Разработка архитектуры ПС

Сентябрь 2, 2022

Главная
Алгебра
Разработка архитектуры ПС

Содержание

2. 09/02/2023 Содержание Понятие архитектуры Основные разновидности архитектур Архитектурные функции Контроль архитектуры
3. 09/02/2023 Что такое архитектура? Общий взгляд на ПС извне и его представление в виде системы из
4. 09/02/2023 Учет требований при создании архитектуры Основные цели разработки: Расширение – поддержка добавления новых возможностей в
5. 09/02/2023 Структуризация Выполняется в виде блочной диаграммы, отражающей иерархию компонентов Каждый блок соответствует компоненту, блоки внутри
6. 09/02/2023 Повторное использование архитектуры Многие системы строятся на общих принципах, свойственных приложениям определенной предметной области Многие
7. 09/02/2023 Архитектурные модели Представляют описание архитектуры с различных сторон Статические модели Динамические модели процессов Модели интерфейсов
8. 09/02/2023 Основные классы архитектурных моделей
9. 09/02/2023 Системная организация Отражает базовую стратегию структуризации системы Четыре основных типа организации: Системы потоков данных Репозиторий
10. 09/02/2023 Системы потоков данных Процесс обработки управляется данными Данные перемещаются между этапами обработки Основные элементы: поток
11. 09/02/2023 Варианты систем потоков данных Трансформер – входящий поток преобразуется во внутренний формат и обрабатывается последовательностью
12. 09/02/2023 Репозиторий Данные содержатся в общей базе (репозитории) Компоненты обмениваются данными неявно Необходимы средства синхронизации Удобно
13. 09/02/2023 Виды репозиториев Пассивный – входящий поток событий или транзакций вызывает обработку данных в репозитории (пример
14. 09/02/2023 Пример: CASE-система
15. 09/02/2023 Клиент-сервер Модель распределенной системы, отражающая распределение данных и процессов по компонентам Основные компоненты: Множество серверов,
16. 09/02/2023 Характеристики модели «клиент-сервер» Преимущества Простое и очевидное распределение данных Ориентированность на сетевые среды Простота расширяемости
17. 09/02/2023 Виды модели «клиент-сервер» «Толстый» клиент «Толстый» сервер Сбалансированная система Peer2Peer Распределенный клиент или сервер
18. 09/02/2023 Разновидности серверов Сервер без состояния – не хранит состояния соединений с клиентами и текущих операций
19. 09/02/2023 Модель абстрактной машины Описывает интерфейс между подсистемами Представляет систему в виде набора слоев (абстрактных машин),
20. 09/02/2023 Характеристики абстрактной машины Преимущества: Повышение уровня абстракции – возможность легко выразить сложные задачи Простота сопровождения
21. 09/02/2023 Модели управления Определяют потоки управления между подсистемами Основные модели: Централизованное управление – одна из подсистем
22. 09/02/2023 Централизованное управление Модель «вызов-возврат» Процедурная модель, когда вызов проходит от процедур верхнего уровня к нижнему.
23. 09/02/2023 Управление на базе событий Действия системы зависят от поступающих извне событий Две основных модели: Широковещательная
24. 09/02/2023 Широковещательная модель Событие передается всем подсистемам Подсистема реагирует на событие, если она умеет его обрабатывать
25. 09/02/2023 Характеристики широковещательной модели Преимущества Простота расширения – подсистема регистрируется в коммутаторе и получает события Нет
26. 09/02/2023 Система с прерываниями Гарантирует быстрый ответ на внешние события Содержит независимый механизм определения прерываний и
27. 09/02/2023 Слоистая архитектура Состоит из уровней – логически связанных коллекций элементов программного обеспечения Уровень скрывает свою
28. 09/02/2023 Архитектурные функции Обеспечивают взаимодействие между подсистемами Расширяют спецификацию ПС Реализуют механизмы взаимодействия (порты, сообщения и
29. 09/02/2023 Система портов Порт – подсистема для обслуживания очереди сообщений Имеет общесистемное обозначение Во многих случаях
30. 09/02/2023 Гибкие и жесткие порты Жесткий порт – явно указанный системный порт (по имени или номеру)
32. Скачать презентацию

Слайд 2

09/02/2023
Содержание
Понятие архитектуры
Основные разновидности архитектур
Архитектурные функции
Контроль архитектуры

Слайд 3

09/02/2023
Что такое архитектура?
Общий взгляд на ПС извне и его представление в

виде системы из взаимодействующих компонентов
Цель проектирования – выбор архитектуры, соответствующей требованиям к ПС
Задача проектирования – создание описания ПС в виде набора подсистем

Слайд 4

09/02/2023
Учет требований при создании архитектуры
Основные цели разработки:
Расширение – поддержка добавления новых

возможностей в приложение
Изменение – облегчение смены требований в процессе эксплуатации приложения
Простота – упрощение с целью возможности быстрой реализации
Эффективность – достижение эксплуатационных характеристик

Слайд 5

09/02/2023
Структуризация
Выполняется в виде блочной диаграммы, отражающей иерархию компонентов
Каждый блок соответствует компоненту,

блоки внутри блоков – вложенным подсистемам
Стрелки указывают поток данных или управления между подсистемами

Слайд 6

09/02/2023
Повторное использование архитектуры
Многие системы строятся на общих принципах, свойственных приложениям определенной

предметной области
Многие ПС имеют различные версии, основанные на одной и той же архитектуре
Используются шаблоны архитектур – справочный код (reference code)

Слайд 7

09/02/2023
Архитектурные модели
Представляют описание архитектуры с различных сторон
Статические модели
Динамические модели процессов
Модели интерфейсов

между компонентами
Модели отношений (например, DFD)
Модели развертывания

Слайд 8

09/02/2023
Основные классы архитектурных моделей

Слайд 9

09/02/2023
Системная организация
Отражает базовую стратегию структуризации системы
Четыре основных типа организации:
Системы потоков данных
Репозиторий

разделяемых данных
Разделяемые сервисы и серверы
Абстрактная машина (слоистая архитектура)

Слайд 10

09/02/2023
Системы потоков данных
Процесс обработки управляется данными
Данные перемещаются между этапами обработки
Основные элементы:

поток данных, процесс, файл

Слайд 11

09/02/2023
Варианты систем потоков данных
Трансформер – входящий поток преобразуется во внутренний формат

и обрабатывается последовательностью операций. После обработки поток преобразуется в выходной формат.
Поток транзакций – элемент потока обрабатывается согласно своему типу по собственному пути. Каждый процесс в потоке может иметь несколько выходов.

Слайд 12

09/02/2023
Репозиторий
Данные содержатся в общей базе (репозитории)
Компоненты обмениваются данными неявно
Необходимы средства синхронизации
Удобно

для обмена большими объемами данных

Слайд 13

09/02/2023
Виды репозиториев
Пассивный – входящий поток событий или транзакций вызывает обработку данных

в репозитории (пример - СУБД)
Активный – состояние репозитория вызывает процессы обработки и изменения (пример – blackboard systems)

Слайд 14

09/02/2023
Пример: CASE-система

Слайд 15

09/02/2023
Клиент-сервер
Модель распределенной системы, отражающая распределение данных и процессов по компонентам
Основные компоненты:
Множество

серверов, определяющих услуги, предоставляемые ПС
Множество клиентов, использующих сервисы системы
Коммуникационная сеть для организации доступа

Слайд 16

09/02/2023
Характеристики модели «клиент-сервер»
Преимущества
Простое и очевидное распределение данных
Ориентированность на сетевые среды
Простота расширяемости

(ввод новых услуг или изменение сервисов)
Недостатки
Нет общих разделяемых данных
Обмен данными может быть неэффективным
Требуется служба имен, указывающая перечень сервисов и их размещение

Слайд 17

09/02/2023
Виды модели «клиент-сервер»
«Толстый» клиент
«Толстый» сервер
Сбалансированная система
Peer2Peer
Распределенный клиент или сервер

Слайд 18

09/02/2023
Разновидности серверов
Сервер без состояния – не хранит состояния соединений с клиентами

и текущих операций
Сервер с состоянием – следит за действиями клиентов и позволяет сократить количество взаимодействий между сервером и клиентами

Слайд 19

09/02/2023
Модель абстрактной машины
Описывает интерфейс между подсистемами
Представляет систему в виде набора слоев

(абстрактных машин), каждый из которых предоставляет некоторый сервис
Слои известны извне только через свой интерфейс

Слайд 20

09/02/2023
Характеристики абстрактной машины
Преимущества:
Повышение уровня абстракции – возможность легко выразить сложные задачи
Простота

сопровождения за счет изолированности слоев
Повторное использование кода
Стандартизация
Недостатки:
Сложность выделения слоев в системах
Потери производительности при большом количестве слоев

Слайд 21

09/02/2023
Модели управления
Определяют потоки управления между подсистемами
Основные модели:
Централизованное управление – одна из

подсистем управляет деятельностью всех остальных
Управление на основе событий – каждая подсистема реагирует на поступающие события, источниками которых являются другие подсистемы или внешняя среда

Слайд 22

09/02/2023
Централизованное управление
Модель «вызов-возврат»
Процедурная модель, когда вызов проходит от процедур верхнего уровня

к нижнему. Применяется в последовательных системах.
Модель менеджера
Один из компонентов определяет моменты старта, завершения и взаимодействия между остальными элементами системы.

Слайд 23

09/02/2023
Управление на базе событий
Действия системы зависят от поступающих извне событий
Две основных

модели:
Широковещательная модель
Системы с прерываниями

Слайд 24

09/02/2023
Широковещательная модель
Событие передается всем подсистемам
Подсистема реагирует на событие, если она умеет

его обрабатывать
Применяется коммутатор – система подписки на определенные события

Слайд 25

09/02/2023
Характеристики широковещательной модели
Преимущества
Простота расширения – подсистема регистрируется в коммутаторе и получает

события
Нет нужды знать имя и расположение корреспондента
Недостатки
Неизвестно, будет ли обработано событие
Возможен конфликт из-за наличия систем, регистрирующих одинаковые события

Слайд 26

09/02/2023
Система с прерываниями
Гарантирует быстрый ответ на внешние события
Содержит независимый механизм определения

прерываний и вызова соответствующего обработчика
Обработчик может вызывать дополнительные процедуры

Слайд 27

09/02/2023
Слоистая архитектура
Состоит из уровней – логически связанных коллекций элементов программного обеспечения
Уровень

скрывает свою функциональность от других и предоставляет ее через интерфейс
Система легко модернизируется

Слайд 28

09/02/2023
Архитектурные функции
Обеспечивают взаимодействие между подсистемами
Расширяют спецификацию ПС
Реализуют механизмы взаимодействия (порты, сообщения

и др.)

Слайд 29

09/02/2023
Система портов
Порт – подсистема для обслуживания очереди сообщений
Имеет общесистемное обозначение
Во многих

случаях реализуется на уровне ОС

Слайд 30

09/02/2023
Гибкие и жесткие порты
Жесткий порт – явно указанный системный порт (по

имени или номеру)
Гибкий порт – виртуальный порт, используемый в программе. При запуске связывается с фиксированным жестким портом.

Разработка архитектуры ПС

Содержание

09/02/2023СодержаниеПонятие архитектурыОсновные разновидности архитектурАрхитектурные функцииКонтроль архитектуры

09/02/2023Что такое архитектура?Общий взгляд на ПС извне и его представление в

09/02/2023Учет требований при создании архитектурыОсновные цели разработки:Расширение – поддержка добавления новых

09/02/2023СтруктуризацияВыполняется в виде блочной диаграммы, отражающей иерархию компонентовКаждый блок соответствует компоненту,

09/02/2023Повторное использование архитектурыМногие системы строятся на общих принципах, свойственных приложениям определенной

09/02/2023Архитектурные моделиПредставляют описание архитектуры с различных сторонСтатические моделиДинамические модели процессовМодели интерфейсов

09/02/2023Основные классы архитектурных моделей

09/02/2023Системная организацияОтражает базовую стратегию структуризации системыЧетыре основных типа организации:Системы потоков данныхРепозиторий

09/02/2023Системы потоков данныхПроцесс обработки управляется даннымиДанные перемещаются между этапами обработкиОсновные элементы:

09/02/2023Варианты систем потоков данныхТрансформер – входящий поток преобразуется во внутренний формат

09/02/2023РепозиторийДанные содержатся в общей базе (репозитории)Компоненты обмениваются данными неявноНеобходимы средства синхронизацииУдобно

09/02/2023Виды репозиториевПассивный – входящий поток событий или транзакций вызывает обработку данных

09/02/2023Пример: CASE-система

09/02/2023Клиент-серверМодель распределенной системы, отражающая распределение данных и процессов по компонентамОсновные компоненты:Множество

09/02/2023Характеристики модели «клиент-сервер»ПреимуществаПростое и очевидное распределение данныхОриентированность на сетевые средыПростота расширяемости

09/02/2023Виды модели «клиент-сервер»«Толстый» клиент«Толстый» серверСбалансированная системаPeer2PeerРаспределенный клиент или сервер

09/02/2023Разновидности серверовСервер без состояния – не хранит состояния соединений с клиентами

09/02/2023Модель абстрактной машиныОписывает интерфейс между подсистемамиПредставляет систему в виде набора слоев

09/02/2023Характеристики абстрактной машиныПреимущества:Повышение уровня абстракции – возможность легко выразить сложные задачиПростота

09/02/2023Модели управленияОпределяют потоки управления между подсистемамиОсновные модели:Централизованное управление – одна из

09/02/2023Централизованное управлениеМодель «вызов-возврат»Процедурная модель, когда вызов проходит от процедур верхнего уровня

09/02/2023Управление на базе событийДействия системы зависят от поступающих извне событийДве основных

09/02/2023Широковещательная модельСобытие передается всем подсистемамПодсистема реагирует на событие, если она умеет

09/02/2023Характеристики широковещательной моделиПреимуществаПростота расширения – подсистема регистрируется в коммутаторе и получает

09/02/2023Система с прерываниямиГарантирует быстрый ответ на внешние событияСодержит независимый механизм определения

09/02/2023Слоистая архитектураСостоит из уровней – логически связанных коллекций элементов программного обеспеченияУровень

09/02/2023Архитектурные функцииОбеспечивают взаимодействие между подсистемамиРасширяют спецификацию ПСРеализуют механизмы взаимодействия (порты, сообщения

09/02/2023Система портовПорт – подсистема для обслуживания очереди сообщенийИмеет общесистемное обозначениеВо многих

09/02/2023Гибкие и жесткие портыЖесткий порт – явно указанный системный порт (по

Похожие презентации