系統(tǒng)架構(gòu)過程基礎(chǔ)知識(shí)匯總

1.目的

系統(tǒng)架構(gòu)過程的目的是生成系統(tǒng)架構(gòu)備選方案，選擇框架利益攸關(guān)方關(guān)注并滿足系統(tǒng)需求的一個(gè)或多個(gè)備選方案，并在一組一致的視圖中表達(dá)這一點(diǎn)。。

應(yīng)該注意的是，下面的架構(gòu)活動(dòng)與系統(tǒng)定義活動(dòng)和概念定義活動(dòng)都是重疊的。特別地，操作和業(yè)務(wù)環(huán)境的關(guān)鍵方面，以及某些利益攸關(guān)方的需求，強(qiáng)烈地影響架構(gòu)開發(fā)和描述所采用的方法。此外，架構(gòu)活動(dòng)將推動(dòng)選擇和適應(yīng)所選擇的解決方案集成方法。

2.過程的活動(dòng)

在此過程中執(zhí)行的主要活動(dòng)和任務(wù)包括:

3.初始化系統(tǒng)架構(gòu)的定義

建立對(duì)系統(tǒng)所需要的使用環(huán)境/環(huán)境的理解，以建立對(duì)利益攸關(guān)方關(guān)注點(diǎn)的洞察力。為此，分析相關(guān)的市場(chǎng)、行業(yè)、利益相關(guān)方、企業(yè)、業(yè)務(wù)、運(yùn)營(yíng)、使命、法律和其他有助于理解可以指導(dǎo)系統(tǒng)架構(gòu)視圖和模型定義的透視圖的信息。

捕獲利益攸關(guān)方關(guān)注的問題(例如?？缭较到y(tǒng)生命周期各階段的期望或約束)。這些問題通常與與各階段有關(guān)的系統(tǒng)的關(guān)鍵特性有關(guān);它們應(yīng)該被轉(zhuǎn)換成或合并到系統(tǒng)需求中。

處理操作條件(例如，安全性、安全性、可靠性、人為因素、接口、環(huán)境條件)和生命周期約束(例如，維護(hù)、處置、部署)的標(biāo)簽系統(tǒng)需求會(huì)影響架構(gòu)要素的定義。

建立架構(gòu)路線圖和策略，其中應(yīng)包括方法、建模技術(shù)、工具、任何支持系統(tǒng)、產(chǎn)品或服務(wù)的需求、過程需求(例如，度量方法和方法)、評(píng)估過程(例如，評(píng)審和標(biāo)準(zhǔn))。

計(jì)劃產(chǎn)品或服務(wù)的獲取(需要、需求、采購(gòu))。

4.定義必要的架構(gòu)觀點(diǎn)

基于確定的利益攸關(guān)方關(guān)注點(diǎn)，確定可能支持模型和視圖開發(fā)的相關(guān)架構(gòu)視點(diǎn)和架構(gòu)框架。

5.開發(fā)候選架構(gòu)模型和視圖

使用相關(guān)的建模技術(shù)和工具，并結(jié)合利益攸關(guān)方的需求和需求過程以及系統(tǒng)需求過程，確定系統(tǒng)的環(huán)境，包括外部環(huán)境要素的邊界。這個(gè)任務(wù)包括識(shí)別相關(guān)系統(tǒng)與外部要素的關(guān)系、接口或連接、交換和交互。此任務(wù)允許定義或理解其使用環(huán)境中的預(yù)期操作場(chǎng)景和/或系統(tǒng)行為。

定義架構(gòu)實(shí)體(例如,功能,輸入/輸出流,系統(tǒng)要素,物理接口、架構(gòu)特點(diǎn)、信息/數(shù)據(jù)要素、容器、節(jié)點(diǎn)、鏈接、通信資源,等等),解決不同類型的系統(tǒng)需求(例如,功能需求、接口需求、環(huán)境需求、操作條件(可靠性、人為因素等),約束(物理尺寸、生產(chǎn)、維護(hù)、處理))。

將架構(gòu)實(shí)體與與系統(tǒng)利益（SoI）架構(gòu)的決策相關(guān)的概念、屬性、特征、行為、功能和/或約束聯(lián)系起來。這就產(chǎn)生了架構(gòu)特性(例如，通用性、模塊化、可操作性、效率、簡(jiǎn)單性)。

選擇、調(diào)整或開發(fā)系統(tǒng)的候選架構(gòu)的模型，例如邏輯和物理模型(請(qǐng)參閱邏輯架構(gòu)模型開發(fā)和物理架構(gòu)模型開發(fā))。有時(shí)使用邏輯和物理模型既不是必要的，也不是充分的。要使用的模型是那些最好地處理關(guān)鍵利益攸關(guān)方關(guān)注點(diǎn)的模型。

從候選架構(gòu)的模型中，組合與利益攸關(guān)方關(guān)注點(diǎn)和關(guān)鍵或重要需求相關(guān)的視圖。

定義由架構(gòu)實(shí)體的必要實(shí)例(如功能、接口)和結(jié)構(gòu)配置(如約束、操作條件)引起的派生系統(tǒng)需求。使用系統(tǒng)需求定義過程來定義和形式化它們。

檢查模型和視圖的一致性并解決任何確定的問題。ISO/IEC/IEEE 42010, 2011可用于此。

如果建模技術(shù)和工具允許的話，通過執(zhí)行或模擬來驗(yàn)證和確認(rèn)模型。在可能的情況下，使用設(shè)計(jì)工具檢查可行性和有效性，和/或?qū)崿F(xiàn)部分模型，或使用可執(zhí)行的架構(gòu)原型或模擬器。

5.將系統(tǒng)架構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)聯(lián)系起來

定義反映架構(gòu)特征的系統(tǒng)要素(當(dāng)架構(gòu)是設(shè)計(jì)不可知的，這些系統(tǒng)要素可能只是概念上的，直到設(shè)計(jì)開發(fā))。為此，對(duì)系統(tǒng)要素進(jìn)行劃分、對(duì)齊和分配架構(gòu)特征和系統(tǒng)需求。建立系統(tǒng)設(shè)計(jì)和演進(jìn)的指導(dǎo)原則。有時(shí)，一個(gè)“參考架構(gòu)”是使用這些概念系統(tǒng)要素創(chuàng)建的，作為傳達(dá)架構(gòu)意圖和檢查設(shè)計(jì)可行性的方式。

為那些對(duì)于架構(gòu)的詳細(xì)程度和理解是必要的定義接口。這包括系統(tǒng)要素之間的內(nèi)部接口以及與其他系統(tǒng)之間的外部接口。

確定適用于系統(tǒng)要素的設(shè)計(jì)屬性，以滿足架構(gòu)特征。

對(duì)于組成系統(tǒng)的每個(gè)系統(tǒng)要素，開發(fā)與分配、對(duì)齊和劃分設(shè)計(jì)屬性和系統(tǒng)要素需求相對(duì)應(yīng)的需求。為此，使用利益攸關(guān)方需求和需求定義過程和系統(tǒng)需求定義過程。

6.評(píng)估架構(gòu)候選者并選擇一個(gè)

使用架構(gòu)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估候選架構(gòu)。這是通過應(yīng)用系統(tǒng)分析、度量和風(fēng)險(xiǎn)管理過程來實(shí)現(xiàn)的。

選擇首選的架構(gòu)。這是通過應(yīng)用決策管理過程來實(shí)現(xiàn)的。

7.管理選定的架構(gòu)

為架構(gòu)、架構(gòu)框架、視點(diǎn)、模型種類和架構(gòu)模型的可選方案和決策之間的所有選擇建立并維護(hù)基本原理。

管理架構(gòu)描述的維護(hù)和開發(fā)，包括模型和視圖。這包括一致性、完整性、由于環(huán)境或環(huán)境變化而發(fā)生的變化，以及技術(shù)、實(shí)現(xiàn)和操作經(jīng)驗(yàn)。分配和可追溯性矩陣用于分析對(duì)架構(gòu)的影響。當(dāng)前過程在系統(tǒng)發(fā)生演化的任何時(shí)候都被執(zhí)行。

建立架構(gòu)治理的方法。治理包括角色、職責(zé)、權(quán)限和其他控制功能。

協(xié)調(diào)架構(gòu)的評(píng)審以達(dá)成利益攸關(guān)方的協(xié)議。利益攸關(guān)方需求和系統(tǒng)需求可以作為參考。

8.工件、方法和建模技術(shù)

這個(gè)過程可能會(huì)創(chuàng)建一些工件，例如系統(tǒng)架構(gòu)描述文檔和系統(tǒng)證明文檔(可跟蹤矩陣和架構(gòu)選擇)。

這些工件的內(nèi)容、格式、布局和所有權(quán)可能會(huì)因創(chuàng)建它們的人和使用它們的域而有所不同。流程活動(dòng)的輸出應(yīng)該包含本文第一部分中確定的信息。

9.實(shí)際考慮

9.1陷阱

表3提供了計(jì)劃和執(zhí)行系統(tǒng)架構(gòu)時(shí)遇到的一些關(guān)鍵缺陷。

9.2實(shí)踐證明

表4提供了從參考資料中收集的一些經(jīng)過驗(yàn)證的實(shí)踐。

責(zé)任編輯：PSY

原文標(biāo)題：系統(tǒng)架構(gòu)過程方法

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