Тема 2 Архітектура інформаційних системde1c9452f2a... · Тема...

Тема 2Архітектура інформаційних системМОДЕЛІ ТА МЕТОДИ ПРОЕКТУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

Мета: ознайомитись з поняттям та типами архітектур інформаційних систем; дослідити архітектурний підхід до проектування ІС; ознайомитись з компонентами ІС.

Питання теми1. Поняття архітектури ІС. Типи архітектур. 2. Архітектурний підхід до проектування ІС.3. Значення та характеристика програмного

забезпечення в ІС.4. Функціональні компоненти ІС. 5. Платформна архітектура ІС. 6. Поняття і класифікація архітектурних стилів.

Фреймворки. 7. Інтеграція ІС. Сервіс-орієнтована архітектура

Проектування ІС – Класифікація ІС

Поняття архітектури ІС

Архітектура

Модель

Структура

Функції

Взаємозв'язок

2.1 Поняття архітектури інформаційної системи. Типи архітектур

Проектування ІС – Класифікація ІС

Типи ризиків при виборіархітектури ІС

2.1 Поняття архітектури інформаційної системи. Типи архітектур

проектні розробки технічні

бізнес-ризики

невизначеності операційні

• модель, що визначає вартість володіння нею через наявну інфраструктуру

Архітектура ІС

Проектування ІС – Класифікація ІС

Корпоративна архітектура ІС

2.1 Поняття архітектури інформаційної системи. Типи архітектур

5

4

3

2

1

Бізнес-стратегії та бізнес-процеси

Програмні додатки

Бізнес-архітектура

Середовище для реалізації та

інтеграції бізнес-додатківІТ-архітектура

Сховища даних та СУБД Архітектура даних

Програмна архітектура

Апаратні засоби Технічна архітектура

Проектування ІС – Класифікація ІС

Мікро- та макроархітектури ІС

2.1 Поняття архітектури інформаційної системи. Типи архітектур

ІТ-

архітектура

Архітектура даних

Програмна архітектура

Мікро архітектура

Макро архітектура

будова всієї ІС, як сукупності підсистем

внутрішня будова конкретної підсистеми

Проектування ІС – Класифікація ІС

Мікро- та макроархітектури ІС

2.1 Поняття архітектури інформаційної системи. Типи архітектур

Методи: абстракції декомпозиції інкапсуляції

Обсяг інформації

Складність завдання обробки

Кількість завдань обробки

Проектування ІС – Класифікація ІС

Принципи оцінки взаємного впливу підсистем

2.1 Поняття архітектури інформаційної системи. Типи архітектур

• мале число залежностей між підсистемами;

• слабка залежність однієї підсистеми від змін в іншій;

• високий ступінь повторного використання підсистем

low couplіng

Проектування ІС – Класифікація ІС

Принципи оцінки взаємного впливу підсистем

2.1 Поняття архітектури інформаційної системи. Типи архітектур

• сильне зчеплення всередині підсистеми

• тісний зв’язок функції між собою

• невеликі обсяги роботи

hіgh cohesіon

Проектування ІС – Класифікація ІС

Підходи до проектування ІС

2.2 Архітектурний підхід до проектування інформаційної системи

Під

ход

иКалендарний

Процес керування вимогами

Процес розробки документації

Система керування якістю

Архітектурний

Проектування ІС – Класифікація ІС

Підходи до проектування ІС.Архітектурний підхід

2.2 Архітектурний підхід до проектування інформаційної системи

• створення фреймворка – каркаса з легкою адаптацією під потреби конкретної системи

Суть

• розробка багаторазово використовуваного каркаса

• створення системи на основі каркаса

Задачі

• можливість досить швидко змінювати функціональність системи за рахунок ітеративності процесу проектування

Переваги

Проектування ІС – Класифікація ІС

Характеристики якості програмного забезпечення

2.2 Значення програмного забезпечення в інформаційних системах

• сукупність характеристик можливості задовольняти визначені або умовні потреби всіх зацікавлених осіб

Якість

аспекти

Внутрішня якість

Зовнішня якість

Контекстна якість

характеристики ПЗ

поведінкові характеристики ПЗ

відчуття користувачів при різних контекстах використання

ІSO 9126

Проектування ІС – Класифікація ІС

Характеристики внутрішньої та зовнішньої якості програмного

забезпечення

2.2 Значення програмного забезпечення в інформаційних системах

Хар

акте

ри

сти

ки я

кост

і

Функціональність

Надійність

Продуктивність

Зручність використання

Зручність супроводу

Переносимість

функціональна придатність

здатність вирішувати потрібний набір завдань

точність

здатність до взаємодії

захищеність

відповідність стандартам і правилам

Проектування ІС – Класифікація ІС

Характеристики якості програмного забезпечення

2.2 Значення програмного забезпечення в інформаційних системах

ІSO 9126

зрілість

стійкість до відмов

здатність утримувати певний рівень працездатності

здатність до відновлення

відповідність надійності

Надійність

Проектування ІС – Класифікація ІС

Характеристики якості програмного забезпечення

2.2 Значення програмного забезпечення в інформаційних системах

ІSO 9126

тимчасова

ефективність використання ресурсів

відповідність продуктивності

Продуктивність

зрозумілість

зручність роботи і навчання

привабливість

Зручність використання

відповідність стандартам

Проектування ІС – Класифікація ІС

Характеристики якості програмного забезпечення

2.2 Значення програмного забезпечення в інформаційних системах

ІSO 9126

аналізуємість

зручність внесення змін

стабільність

зручність перевірки

відповідність стандартам

Зручність супроводу

Проектування ІС – Класифікація ІС

Характеристики якості програмного забезпечення

2.2 Значення програмного забезпечення в інформаційних системах

ІSO 9126

адаптованість

зручність установки

здатність до співіснування

зручність заміни

відповідність стандартам

Переносимість

Функціональні групи компонентів ІС

2.3 Функціональні компоненти інформаційних систем

Програмна система

Компонент подання

Прикладний компонент

Компонент керування ресурсами

забезпечення взаємодії користувачів із програмою – інтерфейс користувача

набір правил й алгоритмів реалізації функцій системи, реакцій на дії користувача

зберігання, модифікація, вибірка й видалення даних, пов’язаних з

розв’язуваним прикладним завдань

Напрямки розвитку платформних архітектур ІС

2.3 Платформні архітектури інформаційних систем

Різ

но

вид

и

Автономні

функціональні компоненти системи на одному фізичному пристрої

відсутність зв’язків із зовнішнім середовищем

Централізовані виконання необхідних завдань на спеціально відведеному вузлі

Розподіленіфункціональні компоненти

розподіляються по вузлах залежно від цілей і завдань

«файл-сервер»

«клієнт-сервер»

web-додатки

Розподілена архітектура ІС.«файл-сервер»

2.3 Платформні архітектури інформаційних систем

Файл-серверКлієнт 1 Клієнт 2 Клієнт 3

+ багатокористувальницький режим роботи;

+ централізоване керування правами доступу до загальних даних;

+ низька вартість розробки;+ висока швидкість розробки

послідовний доступ до даних відсутність гарантії їхньої цілісності; продуктивність

Розподілена архітектура ІС.«клієнт-сервер»

2.3 Платформні архітектури інформаційних систем

+ багатокористувальницький режим роботи;

+ гарантія цілісності даних;+ наявність механізмів керування правами

доступу до ресурсів сервера;+ розподілу функцій між вузлами мережі

високий рівень технічного персоналу; вихід з ладу сервера можеспричинити непрацездатність всієїсистеми; висока вартість устаткування

Сервер БДКлієнт 1 Клієнт 2 Клієнт 3

Варіанти розподілу функціональних додатків

2.3 Платформні архітектури інформаційних систем

Розподілена архітектура ІС.web-сервіс

2.3 Платформні архітектури інформаційних систем

EJB (Enterprіse JavaBeans).

DCOM (DіstrіbutedComponent Object

Model).

CORBA (The Common Object Request

Broker Archіtecture)

Сервер

Клієнт

EJB-компонент

EJB-об ект

ПК 1

ПК 2

Програмний компонент

Програмний компонент

Об’єкт 1

Об’єкт 2

Сервер

Клієнт

Поняття архітектурного стилю

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

• подібність у підходах до реалізації поставлених завдань, обумовлене досвідом

Архітектурний стиль

перелік компонентів системи способи взаємодії компонентів умови взаємодії компонентів

Типи архітектурних стилів

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

Поняття фреймворку

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

• загальноприйняті архітектурно-структурні рішення й підходи до проектування

Фреймворк

загальне рішення складного завдання

Класифікація фреймворків

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

Приклади фреймворків. Фреймворк Захмана

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

Артефакти системи

Дані

Функціональність

Моделі

Специфікації

Документи

використовувані дані

процеси й функції

місця виконання процесів

організація й персоналії

керуючі події

мета й обмеження

Приклади фреймворків. Фреймворк Захмана. Опис системи

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

Використовувані дані

(що?)

Процеси й функції (як?)

Місця виконання процесів (де?)

Організації й персоналії

(хто?)

Керуючі події (коли?)

Мета й обмежен

няКонтекст Список

основних сутностей

Основні бізнес-процеси

Територіальне розміщення організації

Важливі зовнішні

організації

Список подій Бізнес-стратегія

Аналітик

Бізнес-модель

Відносини між

сутностями

Докладний опис бізнес- процесів

Система логістики Модель потоків даних

Базовий графік робіт

Дерево цілей, Бізнес-

план

Топ-менеджер

Системнамодель

Концептуальні моделі

даних

Архітектура додатків

Архітектура розподіленої

системи

Інтерфейси користувача

Модель роботи з подіями

Бізнес-правила

Архітектор

Технологічна модель

Фізична модель даних

Програмно-апаратна

архітектура

Технологічна архітектура

Архітектура подання

Алгоритми обробки подій

Правила обробки

подій

Розробник

Детальнийопис

Специфікації форматів

даних

Виконуваний код Архітектура мережі

Ролі й права користувачів

Обробка подій за допомогою

переривань

Алгоритми роботи системи

Адміністратор

Функціонуючаорганізація

Дані Реалізована функціональність

Функціонуюча мережна

інфраструктура

Організаційна структура

організації

Історія функціонування

системи

Реалізовані

стратегії

Користувач

Приклади фреймворків. Фреймворк TOGAF

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

Архітектурні домени

бізнес-архітектура

архітектура рівня додатків

архітектура рівня даних

технологічна архітектура

Складові фреймворку

ADM-методика

фреймворкархітектурного опису

архітектурний континуум організації

еталонні моделі TOGAF

фреймворк організації

Приклади фреймворків. Стадії фреймворку TOGAF

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

АB

C

DE

F

G

H

Управління вимогами

Попередня стадія

Architecture Vision

Business Architecture

Information Systems Architecture

Technology Architecture

Opportunities and Solutions

Migration Planning

Implementation Governance

Architecture Change Management

Приклади фреймворків. Фреймворк DoDAF

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

Елементи фреймворку

моделі

види

точки зору

• Підвищена надійність збереження

• Повторне використання

Орієнтація на дані

Системи: системи збору, зберігання та аналізу даних для СППР

Приклади фреймворків. Фреймворк DoDAF

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

Моделі

таблиці

структурні аспекти

поведінкові аспекти

взаємозв'язок між типами інформації

онтології;

картинки у вільному форматі;

тимчасові діаграми

Подання

документи

таблиці

графіки

Діаграми

Точки зору

Впорядкована безліч видів

DoDAF 2.0: узагальнена визначає потенційні можливості визначає дані та інформацію визначає способи подання та структури даних; операційна проектна сервісна враховує стандарти

Приклади фреймворків. Мета-модель даних DoDAF

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

засіб, що забезпечує обмін інформацією між

моделями

розширення концептуальної

моделі атрибутами

архітектура в нетехнічних

термінах

Концептуальна модель

Логічна модель

Специфікація обміну даними

Приклади фреймворків. Базові принципи DoDAF

2.3 Поняття й класифікація архітектурних стилів

Чітка орієнтація на цілі. Простота і зрозумілість. Полегшення процесу прийняття рішень. Використання для порівняння різних архітектур. Використання стандартних типів даних. Терміни даних. Організація для групової роботи. Використання в мережевому середовищі.

Підходи до інтеграції ІС

2.4 Інтеграція інформаційних систем

• об’єднання корпоративних додатків в одній організації

Внутрішня - Enterprise Application Integration

• інтеграцію інформаційних систем організацій

Зовнішня - Business-to-Business Application

Рівень данихРівень бізнес-

функцій і бізнес-об’єктів

Рівень бізнес-процесів

Портали

Підходи до інтеграції ІС. Інтеграція на рівні даних

2.4 Інтеграція інформаційних систем

Технологічні рішення: системи реплікації даних; федеративні бази даних; використання API для доступу до EPR-системам

Єдиний програмний інтерфейс для роботи з базами даних

Підходи до інтеграції ІС. Інтеграція на рівні бізнес-функцій і бізнес об’єктів

2.4 Інтеграція інформаційних систем

Реалізація спільно використовуваних служб (сервісів)

• бізнес-функції ≡ бізнес-сервіси

сервісно-орієнтована архітектура

• бізнес-функції ≡ бізнес-об’єкти

компонентний підхід

Підходи до інтеграції ІС. Інтеграція на рівні бізнес-процесів.

2.4 Інтеграція інформаційних систем

Розрізняється залежно від рівня інтеграції

• Взаємодія багатьох серверів

Внутрішня інтеграція

• Взаємодія двох серверів

Зовнішня інтеграція

Портали графічні інтерфейси бізнес-процесів

Інтеграція корпоративних

додатків

A2A (Application-to-Application

Integration)

Додатки з різних ІС

системи B2B (Business-to-

Business Integration

Завдання процесу інтеграції систем.

2.4 Інтеграція інформаційних систем

• об’єднання функцій додатків або модулів для надання нової функціональності

Призначення

Топології інтеграції

2.4 Інтеграція інформаційних систем

Точка-точка Шлюз Шина

Корпоративна сервісна шина Enterprise Service Bus

2.4 Інтеграція інформаційних систем

• реалізація внутрішньої і зовнішньої інтеграції• підтримка принципу реалізації сервіс-орієнтованої

архітектури

Характеристика

• надання інтерфейсів взаємодії;• відправлення і маршрутизація повідомлень;• перетворення даних;• реакція на події;• управління політиками;• віртуалізація.

Функції ESB:

• велика пропускна здатність;• підтримка декількох стилів інтеграції;• забезпечення різних способів роботи

Вимоги користувачів

Типова структура інтеграційної системи

2.4 Інтеграція інформаційних систем

ВисновкиАрхітектура програмних систем:

організація програмної системи;

вибір структурних елементів системи з їх інтерфейсами;

поведінка елементів у взаємодії з іншими елементами;

об’єднання елементів у підсистеми;

архітектурний стиль