Что означает термин открытая архитектура
Урок Открытая архитектура ПК
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Открытая архитектура ПК
Такой подход позволяет обеспечить конкуренцию производителей, повысить качество и снизить цены для потребителей.
Кроме того, открытая архитектура компьютера с появлением Интернета получила «второе дыхание». Точнее, каждое устройство, подключенное к ПК, стало возможным использовать в режиме коллективного доступа.
У каждого ПК в Интернете есть свой собственный адрес, а у каждого устройства ввода-вывода тоже есть адрес. Таким образом, комбинируя адрес ПК и адрес устройства ввода-вывода, можно обеспечить доступ к любому открытому для коллективного использования устройству.
Пользователям следует помнить об открытой архитектуре компьютера, и внимательно настраивать доступ к устройствам ввода-вывода. Например, любой жесткий диск или любая папка на жестком диске может быть открыта для доступа извне ПК, используя закладку «Доступ» в окне «Свойства»:
Аналогично настраивается доступ и к другим устройствам (принтерам, сканерам и т.п.).
Конечно, предположить, что кто-то попытается вывести данные на Ваш принтер – это из области фантастики, так как забрать свои распечатки такой удаленный пользователь вряд ли сможет. Но вот получить доступ к Вашим жестким дискам для «кражи» данных – это вполне возможно.
Кроме того, общий доступ делает Ваши данные доступными другим пользователям, а это могут быть, например, Ваши персональные данные, пароли и т.п., что совсем не нужно знать другим.
Наконец, программы-вирусы легче попадают на ПК, где открыт доступ к устройствам ввода-вывода, особенно к жестким дискам. Поэтому следует тщательно проверять, нет ли случайного или несанкционированного доступа к Вашим устройствам.
Под случайным доступом можно понимать, например, ситуацию, когда обслуживающий Вас системный программист установил такой доступ для себя, но потом забыл его отключить после выполнения системных работ.
С точки зрения безопасности открытая архитектура компьютера является слишком открытой системой, доступную не только лояльным пользователям, но и вредоносным программам, хакерам и т.п.
Однако благодаря своей простоте, наличию стандартов, модульности, гибкости, непрерывному развитию, данная архитектура завоевала популярность среди производителей и пользователей. И уже никакие вирусы и хакеры не смогут повернуть обратно ход истории и технического развития.
Конечно, это нерационально, когда все открыто и доступно, когда все монтируется как бы на одной общей шине данных, пронизывающей весь мир. Но уж больно просто и красиво получается. А красота, как известно, спасет мир!
Что такое открытая архитектура компьютера
Появление открытой архитектуры
Восьмидесятые годы прошлого века ознаменовались появлением ЭВМ четвертого поколения и началом эры персональных компьютеров. В 1981 году свет увидел персональный компьютер IBM PC, став самым продаваемым за всю историю.
Причины успеха этой модели кроются в принципе открытой архитектуры, который был реализован впервые. Все проекты компьютера находились в открытом доступе. Это позволило другим производителям начать выпуск совместимых комплектующих и периферийных устройств.
Вся проектная документация по IBM PC, включая электронные схемы, была опубликована в виде книги, стоимостью около 50 долларов, что и явилось первым примером открытой архитектуры.
Впоследствии решение о публикации спецификаций негативно сказалось на компании IBM, поскольку появились IBM-совместимые копии по гораздо меньшим ценам. Но рядовой пользователь от этого только выиграл.
Принципы открытой архитектуры
Открытая архитектура IBM подразумевает ряд стандартов, касающихся аппаратного и программного обеспечения компьютера. Например, адресация устройств, наличие BIOS и энергонезависимой памяти для ее хранения, организация процессорных прерываний и так далее.
Но главный принцип — унификация составных частей, так называемая блочно-модульная структура. Персональный компьютер состоит из определенных блоков, набор их может меняться или дополняться пользователем самостоятельно.
Первые персональные компьютеры поставлялись комплектом из печатной платы, набора микросхем, включая процессор, соединительных кабелей и дисковода. Пользователю предстояло не только собрать ЭВМ, но и написать ПО под него.
Блоки устанавливаются в разъемы материнской платы, которая посредством системной шины обеспечивает их взаимодействие друг с другом и центральным процессором.
Кроме того, открытая архитектура положительным образом сказалась на рынке компьютерных комплектующих, вызвав высокую конкуренцию в этой сфере. Как следствие, продукция стала разнообразнее, а цены на нее ниже. Достаточно сравнить стоимость IBM-совместимого компьютера с закрытым аналогом, например Apple.
Архитектура ПК IBM и что такое принцип открытой архитектуры
Проектирование любого устройства ведется по какой-либо схеме, принципу или архитектуре. Так же и с ПК IBM, где присутствует собственная архитектура производства устройств, которую принято называть «открытой». Именно компания IBM принесла данную структуру в производство компьютеров.
Именно эта компания ввела в производство компьютеров философию открытой архитектуры ПК, которую так и прозвали — «архитектура IBM».
Что такое архитектура ПК от IBM
Архитектура ПК от IBM несет в себе 3 главных принципа:
конструкция устройства должна предусматривать возможность расширения возможностей системы;
изменени я внутри системы не должны требовать лицензионных соглашений или затрат;
пользователь самостоятельно может изменять базовые возможности компьютерной системы.
То ест ь о ткрытая архитектура компьютера подразумевает наличие системы, которую пользователь может самостоятельно изменить или настроить. К примеру, пользователь покупает компьютер с базовым набором компонентов, но спустя какое-то время возможности системы его не устраивают или морально устаревают. Он может самостоятельно заменить компоненты системы на более мощные и современные, тем самым улучшив свое устройство. В закрытых системах такое действие нельзя выполнить, поэтому в случае морального устаревания устройств а е го нужно будет только заменить на новое.
Архитектура ПК от IBM: основы
Основы архитектуры IBM для ПК:
присутствует центральный процессор Intel и/или совместимые с ним процессоры других производителей;
регламентируется процедура стартового запуска системы;
есть механизм собственного конфигурирования системы;
присутствует реестр системы, где хранятся сведения о конфигурации устройства;
блочная организация памяти в устройстве, к которой организован прямой доступ;
наличие нормативов, которые описывают конструкцию компьютера, режимы работы, протоколы по обмену данными и др.
Альтернатива открытой архитектуре от IBM
Отличительн ая особенност ь такой архитектуры — компания-производитель контролирует все компоненты и программное обеспечение компьютера. То есть пользователь не может совершить апгрейд устройства, а может только заменить его на новое с улучшенными характеристиками. Пользователь также не может сменить операционную систему компьютер а н а ту, которая ему по душе, а только на ту, что предлагает производитель компьютера.
Заключение
Открытая архитектура для ПК от IBM несет в себе некую свободу для пользователей, которые самостоятельно могут собирать устройства своими руками, ч его не скажешь о закрытой архитектуре, где об этом уже позаботились производители.
Мы будем очень благодарны
если под понравившемся материалом Вы нажмёте одну из кнопок социальных сетей и поделитесь с друзьями.
Открытая архитектура компьютера
Вы будете перенаправлены на Автор24
Открытая архитектура компьютера — это архитектура с общепринятыми и общеизвестными стандартами и спецификациям.
Открытая архитектура компьютера: сущность и принципы построения
Современные персональные компьютеры представляют собой машины с открытой архитектурой. Это значит, что в них применяются стандартные способы присоединения различных устройств периферии, которые производители предлагают пользователям персональных компьютеров.
Такая стратегия обеспечивает достаточный уровень конкуренции компьютерных фирм, что ведёт к повышению качества и снижению стоимости производимых устройств. Но если посмотреть со стороны безопасности, то открытая архитектура компьютера кажется чрезмерно открытой структурной организацией, которая доступна не только законопослушным членам общества, но и различным преступным программным вирусам.
Тем не менее такая архитектура обладает целым рядом достоинств, таких как стандартизация, модульная структура, гибкость реализации, непрерывное развитие, что сделало её необычайно популярной в среде компьютерных компаний, а также у рядовых пользователей.
Ни вирусные атаки, ни преступные действия хакеров уже не в состоянии развернуть обратно исторический ход событий и развитие техники. Работу над проектом любого оборудования всегда надо начинать с выработки неких основных положений, которые станут базой для выстраивания всей системы. Такую фундаментальную основу будущих разработок и называют архитектурой. Проектируя персональную электронную вычислительную машину, специалисты компании IBM пришли к созданию «открытой архитектуры», которая впоследствии доказала свою эффективность и по сегодняшний день применяется в производстве персональных компьютеров.
Основными принципами открытой архитектуры считаются следующие положения:
Готовые работы на аналогичную тему
Эта система с самонастройкой показала себя несомненно эффективным проектом. Так как при запуске системы в работу, она сама определяет имеющуюся в наличии комплектацию (видит подключенные к ней элементы), то любой пользователь может без особого труда сам решить какая ему требуется конфигурация и реализовать её, в отличии, например, от компьютеров фирмы Macintosh, использовавших закрытую архитектуру, которая состоит из зафиксированного набора элементов и данные о структуре машины известны только специалистам компании. То есть для модернизации или ремонта такого компьютера необходимо обращение в сервисные организации, что не всегда удобно.
Модульная компоновка компьютера
Собранный персональный компьютер состоит из набора функциональных блоков (модулей). Есть некоторый основной комплект модулей, требуемый для нормального функционирования персонального компьютера, а открытая архитектура даёт возможность пользователям самим менять состав этого комплекта. Но это не должно влиять на общий завершённый функционал компьютера.
Для организации взаимного обмена информацией между модулями и модулей с центральным процессором существует канал приёма и передачи данных, называемый системной шиной.
Для присоединения модулей к шине на материнской плате расположен ряд специальных разъёмов. Стандартные нормативы шины были документами свободного доступа, и это давало возможность компаниям, производящим периферийное оборудование, проектировать микроконтроллеры, которые выполняли подключение своих модулей к шинам с разными стандартами.
Общей системной шиной управляет центральный процессор, который выделяет время остальным модулям для выполнения обменных операций с данными.
Модуль памяти сохраняет выполняемые программы и информационные данные. Внешние модули, амплитуды сигналов которых не совпадают с уровнями сигналов общей шины, должны подключаться к шине посредством специального блока, микроконтроллера. Он выполняет функцию согласования сигналов внешнего модуля со стандартами шины и управляет модулем согласно получаемым от центрального процессора командам.
Открытая архитектура компьютера подразумевает следующие правила модульности:
Необходимо отметить, что также были выработаны нормы, которые описывают структуру компьютера, режимы работы, стандарты трансляции информационных данных. Без создания таких нормативов столь ошеломляющий успех электронных вычислительных машин компании IBM просто не мог состояться.
Открытая архитектура персонального компьютера подразумевает своими базовыми составляющими две части:
Системный блок с внутренней начинкой, а также вся периферия не могут функционировать без управления соответствующим программным обеспечением, которое «вдыхает жизнь» в непростой компьютерный механизм. Развитие персональных компьютеров параллельно способствовало развитию программного обеспечения.
Открытая архитектура информационных систем
Все чаще информационные системы взаимодействуют между собой, а не со своими пользователями. Как одинаково эффективно организовать работу и с человеком, и с другой системой?
Все чаще современные информационные системы взаимодействуют между собой, а не со своими пользователями. Как одинаково эффективно организовать работу и с человеком, и с другой системой? Одно из решений — «Открытая архитектура информационных систем».
В любом более или менее серьезном проекте по созданию программного обеспечения на одном из первых этапов производится выбор архитектуры будущего решения. Трудно переоценить важность этого этапа, особенно если речь идет о большой системе, рассчитанной на длительную эксплуатацию: на разработку подобной системы будут затрачены значительные ресурсы, и вложения окажутся эффективными лишь в случае, если система не станет «унаследованной» уже с момента ввода в эксплуатацию, а будет допускать модернизацию не только с минимально возможными затратами, но и без потери архитектурной целостности и, соответственно, надежности. К сожалению, часто разработчики программных систем делаются заложниками изначально неверно выбранной архитектуры, а развитие функционала системы становится невозможным или приводит к потере производительности и надежности. С другой стороны, верно выбранная архитектура решения позволяет системе эволюционировать, продолжительное время обеспечивая требуемый функционал. Опыт компании «Стек Софт» в создании программной платформы Onyma xRM согласно с предложенными ею принципами «Открытой архитектуры информационных систем» показал, что такая архитектура может служить хорошей основой для разработки масштабных информационных систем с длительным жизненным циклом, эксплуатируемых как в традиционных областях (в том числе CRM, BPM, ERP, АСУ), так и в только формирующихся, таких, например, как Интернет вещей или киберфизические системы [1].
Само понятие архитектуры программного обеспечения довольно размыто; часто под ним скрываются разные области программной инженерии. Стандарт ISO/IEC/IEEE 42010 не дает единого определения, а для описания архитектуры предлагает использовать так называемые виды (view) — то есть смотреть на архитектуру решения с нескольких разных точек зрения, раскрывающих принципы построения системы. В одних случаях наиболее полное представление о системе может дать структурный вид, в других — процессный. Строгий набор видов стандартом не регламентируется — предлагается выделить наиболее заинтересованные в создании системы стороны, определить их интересы и взглянуть на систему с их позиций. Практика показывает, что именно такой путь позволяет всесторонне оценить архитектуру будущего решения, не перегружая заинтересованных лиц несущественной информацией. Для формального представления видов стандарт предлагает использовать языки описания архитектуры (Architecture Definition Language, ADL), однако фактическим стандартом здесь стал язык UML, который языком ADL не является.
Действия компании-разработчика программных систем диктуются прежде всего текущим состоянием рынка — программное обеспечение сегодня уже не самостоятельный продукт, а часть продукта в практически любой отрасли экономики, причем, все чаще — основная часть, определяющая конкурентное преимущество. Такое положение формирует принципиально новый уровень требований к функциональности, надежности, производительности и срокам разработки. При этом ПО должно хорошо поддаваться модернизации и допускать расширение функциональности в течение всего жизненного цикла продукта, частью которого оно является. Таким образом, можно сформулировать основные требования к архитектуре ПО.
Рассмотрим, как с точки зрения программной организации выглядит большинство современных информационных систем, спроектированных под влиянием сервисной архитектуры [2], отчасти отвечающей сформулированным требованиям.
Рис. 1. Общая архитектура современной информационной системы |
Компонент Business Logic реализует основной функционал системы (рис. 1). Компонент UI — интерфейс к основному функционалу для пользователей системы, а компонент API предназначен для интеграции с другими системами, возможно с использованием ESB [3]. Именно компонент API обеспечивает сервисность, предоставляя внешним потребителям интерфейсы к готовым бизнес-сервисам, реализованным на базе основного функционала системы из компонента Business Logic. Причем реализация сервисов может быть инкапсулирована как в компоненте API (c использованием функций основного функционала), так и в компоненте Business Logic. Компонент UI предоставляет пользователям удобный для них интерфейс и редко оперирует готовыми бизнес-сервисами — современные требования к эргономике этого не позволяют, и всегда требуется специфический функционал, находящийся за пределами основного функционала по обработке данных и предназначенный исключительно для решения интерфейсных задач. Исходя из различных решаемых компонентами задач, чаще всего в SOA компонент Business Logic реализуется в виде своеобразного ядра системы, предоставляющего низкоуровневый интерфейс к функционалу. Дальше на основе этого интерфейса реализуются пользовательский интерфейс и сервисы для предоставления внешним системам. Процессы разработки пользовательского интерфейса и сервисов зачастую не синхронизированы, кроме того, разработчики часто с большим вниманием относятся к требованиям своих непосредственных пользователей, чем к требованиям партнеров по интеграции. В результате функционал, предоставляемый непосредственным пользователям системы, может сильно отличаться от того, что доступно внешним системам в виде сервисов, а это, в свою очередь, не позволяет использовать хорошо зарекомендовавшую себя при работе в автономном режиме систему столь же эффективно и в едином информационном пространстве предприятия.
«Открытая архитектура информационных систем» позволяет устранить этот функциональный дисбаланс, однако следует отметить, что сегодня под «Открытой архитектурой» часто подразумевают более узкое понятие — наличие мощного и хорошо документированного API для интеграции и расширения функциональности системы, но этого явно недостаточно. Истинный смысл «Открытой архитектуры» состоит в равных возможностях производителя и сторонних разработчиков — все функции, доступные непосредственным пользователям системы, должны быть доступны и внешним системам, при этом они должны демонстрировать идентичное поведение и поддерживать один и тот же уровень информационной защиты.
Рис. 2. Переход к «Открытой архитектуре» |
Как видно из рис. 2, основная идея состоит в том, чтобы при разработке пользовательского интерфейса применялся тот же набор функций, который предоставлен в виде сервисов внешним системам. Перечислим основные достоинства данного подхода.
Однако уравнивание возможностей пользовательского интерфейса и интерфейсов внешних систем может привести, например, к деградации производительности пользовательского интерфейса вследствие необходимости применения более защищенных и крупно скомпонованных сервисов, предназначенных для медленных интеграционных протоколов RPC [4]. Лишение «родного» интерфейса привилегии использования низкоуровневых методов функционального ядра системы, безусловно, приведет к деградации производительности, однако негативный эффект можно минимизировать, правильно организовав взаимодействие компонентов API и Business Logic и грамотно выбрав уровень гранулированности сервисов.
Рис. 3. «Открытая архитектура» |
Рассмотрим более подробно, как может быть организовано взаимодействие компонентов системы в «Открытой архитектуре» (рис. 3).
Предлагается выделить четыре основных уровня:
В ядре системы реализуются служебные компоненты, отвечающие за разделение полномочий, аудит и организацию работы непосредственно с поставщиком данных (Tools). Следует отметить, что для эффективной работы с большими объемами данных как в пользовательском интерфейсе, так и при интеграции (например, с системами бизнес-аналитики) недостаточно просто предоставить методы работы с данными системы — необходимо дать возможность непосредственной работы со структурами базы. Поэтому в ядре предусматривается специальный компонент, предоставляющий на уровне СУБД или иного источника данных безопасный доступ к структурам (Safe Data Provider). В реляционной СУБД это может быть, например, отдельная схема с полномочиями на чтение данных из специальных представлений, созданных таким образом, что они будут содержать только ту информацию, которая доступна текущему авторизованному пользователю. Современные СУБД предоставляют несколько различных технологий для реализации подобного механизма; важно, что такой подход позволяет обеспечить эффективную интеграцию различных систем на уровне взаимодействия баз данных, при этом ничего не потеряв с точки зрения информационной защиты.
Основная бизнес-логика системы реализуется условным компонентом ядра Logic, опирающегося на компонент Tools в части работы с данными и информационной защиты. Для компонента Logic автоматически генерируется безопасный интерфейс Safe Logic, разрешающий исполнение метода только в том случае, если это разрешено текущему авторизованному пользователю системой разделения полномочий. Фактически проверяется возможность обращения к каждому конкретному методу, что позволяет построить гибкую систему разделения полномочий. Принципиально то, что этот интерфейс, как и Safe Data Provider, должен создаваться системой поверх незащищенных методов автоматически. В результате интерфейс Safe Logic сам по себе является набором готовых к использованию бизнес-сервисов, а также основой для создания расширенных комплексных сервисов (Extention), при построении которых можно использовать еще и безопасный доступ к структурам данных (Safe Data Provider).
Слой реализации протоколов и пользовательского интерфейса применяет единый набор безопасных структур данных и API-методов для организации взаимодействия как с внешними системами, так и с непосредственными пользователями. Самостоятельной системной бизнес-логикой он при этом не обладает, являясь лишь средством обращения к API-слою.
Разработчики внешних систем, так же как и разработчики пользовательского интерфейса, могут использовать различные способы обращения к данным и вызова сервисов: это может осуществляться посредством медленных, но универсальных RPC-протоколов, а может — прямо на уровне сервера приложений (Safe Logic) или СУБД (Safe Data Provider). Для увеличения производительности RPC, особенно в протоколах, не поддерживающих сессии (например, при работе с веб-сервисами), внешние разработчики могут скомпоновать на основе предоставленных Safe Logic сервисов требуемый композитный сервис в компоненте Extention и обращаться к нему, вместо того чтобы последовательно вызывать атомарные сервисы, каждый раз получая накладной расход на обработку протокола. Такой подход развязывает руки и разработчикам основной логики: на уровень API можно автоматически выносить атомарные сервисы, все необходимые композиты можно реализовать уже там, разные для разных задач, оставляя возможность работы и с базовыми сервисами. При этом открытая реализация композитных сервисов в API-слое, сделанная «родными» разработчиками, является одновременно и руководством по правильному использованию атомарных сервисов для внешних разработчиков.
На основе «Открытой архитектуры» реализована платформа Onyma xRM, которая, в свою очередь, стала базой для создания комплекса продуктов Onyma Billing, Onyma OSS и Onyma CRM, работающих в телекоммуникационных компаниях «Ростелеком», «Транстелеком», МТТ и позволивших обеспечить необходимую гибкость разработки и внедрения новых бизнес-сервисов, а также их интеграцию в информационный ландшафт предприятий. Кроме того, ряд компаний используют данные продукты в режиме SaaS.