Архитектура систем
Архитектура системы — это модель , которая определяет структуру , поведение и другие виды системы концептуальная . [1] Описание архитектуры — это формальное описание и представление системы, организованное таким образом, чтобы можно было рассуждать о структурах и поведении системы.
Архитектура системы может состоять из системных компонентов и разработанных подсистем, которые будут работать вместе для реализации всей системы. Предпринимались попытки формализовать языки для описания системной архитектуры, которые в совокупности называются языками описания архитектуры (ADL). [2] [3] [4]
Обзор [ править ]
Различные организации могут определять архитектуру систем по-разному, в том числе:
- Фундаментальная организация системы, воплощенная в ее компонентах, их отношениях друг с другом и с окружающей средой, а также в принципах, управляющих ее проектированием и развитием. [5]
- Представление системы, включая отображение функциональности на аппаратные и программные компоненты , отображение архитектуры программного обеспечения на архитектуру аппаратного обеспечения и взаимодействие человека с этими компонентами. [6]
- Выделенное расположение физических элементов, которое обеспечивает проектное решение для потребительского продукта или процесса жизненного цикла, предназначенное для удовлетворения требований функциональной архитектуры и базового плана требований. [7]
- Архитектура состоит из наиболее важных, распространенных, стратегических изобретений высшего уровня, решений и связанных с ними обоснований общей структуры (т. е. основных элементов и их взаимосвязей), а также связанных с ними характеристик и поведения. [8]
- Описание устройства и содержимого компьютерной системы . Если документально подтверждено, оно может включать такую информацию, как подробный перечень текущего оборудования, программного обеспечения и сетевых возможностей; описание долгосрочных планов и приоритетов будущих закупок, а также план модернизации и/или замены устаревшего оборудования и программного обеспечения. [9]
- Формальное описание системы или подробный план системы на уровне компонентов для руководства по ее реализации. [10]
- Комплекс архитектур проектирования продуктов и процессов их жизненного цикла. [11]
- Структура компонентов, их взаимосвязи, а также принципы и рекомендации, управляющие их проектированием и развитием с течением времени. [12]
Архитектуру системы можно рассматривать как набор представлений существующей (или будущей) системы. Эти представления первоначально описывают общую функциональную организацию высокого уровня и постепенно уточняются до более подробных и конкретных описаний.
Архитектура системы передает информационное содержание элементов , составляющих систему, отношения между этими элементами и правила , регулирующие эти отношения. Архитектурные компоненты и набор связей между этими компонентами, которые в описании архитектуры могут состоять из аппаратного обеспечения, программного обеспечения , документации, средств, ручных процедур или ролей, играемых организациями или людьми. [ нужны разъяснения ]
Архитектура системы в первую очередь концентрируется на внутренних интерфейсах системы между компонентами или подсистемами , а также на интерфейсах между системой и ее внешней средой, особенно пользователем . (В конкретном случае компьютерных систем этот последний, специальный интерфейс известен как человеко-машинный интерфейс компьютера , также известный как человеко-компьютерный интерфейс или HCI ; ранее называвшийся человеко-машинным интерфейсом.)
Системную архитектуру можно противопоставить проектированию системной архитектуры (SAE) — методу и дисциплине эффективной реализации архитектуры системы: [13]
- SAE — это метод , поскольку предписывается последовательность шагов. [ кем? ] создавать или изменять архитектуру системы в набора ограничений рамках .
- SAE — это дисциплина , поскольку совокупность знаний используется для информирования практиков о наиболее эффективном способе проектирования системы с учетом набора ограничений.
История [ править ]
Системная архитектура во многом зависит от практик и методов, которые разрабатывались на протяжении тысячелетий во многих других областях, возможно, наиболее важной из которых является гражданская архитектура.
- До появления цифровых компьютеров в электронике и других инженерных дисциплинах использовался термин «система», который широко используется и сегодня. Однако с появлением цифровых компьютеров и развитием разработки программного обеспечения как отдельной дисциплины часто приходилось различать аппаратные артефакты, программные артефакты и комбинированные артефакты. Программируемый , в которой аппаратный артефакт или вычислительная машина отсутствует компьютерная программа , бессильна; даже будучи программным артефактом или программой, он одинаково бессилен, если его нельзя использовать для изменения последовательных состояний подходящей (аппаратной) машины. Однако аппаратная машина и ее программа могут быть спроектированы для выполнения практически неограниченного числа абстрактных и физических задач. В рамках дисциплин компьютерной и программной инженерии (а часто и других инженерных дисциплин, таких как связь), термин «система» стал определяться как содержащий все необходимые элементы (которые обычно включают как аппаратное, так и программное обеспечение) для выполнения полезной работы. функция.
- Следовательно, в рамках этих инженерных дисциплин под системой обычно понимают программируемую аппаратную машину и включенную в нее программу. А системный инженер определяется как человек, занимающийся всем устройством, как аппаратным, так и программным обеспечением, и, более конкретно, всеми интерфейсами устройства, включая интерфейс между аппаратным и программным обеспечением, и особенно между полным устройством и его пользователем (CHI ). Инженер по аппаратному обеспечению имеет дело (более или менее) исключительно с аппаратным устройством; имеет инженер-программист дело (более или менее) исключительно с компьютерной программой; а системный инженер отвечает за то, чтобы программа могла правильно работать на аппаратном устройстве и что система, состоящая из двух объектов, способна правильно взаимодействовать со своей внешней средой, особенно с пользователем, и выполнять намеченную функцию.
- Архитектура системы использует элементы как программного, так и аппаратного обеспечения и используется для проектирования такой сложной системы. Хорошую архитектуру можно рассматривать как « схему разделения » или алгоритм , который разделяет все текущие и прогнозируемые требования системы на работоспособный набор четко ограниченных подсистем , в котором ничего не остается. То есть это схема разделения, которая является исключающей , инклюзивной и исчерпывающей . Основная цель разделения — расположить элементы в подсистемах так, чтобы между ними был минимум необходимых взаимозависимостей. Как в программном, так и в аппаратном обеспечении хорошая подсистема обычно рассматривается как значимый «объект». Более того, хорошая архитектура обеспечивает простое сопоставление требований пользователя и проведение проверочных тестов требований пользователя. В идеале также существует сопоставление каждого наименьшего элемента с каждым требованием и тестом.
Типы [ править ]
![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( июль 2012 г. ) |
Несколько типов системных архитектур (в основе которых лежат одни и те же фундаментальные принципы). [14] ) были идентифицированы следующим образом: [15]
- Аппаратная архитектура [16]
- Архитектура программного обеспечения [17] [18]
- Архитектура предприятия [19] [20]
- Архитектуры систем совместной работы (таких как Интернет, интеллектуальные транспортные системы и совместные системы противовоздушной обороны)
- Архитектуры производственных систем [21]
- Архитектура стратегических систем [22]
См. также [ править ]
- Аркадия (инжиниринг)
- Архитектурный образец (информатика)
- Структура архитектуры Министерства обороны
- Структура архитектуры предприятия
- Архитектура информационной безопасности предприятия
- Архитектура процесса
- Анализ требований
- Архитектура программного обеспечения
- Программная инженерия
- Системный архитектор
- Системный анализ
- Проектирование систем
- Системная инженерия
Ссылки [ править ]
- ^ Ханну Яаккоррмшлинла и Бернхард Тальгейм. (2011) «Методологии моделирования на основе архитектуры». В: Материалы конференции 2011 года по информационному моделированию и базам знаний XXII . Аннели Хаймбургер и др. (ред.). ИОС Пресс. п. 98
- ^ Пол К. Клементс (1996) « Обзор языков описания архитектуры ». Материалы 8-го международного семинара по спецификации и дизайну программного обеспечения. Компьютерное общество IEEE, 1996.
- ^ Ненад Медвидович и Ричард Н. Тейлор (2000). « Структура классификации и сравнения языков описания архитектуры программного обеспечения ». Программная инженерия, IEEE Transactions on 26.1 (2000): 70-93.
- ^ Неджад, Бобби (2023), Неджад, Бобби (редактор), «Физическая архитектура» , Введение в проектирование систем наземного сегмента спутника: принципы и эксплуатационные аспекты , Библиотека космических технологий, том. 41, Чам: Springer International Publishing, стр. 187–197, номер документа : 10.1007/978-3-031-15900-8_13 , ISBN. 978-3-031-15900-8 , получено 7 декабря 2022 г.
- ^ Из ANSI / IEEE 1471-2000 .
- ^ Из Карнеги-Меллона Университета Института программной инженерии .
- ^ Из глоссария домашней страницы Human Engineering . Архивировано 13 февраля 2015 г. в Wayback Machine.
- ^ Из репозитория OPEN Process Framework (OPF). Архивировано 5 марта 2006 г. в Wayback Machine .
- ^ Из глоссария Национального центра статистики образования .
- ^ ТОГАФ
- ^ Из IEEE 1220-1998, как можно найти в их глоссарии . Архивировано 17 мая 2006 г. в Wayback Machine .
- ^ ТОГАФ
- ^ Структура метода для архитектуры инженерных систем, Дональд Файерсмит и др., 2008 г.
- ^ Фундаментальные принципы системной архитектуры , Борис Голден.
- ^ Искусство системной архитектуры, Марк Майер и Эберхардт Рехтин , 2-е изд. 2002 г.
- ^ Аббас, Карим (2023). От алгоритмов к аппаратной архитектуре . дои : 10.1007/978-3-031-08693-9 . ISBN 978-3-031-08692-2 . S2CID 251371033 .
- ^ Майклс, Пол (2022). Архитектура программного обеспечения на примере . дои : 10.1007/978-1-4842-7990-8 . ISBN 978-1-4842-7989-2 . S2CID 248408249 .
- ^ Цзэн, Жуйци; Ню, Йиру; Чжао, Юэ; Пэн, Хайян (2022). «Эволюция архитектуры программного обеспечения и исследования технологий» . В Лю, Шуай; Ма, Сюэфэй (ред.). Усовершенствованная гибридная обработка информации . Конспекты лекций Института компьютерных наук, социальной информатики и телекоммуникационной техники. Том. 416. Чам: Springer International Publishing. стр. 708–720. дои : 10.1007/978-3-030-94551-0_54 . ISBN 978-3-030-94551-0 . S2CID 246051702 .
- ^ Циманн, Йорг (2022), Циманн, Йорг (редактор), «Архитектура предприятия в двух словах» , « Основы управления архитектурой предприятия: основы управления цифровой системой в масштабе предприятия» , серия «Инжиниринг предприятия», Cham: Springer International Publishing, стр. 23–60, doi : 10.1007/978-3-030-96734-5_2 , ISBN. 978-3-030-96734-5 , получено 7 декабря 2022 г.
- ^ Мусукутва, Шеунопа Чалмерс (2022 г.), Мусукутва, Шеунопа Чалмерс (редактор), «Разработка архитектуры предприятия» , Архитектура предприятия SAP: план реализации цифровой трансформации , Беркли, Калифорния: Apress, стр. 51–92, doi : 10.1007 /978-1-4842-8575-6_3 , ISBN 978-1-4842-8575-6 , получено 7 декабря 2022 г.
- ^ Маркушеска, Настасья; Шринивасан, Венкатачалам; Вальтер, Ян-Никлас; Гиндорф, Алекс; Бидерманн, Йорн; Меллер, Фрэнк; Нагель, Бьёрн (01 июля 2022 г.). «Реализация модели системной архитектуры для автоматизированных процессов сборки кабины самолета» . Аэронавигационный журнал CEAS . 13 (3): 689–703. дои : 10.1007/s13272-022-00582-6 . ISSN 1869-5590 . S2CID 248972956 .
- ^ Выбор архитектуры стратегических систем , Брэд Дэй
Внешние ссылки [ править ]
