Проектирование системной архитектуры

Понятие архитектуры ПО

Структура и архитектура ПО

Архитектура ПО – набор ключевых правил, определяющих организацию системы:

- совокупность структурных элементов системы и связей между ними;

- поведение элементов системы в процессе их взаимодействия;

- иерархия подсистем, объединяющих структурные элементы;

- архитектурный стиль (типовой способ организации системы).

Архитектура ПО многомерна, поскольку различные специалисты работают с её различными аспектами. Различные представления архитектуры служат различным целям:

- представление функциональных возможностей ПО (представление вариантов использования, содержащее сценарии взаимодействия системы с внешней средой и роли, которые играют пользователи ПО и внешние системы);

- представление логической организации ПО (логическое представление, элементами которого являются пакеты, подсистемы, классы, связи между ними);

- представление физической структуры программных компонент, входящих в состав ПО (представление реализации, элементами которого являются компоненты, связи между ними);

- представление структуры потоков управления и аспектов параллельной работы ПО (представление процессов, элементы которого: потоки управления, нити, параллелизм, синхронизация);

- описание физического размещения компонент ПО по узлам вычислительной системы (представление размещения, элементы которого: узлы вычислительной системы, устройства, линии связи, задачи).

Архитектурное представление – это модель системы с определенной точки зрения, в которой отражены лишь существенные аспекты и опущено все, что несущественно при данном взгляде на систему.

Архитектурно значимый элемент – это элемент, значительно влияющий на структуру системы, её функциональность, производительность, надежность, защищенность, возможность развития. Подсистемы, их интерфейсы, процессы и потоки управления являются архитектурно значимыми элементами.

Существуют стандартные архитектурные модели. Для удобства повторного использования и передачи знаний между разработчиками, некоторые архитектурные решения оформляются в виде шаблонов проектирования.

Шаблон – описание проблемы, возникшей при проектировании архитектуры ПО и способа решения этой проблемы.

Проектирование системной архитектуры состоит из следующих задач, которые разработчик должен выполнить или обеспечить их выполнение:

- необходимо выполнить общую характеристику системной архитектуры проектируемого ПО (архитектура верхнего уровня – описание объектов технических и программных средств, а также ручных операций)

- должно быть обеспечено распределение всех требований к системе между объектами архитектуры, затем должны быть определены объекты конфигурации технических и программных средств на основе объектов архитектуры.

- должна быть документировано оформлена привязкасистемной архитектуры и требований к системе относительно установленных объектов. Тут приводится конкретный сценарий действий пользователя, диаграммы размещений технических и программных средств, выделяются подсистемы и объекты приложения.

Системная архитектура и требования к объектам архитектуры должны быть оценены с учетом следующих критериев: учет требований к системе, соответствие требованиям к системе, соответствие стандартов и методов проектирования, возможность программных объектов архитектуры выполнять установленные для них требования, возможность эксплуатации и сопровождения.