Architektura systémů - Systems architecture

Architektura systému je konceptuální model , který definuje strukturu , chování a další pohledy na v systému . Popis architektury je formální popis a reprezentace systému, organizovaný způsobem, který podporuje uvažování o strukturách a chování systému.

Architektura systému se může skládat ze systémových komponent a vyvinutých subsystémů, které budou spolupracovat při implementaci celého systému. Bylo vyvinuto úsilí o formalizaci jazyků pro popis architektury systému, souhrnně se jim říká jazyky popisu architektury (ADL).

Přehled

Různé organizace mohou definovat architekturu systémů různými způsoby, včetně:

  • Základní organizace systému, ztělesněná v jeho komponentách, jejich vztazích k sobě navzájem a k životnímu prostředí a principy, kterými se řídí jeho návrh a vývoj.
  • Reprezentace systému, včetně mapování funkcí na hardwarové a softwarové komponenty , mapování softwarové architektury na hardwarovou architekturu a interakce člověka s těmito komponentami.
  • Přidělené uspořádání fyzických prvků, které poskytuje konstrukční řešení pro spotřební výrobek nebo proces životního cyklu určené k uspokojení požadavků funkční architektury a základní úrovně požadavků.
  • Architektura se skládá z nejdůležitějších, všudypřítomných, špičkových, strategických vynálezů, rozhodnutí a souvisejících logik o celkové struktuře (tj. Základních prvcích a jejich vztazích) a souvisejících charakteristikách a chování.
  • Popis návrhu a obsahu počítačového systému . Pokud je dokumentován, může obsahovat informace, jako je podrobný soupis aktuálního hardwaru, softwaru a síťových možností; popis plánů a priorit na dálku pro budoucí nákupy a plán na upgrade a/nebo výměnu datovaného vybavení a softwaru.
  • Formální popis systému nebo podrobný plán systému na úrovni komponent, který by vedl jeho implementaci.
  • Složení architektur návrhu produktů a jejich procesů životního cyklu.
  • Struktura komponent, jejich vzájemné vztahy a principy a směrnice, kterými se řídí jejich návrh a vývoj v průběhu času.

Architekturu systému lze považovat za soubor reprezentací stávajícího (nebo budoucího) systému. Tyto reprezentace zpočátku popisují obecnou funkční organizaci na vysoké úrovni a postupně se upřesňují na podrobnější a konkrétnější popisy.

Architektura systému přenáší informační obsah prvků sestávajících ze systému, vztahy mezi těmito prvky a pravidla upravující tyto vztahy. Architektonické komponenty a soubor vztahů mezi těmito komponentami, které popis architektury může sestávat z hardwaru, softwaru , dokumentace, zařízení, manuálních postupů nebo rolí, které hrají organizace nebo lidé.

Architektura systému se primárně soustředí na interní rozhraní mezi komponentami nebo subsystémy systému a na rozhraní mezi systémem a jeho vnějším prostředím, zejména uživatelem . (V konkrétním případě počítačových systémů je toto druhé, speciální, rozhraní známé jako počítačové rozhraní člověka , AKA rozhraní lidského počítače nebo HCI ; dříve nazývané rozhraní člověk-stroj.)

Systémovou architekturu lze porovnat se systémovou architekturou (SAE) - metodou a disciplínou pro efektivní implementaci architektury systému:

  • SAE je metoda , protože sled kroků je předepsán pro produkci nebo změnit architekturu systému v souboru o omezení .
  • SAE je disciplína, protože řada znalostí se používá k informování odborníků z praxe o nejúčinnějším způsobu, jak navrhnout systém v rámci řady omezení.

Dějiny

Architektura systémů závisí do značné míry na postupech a technikách, které byly vyvinuty po tisíce let v mnoha dalších oblastech, z nichž možná nejdůležitější je civilní architektura.

  • Před příchodem digitálních počítačů používala elektronika a další inženýrské obory termín „systém“, jak se běžně používá dodnes. S příchodem digitálních počítačů a vývojem softwarového inženýrství jako samostatné disciplíny však bylo často nutné rozlišovat mezi inženýrskými hardwarovými artefakty, softwarovými artefakty a kombinovanými artefakty. Programovatelný hardware artefakt, nebo výpočetní zařízení , která postrádá jeho počítačový program je nemohoucí; i když je softwarový artefakt nebo program stejně impotentní, pokud jej nelze použít ke změně sekvenčních stavů vhodného (hardwarového) stroje. Hardwarový stroj a jeho programování však lze navrhnout tak, aby vykonával téměř neomezený počet abstraktních a fyzických úkolů. V rámci oborů počítačového a softwarového inženýrství (a často i dalších inženýrských oborů, jako je komunikace) se pak pojem systém stal definován tak, že obsahuje všechny prvky nezbytné (což obecně zahrnuje jak hardware, tak software) k provedení užitečného funkce.
  • V důsledku toho v rámci těchto inženýrských oborů systém obecně označuje programovatelný hardwarový stroj a jeho zahrnutý program. A systémový inženýr je definován jako ten, který se zabývá kompletním zařízením, hardwarem i softwarem a konkrétněji všemi rozhraními zařízení, včetně rozhraní mezi hardwarem a softwarem, a zejména mezi kompletním zařízením a jeho uživatelem (CHI ). Na hardware inženýr zabývá (více či méně) výhradně s hardwarovým zařízením; že softwarový inženýr zabývá (více či méně) výhradně s počítačovým programem; a systémový inženýr je zodpovědný za to, že program je schopen řádně běžet v rámci hardwarového zařízení a že systém složený z těchto dvou entit je schopen správně interagovat s vnějším prostředím, zejména s uživatelem, a vykonávat zamýšlenou funkci.
  • Systémová architektura využívá prvky softwaru i hardwaru a slouží k návrhu takového kompozitního systému. Dobrou architekturu lze považovat za „ schéma dělení “ nebo algoritmus , který rozdělí všechny současné a předvídatelné požadavky systému na funkční sadu čistě ohraničených subsystémů, přičemž nic nezůstane. To znamená, že je to schéma rozdělení, které je exkluzivní , inkluzivní a vyčerpávající . Hlavním účelem rozdělení je uspořádat prvky v subsystémech tak, aby mezi nimi byla nutná minimální vzájemná závislost. V softwaru i v hardwaru bývá dobrý subsystém považován za smysluplný „objekt“. Dobrá architektura navíc umožňuje snadné mapování požadavků uživatele a ověřovací testy požadavků uživatele. V ideálním případě existuje také mapování od každého nejmenšího prvku ke každému požadavku a testu.

Typy

Několik typů architektur systémů (podložených stejnými základními principy) bylo identifikováno následovně:

Viz také

Reference

externí odkazy