Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МГТУ. Системная инженерия. Лекция №1 [1.0b]

.pdf
Скачиваний:
96
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
2.88 Mб
Скачать

С и с т е м н а я и н ж е н е р и я , 1 1 с е м е с т р

Композиционное рассмотрение систем (1 / 2)

Функция системы обеспечивается конструкцией. Единство функции и конструкции закрепляют понятия слота (для функции) и модуля (для конструкции).

Такое композиционное рассмотрение введено и популяризировано Вимом Гилингом (Wim F. Gielingh) как

«нотация-гамбургер».

© TU Delft

слот

функция

модуль конструкция

11

С и с т е м н а я и н ж е н е р и я , 1 1 с е м е с т р

Композиционное рассмотрение систем (2 / 2)

Из двуединства функции и конструкции следуют два взаимодополняющих способа описания системы:

функциональное — «каково назначение системы? в чем ее ценность для надсистемы? что требуется от системы?»

конструктивное — «из чего состоит система?».

слот

предпочтительный

альтернативный

отклоненный

модуль

модуль

модуль

слот

слот

слот

модуль

12

С и с т е м н а я и н ж е н е р и я , 1 1 с е м е с т р

Функциональное описание системы

Функциональное описание системы суть требования,

выдвигаемые заинтересованными сторонами.

Требования

 

 

 

 

 

Требования

заинтересованных сторон

переговорный

 

 

к системе

 

 

 

 

процесс

 

 

 

 

противоречивые

 

 

 

 

 

согласованные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Инженер по

Архитектор

Заинтересованное

требованиям

 

лицо

13

С и с т е м н а я и н ж е н е р и я , 1 1 с е м е с т р

Конфликт требований. Развилки

Требования противоречивы.

Лучшее решение — не всегда «самое производительное

(безопасное, скоростное, надежное, …)», но всегда лучше

других отвечающее требованиям заказчика.

0

100

 

Его поиск требует:

исследования возможных альтернатив;

широкого спектра технических знаний и экспертных суждений;

анализа «развилок»

(англ. trade-off analysis).

100

 

0

0

Сроки

100

+ + = 100%

14

С и с т е м н а я и н ж е н е р и я , 1 1 с е м е с т р

Пример конфликта:

CAP-теорема (1 / 2)

Теорема (Э. Брюер, 2000). В любой реализации распределенных вычислений возможно обеспечить не более двух из трех следующих свойств:

согласованность данных (англ. consistency) — во всех вычислительных узлах в один момент времени данные не противоречат друг другу;

доступность (англ. availability) — любой запрос к распределённой системе завершается корректным откликом;

устойчивость к разделению (англ. partition tolerance) —

расщепление распределённой системы на несколько изолированных секций не приводит к некорректности отклика

от каждой из секций.

15

С и с т е м н а я и н ж е н е р и я , 1 1 с е м е с т р

Пример конфликта:

CAP-теорема (2 / 2)

The CAP Theorem. You can have at most two of these properties for any shared-data system: Consistency, Availability, Tolerance to network Partitions.

CA — системы с поддержкой

 

ACID-транзакций (напр. LDAP):

100 0

0 100

AP

CA

CP

0

 

Устойчивость (P) 100

ACID — атомарность, согласованность, изолированность, надежность;

AP — «слабо целостные» системы с приемлемым уровнем практической значимости хранимых данных (напр. DNS);

CP — распределенные системы, способные функционировать при распаде, но допускающие отсутствие отклика.

16

С и с т е м н а я и н ж е н е р и я , 1 1 с е м е с т р

 

 

Поиск «лучшей» системы

 

 

Производительность как функция

 

 

Максимальная

стоимости

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

90

Желаемая

 

 

 

Производительность

 

 

 

 

80

 

 

 

 

70

Минимальная

 

 

Прирост производительности

 

 

 

60

 

 

 

как функция стоимости

50

 

 

 

 

 

 

 

40

 

Стоимость

10

Желаемая

 

 

 

 

9

30

 

 

 

 

Минимальная

20

 

8

 

 

 

 

 

10

 

7

 

 

 

 

 

 

 

/

6

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

Стоимость системы

 

 

 

 

Производительность

4

 

 

 

 

3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

Стоимость системы

 

 

 

 

 

17

С и с т е м н а я и н ж е н е р и я , 1 1 с е м е с т р

Конструктивное описание системы

Конструктивное описание системы — это ее архитектура, разрабатываемая системным архитектором и закрепляемая архитектурным описанием системы.

Архитектурное описание системы:

может отсутствовать;

может существовать в нескольких вариантах;

служит основой для постановки задач инженерам по специальностям и системным инженерам подсистем.

Известны ли вам системы, не имеющие архитектурного описания?

18

С и с т е м н а я и н ж е н е р и я , 1 1 с е м е с т р

Специализация. Роль интерфейсов (1 / 2)

«Лучшие» системы, как правило, имеют модульную организацию и состоят из элементов, которые определяются, проектируются, изготавливаются и испытываются отдельно.

+

Специализация

Более высокое качество и

производителей

низкая стоимость изделий

 

Необходимость интеграции

 

Физические интерфейсы

элементов системы на

 

 

и функциональные

физическом и функциональном

взаимодействия

 

уровне

 

 

 

 

19

С и с т е м н а я и н ж е н е р и я , 1 1 с е м е с т р

Специализация. Роль интерфейсов (2 / 2)

Задача анализа, определения и валидации интерфейсов элементов системы друг с другом и с внешней средой является системноинженерной задачей.

Модульность — мера взаимной независимости отдельных элементов системы.

Высокая степень модульности позволяет:

упростить интерфейсы и взаимодействия элементов системы;

добиться эффективности производства, интеграции, тестирования, сопровождения и модернизации систем.

20