Введение
Открытая спецификация для учебных заведений
Рамочная структура взаимодействия школ, Рамочная структура взаимодействия систем (Великобритания) или SIF, – это открытая спецификация для обмена данными между учебными заведениями от детского сада до профессионального обучения. Эта спецификация в основном используется в Соединенных Штатах, Канаде, Великобритании, Австралии и Новой Зеландии, однако ее внедрение все чаще встречается в Индии и других странах. Спецификация состоит из двух частей: спецификация XML для моделирования образовательных данных, адаптированная к конкретному региону (например, Северной Америке, Австралии или Великобритании), и сервисно-ориентированная архитектура (SOA), основанная на прямом и опосредованном обменом данными по протоколу RESTful между учреждениями. Эта архитектура является международной и общей для различных регионов. SIF – это не продукт, а отраслевая инициатива, обеспечивающая взаимодействие и обмен данными между различными приложениями. По оценкам, SIF использовался более чем в 48 штатах США и 6 странах, охватывая пять миллионов учащихся. Спецификация была разработана и поддерживается организацией Schools Interoperability Framework Association, переименованной в Access For Learning Community (A4L) в 2015 году.
The Schools Interoperability Framework, Systems Interoperability Framework (UK), or SIF, is a data sharing open specification for academic institutions from kindergarten through workforce. This specification is being used primarily in the United States, Canada, the UK, Australia, and New Zealand; however, it is increasingly being implemented in India, and elsewhere. The specification comprises two parts: an XML specification for modeling educational data which is specific to the educational locale (such as North America, Australia or the UK), and a service oriented architecture (SOA) based on both direct and brokered RESTful models for sharing that data between institutions, which is international and shared between the locales. SIF is not a product, but an industry initiative that enables diverse applications to interact and share data. , SIF was estimated to have been used in more than 48 US states and 6 countries, supporting five million students. The specification was started and maintained by its specification body, the Schools Interoperability Framework Association, renamed the Access For Learning Community (A4L) in 2015.
История
Традиционно, отдельные приложения, используемые государственными школьными округами, страдали от изолированности данных, то есть затруднялся доступ к ним и обмен ими. Это часто приводило к дублированию ввода данных, проблемам с целостностью данных и неэффективной или неполной отчетности. В таких случаях информация об ученике могла содержаться в нескольких местах, но при этом не совпадать, или лица, принимающие решения, могли работать с неполной или неточной информацией. Многие координаторы технологий округов и школ также сталкивались с увеличением числа проблем технической поддержки из-за обслуживания многочисленных проприетарных систем. SIF был создан для решения этих проблем. Структура совместимости школьных систем (SIF) началась как инициатива, главным образом поддерживаемая компанией Microsoft, с целью создания «проекта для обеспечения совместимости образовательного программного обеспечения и доступа к данным». Она была разработана как инициатива, опирающаяся на сильные стороны ведущих поставщиков на рынке K-12, чтобы дать возможность школьным IT-специалистам создавать, управлять и обновлять свои системы. Её поддержали около 20 ведущих поставщиков K-12 решений для управления информацией об учащихся, библиотеками, транспортом, организациями питания и другими службами. Первые пилотные площадки начали работу летом 1999 года, а первые продукты на основе SIF появились в 2000 году. Поначалу было неясно, какой подход станет национальным стандартом в Соединенных Штатах. В 2000 году SIF и EDI боролись за эту позицию, но к 2002 году SIF начал выходить в лидеры. В 2000 году Национальная ассоциация школьных советов провела панельную дискуссию на своем ежегодном собрании, посвященную SIF. В 2007 году в Соединенном Королевстве Becta выступила за принятие SIF в качестве национального стандарта для обмена данными между школами. В 2008 году было объявлено, что в Великобритании стандарт будет называться «Структура совместимости систем». Это отражает намерение Великобритании развивать SIF для использования в других организациях, помимо школ.
Члены
Спецификация SIF поддерживается сообществом A4L. Члены A4L сотрудничают в разработке разнообразных технических решений и стандартов, включая, но не ограничиваясь, Структурой взаимодействия школ (Schools Interoperability Framework). В состав сообщества входят школьные округа, штаты, поставщики, некоммерческие организации и различные государственные учреждения.
Критика
SIF сталкивается со всеми сложностями и проблемами, свойственными любой спецификации SOA и модели данных. При разработке спецификаций на основе консенсуса не все участники всегда удовлетворены результатом, и конечный продукт не всегда бывает идеальным. Кроме того, учитывая множество компонентов при моделировании всей корпоративной инфраструктуры K12, спецификация имеет множество потенциальных точек отказа. Это не уникально для SIF, а характерно для любой автоматизированной системы, работающей на уровне записей и передающей стандартизированные данные из одного источника в другой в разнородной среде. С 2007 по 2009 год основное внимание уделялось обеспечению немедленной совместимости, простоты использования и внедрения, что было приоритетом в течение 12-18 месяцев.
Как работает SIF
SIF 2.x использовал брокер, называемый зоновым интеграционным сервером (ZIS), для управления обменом данными между приложениями. SIF 3.x и SIF 2.8+ поддерживают как обмен данными через брокер, так и прямой обмен данными между приложениями.
Брокерские услуги
Вместо того чтобы каждый поставщик приложений пытался настроить отдельное соединение с каждым другим приложением, SIF определил набор правил и определений для обмена данными в пределах "зоны SIF" – или среды, которая представляет собой логическую группировку приложений, в которой агенты программных приложений взаимодействуют друг с другом через центральную точку обмена данными. Зонами управляет корпоративный брокер данных, иногда называемый сервером интеграции зон (ZIS). Один ZIS может управлять несколькими зонами. Однако текущая спецификация инфраструктуры поддерживает RESTful-соединения напрямую между приложениями и/или с использованием брокерской среды. Данные передаются между приложениями в виде серии стандартизированных сообщений, запросов и событий, записанных на XML или JSON и отправленных с использованием интернет-протоколов. Спецификация SIF определяет эти события и "хореографию", обеспечивающую обмен данными между приложениями.
Прямые
Прямые SIF позволяют одному приложению напрямую взаимодействовать с другим посредством простых REST-запросов к ресурсам PUT, POST, GET или DELETE. Это оптимальное решение для простых сред, состоящих из двух или, возможно, трех участников, где сложные сценарии взаимодействия не требуются. Реализация прямого взаимодействия проще, чем в среде с использованием брокера, особенно в конфигурациях из двух или трех узлов.
Код интерфейса
SIF-агенты — это программные компоненты, которые существуют либо внутри приложения, либо устанавливаются рядом с ним. SIF-агенты функционируют как расширения приложений и выступают в качестве посредника между программным обеспечением и SIF-зоной. В средах с брокером, брокер отслеживает агенты, зарегистрированные в среде и её зонах, и управляет транзакциями между ними, обеспечивая передачу данных и ответы на запросы. Брокер контролирует весь доступ, маршрутизацию и безопасность в системе. Стандартизация поведения агентов и брокера позволяет SIF добавлять стандартную функциональность в зону, просто добавляя совместимые приложения со временем.
Вертикальная операционная совместимость
"Вертикальная интероперабельность" – это ситуация, когда агенты SIF на разных уровнях организации взаимодействуют, используя SIF-зону. Вертикальная интероперабельность подразумевает сбор данных от нескольких агентов (вверх) или публикацию информации для нескольких агентов (вниз). Например, централизованная база данных на уровне штата может отслеживать изменения в базах данных на уровне округов и соответствующим образом обновлять свою базу данных. Или организация на уровне штата может захотеть опубликовать данные о сертификации учителей в округах. Три компонента спецификации SIF, которые непосредственно связаны с вертикальной интероперабельностью, – это объекты Student Locator, Vertical Reporting и Data Warehouse. Хорошим примером является взаимодействие агента Century Consultants SIS с агентом Pearson SLF: отправка данных об учащихся в государственное агентство и получение взамен идентификаторов для тестирования учащихся.
SIF в отношении других стандартов
SIF был разработан до того, как стандарты REST, SOAP, пространства имен и веб-сервисов достигли нынешнего уровня зрелости. В результате, он обладает надежной SOA-архитектурой, прошедшей более тщательную проверку, чем современные спецификации SOAP, но не использует стандарты SOAP или WS. Спецификация SIF Web Services 2.0 начала процесс объединения этих двух подходов, а спецификация Infrastructure 3.0 завершает переход к спецификации SOA с использованием современных инструментов. Спецификация Web Services 2.0 обеспечивает поддержку более общих структур обмена сообщениями XML, типичных для корпоративных систем обмена сообщениями, использующих концепцию шины корпоративных сервисов. Стандарты веб-сервисов также предназначены для поддержки безопасных публичных интерфейсов, а XML-приложения могут упростить настройку и конфигурацию. Спецификация SIF Web Services 2.0 позволяет использовать веб-сервисы для обмена данными внутри и вне зоны. Инфраструктура 3.0 позволяет передавать любые данные и разработана на основе RESTful-шаблонов проектирования. Она поддерживает как опосредованные, так и прямые обмены в стиле REST, используя данные в формате XML или JSON.
СЕД
Начиная с SIF 3.0, спецификация SIF полностью основывается на Общих стандартах образовательных данных CEDS для контролируемого словаря и определения элементов, за исключением случаев, когда это невозможно или нецелесообразно. Это позволяет передавать данные CEDS и обеспечивать совместимость с другими наборами данных, соответствующими CEDS.
LISS (Австралия)
Аналогичный стандарт LISS поддерживает интеграцию поставщиков непосредственно на территории школы. Это решает некоторые ограничения, возникающие, когда школа выбирает использование сервера интеграции зон (что не является обязательным требованием в реализациях SIF 3.x). LISS (Lightweight Interoperability Standard for Schools) соединяет, прежде всего, небольшие, "локальные" модули, такие как составление расписания, регистрация посещаемости, формирование отчетов и другие, с основной административной системой на территории данной школы. LISS работает либо через веб, либо через локальную сеть и использует более простой формат данных.
Другие стандарты
SIFA также тесно сотрудничает с Советом по стандартам электроники для послесреднего образования (PESC), SCORM и другими организациями, занимающимися разработкой стандартов.
Версии
В августе 2013 года Ассоциация SIF объявила о выпуске спецификации внедрения SIF 3.0. Спецификация реализации SIF (Северная Америка) 3.0 состоит из глобально используемой эталонной инфраструктуры и модели данных Северной Америки, ориентированной на поддержку инициативы общих стандартов образовательных данных (CEDS). Новая инфраструктура 3.0 обеспечивает передачу различных моделей данных, включая модели из других глобальных сообществ SIF, а также данные из многочисленных инициатив по обмену данными, получивших название "алфавитный суп", которые активно развиваются в сфере образования. По сути, теперь образование может использовать "один канал с одним разъемом" вместо бесконечного множества проприетарных API и разовых подключений. Спецификация полностью поддерживает RESTful Web Services и протоколы на основе SOAP. Осенью 2016 года была выпущена спецификация австралийской модели данных 3.4, а также версия 3.1.2 глобальной инфраструктуры SIF. Спецификация версии 2.8 является последней версией 2.x SIF. Большинство внедрений SIF в Соединенных Штатах и за рубежом основаны на развертываниях 2.x. Сообщество A4L недавно выпустило новую версию спецификации SIF под названием "Unity", которая использует лучшие объекты из спецификации 3.x и основу спецификации 2.8, и может работать как на инфраструктуре 3.x, так и на инфраструктуре 2.x. Это преимущество для тысяч округов и многих штатов, использующих инфраструктуру SIF 2, и обеспечивает плавный переход к использованию более современных RESTful-архитектур при желании.
SIF Express
Выпуск SIF 3.2 включает в себя SIF XPress Roster и SIF Xpress Student Record Exchange (SRE). Это результат работы различных членов ассоциации (поставщиков, агентств, региональных центров) над упрощенным подмножеством спецификации, которое легче внедрить и использовать для работы со списками и базовыми сценариями.