Realtek High Definition Audio R2.74

Windows 7-8-8.1 Driver

فصل 9 : طراحی معماري
طراحی معماري نشانگر ساختمان داده ها و مولفه هاي برنامه اي است که براي ساخت یک سیستم کامپیوتري مورد نیازند.
سبک معماري که سیستم به خود می گیرد ساختار و خواص مولفه هاي تشکیل دهنده سیستم و روابط میان همه مولفه هاي
معماري سیستم ، در این طراحی معماري در نظر گرفته می شود .
طراحی معماري با طراحی داده ها شروع می شود وسپس با به دست آوردن یک یا چند نمایش از ساختار معماري سیستم ادامه
می یابد . سبک ها یا الگوهاي معماري متفاوت تحلیل میشوند تا ساختاري به دست آید که بیشترین مناسبت را با صفات کیفیتی و
خواسته هاي مشتري داشته باشد . پس از این که این سبک معماري انتخاب شد ، جزئیات این معماري با استفاده از یک روش
طراحی معماري تعیین خواهد شد.
معماري نرم افزار
معاري نرم افزار عملیاتی نیست بلکه نمایشی است که به کمک آن می توانید 1- میزان اثربخشی طراحی را در براورده ساختن
خواسته هاي بیان شده تحلیل کنید ، 2- در مرحله اي که اعمال تغییرات طراحی هنوز آسان است ، آلترناتیوهایی براي معماري در
نظر بگیرید و 3- خطرات مرتبط با ساخت نرم افزار را کاهش دهید.
نکته کلیدي: معماري نرم افزار باید ساختار یک سیستم و شیوه همکاري داده ها و مولفه هاي عملیاتی با یکدیگر را مدلسازي کند.
اهمیت معماري در چیست؟
- نمایش معماري نرم افزار ، برقراري ارتباط بین طرفهاي ذینفع در توسعه یک سیستم کامپیوتري را میسر می سازد .
- معماري ، تصمیم گیریهاي زودهنگامی را که بر همه ي کارهاي بعدي مهندسی نرم افزار تاثیر عمیق می گذارند ، برجسته می
سازد. و با همان میزان از اهمیت ، موفقیت نهایی سیستم را به عنوان یک موجودیت عملیاتی نمایان می سازد.
یک مدل نسبتا کوچک و قابل درك از چگونگی ساخت یافتگی و چگونگی همکاري مولفه هاي آن تشکیل می دهد » - معماري
توصیفهاي معماري
توصیف معماري در واقع مجموعه اي از محصولات کاري است که نماهاي متفاوتی از سیستم را ارائه می دهد . توصیف معماري
یک سیستم نرم افزاري است که باید خصوصیاتی را از خود نشان دهد .
نکته کلیدي: مدل معماري نمایی کلی از سیستم فراهم می آورد بطوریکه که مهندس نرم افزار می تواند آنرا به عنوان یک کل
بررسی کند .
ژانرهاي معماري
اگرچه اصول بنیادي طراحی معماري در تمامی انواع معماري کاربرد دارند ژانر معماري غالبا رویکرد معماري مشخصی را در
ساختاري که قرار است ساخته شود دیکته می کند .
ژانرهاي معماري براي سیستم هاي کامپیوتري شامل :
هوش مصنوعی ،تجاري و غیرانتفاعی،ارتباطی ،پردازش محتویات، دستگاه ها ، ورزش وتفریح ، مالی ، بازیها، دولتی ، صنعتی ،
حقوقی ، پزشکی و .... می باشد.
سبکهاي معماري
نرم افزاري که براي سیستم هاي کامپیوتري ساخته می شود ، یکی از چند سبک معماري را از خود نشان می دهد هر سبک
گروهی از سیستم ها را توصیف می کند که شامل موارد زیر می باشد:
-1 مجموعه اي از مولفه ها که وظیفه اي براي سیستم به انجام می رساند .
میان مولفه ها را امکان پذیر می سازند . « برقراري ارتباط، هماهنگ سازي و همکاري » -2 مجموعه اي از کانکتورها که
-3 قید و بند هایی که تعیین می کنند مولفه ها را چگونه می توان با هم منسجم ساخت و سیستم را ایجاد کرد .
-4 مدلهاي معنا شناسی که طراح به کمک آنها می تواند خواصکلی سیستم را با تحلیل خواصبخش هاي سازنده آن درك کند.
طبقه بندي مختصر سبکهاي معماري
معماري هاي داده محور : محور این نوع معماري را یک انبار داده ها تشکیل می دهد ، که دستیابی به آن غالبا توسط مولفه
هاي دیگري صورت می گیرد که داده هاي موجود در این انبار را به هنگام اضافه ، حذف یا به طریقی دیگر اصلاح می کند .
شکل زیر نمونه اي از سبک معماري داده محور است که نرم افزار کالینت به یک مخزن مرکزي دستیابی دارد در برخی موارد این
مخزن داده ها منفعل است به این معنی که نرم افزار کلاینت مستقل از هرگونه تغییراتی در داده ها یا کنش هاي سایر نرم افزارهاي
کلاینت به این داده ها دستیابی دارد با تغییر این رویکرد مخزن به یک تخته سیاه تغییر ماهیت می دهد که هرگاه داده هاي مورد
نظر کلاینت تغییر کند، کلاینت را از آن آگاه می سازد.
معماري داده محور ، یکپارچگی و انسجام را ارتقاء می بخشد یعنی مولفه هاي موجود را می توان تغییر داد و مولفه هاي کلاینت
جدیدي را به معماري افزود بی آنکه نیازي باشد نگران کلاینت هاي دیگر باشیم . بعلاوه داده ها را می توان با استفاده از ساز و
یعنی مولفه ي تخته سیاه به هماهنگ کردن انتقال اطلاعات میان کلاینت ها کمک می » کار تخته سیاه میان کلاینت ها تبادیل کذد
مولفه هاي کلاینت، فرایندها را مستقل از هم اجرا می کنند. . « کند
معماري جریان داده این معماري هنگامی به کار برده می شود که قرار باشد داده هاي ورودي از طریق یک سري مولفه هاي
محاسباتی و دستکاري ، به داده هاي خروجی تبدیل شوند . الگوي لوله و فیلتر شامل مجموعه اي از مولفه ها موسوم به فیلتر ،
می شود که توسط یک سري لوله به هم متصل می شوند ، این لوله ها داده ها را از مولفه اي به مولفه بعدي ارسال می کنند . هر
فیلتر مستقل از مولفه هاي فوقانی و زیرین خود عمل میکند ، طوري طراحی می شود که داده هاي ورودي را در شکلی معین
پذیرا باشد و داده هاي خروجی را با شکل خاص تولید می کند .
معماري هاي فراخوانی
به کمک این سبک معماري می توانید به ساختاري براي برنامه دست پیدا کنید که اصلاح و تغییر دادن ابعاد آن نسبتا آهسته باشد .
در این گروه چند سبک فرعی وجود دارد:
معماري هاي برنامه اصلی/ زیر برنامه . در این ساختار کلاسیک برنامه ، تابع به یک سلسله مراتب کنترلی تجزیه می شود که در
چند مولفه از برنامه را فرا می خواند که هر یک به نوبه خود ممکن است مولفه هاي دیگري را فراخوانی « اصلی » آن یک برنامه
کند.
در میان چندین کامپیوتر روي یک شبکه « برنامه اصلی/ زیربرنامه » معماري هاي فراخوانی روالهاي راه دور. مولفه هاي معماري
توزیع می شوند .
معماري لایه اي . ساختار اصلی یک معماري لایه اي در شکل زیر نشان داده شده است . تعدادي لایه هاي متفاوت تعریف می
شود که هر یک عملیاتی را انجام می دهند و به طور تدریجی به دستورات ماشین نزدیک تر می شود . در لایه خارجی ، مولفه ها
به عملیات واسط کاربر سرویس می دهند . در لایه داخلی ، مولفه ها ، ارتباط با سیستم عامل را برقرار می کنند . لایه هاي میانی
خدمات و عملکرد هاي اصلی نرم افزار را فراهم می آورند.
الگوهاي معماري:
به مساله اي با کاربرد خاص در حیطه اي مشخصو تحت مجموعه اي از محدودیت ها و قید و بند ها می پردازند ، و می تواند
به عنوان مبنایی براي طراحی معماري عمل کند.
طراحی معماري: به موازاتی که طراحی آغاز می شود به نرم افزاري که قرار است توسعه یابد باید در حیطه ي کاري قرار داده
شود ، یعنی طراحی باید موجودیت هاي خارجی را که نرم افزار با آنها تعامل دارد و نیز ماهیت تعامل را تعریف کند.
نمایش سیستم در حیطه کاري
در سطح طراحی معماري، معماري نرم افزار براي مدل سازي شیوه ي تعامل نرم افزار با موجودیت هاي خارج از مرزهاي خود از
استفاده می کند. سیستم هاي مافوق: سیستم هایی که از سیستم هدف به عنوان بخشی از الگوي ( ACD) نمودار حیطه معماري
پردازشی سطح بالاتر استفاده می کنند . سیستم هاي زیردست : سیستم هایی که توسط سیستم هدف به کار گرفته می شوند و داده
ها یا پردازش مورد نیاز براي کامل کردن قابلیت هاي عملیاتی سیستم هدف را می سازند .
سیستم هاي سطح نظیر: سیستم هایی که در سطح نظیربه نظیر تعامل دارد.
کنش گرها: موجودیت ها که با تولید یا مصرف اطلاعات مورد نیاز براي پردازش هاي ضروري با سیستم هدف تعامل دارند .
هر کدام از این موجودیت هاي خارجی از طریق یک واسطه با سیستم هدف ارتباط برقرار می کند .
تعریف نمونه هاي اولیه :
نمونه هاي اولیه کلاسی الگویی است که یک انتزاع هسته اي نشان می دهد که در طراحی معماري براي یک هدف اهمیت
حیاتی دارد که شامل :
گره : مجموعه یکپارچه از عناصر ورودي و خروجی که قابلیت امنیتی منزل را نشان می دهد براي مثال یک گره ممکن است از
-1 حسگرهاي گوناگون 2- انواع شاخصهاي آژیر تشیکل شده باشد.
شاخص: انتزاعی که همه سازوکارها را نشان می دهد تا مشخصکند که شرایط کشتار رخ داده است .
آشکار ساز: انتزاعی که شامل همه تجهیزات حسگر می شوند و اطلاعات را به درون سیستم هدف تغذیه می کند .
کنترل گر: انتزاعی که نشان دهنده ي سازوکاري براي مسلح کردن یا غیر مسلح کردن یک گره است .
پالایشمعماري به مولفه ها :
- مدیریت ارتباطات خارجی
- پردازش پانل کنترلی
- مدیریت آشکارسازها
- پردازش هشدارها
روشهاي تحلیل توازن هاي معماري :
یک روش تحلیل توازن هاي معماري توسعه داده است که براي معماري هاي نرم افزار ، یک SEI موسسه مهندسی نرم افزار
فرایند ارزیابی تکراري تدارك می بیند . فعالیت هاي تحلیل طراحی زیر به صورت تکراري اجرا می شود :
-1 جمع آوري سناریوها
-2 روشن کردن خواسته ها
-3 توصیف سبک ها
-4 ارزیابی صفات کیفیتی با در نظر گرفتن هر صفت به طور مجزا
-5 شناسایی حساسیت صفات کیفیتی
-6 نقد معماري هاي کاندیدا
پیچیدگی معماري
یک تکنیک سودمند براي ارزیابی پیچیدگی کلی یک معماري عبارتند از در نظر گرفتن وابستگی هاي میان مولفه هاي موجود در
معماري ، این وابستگی ها توسط جریان اطلاعات /کنترل موجود در سیستم به دست می آید . ژائو سه نوع وابستگی را پیشنهاد
می کند :
-1 وابستگی اشتراکی : نشانگر روابط میان مصرف کننده هایی که از یک منبع مشترك استفاده می کنند یا تولید کننده هایی که
براي مصرف کننده اي مشترك تولید می کنند .
-2 وابستگی جریانی : نشان دهنده ي روابط میان تولید کننده ها و مصرف کننده هاي منابع .
-3 وابستگی مفید: نشانگر قید و بندهایی حاکم بر جریان نسبی کنترل در میان مجموعه اي از فعالیت ها .
زبان هاي توصیف معماري
ابزار معنایی و نحوي را براي توصیف معماري نرم افزار فراهم می آورد. ADL زبان توصیف معماري
نگاشتمعماري ها با بکارگیري جریان داده ها :
یکی از روشهاي مربوط به نگاشت معماري ، روش فراخوانی و بازگشت است . گذار از جریان اطلاعات به ساختار برنامه به
عنوان بخشی از فرایند شش مرحله اي انجام می شود :
-1 نوع جریان اطلاعات تعیین می شود .
-2 مرز هاي جریان اطلاعات مشخصمی شود .
به یک ساختار برنامه اي نگاشت می شود . DFD -3
-4 سلسله مراتب کنترلی تعریف می شود .
-5 ساختار حاصل با استفاده از موازین و اصول طراحی مورد پالایش قرار می گیرد.
-6 توصیف معماري پالایش شده تعیین می شود .
نگاشت تبدیل
با خصوصیات جریان تبدیل به یک سبک معماري مشخص را امکان پذیر DFD به مجموعه مراحلی گفته می شود که نگاشت از
می کند براي نگاشت طراحی جریان داده به یک معماري باید مراحل زیر طی کنیم:
مرحله 1- بازبینی مدل سیستم بنیادي
مرحله 2- بازبینی و پالایش نمودار جریان داده ها براي نرم افزار
داراي ویژگیهاي جریان تراکنشی است یا جریان تبدیلی . DFD مرحله 3- تعیین اینکه آیا
مرحله 4- جداسازي مرکز تبدیل با مشخصکردن مرزهاي جریان ورودي و خروجی .
مرحله 5- اجراي فاکتور بندي سطح اول یک کنترل گر اصلی
مرحله 6- اجراي فاکتور بندي سطح دوم
مرحله 7- پالایش نخستین تکرار معماري با استفاده از اصول طراحی براي بهبود بخشیدن به کیفیت نرم افزار.
هدف 7 مرحله فوق توسعه یک نمایش معماري از نرم افزار است .
همچنین یک عنصر مدل تحلیل ، مجموعه اي از نمودار هاي جریان داده هاست که جریان اطلاعات را داخل قابلیت امنیتی منزل
توصیف می کند .
پالایش طراحی معماري
پالایش معماري باید به دنبال کوچکترین تعداد مولفه هایی باشد که با پیمانه بندي اثربخش سازگار باشد. و نیز به دنبال ساختمان
هاي داده اي با کمترین پیچیدگی باشد که خواسته هاي اطلاعاتی را به طرزي مناسب پاسخگو باشد.