О. Еремин, ОАО НИЦЭВТ
М. Кирьянов, ОАО НИЦЭВТ

Интеграция наследованного программного обеспечения в современные IT технологии

Помимо многих факторов, влияющих на успешность внедрения на конкретном предприятии современных информационных технологий, основанных на принципах BPM ( Business Process Management ) и SOA ( Service - Oriented Architecture ), большое значение имеют полнота набора составляющих информационную систему сервисов, процессов и т.д. , а также их адекватность решаемым на предприятии задачам. Разработка новых компонент или адаптация стандартных требует значительных усилий и затрат, тогда как на любом достаточно крупном предприятии уже, как правило , функционирует автоматизированная система, настроенная на потребности и условия конкретного предприятия (в данной статье мы рассматриваем АСУ, работающие на мэйнфреймах.)

Основная проблема их использования заключается в подключении существующих, наследованных еще с ЕС ЭВМ , приложений к информационной шине предприятия.

Наследованные программные продукты функционируют в средах таких операционных систем как СВМ( PTS или ПДО), БОС( BPS ), MVT , TKS и, очень мало, MVS . Все эти операционные системы не поддерживают современные программные интерфейсы и сетевые протоколы и функционируют в режиме S /370.

В данной статье предлагается использовать возможности операционной системы IBM VM для разработки адаптеров подключения наследованного ПО к информационным шинам.

Использование данной операционной системы объясняется следующим:

• Операционная система VM , предназначенная только для обеспечения подключения наследованного программного обеспечения, будет совершенно прозрачна для пользователя.

• Наследованное программное обеспечение может функционировать как на реальных мэйнфреймах, так и в эмулируемых средах, создаваемых программами типа HERCULES (при этом адаптеры подключения могут входить в программу эмуляции и ОС VM будет не нужна). В данном случае VM является удобной средой для разработки и тестирования программ подключения.

• Операционная система позволяет программному обеспечению, функционирующему в режиме S /370, выполняться на старших моделях мэйнфреймов IBM , не поддерживающих этот режим.

• В операционной системе VM функционируют средства защиты информации ( RACF ), которые обеспечивают достаточно высокий уровень защиты и могут быть использованы при реализации, рассматриваемой в данной статье схемы.

Все вышеперечисленные наследованные операционные системы могут функционировать в виртуальных машинах. В процессе работы операционная система VM эмулирует для них программные, виртуальные аналоги реальных устройств ввода-вывода. Виртуальные устройства могут представлять собой аналоги как локальных устройств (принтера, дисплеи, диски, устройства ввода и вывода с(на) перфокарты и т. п .) так и удаленных (терминалов) (рис. 1).

Посредством специальных программ-посредников потоки данных с(на) этих виртуальных устройств могут быть обработаны и направлены, например, по сетевым интерфейсам.

Рис. 1. Подключение наследованного программного обеспечения.

Функции программ подключения:

• собственно подключение к информационной шине; интерпретация запросов, поступающих по шине передача их наследованному программному обеспечению и пересылка данных обратно в шину,

• обеспечение требований защиты информации,

• поддержание работоспособности наследованных систем; регулирование доступа к ним, реакция на аварийные ситуации и т.д.

В настоящее время реализованы два посредника (агента) и набор клиентского программного обеспечения (на JAVA ), работающие по схеме, приведенной на рисунке 2. На рисунке эти соединения показаны оранжевой стрелкой от машин клиентов через виртуальную машину TCP / IP к посреднику, работающему в виртуальной машине:

- посредник с операционной системой БОС ОС-7 и

- посредник с СУБД ADABAS , позволяющий осуществлять связь с базой данных с рабочей станции, с помощью прямых обращений ( Direct Call ).

Рис. 2. Работа программ-посредников.

В настоящее время активно в едутся работы по созданию набора API для использования в программах пользователей (н а рисунке использование таких функций показано синими стрелками ) (рис. 2).

На данный момент реализован базовый набор примитивов для соединения с наследованными системами, обработки данных и обработки аварийных ситуаций. На базе этих примитивов реализованы и более высокоуровневые функции, обеспечивающие выполнение прикладных задач. В частности функции разбора (парсинга) передаваемых данных.

Разработанные компоненты можно повторно использовать при решении схожих задач. Предполагается создание такого набора API , который обеспечивает решение всех задач, связанных с организацией конечного интерфейса пользователей.

Данн ый API может быть представлен в виде набора классов для использования при создании пользовательских интерфейсов клиентского ПО. Также предполагается разработка компонентов, работающих под управлением платформы J2EE (EJB, MJB), для дальнейшего использования в качестве адаптеров подключения наследованного ПО в информационную шину предприятия.

При удачной реализации данной концепции, полученные наработки могут быть использованы при разработке новых программ.

Ниже приводится краткий обзор уже разработанного программного обеспечения для рабочих станций.

В экспериментальной версии программ все сообщения и пункты меню написаны на английском языке. Возможно дальнейшая организация подключения дополнительных языков, по желанию пользователей.

1. Работа с БОС

Программа агента выполняет следующие функции:

• выдач у команд оператора VM, осуществляющих подключение необходимых ресурсов к виртуальной машине БОС'а (н апример, подключение минидисков ) ;

• передач у команд оператора в БОС. Монтирование томов и их освобождение, выдача команд ПСР, управление заданиями, ответы оператора и т.д.;

• прием и реакци ю на сообщения СР и БОС,

• связь с клиентами, управление очередью запросов к БОС'у , у правление ресурсами БОС, их распределение между пользователями. Например, адреса БОС'их устройств;

• организаци ю обмена данными между рабочей станцией и наборами данных БОС по протоколу FTP .

Используя эти реализованные функции программы посредника, клиентская часть позволяет пользователю ( посредством графического интерфейса ), организовывать обмен файлами между рабочей станцией и БОС , а также подключать к БОС с помощью программы эмуляции терминала IBM PComm дисплеи и консоль оператора.

Замечание. Дополнительно разработан набор клиентского программного обеспечения, ф ункционирующего на PC , позволяющий обмениваться данными с БОС в пакетном режиме. Сценарий обмена в этом случае определяется с помощью набора макросов.

1.1. Порядок подключения к БОС

Начало работы начинается с подключения к серверу, на котором работает посредник. При запуске программы для пользователя доступна функция подключения к агенту. Для этого необходимо выполнить операцию, показанную на рисунке 3.

Рис. 3. «Начало работы с программой»

Далее необходимо задать параметры подключения:

Рис.4 «Установка параметров соединения»

Необходимо указать следующие параметры:

- ip адрес хоста или имя узла, если в сети есть служба доменных имен или поддерживается локальный файл hosts .

- номер порта, на котором работает служба (по умолчанию номер порта ставиться 1951)

- имя пользователя и пароль могут не задаваться, в таком случае доступ будет осуществлен по гостевой учетной записи.

По нажатию на кнопку « Connect » происходит установка соединения с удаленной системой. Данный процесс разбит на два этапа, на первом этапе происходит подключение к удаленному порту. На втором этапе происходит авторизация пользователя в системе. В случае успешного прохождения первого и второго этапа, на экран выдается сообщение от том что соединение успешно установлено (рис. 5).

Рис. 5. «Статус соединения»

В случае, если связь невозможно установить, программа выдаст сообщение об ошибке соединения. Предусмотрены следующие ошибочные ситуации:

- нет связи с хостом (неправильно указан адрес или порт на котором функционирует служба)

- введенная учетная запись недействительна на хосте.

1.2 . Подключение к хранилищам данных БОС

Хранилище данных представляет собой данные, хранимые в ОС БОС и сгруппированные по определенным признакам. Это может быть одна или несколько библиотек, несколько наборов данных, или объединение элементов библиотечного набора данных.

После установки соединения с хостом, появляется возможность работы с хранилищами данных, доступ к которым предоставляет служба. Для этого необходимо выполнить операцию монтирования хранилища данных, с которым надо работать (рис.6).

Рис. 6. «Вызов панели управления хранилищами»

На экране появиться панель управления хранилищами данных. (Рис. 7). Доступны следующие операции по работе с хранилищами:

• подключить хранилище ( Attach ), для работы с данными, хранящимися на этом хранилищами;

• отключить хранилище ( Detach ), освобождает ресурсы хранилища.

Рис. 7. «Панель управления хранилищами»

Для подключения хранилища необходимо ввести имя хранилища, имя пользователя имеющего права доступа к этому хранилищу и пароль. При этом регистр, в котором вводятся данные, имеет значение. Далее выполняется функция « attach », которая осуществляет подключение к хранилищу данных с указанными параметрами. При успешном подключении хранилища, на экране появиться соответствующее информационное сообщение, о том, что хранилище успешно подключено.

После подключения реального хранилища становятся доступны пункты главного меню « Data exchange » (обмен данными между хранилищами) и « Operations » (Операции над наборами данных в хранилищах)

В случае неуспешной операции подключения хранилища, на экран выводиться соответствующее ситуации сообщение об ошибке.

1.3. Сеанс обмена данными с БОС

После успешного подключения хранилища, у пользователя появляется возможность выполнять пересылку данных между хранилищами данных. Например, между БОС и клиентским рабочим местом (рис. 8 .).

Рис. 8. Панель выбора источника и назначения пересылки данных.

Для выбора необходимого хранилища, в списке « Available warehouses » необходимо выделить его курсором мыши и добавить, соответственно в поле « Source » или « Destination ». В дальнейшем планируется реализация одновременного обмена данных между числом хранилищ больше 2.

Пример: Для пересылки данных из хранилища BPS в хранилище Workstation надо выбрать хранилище BPS и добавьте его в список Source . Далее выберите Workstation и поместите его в список Destination .

Далее надо нажать кнопку « Begin work » для начала работы с менеджером содержимым хранилищ. На экране появиться окно менеджера содержимого хранилищ (рис. 8 ).

Рис. 9. Навигация по данным ОС БОС, обмен данными. Просмотр тома BOSRES .

Данные в БОС представлены в виде древовидной иерархической структуры. Верхним узлом дерева является подключенное хранилище. Ниже отображаются доступные в этом хранилище ресурсы. В данном случае показаны включенные в это хранилище тома. К этим объектам применены ограничения прав доступа на чтение/запись. Данное свойство отображается как атрибут, справа от имени тома. Это может быть символ W ( write available ) или R ( read - only ). Каждый том хранит наборы данных. Наборы данных библиотечного типа можно просмотреть. Библиотечные наборы данных обозначены звездочками, справа. При выборе того или иного элемента в списке просмотра отображаются его атрибуты – размер, тип и т.д. наверху панели пересылки данных (рис. 9).

На панели операций предусмотрен ряд функций, например режим передачи данных, способ копирования набора данных (как новый, с замещением существующего). Предусмотрены операции переименования, создания, удаления наборов данных (рис. 9).

2. Интерфейс прямого вызова команд ADABAS ( Direct call )

В данном случае основной функцией, помимо стандартных, программы посредника является преобразование данных, поступивших по сокету, в формат данных интерфейса макрокоманды CALL ADABAS операционной системы CMS , а также передача данных, возвращенных ядром базы клиенту.

2.1. Краткое описание работы

Взаимодействие клиентской части с сервером удаленного доступа к СУБД ADABAS происходит по следующей схеме:

1. Подключение к серверу. Задаются параметры для подключения IP -адрес узла в сети и порт, на котором функционирует служба.

2. Серверу передаются параметры для авторизации – имя пользователя базы данных, идентификатор базы и возможно, пароль.

3. Далее происходит передача параметров команды прямого вызова к СУБД ADABAS в установленном сеансе связи с сервером.

4. Клиентская часть ожидает результатов выполнения команды прямого вызова или информации о невозможности обработки команды сервером.

5. В течение одного сеанса связи, клиент может выдать любое число команд (повторить пункт 3) или разорвать текущий сеанс, послав соответствующий сигнал по сокету.

Происходит подключение к агенту, который обслуживает запросы пользователя СУБД ADABAS . В параметрах подключения задаются IP -адрес узла и порт, на котором функционирует агент. На данный момент используется заранее определенный, непривилегированный номер порта 1951. С ПК выдается имя пользователя и идентификатор базы, с которой будет организованно взаимодействие, рис. 10.

Рис. 10 . Подключение к Adabas .

2.2. Выполнение команд прямого вызова

В случае успешного подключения, на экране появляется панель управления интерфейсом прямых вызовов к СУБД ADABAS , рис. 11.

Пользователь формирует управляющий блок ( Control Block , далее CB ) для посылки его агенту.

Блок CB содержит в себе поля, относящиеся непосредственно к параметрам прямого вызова СУБД ADABAS .

Рис. 11 . Формирование CB ADABAS

При формировании запроса к СУБД ADABAS , клиент формирует 2 поля флажков, определяющих те буфера, которые должны быть получены сервером от клиента, и те буфера, которые должны быть переданы сервером клиенту, после обработки команды запроса.

Флажки на ввод и вывод буферов, представляют собой литеральную последовательность из символов « Y » или « N ». Позиции символов во флажках соответствуют буферам, перечисленным в том порядке, в котором они перечислены: Format Buffer , Record Buffer , Search Buffer , Value Buffer , ISN Buffer .

2.3. Описание механизма передачи параметров

1. Сначала передается флажки буферов и непосредственно CB .

2. Выполняется последовательная передача тех буферов, флажки которых были установлены в значение « Y ».

3. После передачи последнего буфера, клиентская часть ожидает ответа сервера обращений к СУБД ADABAS . Ответ состоит из кода возврата (Return Code) и CB , без флажков буферов. Анализируется содержимое Return Code . Если возвращаемое значение равно 0, то происходит анализ содержимого CB . Если значение в Return Code отлично от нуля, то пользователю будет выдано сообщение о невозможности выполнения запроса сервером. Такая ситуация возможна, например, при отсутствии достаточного количества оперативной памяти, в случае отсутствии необходимого параметра вызова и т.д.

4. В случае успешного выполнения команды прямого вызова, пользователю последовательно выдаются буфера, флажки которых были установлены в « Y » для вывода их содержимого (рис. 12).

5. В течение одного сеанса, клиент может повторить ввод команды.

Рис. 12 . Выполнение команд ADABAS . Показано содержимое буфера Record Buffer , возвращенное СУБД в ответ на команду L 2.