača. Stoga su čak i tvrtke koje su prije proizvodile vrlo zatvorene sustave - poput IBM-a, Novell-a ili Microsoft-a - sada aktivno uključene u razvoj otvorenih standarda i primjenjuju ih u svojim proizvodima.

Danas se u sektoru mrežne opreme i programa s kompatibilnošću proizvoda različitih proizvođača razvila sljedeća situacija. Gotovo svi proizvodi, kako softverski tako i hardverski, kompatibilni su u smislu funkcija i svojstava koji su odavno uvedeni u praksu i za koje su standardi već razvijeni i usvojeni prije najmanje 3-4 godine. Istodobno, vrlo često se temeljno novi uređaji, protokoli i svojstva pokažu nekompatibilnima čak i kod vodećih proizvođača. Ova situacija se ne događa samo za one uređaje ili funkcije za koje standardi još nisu usvojeni (to je prirodno), već i za uređaje za koje standardi postoje već nekoliko godina. Kompatibilnost se postiže tek nakon što svi proizvođači implementiraju ovu normu u svoje proizvode, i to na isti način.

1.3.6. Izvori standarda

Radove na standardizaciji računalnih mreža provodi velik broj organizacija. Ovisno o statusu organizacije, razlikuju se sljedeće vrste standarda:

individualne standarde poduzeća(na primjer, DECnet protokol protokola Digital Equipment ili GUI OPEN LOOK za Sun Unix sustave);

standarde posebnih odbora i udruženja, koje je stvorilo nekoliko tvrtki, primjerice, standardi ATM tehnologije koje je razvila posebno stvorena udruga ATM Forum, koja ima oko 100 kolektivnih članova, ili standardi Fast Ethernet Alliance za razvoj 100 Mbit Ethernet standarda;

nacionalni standardi, na primjer, standard FDDI, koji je jedan od mnogih standarda koje je razvio Američki nacionalni institut za standarde (ANSI), ili sigurnosne standarde operativnog sustava koje je razvio Nacionalni centar za računalnu sigurnost (NCSC) Ministarstva obrane SAD-a;

međunarodni standardi, na primjer, model Međunarodne organizacije za standardizaciju (ISO) i niz komunikacijskih protokola, brojni

Standardi Međunarodne telekomunikacijske unije (ITU), uključujući

na X.25 paketno komutacijskim mrežama, Frame Relay mrežama, ISDN-u, modemima i mnogim drugim

Neki standardi, koji se stalno razvijaju, mogu prelaziti iz jedne kategorije u drugu. Konkretno, standardi marke za popularne proizvode teže postati de facto međunarodni standardi, prisiljavajući proizvođače u različitim zemljama da slijede standarde robnih marki kako bi osigurali kompatibilnost svojih proizvoda s ovim popularnim proizvodima. Na primjer, zahvaljujući fenomenalnom uspjehu IBM osobnog računala, vlasnički standard IBM PC arhitekture postao je de facto međunarodni standard.

Štoviše, zbog svoje raširene upotrebe, neke norme poduzeća postaju osnova za de jure nacionalne i međunarodne norme. Primjerice, standard Ethernet, koji su izvorno razvili Digital Equipment, Intel i Xerox, kasnije je u nešto izmijenjenom obliku usvojen kao nacionalni standard IEEE 802.3, a potom ga je organizacija ISO odobrila kao međunarodni standard ISO 8802.3.

Međunarodna organizacija za standardizaciju (Međunarodni Organizacija/ ili Standardizacija, ISO, često se također naziva Međunarodni Standardi Organizacija) je udruženje vodećih nacionalnih normizacijskih organizacija iz različitih zemalja. Glavno postignuće ISO-a bio je OSI model međusobnog povezivanja otvorenih sustava koji je trenutno konceptualna osnova za standardizaciju u području računalnih mreža. U skladu s OSI modelom, ova je organizacija razvila standardni skup OSI komunikacijskih protokola.

Međunarodna telekomunikacijska unija (Međunarodni Telekomunikacija Unija, ITU) - organizacija koja je danas specijalizirani organ Ujedinjenih naroda. Najznačajniju ulogu u standardizaciji računalnih mreža ima Konzultativni odbor za međunarodnu telegrafiju i telefoniju (CCITT) koji stalno djeluje u okviru ove organizacije. Kao rezultat reorganizacije ITU-a 1993. godine, CCITT je malo promijenio smjer svojih aktivnosti i ime - sada se zove ITU Telecommunication Standardization Sector (ITU-T). Osnova djelovanja ITU-T-a je razvoj međunarodnih standarda u području telefonije, telematičkih usluga (e-mail, faks, teletekst, teleks i dr.), prijenosa podataka, audio i video signala. Tijekom godina svog djelovanja ITU-T je izdao veliki broj preporuka i standarda. ITU-T svoj rad temelji na proučavanju iskustava organizacija trećih strana, kao i na rezultatima vlastitih istraživanja. Svake četiri godine, zbornici ITU-T-a objavljuju se u obliku takozvane “Knjige”, koja je zapravo cijeli skup običnih knjiga grupiranih u izdanja, koja se zatim spajaju u tomove. Svaki tom i broj sadrži logično povezane preporuke. Na primjer, svezak III Plave knjige sadrži preporuke za digitalne mreže integriranih usluga (ISDN), a cijeli svezak VIII (s iznimkom izdanja VIII.1, koji sadrži preporuke serije V za prijenos podataka preko telefonske mreže) posvećena je preporukama serije X: X.25 za mreže s prospajanjem paketa, X.400 za sustave e-pošte, X.500 za globalnu službu za pomoć i mnoge druge.

Institut inženjera elektrotehnike i elektronike -Institut od Električni i Elektronika inženjeri, IEEE) - Američka nacionalna organizacija koja postavlja standarde umrežavanja. Godine 1981. Radna skupina 802 ovog instituta formulirala je osnovne zahtjeve koje lokalne mreže moraju zadovoljiti. Grupa 802 definirala je mnoge standarde od kojih su najpoznatiji 802.1, 802.2, 802.3 i 802.5 koji opisuju opće koncepte koji se koriste u području lokalnih mreža, kao i standarde za dva niža sloja Ethernet i Token Ring mreže .

Europsko udruženje proizvođača računala (europski Računalo Manu­ tvornice Udruga, ESMA) - neprofitna organizacija, koja aktivno surađuje s ITU-T i ISO, razvija standarde i tehničke preglede vezane uz računalne i komunikacijske tehnologije. Poznat po standardu ECMA-101, koji se koristi za prijenos formatiranog teksta i grafike uz očuvanje izvornog formata.

Udruga proizvođača računala i uredske opreme (Računalo i Poslovanje Oprema Proizvođači Udruga, CBEMA) - organizacija američkih proizvođača hardvera; slično europskom udruženju ECMA; sudjeluje u razvoju standarda za obradu informacija i prateće opreme.

Udruga elektroničke industrije (Elektronička Industrije Udruga, EIA) - industrijska i trgovačka grupa proizvođača elektroničke i mrežne opreme; je nacionalno poslovno udruženje Sjedinjenih Država; je vrlo aktivan u razvoju standarda za žice, konektore i druge mrežne komponente. Njegov najpoznatiji standard je RS-232C.

Ministarstvo obrane SAD-a (Odjel od Obrana, DoD) ima brojne odjele uključene u stvaranje standarda za računalne sustave. Jedan od najpoznatijih razvoja DoD-a je TCP/IP protokol transportnog protokola.

Američki nacionalni institut za standarde (američki Nacionalni Standardi Institut, ANSI) - ova organizacija predstavlja Sjedinjene Države u Međunarodnoj organizaciji za standardizaciju (ISO). ANSI odbori rade na razvoju standarda u raznim područjima računalstva. Tako odbor ANSI HZT9.5 zajedno s IBM-om radi na standardizaciji lokalnih mreža velikih računala (SNA mrežna arhitektura). Dobro poznati FDDI standard također je rezultat ovog ANSI odbora. U području mikroračunala, ANSI razvija standarde za programske jezike, SCSI sučelje. ANSI je razvio smjernice prenosivosti za C, FORTRAN i COBOL.

Posebnu ulogu u razvoju međunarodnih otvorenih standarda imaju internetski standardi. Zbog velike i stalno rastuće popularnosti Interneta, ovi standardi postaju de facto međunarodni standardi, od kojih mnogi zatim dobivaju status službenih međunarodnih standarda kroz njihovo odobrenje od strane jedne od gore navedenih organizacija, uključujući ISO i ITU-T. Postoji nekoliko organizacijskih jedinica odgovornih za razvoj interneta, a posebno za standardizaciju internetskih sadržaja.

Glavno je Internet društvo (ISOC) - profesionalno društvo koje se bavi općim pitanjima evolucije i rasta Interneta kao globalne komunikacijske infrastrukture. ISOC upravlja Odborom za arhitekturu interneta (IAB), organizacijom koja nadzire tehnički nadzor i koordinaciju rada na Internetu. IAB koordinira smjer istraživanja i novi razvoj za TCP/IP stack i konačni je autoritet za definiranje novih internetskih standarda.

IAB ima dvije glavne skupine: Internet Engineering Task Force (IETF) i Internet Research Task Force (IRTF). IETF je inženjerska grupa koja se fokusira na rješavanje trenutnih tehničkih problema na internetu. IETF je taj koji definira specifikacije koje zatim postaju internetski standardi. Zauzvrat, IRTF koordinira dugoročne istraživačke projekte o TCP/IP protokolima.

U svakoj organizaciji koja se bavi normizacijom, proces razvoja i usvajanja norme sastoji se od niza obveznih faza koje, zapravo, čine postupak normizacije. Pogledajmo ovaj postupak na primjeru razvoja internetskih standarda.

Prvo, IETF uvodi tzv radni nacrt (Nacrt) u obliku dostupnom za komentiranje. On se objavljuje na internetu, nakon čega se u raspravu o ovom dokumentu uključuje širok krug zainteresiranih strana, rade se ispravci i konačno dolazi trenutak kada se sadržaj dokumenta može snimiti. U ovoj fazi projektu se dodjeljuje RFC broj (moguće «. Drugi scenarij je da se nakon rasprave radni nacrt odbaci i ukloni s Interneta).

Nakon dodjele broja projekt dobiva status predloženi standard. Unutar 6 mjeseci ovaj predloženi standard se testira u praksi, kao rezultat čega se unose izmjene.

Ako rezultati praktičnih istraživanja pokažu učinkovitost predloženog standarda, tada mu se, uz sve izvršene izmjene, dodjeljuje status nacrt standarda. Zatim, tijekom najmanje 4 mjeseca, prolazi daljnje testove "snage", koji uključuju izradu najmanje dvije softverske implementacije.

Ako dokument nije ispravljan dok je bio u rangu nacrta standarda, može mu se dodijeliti status službeni standard Internet. Popis odobrenih službenih internetskih standarda objavljen je kao RFC dokument i dostupan je na internetu. Treba napomenuti da se svi internetski standardi nazivaju RFC-ovi s odgovarajućim serijskim brojem, ali nisu svi RFC-ovi internetski standardi - često su ti dokumenti komentari na standard ili jednostavno opisi nekog internetskog problema.

1.3.7. Standardni nizovi komunikacijskih protokola

Najvažnije područje standardizacije u području računalnih mreža je standardizacija komunikacijskih protokola. Trenutačno mreže koriste veliki broj skupova komunikacijskih protokola. Najpopularniji skupovi su: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, DECnet, SNA i OSLBce, uz SNA na nižim razinama - fizička i podatkovna veza - koriste iste dobro standardizirane protokole Ethernet, Znak;

Ring, FDDI i neki drugi, koji vam omogućuju korištenje iste opreme u svim mrežama. Ali na višim razinama, sve hrpe rade na svoj način! vlastite protokole. Ovi protokoli često nisu ono što se preporučuje! OSI model slojevitosti. Konkretno, funkcije sesijskog i prezentacijskog sloja obično se kombiniraju s aplikacijskim slojem. Ova razlika je posljedica činjenice da se OSI model pojavio kao rezultat generalizacije postojećih i stvarno korištenih stekova, a ne obrnuto.

Treba napraviti jasnu razliku između OSI modela i OSI steka. Dok je OSI model | je konceptualni dijagram za interakciju otvorenih sustava, OSI stog je predstavljen sa | je skup vrlo specifičnih specifikacija protokola. Za razliku od drugih nizova protokola, OSI skup je u potpunosti usklađen s OSI modelom i uključuje specifikacije protokola za svih sedam slojeva interoperabilnosti definiranih tim modelom. Na nižim razinama, OSI stog podržava Ethernet, Token Ring FDDI, WAN protokole, X.25 i ISDN - to jest, koristi protokole niže razine razvijene izvan stoga, kao i svi drugi stogovi. Protokoli mrežnog, transportnog i sesijskog sloja OSI stoga specificirani su i implementirani od strane raznih proizvođača, ali još nisu široko rasprostranjeni. Najpopularniji protokoli u OSI skupu su aplikacijski protokoli. To uključuje: FTAM protokol za prijenos datoteka, VTPJ protokol za emulaciju terminala, X.500 protokole službe za pomoć, X.400 protokole e-pošte i niz drugih. :

Protokole OSI steka karakterizira velika složenost i višeznačnost specifikacija. Ta su svojstva bila rezultat opće politike programera stogova, koji su u svojim protokolima nastojali uzeti u obzir sve slučajeve upotrebe i sve postojeće i nove tehnologije. Tome treba pridodati i posljedice velikog broja političkih kompromisa koji su neizbježni pri usvajanju međunarodnih standarda o tako gorućem pitanju kao što je izgradnja otvorenih računalnih mreža.

Zbog svoje složenosti, OSI protokoli zahtijevaju veliku procesorsku snagu CPU-a, što ih čini prikladnijima za snažne strojeve, a ne za mreže osobnih računala.

OSI stog je međunarodni standard neovisan o dobavljaču. Podržava ga američka vlada kroz svoj GOSIP program, koji zahtijeva da sve računalne mreže instalirane u američkim vladinim agencijama nakon 1990. ili izravno podržavaju OSI stog ili da osiguraju sredstva za migraciju na taj stog u budućnosti. Međutim, OSI skup je popularniji u Europi nego u SAD-u jer je u Europi ostalo manje naslijeđenih mreža koje pokreću vlastite protokole. Većina organizacija još uvijek planira svoju migraciju na OSI stack, a vrlo malo ih je započelo pilot projekte. Među onima koji rade u tom smjeru su US Navy Department i NFSNET mreža. Jedan od najvećih proizvođača koji podržava OSI je AT&T, njegova mreža Stargroup u potpunosti se temelji na ovom skupu.

TCP/IP skup razvijen je na inicijativu američkog Ministarstva obrane prije više od 20 godina za povezivanje eksperimentalne ARPAnet mreže s drugim mrežama kao skup zajedničkih protokola za heterogena računalna okruženja. Sveučilište Berkeley dalo je veliki doprinos razvoju TCP/IP skupa, koji je ime dobio po popularnim IP i TCP protokolima, implementirajući protokole skupa u svoju verziju UNIX OS-a. Popularnost ovog operativnog sustava dovela je do širokog prihvaćanja TCP, IP i drugih nizova protokola. Danas se ovaj stog koristi za povezivanje računala na Internetu, kao iu velikom broju korporativnih mreža.

TCP/IP stog na nižoj razini podržava sve popularne standarde fizičkog i sloja podatkovne veze: za lokalne mreže - to su Ethernet, Token Ring, FDDI, za globalne mreže - protokole za rad na analognim dial-up i iznajmljenim linijama SLIP , PPP, protokoli za teritorijalne mreže X.25 i ISDN.

Glavni protokoli steka, po kojima je i dobio ime, su IP i TCP. Ovi protokoli, u terminologiji OSI modela, pripadaju mrežnom odnosno transportnom sloju. IP osigurava da paket putuje kroz složenu mrežu, a TCP osigurava pouzdanost njegove isporuke.

Tijekom dugogodišnjeg korištenja u mrežama raznih zemalja i organizacija, TCP/IP skup je uključio velik broj protokola na razini aplikacije. To uključuje tako popularne protokole kao što je FTP protokol za prijenos datoteka, telnet protokol za emulaciju terminala, SMTP protokol za poštu koji se koristi u internetskoj e-pošti, hipertekstualne usluge, WWW usluge i mnoge druge.

Danas je TCP/IP stog jedan od najčešćih nizova transportnih protokola u računalnim mrežama. Uistinu, sam Internet povezuje oko 10 milijuna računala širom svijeta koja međusobno komuniciraju pomoću skupa protokola TCP/IP.

Brzi rast popularnosti Interneta doveo je i do promjena u odnosu snaga u svijetu komunikacijskih protokola - TCP/IP protokoli na kojima je Internet izgrađen počeli su brzo potiskivati ​​neprikosnovenog lidera proteklih godina - Novell's. IPX/SPX stog. Danas se u svijetu ukupan broj računala na kojima je instaliran TCP/IP stog izjednačio s ukupnim brojem računala na kojima je pokrenut IPX/SPX stog, a to ukazuje na oštru promjenu u stavu administratora lokalne mreže protokolima koji se koriste na stolnim računalima, budući da oni čine veliku većinu svjetske računalne flote, a na njima su gotovo posvuda radili Novell-ovi protokoli, potrebni za pristup NetWare poslužiteljima datoteka. Proces uspostavljanja TCP/IP stoga kao stoga broj jedan u bilo kojoj vrsti mreže se nastavlja, a sada svaki industrijski operativni sustav nužno uključuje softversku implementaciju ovog stoga u svom paketu isporuke.

Iako su TCP/IP protokoli neraskidivo povezani s Internetom i svako od multimilijunske armade internetskih računala radi na temelju ovog skupa, postoji velik broj lokalnih, korporativnih i teritorijalnih mreža koje nisu izravno dijelovi Internet, koji također koriste

TCP/IP protokoli. Kako bismo ih razlikovali od interneta, te se mreže nazivaju TCP/IP mreže ili jednostavno IP mreže.

Budući da je TCP/IP stog izvorno kreiran za globalni Internet, ima mnogo značajki koje mu daju prednost u odnosu na druge protokole kada je u pitanju izgradnja mreža koje uključuju komunikaciju širokog područja. Konkretno, vrlo korisna značajka koja omogućuje korištenje ovog protokola u velikim mrežama je njegova sposobnost fragmentiranja paketa. Doista, velika kompozitna mreža često se sastoji od mreža izgrađenih na potpuno različitim principima. Svaka od ovih mreža može postaviti vlastitu vrijednost za najveću duljinu jedinice prenesenih podataka (u pa). U tom slučaju, pri prelasku s jedne mreže veće maksimalne duljine na mrežu kraće maksimalne duljine, može biti potrebno podijeliti preneseni okvir u nekoliko dijelova. IP protokol TCP/IP skupa učinkovito rješava ovaj problem.

Druga značajka TCP/IP tehnologije je njen fleksibilni sustav adresiranja, koji olakšava uključivanje mreža drugih tehnologija u Internet u usporedbi s drugim protokolima slične namjene. Ovo svojstvo također promovira korištenje TCP/IP skupa za izgradnju velikih heterogenih mreža.

TCP/IP stog vrlo štedljivo koristi mogućnosti emitiranja. Ovo svojstvo je apsolutno neophodno kada se radi na sporim komunikacijskim kanalima karakterističnim za teritorijalne mreže.

Međutim, kao i uvijek, morate platiti za pogodnosti koje dobivate, a cijena ovdje su visoki zahtjevi za resursima i složenost administriranja IP mreža. Snažna funkcionalnost skupa TCP/IP protokola zahtijeva visoke računalne troškove za implementaciju. Fleksibilan sustav adresiranja! i odbijanje emitiranja dovode do prisutnosti u IP mreži raznih centraliziranih servisa kao što su DNS, DHCP, itd. Svaki od ovih servisa ima za cilj olakšati mrežnu administraciju, uključujući olakšavanje konfiguracije opreme, ali u isto vrijeme sam zahtijeva blisku pažnju administratora.

Postoje i drugi argumenti za i protiv skupa internetskih protokola, ali ostaje činjenica da je to danas najpopularniji skup protokola, široko korišten u globalnim i lokalnim mrežama.

IPX/SPX stog

Ovaj stog je originalni Novellov stog protokola, razvijen za mrežni operativni sustav NetWare ranih 80-ih. Protokoli mrežnog sloja i sloja sesije Internetwork Packet Exchange (IPX) i Sequenced Packet Exchange (SPX), po kojima je stog dobio ime, izravna su prilagodba Xerox XNS protokola, koji su mnogo manje rašireni od IPX/SPX stoga. Popularnost IPX/SPX stacka izravno je povezana s operativnim sustavom Novell NetWare, koji još uvijek drži svjetsko vodstvo u broju instaliranih sustava, iako mu je u zadnje vrijeme popularnost nešto pala i stopa rasta zaostaje za Microsoft Windows NT.

Mnoge značajke IPX/SPX skupa rezultat su orijentacije ranih verzija NetWare OS-a (do verzije 4.0) za rad u malim lokalnim mrežama koje se sastoje od osobnih računala sa skromnim resursima. Jasno je da je za takva računala Novell trebao protokole koji bi zahtijevali minimalnu količinu RAM-a (ograničeno u IBM-kompatibilnim računalima s MS-DOS-om kapaciteta 640 KB) i koji bi se brzo izvodili na procesorima male procesorske snage. Kao rezultat toga, protokoli skupa IPX/SPX donedavno su dobro radili u lokalnim mrežama, a ne tako dobro u velikim korporativnim mrežama, jer su preopterećivali spore globalne veze paketima za emitiranje koje intenzivno koristi nekoliko protokola u ovom stogu (na primjer, za uspostaviti komunikaciju između klijenata i poslužitelja). Ova okolnost, kao i činjenica da je IPX/SPX stack vlasništvo Novell-a i zahtijeva licencu za njegovu implementaciju (odnosno, otvorene specifikacije nisu bile podržane), dugo je vrijeme ograničavalo njegovu distribuciju samo na NetWare mreže. Međutim, od izdanja NetWare 4.0, Novell je napravio i nastavlja raditi velike promjene u svojim protokolima s ciljem njihove prilagodbe za rad u korporativnim mrežama. Sada je IPX/SPX stog implementiran ne samo u NetWare, već iu nekoliko drugih popularnih mrežnih operativnih sustava, na primjer SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

NetBIOS/SMB stog

Ovaj se skup naširoko koristi u proizvodima tvrtki IBM i Microsoft. Svi najčešći protokoli Ethernet, Token Ring, FDDI i drugi koriste se na fizičkom i podatkovnom sloju ovog stoga. Protokoli NetBEUI i SMB rade na višim razinama.

Protokol NetBIOS (Network Basic Input/Output System) pojavio se 1984. godine kao mrežno proširenje standardnih funkcija IBM PC Basic Input/Output System (BIOS) za program IBM PC Network. Kasnije je ovaj protokol zamijenjen tzv. protokolom NetBEUI - NetBIOS Extended User Interface. Kako bi se osigurala kompatibilnost aplikacija, NetBIOS sučelje je zadržano kao sučelje za NetBEUI protokol. Protokol NetBEUI dizajniran je kao učinkovit protokol s malo resursa za mreže s najviše 200 radnih stanica. Ovaj protokol sadrži mnoge korisne mrežne funkcije koje se mogu pripisati mrežnom, transportnom i sesijnom sloju OSI modela, ali ne usmjerava pakete. To ograničava korištenje NetBEUI protokola na lokalne mreže koje nisu podijeljene na podmreže i onemogućuje njegovu upotrebu u složenim mrežama. Neka od ograničenja NetBEUI-ja uklonjena su NBF (NetBEUI Frame) implementacijom ovog protokola, koji je uključen u operacijski sustav Microsoft Windows NT.

SMB (Server Message Block) protokol obavlja funkcije sesijskog, reprezentativnog i aplikacijskog sloja. SMB se koristi za implementaciju usluga datoteka, kao i usluga ispisa i razmjene poruka između aplikacija.

Skupovi SNA protokola od IBM-a, DECnet od Digital Equipment Corporation i AppleTalk/AFP od Applea koriste se prvenstveno u operativnim sustavima i mrežnoj opremi ovih tvrtki.

Riža. 1.30. Sukladnost popularnih nizova protokola s OSI modelom

Na sl. Slika 1.30 prikazuje podudarnost nekih od najpopularnijih protokola s razinama OSI modela. Često je ta korespondencija vrlo uvjetna, budući da je OSI model samo vodič za djelovanje, a prilično općeniti, a specifični protokoli razvijeni su za rješavanje specifičnih problema, a mnogi od njih pojavili su se prije razvoja OSI modela. U većini slučajeva, razvojni programeri stogova daju prednost brzini umrežavanja nad modularnošću - niti jedan stog osim OSI stog nije podijeljen u sedam slojeva. Najčešće se u stogu jasno razlikuju 3-4 sloja: razina mrežnih adaptera, koja implementira protokole fizičkog sloja i sloja podatkovne veze, mrežni sloj, transportni sloj i servisna razina, koja uključuje funkcije sesije. , reprezentativni i aplikacijski sloj.

U računalnim mrežama ideološka osnova standardizacije je višerazinski pristup razvoju alata mrežne interakcije.

Formalizirana pravila koja definiraju slijed i format poruka koje se razmjenjuju između komponenti mreže koje se nalaze na istoj razini, ali u različitim čvorovima, nazivaju se protokol.

Formalizirana pravila koja određuju interakciju mrežnih komponenti susjednih razina jednog čvora nazivamo sučeljem. Sučelje definira skup usluga koje dati sloj pruža svom susjednom sloju.

Hijerarhijski organiziran skup protokola dovoljan za organiziranje interakcije čvorova u mreži naziva se snop komunikacijskih protokola.

Otvoreni sustav može se definirati kao svaki sustav koji je izgrađen prema javno dostupnim specifikacijama koje su u skladu sa standardima i prihvaćene su kroz javnu raspravu od svih zainteresiranih strana.

OSI model standardizira međusobno povezivanje otvorenih sustava. Definira 7 razina interakcije: aplikacija, prezentacija, sesija, transport, mreža, kanal i fizička.

Najvažnije područje standardizacije u području računalnih mreža je standardizacija komunikacijskih protokola. Najpopularniji skupovi su: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, DECnet, SNA i OSI.

Zbog krize koja je izbila u IT industriji 2000. godine, polazište za novo računalno doba moralo se pomaknuti. Prema analitičarima industrije, situacija se ove godine mijenja na bolje. U računalnoj tehnologiji pad proizvodnje će prestati, au 2004. godini i sljedećim godinama očekuje se rast, uz osjetno ubrzanje. Tada će, s pomakom od pet godina, najvjerojatnije započeti novo računalno 21. stoljeće.

I prije, u sadašnjem prijelaznom razdoblju, posebice uoči Nove godine, javlja se sasvim prirodna želja pogledati iza horizonta i vidjeti što nas čeka u sljedećem stoljeću. Okretanje istim analitičarima ne dopušta nam da vidimo duboke promjene koje leže iza tehnologija i da ih oživimo. Čini se da se analitičari služe poznatim pravilom meteorologa: vjerojatnost da će se današnje vrijeme zadržati i sutra je 70%, pa ako želite napraviti prognozu s vjerojatnošću većom od 50%, napravite izravnu ekstrapolaciju. Slijedeći to pravilo, gotovo bez iznimke, analitičari govore o kvantitativnim promjenama u dobro poznatim pojavama. Neki dan sam postavio pitanje potpredsjedniku za istraživanje jedne od najvećih analitičkih tvrtki, sa željom da saznam zašto su izvješća i prognoze tako formalni, lišeni barem elemenata znanosti ili istinske analitičnosti. Evo njegovog doslovnog odgovora (izostavljam naziv tvrtke iz očitih razloga): “Tvrtka N nije akademski think tank. Većina zaposlenika N-a nema diplomu informatike. N je savjetodavna tvrtka za potrošače, za one koji biraju najbolje tehnologije za uvjete vašeg poslovanja. Mi nismo znanstveni konzultanti."

Prethodnih je godina bilo moguće predviđati, a pritom ostati isključivo tehnološka. Trenutno stanje računalstva otkriva kvalitativno nove značajke; među njima su pokušaji izgradnje sustava sa samoregulacijom i stvaranje poduzeća koja rade u realnom vremenu, pokušaji koji se ne uklapaju u uobičajene stereotipe. Odlikuje ih povezanost ne toliko s tehnologijom, koliko s metodama za stvaranje novih vrsta sustava koristeći postojeće i obećavajuće tehnologije. Ovi do sada skromni pokušaji pokazuju da je već akumulirana sasvim dovoljna količina tehnologije za izgradnju sustava ne na intuitivnim idejama, već na temelju kibernetičkih principa - prije svega, koristeći povratnu informaciju.

Mehanizam povratne sprege omogućuje sustavima bilo koje vrste - živim, mehaničkim, električnim, društvenim - da ostanu u stanju ravnoteže (ili, kako se češće naziva, homeostaze). Povratna informacija ne samo da stabilizira procese, već služi i kao mehanizam koji olakšava njihov razvoj; Čak je i Charles Darwin cijenio važnost povratne sprege u evoluciji. Princip upravljanja povratnom spregom uključuje stalno uspoređivanje trenutnog stanja sustava sa željenim i generiranje upravljačkih signala na temelju razlike dobivene kao rezultat usporedbe. Povratne informacije vam omogućuju izgradnju složenih, samoupravljajućih tehničkih sustava; Kako se stoljećima koristio u svrhu kontrole, pogledajte bočnu traku "Iz povijesti povratnih informacija".

Koliko god čudno izgledalo, načela povratne sprege još uvijek se iznimno malo koriste u računalnim sustavima. Samo u posljednjih godina počeli su govoriti o samoupravljajućim računalnim sustavima (autonomic computing), o računalima sa sposobnošću samoiscjeljivanja (self-healing), o asinkronim procesorima, gdje povratna sprega pokriva pojedine logičke komponente. Poticaj za formiranje ovih novih pogleda bio je problem složenosti koji se pojavio.

Reinkarnacija povratne informacije

Malo poznata, ali vrlo utjecajna američka agencija, Office of Force Transformation, zadužena za procjenu tehnoloških trendova i podređena izravno ministru obrane SAD-a, smatra da je povratna informacija upravo ono što će promijeniti računalne sustave. Povezano izvješće pod naslovom Transformacijski trendovi, citirajući britanskog akademika Stevea Granda kao zagovornika povratnih informacija, navodi: “Sustavi temeljeni na povratnim informacijama promijenit će ne samo način na koji su pojedinačne tvrtke organizirane, već i nacionalna gospodarstva u cjelini. Međutim, to će zahtijevati stvaranje nove matematike i fizike, te novo razumijevanje svijeta kao cjeline.”

Još jedna značajna publikacija, “Povratak samoregulacijskim sustavima”, pojavila se prije nešto više od godinu dana u jednom od najutjecajnijih poslovnih časopisa, Forbesu ( http://www.forbes.com/asap/2002/1007/020_print.html). U potpunosti je posvećena problemima povratne sprege. Sama činjenica objave članka i njegov sadržaj zaslužuju posebnu pozornost. Prvo, nakon desetljeća šutnje ili, vjerojatnije, namjerne šutnje, ponovno se javno progovorilo o kibernetičkim metodama kontrole. Drugo, to je učinjeno na nov način; Izostavljena je hrpa umjetnog i stoga beskorisnog znanja generiranog 60-ih i 70-ih godina prošlog stoljeća. “Kibernetičari” tih godina od toga su izgradili vlastitu “kulu od bjelokosti”, zatvorili se u nju i time otuđili ljude s praktičnim načinom razmišljanja. Zbog raskola između nositelja kibernetičkih znanja i pristaša masovnih tehnologija, došlo je do gubitka kontinuiteta; kao rezultat toga, danas opet moramo objašnjavati osnove kibernetike, što je upravo ono što Michael Malone, autor članka u Forbesu, radi. Popularno objašnjava važnost povratne sprege u živoj prirodi iu tehnici, iako bi to, čini se, trebao znati svaki obrazovan čovjek.

Kao najnoviji i lijepi primjeri Maloneovo korištenje povratnih informacija navodi nedavno izumljeni skuter Segway, kao i sustave upravljanja poduzećem u stvarnom vremenu. Kasnije ćemo se vratiti sustavima upravljanja poduzećem. Što se Segwaya tiče, on je uistinu jedinstven pokretni sustav; Imao sam priliku voziti nekoliko desetaka metara na ovom skuteru i doživio nevjerojatan osjećaj. Sposobnost ovog skutera da se neuobičajeno kreće osiguravaju zamašnjak i sustav povratne stabilizacije. Inače, naš sugrađanin P.P. Shilovsky je pokušao učiniti nešto slično prije 90 godina, ali tada je bilo nerealno stvoriti potpuni sustav upravljanja; za tu svrhu u Segway je ugrađeno moćno računalo.

Povratne informacije počinju se uključivati ​​u eksperimentalne proizvode i druge nove tehnologije. Forbes ističe nekoliko primjera, uključujući rad Federica Faggina, jednog od izumitelja mikroprocesora i osnivača Ziloga. U svojoj trenutnoj tvrtki, Synaptics, Fagin radi na potpuno novom tipu procesora. Takav procesor moći će se ponovno izgraditi u skladu sa potrebnim funkcijama; može se konfigurirati za najučinkovitiju upotrebu kao testni procesor, aritmetički stroj, procesor za mobitel ili mikrokontroler. Još jedan primjer. U Caltechu, veteran računalne industrije profesor Karved Meed razvija video kameru sa sustavom stabilizacije sličnim ljudskom oku.

Uvjerenje da će kibernetički pristup postati jedan od vodećih u budućnosti temelji se na činjenici da su računalni sustavi dosegli granice koje se bez njega ne mogu premostiti. Ove granice predstavljaju izazov složenosti, kao i potrebe za stvaranjem sustava upravljanja u stvarnom vremenu.

Kriza složenosti i upravljanje programima

Jedan od razloga suvremene krize u računarstvu – možda i najvažniji – leži u očitom, ali malo tko priznatom primatu tehnologije nad znanošću, primatu inženjerskog stila mišljenja nad znanstvenim ili filozofskim stilom, koji se ustalio tijekom proteklih desetljeća. Kao rezultat lavinskog i nekontroliranog tehnološkog rasta, potaknutog ne toliko stvarnim potrebama koliko posebnostima računalnog tržišta, generiran je sulud broj različitih tipova tehnologija i tehnoloških rješenja, neprestano se negirajući. Informacijski sustavi postali su monstruozni konglomerat proizvoda. Kao posljedica toga, problem složenosti izbio je na vidjelo u prvim godinama novog milenija. Bilo je neugodno iznenađenje da su sustavi, posebno softverski, postali previše složeni. Složenost je 2003. godine postala jedna od najvrućih tema, no nitko tko govori o problemima složenosti u IT-u nije postavio pitanje: “Zašto je računalstvo naišlo na problem složenosti? Zašto moderni fizičari, biolozi ili astronomi ne govore o kompleksnosti svog predmeta, nedostaje li im kompleksnosti?”

Stroj za puhanje, Kina

Nedavno sam imao priliku razgovarati o problemu složenosti softverskih sustava s glavnim ideologom jedne od najpoznatijih tvrtki dobavljača softvera za razvoj aplikacija. S njim sam i ranije komunicirao, a na temelju prijašnjih razgovora stekao sam dojam o njemu kao osobi, ako ne akademika, onda, u svakom slučaju, dosta širokih pogleda. No, čim smo počeli raspravljati o problemima složenosti, moj je sugovornik pokazao iznenađujuće nepoznavanje područja teorije sustava. Ispostavilo se da je sva njegova erudicija unutar granica softverske tehnologije. Nisam mogao a da ga ne poželim usporediti s onim što se naziva "zatvorenim sustavima", čija modernizacija zahtijeva "vanjski impuls".

Zašto je ovo najzanimljivije i najpametnija osoba ispadne naprosto bespomoćan kada mora izaći izvan granica svoje specijalnosti, izvan granica njemu dobro poznatog programiranja? Riskirat ću dati objašnjenje koje bi moglo izazvati neslaganje ili čak ljutnju mnogih. Po mom mišljenju, stvar je u samom predmetu - u programiranju i odnosu prema njemu.

Toliko smo navikli na softver kao predmet našeg djelovanja da smo potpuno zaboravili izvorno značenje riječi “program”. I u Engleski jezik, a u ruski je jezik došao kao rezultat posudbe iz francuski program riječi. (Usput, zato na ruskom OVU riječ pišemo s dva "m".) Korijen joj je grčki, prographein znači "napisano unaprijed" (pro - "unaprijed", graphein - "pisati"). Kontrola pomoću programa pretpostavlja da se program koji je unaprijed napisan za uređaj izvršava prema namjeri. Slijedom toga, umijeće svakog programiranja, pa tako i računalnog, leži u tome da se uzmu u obzir apsolutno svi mogući čimbenici i uvjeti vanjske okoline, a ako se oni apsolutno točno uzmu u obzir, tada program ima priliku biti uspješno izveden, ali bilo kakvog vanjskog nepredviđenog ometajućeg utjecaja i programa stroj podivlja. Softverska kontrola može uspješno manipulirati uređajem koji je labavo povezan s vanjskim okruženjem, poput perilice rublja ili računala dizajniranog za obradu poznatih podataka.

Začudo, upravo je arhaična softverska kontrola bila i ostala osnova modernih računalnih sustava; Računalo radi prema unaprijed izrađenom programu. Kao rezultat toga, i napredne suvremene metode programiranja i sama visokotehnološka računala, uz rijetke iznimke, ostaju ideološki bliski prvim primitivnim programabilnim automatima. Bakreni disk s rupama zamijenjen je memorijom, sustav poluga zamijenjen je procesorima, ali ideja o izvršavanju unaprijed zadanog programa je ostala. U biti, u najmodernijem računalu sve je potpuno isto kao što je bilo u analitičkom stroju Charlesa Babbagea. Jedina razlika je von Newmanova shema, prema kojoj se programi i podaci pohranjuju u istoj memoriji. Gotovo jedini povratni podsustav je automatsko uključivanje ventilatora.

U 60-ima i 70-ima otkriveno je izoliranih, vrlo malo pokušaja alternativnih pristupa, ali su ih tehnologije koje su se aktivno razvijale jednostavno uništile. Sama riječ "tehnologija" došla je u prvi plan. Danas se sve što se radi uz pomoć računala naziva informacijskom tehnologijom. Postoji zamjena cilja za sredstvo. Tijekom godina od tada stručnjaci su odrasli i zauzeli ključne pozicije bez imalo pojma o kibernetici kao znanosti o upravljanju. Ne samo da ne znaju imena Gregoryja Batesona ili Ludwiga von Bertalanffyja, nego se jedva sjećaju tko je bio Norbert Wiener. Lako i jednostavno rade s konceptima kao što su "sustav", "stvarno vrijeme", "povratna informacija", "kašnjenje", ali nemaju pojma odakle dolaze. Za ovu generaciju stručnjaka primat tehnologije nad znanošću čini se sasvim prirodnim. Štoviše, njihov agresivni odnos prema znanosti ima povijesne analogije: tako se kultura i znanost tretiraju u vremenima kada društvo kreće putem nazadovanja.

Ali programska kontrola, po definiciji, nameće ograničenja složenosti sustava, jer mogućnost uzimanja u obzir sve više čimbenika nije neograničena. Budući da programski upravljani sustavi imaju ograničenje složenosti, onda, posljedično, kriza složenosti u računalnim sustavima nije ništa drugo nego kriza samog principa programskog upravljanja, na temelju kojeg su oni do sada građeni. U međuvremenu, jedina alternativa programskoj kontroli je povratna kontrola, koja uzima u obzir vanjske utjecaje i prilagođava ponašanje kontroliranog objekta u skladu s tim.

Nije slučajno da je IBM među prvima progovorio o problemima kroz usta svog glavnog istraživača Paula Horna, autora memoranduma o autonomnom računalstvu. (Iz nekog razloga, autonoman u ovom nazivu je preveden s riječju "autonoman", iako bi "samoupravljajući" bilo točnije.) Memorandum navodi da je došlo vrijeme za izgradnju računalnih sustava koji će morati raditi automatski i odgovarati na promjene u okolini. okoliš, sam se popravlja kada se pojave kvarovi i ima nešto poput imunološkog sustava. Ideološki sličan rad vodi profesor sa Sveučilišta Berkeley Dave Patterson, isti onaj kojemu dugujemo ideje RAID diskovnih polja i RISC procesora.

Povratne informacije i RTE

Neposredan povod i, štoviše, poticaj za pojavu ovog članka bio je posjet simpoziju koji Gartner grupa svake jeseni organizira u Cannesu. Obično se ono što se ovdje događa može okarakterizirati riječju iz rječnika modnih stručnjaka - “predaporte”. Javnosti je predstavljena procjena neposrednih izgleda za IT i pogled izvan horizonta ograničen na sljedećih pet do sedam godina. Kao što ste mogli očekivati, izraz koji se ovdje najčešće koristio 2003. bio je Real-Time. U to nas uvjerava i analiza diska konferencije: taj se pojam nalazi u više od trećine izlaganja objavljenih na njemu od ukupno preko tri stotine. Statistike pokazuju da su riječi u stvarnom vremenu najčešće bile uključene u opticaj “poduzeće u stvarnom vremenu” (Real Time Enterprise, RTE), ali su se također koristile u kombinaciji s riječima “posao” (Real Time Work), “infrastruktura” ( Infrastruktura u stvarnom vremenu), “interakcija” (Suradnja u stvarnom vremenu) i ne manje od desetak drugih. Takvu jasnu dominaciju jednog koncepta očito treba objasniti, tim više što je tema RTE bila prisutna u ovom ili onom obliku u svim ključnim govorima.

Programabilni automat iz 17. stoljeća

Povećana pažnja prema RTE-u također se može promatrati kao još jedan marketinški potez usmjeren na privlačenje novih ulaganja u IT - vidjeli smo mnogo takvih presedana posljednjih godina. Ali možda (a to je, po mom mišljenju, vjerojatnije), postoji razlog za vjerovanje da smo svjedoci vrlo ozbiljnih promjena, čije je ime Real-Time općenito i Real Time Enterprise također.

Primjena koncepta stvarnog vremena na poduzeće kao cjelinu, za razliku od tradicionalne ideje stvarnog vremena kao atributa tehničkih sustava, mora se raspravljati s poslovne točke gledišta. Dakle, Gartner Grupa, budući da se nalazi upravo u ovakvoj poslovnoj poziciji, RTE shvaća kao vrstu poduzeća koje postiže konkurentsku prednost promptnim korištenjem informacija o događajima i smanjenjem kašnjenja u donošenju odluka. RTE se smatra tehnološkom osnovom novi pristup, što se naziva računanje u “stvarnom vremenu”, ili u “skoro realnom vremenu” (near real-time), ili u “pravom vremenu” (right-time), ili jednostavno “on-time”. U konačnici, prijelaz na “stvarno vrijeme” svodi se na očitu želju da se smanji kašnjenje između trenutka otkrivanja događaja i reakcije na njega. Kako god nazvali ovaj pristup, bit se ne mijenja - informacijski sustav temeljen na njemu pruža donositeljima odluka ažurne informacije i sposobnost donošenja odluka brzinom koju zahtijeva posao.

Postoje i druge slične definicije koje se temelje na približno istim premisama s poslovne strane. Jedan od najpoznatijih evangelista RTE-a, autor knjige The Real-Time Enterprise and Business Process Management: The Third Wave, Peter Fingar daje sljedeću definiciju: “Upravljanje u stvarnom vremenu uključuje i taktičke radnje za raspodjelu resursa i rješavanje strateških problema.”

Aberdeen grupa vjeruje da RTE tvrtkama u stvarnom svijetu pruža tri vrste poslovnih prednosti: proaktivno upravljanje, taktičku reakciju i stratešku fleksibilnost. Sukladno tome, računalstvo u stvarnom vremenu, s iste poslovne točke gledišta, ne može se više smatrati samo izoliranim skupom tehnologija; ono akumulira korporativnu infrastrukturu, pa čak i korporativnu kulturu poduzeća. Za implementaciju ove vrste računarstva potrebno je nadilaziti postojeće ideje, preispitati odnos prema informacijskim resursima: procijeniti koji bi podaci trebali biti dostupni na prvom mjestu i koji su zahtjevi za točnost prikaza podataka. Rukovodeće osoblje i izvođače treba odgovarajuće osposobiti, a odnose s dobavljačima i klijentima treba unaprijediti.

Još uvijek je teško ograničiti količinu tehnologija koje pružaju RTE. Postoje očiti zahtjevi, oni moraju pružiti odgovor na vanjske uvjete ("događaj" - događaj, "alarm" - upozorenje), moraju pružiti prikladne "upravljačke ploče", podržavati razne Mobilni uredaji. Podržavajuće tehnologije trebale bi uključivati ​​ugrađene DBMS-ove u stvarnom vremenu, analitičke aplikacije, brokere za integraciju aplikacija, uključujući posredni softver orijentiran na poruke (MOM), kao i tehnologije portala i alate za upravljanje znanjem. Zagovornici RTE-a vjeruju da će se "privatna" rješenja kao što su aplikacije za upravljanje odnosima s kupcima (CRM), upravljanje lancem opskrbe (SCM) i planiranje resursa poduzeća (ERP) spojiti zajedno" na platformi" alata za upravljanje poslovnim procesima (upravljanje poslovnim procesima, BPM).

Analitičari Gartner grupe vjeruju da će u idućih petnaestak godina ključne promjene u IT-u biti povezane sa stvaranjem sustava koji omogućavaju upravljanje poduzećem bez vremenskih kašnjenja u upravljanju (nula latencija). Kao rezultat toga, većina ozbiljnih poduzeća će se upravljati u stvarnom vremenu u nadolazećim godinama. Oni koji se ne uspiju uključiti u ovaj proces počet će doživljavati opasne konkurentske poteškoće u sljedećih pet do osam godina.

Nažalost, metodološka razina na kojoj se tijekom simpozija raspravljalo o RTE problemima ne može se smatrati zadovoljavajućom. Govore stručnjaka karakterizirala je pretjerana pretencioznost, najčešće skup slogana. Nehotice se nameće analogija s nezaboravnim "apelima Centralnog komiteta KPSS-a", koji su izlazili dva puta godišnje, uoči revolucionarnih praznika. Aktualni “pozivi” Gartnera simboliziraju predvečerje “post-internetske” ekonomije u kojoj je presudna brzina donošenja odluka. Ispod su neki od njih (imajte na umu da su najinformativniji).

• Kako bi napredovali u novoj ekonomiji, poduzeća moraju prepoznati kritične poslovne događaje i prethodnike tim događajima.
• Do 2006. više od 70% velikih poduzeća analizirat će događaje u stvarnom vremenu (vjerojatnost 0,8).
• U sljedeće tri godine poduzeća moraju usvojiti uslužno orijentirane poslovne aplikacije (SOBA) kako bi postigle poslovnu učinkovitost.

Nije slučajno da je jedan od izvještaja zaključio: “Iako poduzeće u stvarnom vremenu definiramo kao poslovni cilj, za sada uglavnom možemo govoriti o IT-u. U isto vrijeme, poduzeće se može razvijati bez IT-a ili može degradirati čak i uz prisutnost tehnologije; kvaliteta upravljanja je kritična.” Tko zna, možda je to rečeno zato što se u Cannesu uglavnom ne okupljaju tehnički stručnjaci, već oni koji donose odluke, a stručnjaci Gartnera nastojali su ovoj kategoriji slušatelja prenijeti ono što smatraju najznačajnijim - na prilagođeniji i poznatiji način. one forme.

Potrebno je dati nekoliko pojašnjavajućih komentara. Jedan od njih može se činiti čisto terminološkim, no moguće je da je upravo on od presudnog značaja. Prevodimo na ruski dva engleske riječi upravljanje i kontrola jednom riječju - “menadžment”. Prva je definirana u rječniku Merriam-Webster kao "umjetnost" ili "čin upravljanja", tj. upravljanje nečim” ili nadzor nad nečim. Drugi je bliži značenju "regulacije". U tom tumačenju postoje dosta suptilne terminološke razlike; nije slučajno da se ista disciplina naziva i teorijom automatske regulacije i teorijom automatske regulacije. Dakle, u raspravama o pitanjima vezanim uz RTE obično se misli samo na upravljanje u smislu upravljanja, potpuno propuštajući aspekt regulacije. Naginjanje prema menadžmentu dovodi do čudnih posljedica, prije svega do toga da se zaostaju dostignuća kibernetike i opće teorije sustava. Rasprava se vodi nekom vrstom ptičjeg jezika, koji se sastoji od privatnih i vrlo specifičnih pojmova i radnji, bez odgovarajuće razine generalizacije.

Druga točka odnosi se na stalno ponavljani refren da RTE nije ništa više od odgovora na poslovne zahtjeve. U matematici se govori o nužnim i dovoljnim uvjetima koji omogućuju postojanje. Nužnim uvjetom može se smatrati potreba gospodarstva, a dovoljnim uvjetom stupanj razvoja znanosti i tehnologije. Sve do nedavno nije postojala tehnološka prilika za izgradnju punopravnog automatiziranog sustava upravljanja poduzećem koji radi u stvarnom vremenu. Postulat teorije upravljanja je dobro poznat: sustav upravljanja mora biti adekvatan po složenosti upravljanog objekta tek sada, kada su se pojavile moderne mrežne infrastrukture i računala, stvorena je tehnička mogućnost izgradnje RTE. Tek posljednjih godina pojavio se kompleks tehnologija, od identifikacije proizvoda putem radija (Radio Frequency Identification, RFID) i identifikacije osoblja (Identity Management) do portalskih tehnologija, skladišta podataka i poslovne inteligencije (Business Intelligence, BI), koja omogućuje sastavljanje potrebnog sustava.

U 60-70-im godinama u SSSR-u su napravljeni naivni pokušaji stvaranja automatiziranih sustava upravljanja poduzećem. Tada su bili osuđeni na neuspjeh zbog određenih društvenih uvjeta i slabosti tehničke baze. Osim toga, automatizirane upravljačke sustave osmislili su ljudi s dubokim obrazovanjem i kibernetičkom vizijom problema koji se rješavaju, ali izvan ekonomskih kategorija. Međutim, ideja o automatizaciji bila je privlačna. Nije slučajnost da je u to vrijeme bila toliko popularna upotreba kibernetike u svim mogućim naslovima (često je dolazilo do šala, na primjer, autor je slučajno vidio rukopis knjige pod naslovom “Pravna kibernetika”). Godine su prošle i otprilike iste misli oživljavaju pod sloganom “Real-Time Enterprise” - nažalost, na drugom mjestu. Sada su njihovi apologeti stručnjaci s inženjerskim stilom razmišljanja. Njihovi pokušaji, kako ih se predstavlja, najvjerojatnije su na isti način osuđeni na propast. Sad, kad bi bilo moguće spojiti ACS i RTE... Međutim, tko zna?

Iz povijesti povratnih informacija

Cijela povijest razvoja tehnologije izravno je vezana uz korištenje načela povratne sprege u upravljanju. Može se ugrubo podijeliti na tri razdoblja: antičko razdoblje, razdoblje renesanse i industrijske revolucije u Europi te moderno razdoblje koje počinje u desetim godinama 20. stoljeća.

Prvi poznati uređaji koji su koristili povratnu informaciju bili su grčki vodeni satovi iz 3. stoljeća pr. Otprilike u isto vrijeme, Filon iz Bizanta dizajnirao je uljanicu, gdje je mehanizam povratne sprege omogućio održavanje razine ulja na konstantnoj razini. Početkom prvog tisućljeća, veliki grčki mehaničari - a posebno Heron iz Aleksandrije - izvršili su niz poboljšanja vodenih satova i stvorili mnogo različitih uređaja vezanih uz opskrbu vinom i drugim tekućinama. Poznate su i naprave arapskih i kineskih mehaničara u drugoj polovici prvog tisućljeća.

Jedan od prvih uređaja koji je koristio povratnu informaciju bio je sat, gdje je kretanje kazaljki bilo u korelaciji s "generatorom sata", koji su igrali različiti tipovi njihala. Istina, nemoguće je nazvati sat (mehanički ili elektronički) samoregulirajućim mehanizmom u punom smislu, jer povremeno, budući da je softverski uređaj, bježi ili zaostaje, zahtijevajući korekciju. Najznačajniji izum koji je ušao u povijest povratne sprege i jedan od najznačajnijih za ostvarenje industrijske revolucije bio je centrifugalni regulator koji je predložio James Watt za ograničavanje brzine vrtnje osovine parnog stroja. Slični, ali primitivniji uređaji korišteni su u vjetrenjačama. Poznat je točan datum rođenja regulatora - to se dogodilo 28. svibnja 1788. godine. Od tog trenutka započela je prava era pare u industriji. Prvi pokušaji da se iskoristi snaga pare bili su mnogo ranije; to su bili takozvani parno-atmosferski strojevi. Godine 1712. takav je stroj izgradio Thomas Newcomen; Ruski mehaničar Ivan Ivanovič Polzunov napravio je sličan stroj 1766. godine. Međutim, ti strojevi nisu bili široko korišteni jer nisu mogli raditi u automatskom načinu rada - trebao im je ljudski regulator i, kao rezultat toga, imali su nisku učinkovitost.

Vrijedno je napomenuti da Watt regulator nije bio jedini uređaj s povratnim informacijama. Poznati su regulatori temperature koje su kreirali Johannes Kepler, Rene Reamur i drugi znanstvenici u 17. i 18. stoljeću, kao i razni regulatori protoka i tlaka. Međutim, prije svega, uređaj koji je stvorio Watt ušao je u povijest. Unatoč prividnoj jednostavnosti, princip rada regulatora bio je predmet proučavanja kroz cijelo 19. stoljeće. Prvi ozbiljniji matematički radovi posvećeni povratnoj analizi pripadali su britanskom astronomu G.B. Airy, koji je koristio povratnu spregu za stabilizaciju teleskopa. Važan doprinos teoriji stabilizacije dao je James Maxwell, koji je pomoću aparata diferencijalnih jednadžbi opisao gibanje. Neovisno o njemu, sličan rad proveo je ruski znanstvenik I.I. Vyshnegradsky. Prvi koji je stvorio preduvjete za modernu teoriju menadžmenta bio je A.M. Ljapunov; svoje je istraživanje temeljio na nelinearnim diferencijalnim jednadžbama. Tako se dogodilo da su djela Lyapunova ostala nepoznata svjetskoj zajednici sve do 60-ih godina prošlog stoljeća.

Sljedeća industrijska revolucija s kraja 19. i početka 20. stoljeća dala je novi poticaj stvaranju uređaja koji koriste povratnu spregu. Zrakoplovstvo je postalo važno područje njihove primjene. Svi znaju da su braća Wright prvi poletjeli letjelicom težom od zraka, ali zašto baš oni, koja je bila svrha njihovog izuma? Presudnu ulogu odigrala je činjenica da su u upravljanju uspjeli koristiti princip povratne sprege kako bi stabilizirali let. Braća Wright predložila su kontrolirano krilo, za koje su u dizajn krila uključili krilca čiji rad osigurava stabilnost. Godine 1914. Amerikanac Elmer Sperry prvi je upotrijebio žiroskop za upravljanje krilcima, koji je izvorno bio namijenjen za navigaciju brodova. Korištenje žiroskopa za kontrolu leta izgledalo je vrlo impresivno. Iznad uzletišta pilot (Sperryjev sin) i mehaničar su napustili kontrolu i ušli u ravninu aviona koji je nastavio let u automatskom režimu.

Elektronika je omogućila stvaranje učinkovitijih sustava upravljanja u usporedbi s mehaničkim uređajima. Osnovni principi proučavani su kod prvih cijevnih pojačala, te su identificirane dvije kategorije povratne sprege - pozitivna i negativna. Taj je posao obavljen, uključujući i Kaliforniju, i na kraju je doveo do stvaranja svjetskog računalnog centra, Silicijske doline. Harry Nyquist odigrao je posebnu ulogu u proučavanju negativne povratne sprege. Potomak iseljenika iz Švedske, bio je svestrani istraživač. Njemu dugujemo ideje fototelegrafa koje su danas utjelovljene u modernim faksovima, ali u povijest tehnologije ušao je zahvaljujući radu vezanom uz osiguranje stabilnosti pojačala. Nyquistov kriterij i Nyquistov teorem, stvoreni 1932. godine, bili su uključeni u sveučilišne kolegije elektronike.

U 1940-ima, statističke metode su primijenjene na povratne informacije. U SAD-u dlan pripada Norbertu Wieneru, koji je radio u istraživačkom laboratoriju Massachusetts Institute of Technology. Nešto ranije rezultate o korištenju probabilističkih metoda u upravljanju dobio je A.N. Kolmogorov, ali su zbog tajnosti postali poznati mnogo kasnije. U SSSR-u je stvorena jedna od najboljih svjetskih škola teorije automatskog upravljanja; uključivala je desetke svjetskih znanstvenika. Nije slučajnost da je prva konferencija Međunarodne federacije za automatsko upravljanje (IFAC) održana u Moskvi 1960. godine.

Pionir u području praktične uporabe žiroskopa bio je P.P. Shilovsky, nevjerojatna osoba: uspio je kombinirati inženjerske aktivnosti s dužnostima kostromskog guvernera. Stvorio je, izgradio 1914. i sam testirao automobil na dva kotača sa žiroskopskom stabilizacijom. Nakon toga razvio je uređaje za upravljanje paljbom, za stabilizaciju leta zrakoplova, pa čak i projekt jednošinskog vlaka.

TEHNOLOGIJE ZA OBRADU INDUSTRIJSKIH INFORMACIJA

Široko uvođenje informacijskih tehnologija i sustava, računalne i telekomunikacijske tehnologije u sfere gospodarskog upravljanja, znanstvenog istraživanja, proizvodnje, kao i pojava mnogih tvrtki - proizvođača i programera računala softver u posljednjoj četvrtini prošlog stoljeća često je dovodio do situacije da: softver koji bez problema radi na jednom računalu ne radi na drugom; sistemske jedinice jednog računalnog uređaja ne povezuju se s hardverom sličnog; IS tvrtke ne obrađuje podatke o kupcima ili klijentima koje su pripremili na vlastitoj opremi; Prilikom učitavanja stranice pomoću “stranog” preglednika, umjesto teksta i ilustracija, na ekranu se pojavljuje besmislen skup znakova. Taj problem, koji je doista zahvatio mnoga područja poslovanja, naziva se problemom kompatibilnosti računalnih, informacijskih i telekomunikacijskih uređaja.

Razvoj sustava i sredstava računalne tehnologije, telekomunikacijskih sustava i brzo širenje područja njihove primjene doveli su do potrebe spajanja specifičnih računalnih uređaja i na njihovoj osnovi implementiranih IS-a u jedinstvene informacijske računalne sustave i okruženja kako bi se formirala jedinstvena informacijska jedinica. prostora (Unified Information Area – UIA). Formiranje takvog prostora postalo je prijeka potreba za rješavanje mnogih najvažnijih gospodarskih i društvenih problema tijekom formiranja i razvoja informacijskog društva.

Takav se prostor može definirati kao skup baza podataka, repozitorija znanja, sustava za upravljanje znanjem, informacijskih i komunikacijskih sustava i mreža, metodologija i tehnologija za njihov razvoj, održavanje i korištenje na temelju jedinstvenih načela i općih pravila koja osiguravaju interakciju informacija s zadovoljiti potrebe korisnika. Glavne komponente jedinstvenog informacijskog prostora su:

Informacijski izvori koji sadrže podatke, informacije, informacije i znanja, prikupljeni, strukturirani prema određenim pravilima, pripremljeni za dostavu zainteresiranom korisniku, zaštićeni i arhivirani na odgovarajućim medijima;

Organizacijske strukture koje osiguravaju funkcioniranje i razvoj jedinstvenog informacijskog prostora i upravljanje informacijskim procesima - pretraživanje, prikupljanje, obrada, pohrana, zaštita i prijenos informacija krajnjim korisnicima;

Alati za osiguravanje informacijske interakcije, uključujući hardver i softver, telekomunikacije i korisnička sučelja;

Pravni, organizacijski i regulatorni dokumenti koji omogućuju pristup IR-u i njihovo korištenje na temelju relevantnih ICT-a.

Pri formiranju jedinstvenog informacijskog prostora menadžeri, arhitekti i programeri softvera i hardvera suočavali su se s nizom organizacijskih, tehničkih i tehnoloških problema. Primjerice, heterogenost tehničkih sredstava računalne tehnologije u pogledu organizacije računalnog procesa, arhitekture, sustava naredbi, kapaciteta procesora i sabirnice podataka zahtijevala je stvaranje standardnih fizičkih sučelja koja ostvaruju međusobnu kompatibilnost računalnih uređaja. Međutim, daljnjim povećanjem broja tipova integriranih uređaja (broj takvih modula u suvremenim distribuiranim računalnim i informacijskim sustavima broji se stotinama), znatno je porasla složenost organizacije fizičke interakcije između njih, što je dovelo do problema u upravljanju takvim sustava.

Heterogenost programabilnih okruženja implementiranih u određene računalne uređaje i sustave, u smislu raznolikosti operativnih sustava, razlika u dubini bitova i drugih značajki dovela je do stvaranja softverskih sučelja. Heterogenost fizičkih i softverskih sučelja u sustavu “korisnik - računalni uređaj - softver” zahtijevala je stalnu koordinaciju (“docking”) softvera i hardvera tijekom njegovog razvoja i česte prekvalifikacije osoblja.

Povijest koncepta otvorenih sustava počinje kasnih 1960-ih i ranih 1970-ih. od trenutka kada se pojavio hitan problem prenosivosti (mobilnosti) programa i podataka između računala različitih arhitektura. Jedan od prvih koraka u tom smjeru, koji je utjecao na razvoj računalne tehnologije, bilo je stvaranje serije računala IBM-360, koja su imala jedinstveni skup naredbi i mogla raditi s istim operativnim sustavom. Korporacija IBM je korisnicima koji su se odlučili na kupnju računala iste arhitekture od drugih proizvođača osigurala licence za svoj operativni sustav s popustom.

Djelomično rješenje problema prenosivosti programa dali su rani jezični standardi visoke razine kao što su FORTRAN i COBOL. Jezici su dopuštali stvaranje prijenosnih programa, iako su često ograničavali funkcionalnost. Kasnije su te mogućnosti značajno povećane pojavom novih standarda (ekstenzija) za te jezike. Mobilnost je osigurana i činjenicom da su te standarde usvojili mnogi programeri različitih softverskih platformi. Kada su programski jezici stekli status de facto standarda, nacionalne i međunarodne organizacije za standardizaciju počele su ih razvijati i održavati. Kao rezultat toga, jezici su se razvili neovisno o svojim tvorcima. Postizanje mobilnosti i prenosivosti već na ovoj razini bio je prvi primjer stvarnih sposobnosti sustava koji su se stvarali, a koji je sadržavao glavne značajke onoga što je kasnije nazvano "otvorenost sustava".

Sljedeća faza u razvoju koncepta otvorenosti bila je druga polovica 1970-ih. Povezuje se s područjem interaktivne obrade podataka i sve većim opsegom informacija i softverskih proizvoda koji zahtijevaju prenosivost (paketi za inženjersku grafiku, sustavi automatizacije projektiranja, baze podataka i upravljanje distribuiranim bazama podataka). Tvrtka Digital započela je s proizvodnjom miniračunala VAX s operativnim sustavom VMS. Strojevi u ovoj seriji već su imali 32-bitnu arhitekturu, što je osiguralo značajnu učinkovitost programskog koda i smanjilo troškove rada s virtualnom memorijom. Programeri su mogli izravno koristiti adresni prostor do 4 GB, čime su praktički uklonjena sva ograničenja veličine problema koji su se tada rješavali. VAX miniračunala ovog tipa odavno su postala standardna platforma za sustave dizajna, prikupljanje i obradu podataka, kontrolu eksperimenata itd. Upravo su oni potaknuli stvaranje moćnih sustava računalno potpomognutog dizajna, DBMS-a i računalne grafike, koji su u širokoj upotrebi do današnjeg dana.

Kasne 1970-e karakteriziran brzim razvojem mrežnih tehnologija. Digital intenzivno implementira svoju DECnet arhitekturu. Mreže koje koriste internetske protokole (TCP/IP), koje je izvorno implementirala Agencija za napredna obrambena istraživanja (DARPA), postale su naširoko korištene za povezivanje različitih sustava. IBM je razvio i implementirao vlastitu mrežnu arhitekturu (System Network Architecture - SNA), koja je kasnije postala osnova za OSI arhitekturu koju je predložio ISO.

Postoji dovoljan broj definicija pojma „otvoreni sustav“, formuliranih u raznim normizacijskim organizacijama i pojedinim velikim tvrtkama.

Prema stručnjacima Nacionalnog instituta za standarde i tehnologije (NIST), otvoreni sustav je sustav koji može komunicirati s drugim sustavom implementacijom međunarodnih standardnih protokola. Otvoreni sustavi su i konačni i međusustavi. Međutim, otvoreni sustav ne mora nužno biti dostupan drugim otvorenim sustavima. Ta se izolacija može postići ili fizičkim odvajanjem ili korištenjem tehničkih mogućnosti temeljenih na zaštiti informacija u računalima i komunikacijskim medijima.

Druge definicije u jednom ili drugom stupnju ponavljaju glavni sadržaj danih definicija. Analizirajući ih, možemo identificirati neke osnovne značajke svojstvene otvorenim sustavima:

Tehnička sredstva na temelju kojih se provodi informacijski sustav objedinjena su mrežom ili mrežama različitih razina - od lokalne do globalne;

Implementacija otvorenosti provodi se na temelju profila (Profila) funkcionalnih standarda u području informatike;

Informacijski sustavi koji imaju svojstvo otvorenosti mogu se izvoditi na bilo kojem softveru i hardveru koji su dio jedinstvenog okruženja otvorenih sustava;

Otvoreni sustavi uključuju korištenje objedinjenih sučelja u procesima interakcije u sustavima računalo-računalo, računalo-mreža i čovjek-računalo.

U trenutnoj fazi razvoja IT-a, otvoreni sustav se definira kao softver ili informacijski sustav izgrađen na temelju sveobuhvatnog i dogovorenog skupa međunarodnih IT standarda i profila funkcionalnih standarda koji implementiraju otvorene specifikacije za sučelja, usluge i njihove prateće formate za osigurati interoperabilnost i mobilnost softverske aplikacije, podaci i osoblje (IEEE POSIX 1003.0 Odbor Instituta inženjera elektrotehnike i elektronike - IEEE).

Primjeri korištenja tehnologije otvorenih sustava uključuju tehnologije Intel Plug&Play i USB, kao i operativne sustave UNIX i (djelomično) njegovog glavnog konkurenta Windows NT. Jedan od razloga za razmatranje UNIX-a kao osnovnog operativnog sustava za korištenje u otvorenim sustavima je to što je gotovo u potpunosti napisan na jeziku visoke razine, modularan je i relativno fleksibilan.

Danas se mnogi novi proizvodi odmah razvijaju u skladu sa zahtjevima otvorenih sustava. Primjer za to je trenutno naširoko korišten programski jezik Java tvrtke Sun Microsystems.

Da bi se softver ili informacijski sustav klasificirao kao otvoreni sustav, mora imati kombinaciju sljedećih svojstava:

Interakcija (interoperabilnost) - sposobnost interakcije s drugim aplikacijskim sustavima na lokalnim i (ili) udaljenim platformama (tehnička sredstva na kojima je implementiran IS objedinjena su mrežom ili mrežama različitih razina - od lokalne do globalne);

Standardiziranost - programski i informacijski sustavi projektirani su i razvijeni na temelju dogovorenih međunarodnih standarda i prijedloga, otvorenost se provodi na temelju funkcionalnih standarda (profila) u području informatike;

Proširljivost (skalabilnost) - mogućnost premještanja aplikacijskih programa i prijenosa podataka u sustavima i okruženjima koja imaju različite karakteristike performanse i razne funkcionalnosti, mogućnost dodavanja novih funkcija IS-a ili izmjene nekih već postojećih, s tim da ostali funkcionalni dijelovi IS-a ostaju nepromijenjeni;

Mobilnost (prenosivost) - osiguranje mogućnosti prijenosa aplikativnih programa i podataka pri nadogradnji ili zamjeni hardverskih platformi IS-a i sposobnost stručnjaka koji koriste IT da rade s njima bez njihove posebne prekvalifikacije pri promjeni IS-a;

Lakoća korištenja - razvijena unificirana sučelja u procesima interakcije u sustavu "korisnik - računalni uređaj - softver" omogućavaju rad korisniku koji nema posebnu sistemsku obuku. Korisnik se radije bavi poslovnim problemom nego problemima s računalom i softverom.

Ova svojstva suvremenih otvorenih sustava, uzeta pojedinačno, bila su svojstvena i prethodnim generacijama informacijskih sustava i računalne tehnologije. Novi pogled na otvorene sustave je da se ta svojstva razmatraju i implementiraju u agregatu - kao međusobno povezana i implementirana u kompleksu. Samo u takvoj ukupnosti mogućnosti otvorenih sustava omogućuju rješavanje složenih problema projektiranja, razvoja, implementacije, rada i razvoja suvremenih informacijskih sustava.

Kako se koncept otvorenih sustava razvijao, pojavili su se neki zajednički razlozi koji su nužno motivirali prijelaz na interoperabilne informacijske sustave i razvoj odgovarajućih standarda i tehničkih sredstava.

Funkcioniranje sustava u uvjetima informacijske i izvedbene heterogenosti. Informacijska heterogenost izvora leži u raznolikosti njihovih primijenjenih konteksta (koncepti, rječnici, semantička pravila, prikazani stvarni objekti, vrste podataka, metode njihovog prikupljanja i obrade, korisnička sučelja itd.). Implementacijska heterogenost očituje se u korištenju različitih računalnih platformi, alata za upravljanje bazama podataka, modela podataka i znanja, programskih i testnih jezika i alata, operativnih sustava itd.

Integracija sustava. Sustavi se razvijaju od jednostavnih, samostalnih podsustava do složenijih, integriranih sustava temeljenih na zahtjevu za interakciju komponenti.

Reinženjering sustava. Evolucija poslovnih procesa poduzeća kontinuirani je proces koji je sastavni dio aktivnosti organizacije. Stvaranje IS-a, njegov razvoj i rekonstrukcija (reinženjering) u vezi s redizajnom procesa kontinuirani je proces razjašnjavanja zahtjeva, transformacije arhitekture i infrastrukture sustava. U tom smislu, sustav mora biti inicijalno projektiran tako da se njegove ključne komponente mogu rekonstruirati uz očuvanje integriteta i performansi sustava.

Transformacija naslijeđenih sustava. Gotovo svaki sustav, jednom stvoren i implementiran, opire se promjenama i ima tendenciju da brzo postane teret za organizaciju. Naslijeđeni sustavi, izgrađeni na “odlaznim” tehnologijama, arhitekturama, platformama, kao i softver i informacijski softver, čiji dizajn nije uključivao potrebne mjere za njihov postupni razvoj u nove sustave, zahtijevaju restrukturiranje (Legacy Transformation) u skladu s novim zahtjevi poslovnih procesa i tehnologija. Tijekom procesa transformacije potrebno je da novi moduli sustava i preostale komponente naslijeđenih sustava zadrže mogućnost interakcije.

Produljenje životnog ciklusa sustava. U uvjetima iznimno brzog tehnološkog razvoja potrebne su posebne mjere kojima se osigurava potrebno trajanje životnog ciklusa proizvoda, uključujući stalno poboljšanje njegovih potrošačkih svojstava (održavanje programski sustav). Istodobno, nove verzije proizvoda moraju podržavati deklariranu funkcionalnost prethodnih verzija.

Dakle, glavni princip formiranja otvorenih sustava je stvaranje okruženja koje uključuje softver i hardver, sustave, usluge i komunikacijske protokole, sučelja i formate podataka. Takvo okruženje temelji se na razvijajućim, dostupnim i općeprihvaćenim međunarodnim standardima i pruža značajan stupanj interoperabilnosti, prenosivosti i skalabilnosti aplikacija i podataka.

Međunarodne strukture u području standardizacije informacijske tehnologije

Informacijska tehnologija iznimno je složeno, višestrano i mnogostrano područje djelovanja usmjereno na stvaranje ICT-a na svim razinama (od federalne do korporativne), nacionalne informacijske infrastrukture, informacijskog društva temeljenog na razvoju, integraciji i razvoju informacijskih, računalnih i telekomunikacijskih resursa. U rješavanju ovih problema ključno je pitanje informatičke standardizacije koja se temelji na uvođenju metoda i sredstava arhitektonske i funkcionalne standardizacije, koja omogućuje da se pomoću zajedničkih standarda i profila identificiraju skupine osnovnih i operativnih standarda, zahtjeva, skupova funkcija i parametara potrebnih za implementaciju specifičnih IT/IS u predmetnim područjima djelatnosti.

Organizacijska struktura koja podržava proces informatičke standardizacije uključuje tri glavne skupine organizacija: međunarodne standardističke organizacije koje su dio UN-a, industrijske profesionalne ili administrativne organizacije i industrijske konzorcije.

Međunarodne standardizacijske organizacije koje su dio UN-a su:

ISO (Međunarodna organizacija za standardizaciju). Serija standarda ISO;

IEC (Međunarodna elektrotehnička komisija). Serija standarda ISO;

ITU-T (International Telecommunication UnionTelecommunications - Međunarodna unija telekomunikacija). Do 1993. godine ova je organizacija nosila drugačiji naziv - ISSGT (International Telegraph and Telephone Consultative Committee - Međunarodni savjetodavni odbor za telefoniju i telegrafiju, skraćeno ICCTT). Serije standarda X.200, X.400, X.500, X.600.

Industrijske profesionalne ili administrativne organizacije uključuju:

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers - Institut inženjera elektrotehnike i elektronike, međunarodna organizacija - tvorac niza važnih međunarodnih standarda u području IT-a). LAN standardi IEEE802, POSIX itd.;

IAB (Internet Activities Board - Odbor za upravljanje internetskim aktivnostima). standardi TCP/IP protokola;

Regionalni WOS (Workshops on Open Systems - radne grupe o otvorenim sustavima). OSE-profili.

Industrijski konzorciji su:

ECMA (European Computer Manufacturers Association), OSI, Office Document Architecture (ODE);

OMG (Object Management Group - grupa za upravljanje objektima);

RM: Common Object Request Broker Architecture (CORBA);

X/Open (organiziran od strane grupe dobavljača računalnog hardvera), X/Open Vodič za prenosivost (XPG4) Zajedničko aplikacijsko okruženje;

NMF (Network Management Forum - forum za upravljanje mrežom);

OSF (Open Software Foundation). Ima sljedeće ponude: OSF/1 (sukladan sa standardom POSIX i XPG4), MOTIF - grafičko korisničko sučelje, DCE (Distributed Computer Environment) - tehnologija integracije platforme: DEC, HP, SUN, MIT, Siemens, Microsoft, Transarc, itd. , DME (Distributed Management Environment) - tehnologije upravljanja distribuiranim okruženjem.

Međunarodne organizacije i konzorciji - razvijači standarda

IT funkcionalni standardizacijski okvir

ISO i IEC norme objedinile su svoje djelovanje u području informatičke normizacije, stvarajući jedinstveno tijelo JTC1 – Joint Technical Committee 1, osmišljeno za formiranje sveobuhvatnog sustava temeljnih normi u području informatike i njihovo proširenje za pojedina područja djelovanja.

Rad na IT standardima u JTC1 tematski je organiziran u pododbore (SC) koji se odnose na razvoj IT standarda koji se odnose na okruženje otvorenih sustava OSE.

Slijede nazivi nekih od ovih odbora i pododbora:

C2 - skupovi znakova i kodiranje informacija;

SC6 - telekomunikacija i razmjena informacija između sustava;

SC7 - razvoj softvera i dokumentacija sustava;

SC18 - tekstualni i uredski sustavi;

SC21 - Otvorena distribuirana obrada (ODP), upravljanje podacima (DM) i međupovezanost OSI otvorenih sustava;

SC22 - programski jezici, njihova okruženja i programska sučelja sustava;

SC24 - računalna grafika;

SC27 - opće sigurnosne prakse za IT aplikacije;

SGFS je posebna interesna skupina za funkcionalne standarde.

Trenutno postoji nekoliko autoritativnih zajednica u svijetu uključenih u razvoj standarda otvorenih sustava. Ipak, najvažnija aktivnost u ovom području je aktivnost IEEE-a u radnim skupinama i odborima za sučelje prijenosnog operativnog sustava (POSIX). Prva POSIX radna skupina formirana je u IEEE-u 1985. godine, iz odbora za standarde orijentiranog na UNIX (sada UniForum). Otuda početni fokus POSIX rada na standardizaciji UNIX OS sučelja. No, postupno se djelokrug rada POSIX radnih skupina toliko proširio da je postalo moguće govoriti ne samo o standardnom UNIX OS-u, već i o POSIX-kompatibilnim operativnim okruženjima, što znači bilo kojem operativnom okruženju čija su sučelja usklađena s POSIX specifikacijama.

Međunarodni standardi moraju biti implementirani za svaku komponentu sustava mreže, uključujući svaki operacijski sustav i aplikacijske pakete. Sve dok komponente zadovoljavaju takve standarde, ispunjavaju ciljeve otvorenih sustava.