基于SysML的系统体系结构产品设计_吴娟

收稿日期:2005-06-23;修回日期:2005-10-24。基金项目:/十五0预研基金项目(51406020203JW05)资助课题

作者简介:吴娟(1982-),女,硕士研究生,主要研究方向为复杂系统体系结构建模。E -mail:moran1220@https://www.sodocs.net/doc/9f16202665.html,

基于SysML 的系统体系结构产品设计

吴 娟,王明哲,方华京

(华中科技大学控制科学与工程系,湖北武汉430074)

摘 要:系统建模语言(SysML)是国际对象管理组织(OMG)开发的系统工程可视化体系结构设计语言。以该设计语言为基础,参照美国国防部体系结构框架文件(DoDAF),提出一种基于模块化功能分析的体系结构设计思路和体系结构产品描述过程。综合系统工程结构化方法和面向对象方法的优势,支持集成系统高层体系结构设计描述、分析及校验。论述系统体系结构产品设计步骤,并采用防空作战指挥系统的部分产品生成实例展示此过程。

关键词:体系结构;产品设计;SysML;DoDAF

中图分类号:TP302.1 文献标识码:A

Product design of systems architecture using SysML

WU Juan ,WANG Ming -zhe,FANG H ua -jing

(Dept.of Control Science &Engineering,Huazhong Univ.of

Science &Technology,Wuhan 430074,China)

Abstract:Systems Modeling Langua ge (SysML)w a s de ve loped by OMG.SysML is a vi sual syste m architec ture de sign

la https://www.sodocs.net/doc/9f16202665.html,ing SysML a s design la nguage and DoDAF as sta ndard re fere nc e,an arc hitec ture de sign method ba se d on modula r func tion analysis is pre se nte d.T he arc hitec ture products de sign proc ess c ombine d c la ssicstructure d method with objec -t orie nte d

method to support spe cific ation,a nalysis and a rchitecture de sign of comple x inte gra ted syste m,a re pre se nte d.An example of C2a ir -de fense system is used to illustrate pa rt of DoDAF pro ducts de sign proc ess.

Key words:archite cture;products design;S ysM L;DoDAF

0 引 言

集成系统体系结构设计是网络化复杂系统建设面临的重要研究议题,目前世界上在此方面的研究主要集中在强调功能分析的面向过程方法和强调对象及其交互的面向对象方法的综合运用上。结构化方法更多地运用于以完成使命为目标的系统工程过程中,而面向对象方法则以UML 为代表,主导了软件工程设计。SysML (system modelling language)是近年OMG(object management group)组织多家公司和研究单位合作的项目,力图综合结构化方法和面向对象方法的各自优势,建立面向系统工程体系结构设计的统一建模语言。相对于软件工程的UML,SysML 更能满足系统工程对功能分析和结构分解的需求,将其应用于系统设计是一项很有意义的尝试。

系统集成体系结构的设计需要一个公认的设计标准。目前公布的体系结构框架中,DoDAF [1]

是最为成熟且最具权威的,它定义了26项体系结构产品,并提出了体系结构设计的若干指导原则。本文以DoDAF 为标准,讨论基于

SysML 和DoD AF 产品的系统体系结构设计思路,研究SySML 应用于系统设计的方法和特点。

1 DoDAF 概述

美国国防部(DoD)于2004年2月颁布了5DoD 体系结构框架(DoDAF:Dept.of Defense Architecture Framew ork)6的1.0版本,用于指导国防指挥控制系统和商业运作过程的体系结构描述。DoDAF 提出了体系结构描述的三个视图:作战体系结构视图、系统体系结构视图和技术体系结构视图,并给出了相应的26个描述性产品,分别从不同角度共同描述系统体系结构的构建和发展。作战体系结构视图实现对DoD 使命所要求的作战任务和活动、作战单元及信息交互的描述;系统体系结构视图是实现或支持DoD 使命功能的各子系统结构及其互连性的描述。技术体系结构视图是为保证系统互操作性而提供的一组特定的技术标准,是指导组件系统或系统单元的构造、相互作用、相互依存的一组最小规则集合。

对于特定的使命需求,DoD 体系结构产品从不同角度

第28卷 第4期系统工程与电子技术

Vol.28 No.4 2006年4月

Systems Engineering and Electronics Apr.2006

文章编号:1001-506X(2006)04-0594-05

阐述了系统设计中必须遵循的描述规范,包括:产品名称、

内容,以及产品的开发、分析、比较与集成,力图以统一的系统设计语言、产品名称、数据单元和数据模型,防止系统设计中因不同描述所造成的错误理解和烟囱式重复建设,以有利于实现系统间共享信息的一致性,实现基于系统互操作性的/系统集成优势0。DoDAF 定义的26个规范化产品如表1所示。

表1 DoDAF 产品简述

视 图产品号产品名称

全视图

AV -1系统总览AV -2集成字典作战体系结构视图

OV -1

高层作战概念图OV -2作战节点连接描述OV -3作战信息交换矩阵OV -4组织结构图OV -5作战活动模型OV -6a 作战规则模型OV -6b 作战状态转移描述OV -6c 作战事件/跟踪描述OV -7

逻辑数据模型技 术视 图

T V -1技术体系结构简档T V -2技术标准预测系统体系结构视图

SV -1系统接口描述SV -2系统通信描述SV -3

系统关系矩阵SV -4系统功能描述

SV -5作战活动到系统功能追溯矩阵SV -6系统数据交换矩阵SV -7系统运行参数矩阵SV -8系统演化描述SV -9系统技术预测SV -10a 系统规则模型SV -10b 系统状态转移描述S V -10c 系统事件/跟踪描述SV -11

物理数据模型

2 系统建模语言SysML

SysM L 是近年提出的系统体系结构设计建模语言,目前仍处于制定中,用于由软硬件、数据和人综合而成的复杂系统的集成体系结构说明、分析、设计及校验

[2]

。响应

OMG 发布的将UM L 扩展到系统工程领域的提案请求,SysML 的开发宗旨是以提高系统体系结构设计工具间的信息交互能力,建立统一的系统设计构架,实现硬件与软件等

异构组件系统的有效集成为目的,努力提高系统间的互操

作性水平。

目前公布的SysML 基本采用UML 的大部分图形表示,但对其中部分图形进行了修改和扩展,以确保SysM L 系统工程设计能够严格遵循DoD 体系结构框架文件标准。在图形表示上,SysML 主要的修改集中在活动图和组合结构图(SysML 中称为部件图),并增加了两个图:需求图和参数图,删除了UM L 中的合作图和配置图。SysML 中的图形分类如图1所示。

图1 SysM L 图形分类

其中,改进的部件图与活动图分别对结构分解、功能分析提供支持,为体系结构设计提供了方便。

(1)SysML 部件图可以描述系统内部结构,包括系统与其它系统间的连接与数据交换,用于表示系统结构单元分解,包括作战节点分解到作战单元、系统节点分解到系统单元及系统组件,是DoDAF 产品OV -2和SV -1(SV -2)的有效图形描述。

(2)SysML 活动图支持系统工程的EFFBD 图(en -hanced function flow block diagram),它将功能、数据流和控制流描述集成于一体,比UML1.x 具有更加丰富的语义表达能力,有利于系统功能分析,使得SysML 对DoDAF 产品OV -5和SV -4的描述更加充分完善。

SysML 的目标包括使系统工程设计满足DoD 体系结构框架要求。表2分析了SysML 图形与部分产品的对应关系,图中主要涉及到作战体系结构和系统体系结构设计中能图形化的代表产品。

表2 DoDAF 图形产品的Sys ML 图形描述

产品号体系结构产品名

SysM L 图形

OV -2作战节点连接描述部件图和类图OV -4组织结构图类图

OV -5

作战活动模型活动图,活动分解用活动层次图表示OV -6b 作战状态转移描述状态机图OV -6c 作战事件/跟踪描述顺序图、活动图SV -1系统接口描述SV -2系统通信描述部件图

SV -2比S V -1进一步细节化SV -4系统功能描述活动图,功能分解用活动层次图表示S V -10b

系统状态转移描述状态机图SV -10c

系统事件/跟踪描述

顺序图、活动图

第4期吴娟等:基于SysML 的系统体系结构产品设计

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3 基于SysML 的DoDAF 产品设计

DoDAF 给出了系统设计标准,SysML 给出系统设计规范语言,但它们并没有给出系统体系结构设计理论,也没有给出具体的设计方法和过程。目前采用的一般设计方法主要有系统工程领域的传统结构化方法[3]

和基于软件工程的面向对象方法[4]

。前者从实现系统能力的一系列功能分解入手,强调系统功能和数据流分析;后者则以问题域的事物作为研究对象,强调实体和实体间的交互活动。SysM L 是U ML 的重用和扩展,主体继承了基于对象的表述方式,但它扩展后作为系统工程建模语言,必然要适用于功能驱动的设计过程,属于结构化分析范畴。为此,本文提出的基于SysML 的体系结构设计以这两种方法作为基础,力求两者的有机结合。

3.1 DoDAF 产品的SysML 设计思路

基于SysML 的产品设计分为7个阶段:第1阶段用于使命问题定义和相关领域信息搜集,包括生成AV -1;第2阶段,通过系统组织结构分析和作战概念形式化定义,获得设计需求,生成OV -1;第3阶段,以用例图表达出作战概念,并采用类图完成系统组织关系构建,生成OV -4;第4阶段,采用部件图、活动图、顺序图、状态机图,描述作战活动的相关方面,生成OV -5/6/7;第5阶段是作战信息单元和它们的信息交互,即OV -2/3;第6阶段为作战活动向系统功能的映射,得到系统功能的全方位描述,即过渡到SV -4/5/10/11;第7阶段是系统数据交互、网络构造、系统接口描述、系统性能参数、系统可扩展性以及技术发展预测,生成SV -1/2/3/6和SV -7/8/9。

分层和模块化分析是完成复杂系统体系结构产品设计的有效途径。依照DoDAF,基于SysML 的系统设计过程分为两个层面,一是作战体系结构视图,以第4阶段功能体系结构设计为主,另一层面是系统体系结构视图,主要是第7阶段的物理体系结构设计。而第4、6阶段分别包含在这两个视图内,补充视图产品的生成,也作为功能体系结构向物理体系结构设计的过渡。自然,两层面的产品互相对应,物理视图表示的系统结构必须实现功能视图的活动,期望的系统性能也必须满足作战需求。这样,整体思路在以面向对象方法作为主导的基础上,强调了结构化方法中功能分析的重要性。利用SysML 改进图形,弥补UM L 在功能设计上的不足,由模块的结构分解及相应的功能分解完成对象的功能体系结构设计。

3.2 模块化功能体系结构设计

由作战使命、作战范围以及对系统设计的具体性能要求,建立起系统的高层作战概念,即DoDAF 总览AV -1和作战概念图OV -1,并得到系统组织模型OV -4。其中可以采用SysM L 的需求图表现层级分解的需求,并以用例的形式给出系统与参与者之间的交互关系,为OV 产品设计提供工作基础。完成了三个阶段,下面着重给出第4阶段功能

体系结构的设计。

把握作战使命,分析作战用例。先采用黑盒构造全局

性功能结构图,然后使黑箱白化,得到白盒描述产品[5]

。其中,部件图和活动图发挥了重要的作用,前者保证了结构的清晰分解,后者是对功能活动的充分描述。图2表示模块化功能分析的主要模型及产品生成过程。

(1)黑盒分析 将用例和其参与者作为元素,以/部件图0的形式表示系统的黑盒结构。自然,黑盒结构是指部件内部结构未知。对该用例,建立高层顺序图,将参与者和用例之间的交互事件描述出来,生成产品OV -6c 。顺序图中的事件信息即为部件图中节点间的信息流,以此可建立数据模型OV -7;顺序图中/触发-响应事件0间对象的活动反映控制流,由活动图来描述,活动图中还可以将活动对应的输入输出事件以对象节点的形式表示,反映数据流;此带数据流的活动图对应活动模型OV -5,其上活动及对应触发响应事件则表述为规则模型OV -6a 。基于用例场景还可以得到系统级的状态图OV -6b 。此过程生成的产品都是全局性的,还需要进一步分解补充。

(2)白盒分析 黑盒部件图中用例所对应的部件是分析的对象,将其分解为一些功能子系统;把黑盒分析的系统级活动分配到这些子系统中来,并进行相应的功能分解,这样对应带泳道线活动图的细化,其中的功能分解用活动层次图表示,这是白盒分析的重点和基础;基于子系统的分解,对顺序图相应地分解生命线,进行详细的场景描述,其中每一对/触发-响应事件0对应于活动图中的/活动0,事件代表的信息流也描述了部件图子系统节点间应有的信息流,白盒部件图因此得到完善。这个过程中功能子系统的分解显然是一个反复迭代的过程,伴随着系统的分解,由活动图产生相应的功能分解和详细分析,体系结构产品也相应地得到细化和补充。

图2 基于SysM L 的功能分析及主要产品生成

上述的分析过程主要生成功能体系结构产品(包括活动模型OV -5、规则模型OV -6a 和逻辑数据模型OV -7)以及系统动态行为产品OV -6b,隐含在这四个产品底层,对其信息进行集成统一的则是集成字典AV -2产品。至此完成第4阶段的工作。

第5阶段作战视图完善:结合作战概念的分析,将作战节

#596

#系统工程与电子技术第28卷

点与功能子系统对应而得到作战节点连接描述(OV -2)、作战

信息交换矩阵(OV -3),并对与作战节点有关的产品如OV -6b 、OV -6c 进行适当调整,至此生成所有的作战视图产品。3.3 物理体系结构设计

物理体系结构的设计必须以技术体系结构为标准,并且考虑物理实现细节以及需求定义中的系统性能要求。(1)第6阶段系统功能描述 将功能分析得到的作战活动分配到实际的物理系统,并定义相应的系统功能,得到分配关系SV -5,基于它及作战活动的描述得到系统功能描述(SV -4)、系统功能序列和计时描述(SV -10)以及物理数据模型(SV -11)。

(2)第7阶段物理系统设计 根据系统功能及其间数据流,定义系统信息元素和通信连接,将物理系统间的接口和通信细节用SysM L 部件图描述出来,依次得到系统信息交换矩阵(SV -6)、系统接口描述(SV -1)、系统通信描述(SV -2)以及系统关联矩阵(SV -3),其它系统视图产品也相继生成。

4 实例分析

以某防空指挥系统设计为例,设已经过需求分析得到系统的作战概念:防空系统监视空中入侵目标,当有来自空中目标的威胁时,应派出截击机予以拦截,截击机首先尝试与入侵目标进行联络,如果收不到应答再将其击毁。当然,

采用此实例只是为了反映设计思想,并非真正军事案例。

根据此作战概念得到顶层用例模型,如图3所示。基于用例进行功能体系结构设计,着重讨论活动图描述的OV -5和部件图描述的OV -2

产品的生成。

图3 顶层用例图

首先将用例作为一个实体,得到黑盒部件图以及高层的作战活动,包括顺序图、活动图、状态图不同角度的描述。黑盒部件图如图4,带数据流的黑盒活动图如图5。

对黑盒部件图中的进行防空作战用例进行功能子系统分解,可分成监测系统和命令控制系统。根据功能的子分解,将黑盒活动图中的活动分配到各子功能系统中,并根据需要对活动进行功能分解,如处理敌情活动分解成两个子系统,分别执行探测目标功能和产生拦截指令功能。图6给出了分解后白盒活动图的一部分,此带输入输出流的白盒活动图对应于OV -5产品的生成。

活动图中不同泳道线活动间的数据流对应于顺序图不

同对象的交互事件信息,相应地也对应于部件图中不同部件的信息交换。因此白盒部件图中的信息交换可以由这里带数据流的白盒活动图得到。这里两个功能子系统分别对应于作战视图下的两个作战单元,因此完善后的部件图则表述了作战节点连接线路及信息交换,如图7所示,加上活动图表述的各作战节点元素所分配的活动,即得到了产品OV -2

。

图4

黑盒部件图

图5

带数据流的黑盒活动图

图6 白盒活动图(部分)

可见,SysML 部件图和活动图的配合有力地支持了模块化功能分析,相对于UML1.x 来说更为充分地描述了结构和

第4期吴娟等:基于SysML 的系统体系结构产品设计

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图7 白盒部件图(OV -2)

功能产品,更好地支持了强调功能的系统体系结构设计。

5 结 论

本文给出的基于SysML 的体系结构设计过程,充分利用了SysML 集成UML 与结构化分析特性的优势,有力地支持了DoD AF 产品集的生成。这种体系结构产品设计思想和过程以

UML 面向对象方法为主体框架,发挥了其对问题描述的清晰性优势,同时采用模块化方法运用SysML 扩展图形,强调功能设计过程,弥补了UML 在功能分析上的不足。SysML 目前仍处于提案阶段,将UML 恰当扩展以适应系统工程领域以及相

应的面向对象与结构化方法的结合仍是国内外关注的议题,积

极参与这一议题的研究,相信会提出更好更完善的集成系统体系结构产品设计思想和方法。

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(上接第593页

)

图4

线性反馈控制器电路图

图5 示波器上观察到的x 3与y 3同步的时域图

4 结 论

理论分析与实验结果表明,利用线性反馈控制,可以有效地实现Coullet 系统与变形Coullet 系统之间的混沌同步,线性反馈控制器结构简单,易于物理实现;反馈增益的取值容易确定,操作方便;反馈增益的取值范围大,具有一定的鲁棒性;拓扑共轭是一种等价互换关系,反映了异结构系统之间存在着很强的关联。这种强关联使得适用于同结构系统混沌同步的方法也适用于该类系统。因此,可以用较简单的方法达到使这类异结构系统混沌同步的目的。应用到混沌保密通讯,使系统的选择具有更大的灵活性,保密性能更强。

参考文献:

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#598

#系统工程与电子技术第28卷

软件体系结构总结

第一章：1、软件体系结构的定义 国内普遍看法： 体系结构=构件+连接件+约束 2、软件体系结构涉及哪几种结构： 1、模块结构（Module） 系统如何被构造为一组代码或数据单元的决策 2、构件和连接件结构（Component-And-Connector，C&C） 系统如何被设计为一组具有运行时行为（构件）和交互（连接件）的元素 3、分配结构（Allocation） 展示如何将来自于模块结构或C&C结构的单元映射到非软件结构（硬件、开发组和文件系统） 3、视图视点模型 视点（View point） ISO/IEC 42010:2007 (IEEE-Std-1471-2000)中规定：视点是一个有关单个视图的规格说明。 视图是基于某一视点对整个系统的一种表达。一个视图可由一个或多个架构模型组成 架构模型 架构意义上的图及其文字描述（如软件架构结构图） 视图模型 一个视图是关于整个系统某一方面的表达，一个视图模型则是指一组用来构建 4、软件体系结构核心原模型 1、构件是具有某种功能的可复用的软件结构单元，表示了系统中主要的计算元素和数据存储。 2.连接件(Connector)：表示构件之间的交互并实现构件

之间的连接 特性：1)方向性2)角色3)激发性4)响应特征 第二章 1、软件功能需求、质量属性需求、约束分别对软件架构产生的影响 功能性需求：系统必须实现的功能，以及系统在运行时接收外部激励时所做出的行为或响应。 质量属性需求：这些需求对功能或整个产品的质量描述。 约束：一种零度自由的设计决策，如使用特定的编程语言。 质量原意是指好的程度，与目标吻合的程度，在软件工程领域，目标自然就是需求。 对任何系统而言，能按照功能需求正确执行应是对其最基本的要求。 正确性是指软件按照需求正确执行任务的能力，这无疑是第一重要的软件质量属性。质量属性的优劣程度反映了设计是否成功以及软件系统的整体质量。 系统或软件架构的相关视图的集合，这样一组从不同视角表达系统的视图组合在一起构成对系统比较完整的表达

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很详细的系统架构图 --专业推荐 2013.11.7 1.1. 共享平台逻辑架构设计 如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA 面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用

最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相 关架构进行描述。 1.2. 技术架构设计 如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。 1.3. 整体架构设计

网络体系结构

网络体系机构概念： 网络体系结构就是为了完成计算机之间的通信，把计算机互联的功能划分成有明确定义的层次，规定了同层次实体通信的协议及相邻层之间的接口服务。将这些同层实体通信的协议及 相邻层接口统称为网络体系结构。简单点说就，层和协议的集合称之为网络体系结构。（网 络体系结构实际上是研究网络协议的，网络协议是我们这本书的核心，计算机通信其实讲的 就是协议，这节课实际上是这本书的总纲它介绍了一些基本概念和原理。） 网络协议： 是计算机网络和分布系统中互相通信的对等实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。 （网络协议是计算机网络的核心，计算机网络有多个计算机节点和通信设备组成，他们直接 为什么可以通信呢!就是遵守相同的规定，在这个规定之下他们能够实现，数据通信和资源共享，像我们在社会中也是一样的，在交流的过程中也要选择一种语言，大家都能听的懂的语言，要么汉语，要么英语，这就是网络协议。）协议有以下三个要素。 语法（syntax）:就是规定一些数据信息与控制信息的格式、编码（我们在传输数据的时候传 输有效信息同时也要传输一些控制信息，控制信息是对信息的一些解释和说明或者是对地址 信息和路由的一些辅助信息。编码是：比如我们在物理层传输一些比特序列，在传输的过程 中0和1用什么形式来表示，是模拟信号还是数字信号） 语义（semantics）：包括用于协议和差错处理的控制信息。（主要是针对控制信息，那么控 制信息里面包含不同的内容，地址信息，检错，纠错等等，计算机阶段或者是设备节点当收 到一个信息的时候首先要做的事情就是对它的控制信息进行解析，知道它的地址是什么含义，这个信息是不是给自己的，是自己的进行接收，不是自己的要想办法转发，传输过程中是不 是有错误你要看的检错，纠错信息，要完成以定的检错，纠错计算才知道这个信息是不是正 确的信息，是不是发送方想要发送的，让后接收方送到正确信息时候接收，收到错误信息的 时候，是否要向发送方发一个应答，是否对数据中的数据进行纠错等，这些都是语义所以处 理的。） 时序（timing）：包括速度匹配和排序。（网络中的设备速度是不一样的，有的设备传 输速度快，有的设备传输速度慢，所以在发送数据的时候要做一个速度匹配，发送的要知道 接收端的接受能力） 分成设计 为了降低协议设计的复杂性，网络体系结构采用层次化的结构，每一层都建立在其下一层之上，每一层的目的是为上一层提供服务，并且服务的具体实现细节对上一层屏蔽。（我们在 做一个工程或者一个项目的时候，对一个复杂的工程要想实现的话，最简单的办法就是把这 件事情分层，把一个大的问题，分层若干小的问题，分层也就是说要把计算机网络要完成的 功能分成不同的层，不同的层次完成不同的功能，这样吧复杂的问题简单化，当每个小问题 解决以后，复杂的问题也就解决了，所以说这就是分层好的好处。） 1.利于实现和维护（某个层次实现细节的变化不会对其他层产生影响） 2.各层之间相互独立，高层不必关心低层的实现细节，只要知道低层所提供的服务， 以及本层向上层所提供的服务即可。 3.易于标准化 OSI参考模型 oSI（Open System Interconnect），即互联。一般都叫OSI参考模型，是ISO（）组织在1985年研究的模型。该标准定义了网络互连的七层框架（、、、、、和），即ISO。在这一框架 下进一步详细规定了每一层的功能，以实现环境中的互连性、和应用的可移植性。

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关架构进行描述。 1.2.技术架构设计 如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。 1.3.整体架构设计 上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下：

第一章 计算机网络体系结构

（答案仅供参考如有不对请自己加以思考） 第一章计算机网络体系结构 一、习题 1．比特的传播时延与链路带宽的关系（）。 A．没有关系 B. 反比关系 C. 正比关系 D. 无法确定 2.计算机网络中可以没有的是（）。 A. 客服机 B. 操作系统 C. 服务器 D.无法确定 3.在OSI参考模型中，提供流量控制的层是第（1）层；提供建立、维护和拆除端到端连接的层是（2）；为数据分组提供在网络中路由功能的是（3）；传输层提供（4）的数据传送；为网络层实体提供数据发送和接收功能和过程的是（5）。 （1）A. 1、2、3 B. 2、3、4 C. 3、4、5 D. 4、5、6 （2）A. 物理层 B. 数据链路层 C. 会话层 D. 传输层 （3）A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D.传输层 （4）A. 主机进程之间 B. 网络之间 C. 数据链路层 D. 物理线路层 （5）A. 物理层 B. 数据链路层 C. 会话层 D. 传输层 4.计算机网络的基本分类方法主要有两种：一种是根据网络所使用的传输技术；另一种是根据（）。 A. 网络协议 B. 网络操作系统 C. 覆盖范围与规模 D. 网络服务器类型与规模 5.计算机网络从逻辑功能上可分为（）。 Ⅰ.资源子网Ⅱ.局域网Ⅲ.通信子网Ⅳ.广域网 A.Ⅱ、Ⅳ B.Ⅰ、Ⅲ B. Ⅰ、Ⅳ D. Ⅲ、Ⅳ 6. 计算机网络最基本的功能是（）。 Ⅰ. 流量控制Ⅱ.路由选择 Ⅲ. 分布式处理Ⅳ. 传输控制 A. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ B.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ C. Ⅰ、Ⅳ D. Ⅲ、Ⅳ 7.世界上第一个计算机网络是（）。 A.ARPANET B. 因特网 C. NSFnet D. CERNET 8. 物理层、数据链路层、网络层、传输层的传输单位（或PDU）分别是（）。 Ⅰ.帧Ⅱ. 比特Ⅲ.报文段Ⅳ.数据报 A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅲ B. Ⅱ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ C. Ⅰ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ D. Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ 9.设某段电路的传播时延是10ms，带宽为10Mbit/s，则该段电路的时延带宽积为（）。 A.2×105 bit B.4×105 bit C.1×105 bit D. 8×105 bit

软件体系结构作业(完整版)

第一章： 1.根据自己的经验，谈谈对软件危机的看法。 软件危机是指软件生产方式无法满足迅速增长的计算机需求，开发和维护过程出现的一系列问题。 以下几个原因导致：（1）软件自身特点 （2）开发人员的弱点 （3）用户需求不明 （4）缺乏正确理论指导 （5）开发规模越来越大 （6）开发复杂度越来越高 可以通过软件生命周期的模型和软件工具的使用来缓解危机，通过程序自动化和软件工业化生产的方法实现软件标准化的目标，进一步缓解软件危机带来的影响。 软件危机有利有弊，除了带来许多麻烦，也给我们带来许多挑战，克服危机的过程，我们在技术上和创新上都有了一个提升，也算是间接为软件产业的发展做了贡献。 2.什么是软件重用，软件重用的层次可以分为哪几个级别？ 软件重用:是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。可以分为三个层次： （1）代码重用（2）设计结果重用（3）分析结果重用 3.什么是可重用构件？相对于普通的软件产品，对可重用构件有何特殊要求？ 可充用构件表示软件重用过程中，可重用的软件构件元素。 可重用构件的特殊要求： （1）可重用构件应该具有功能上的独立性与完整性； （2）可重用构件应该具有较高的通用性； （3）可重用构件应该具有较高的灵活； （4）可重用构件应该具有严格的质量保证； （5）可重用构件应该具有较高的标准化程。 4.基于构件的软件开发的优势是什么？基于构件的软件开发面临哪些挑战和困难？ 优势：基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降 低了软件开发的费用 困难和挑战：没有可依据的参考，可用资源和环境缺乏，开发难度高，而各方面需求增长速度与日剧增，更新和升级的跟进是一个不小的挑战.此外，在同 一系统采用多个开发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所 要面对的一个严峻的问题 挑战和困难：

网络体系结构的基本原理

计算机网络由多个互连的结点组成,结点之间要不断地交换数据和控制信息,要做到有条不紊地交换数据,每个结点就必须遵守一整套合理而严谨的结构化管理体系.计算机网络就是按照高度结构化设计方法采用功能分层原理来实现的,即计算机网络体系结构的内容. 网络体系结构及协议的概念 网络体系和网络体系结构 网络体系(Network Architecture):是为了完成计算机间的通信合作,把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次,并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及服务. 网络体系结构:是指用分层研究方法定义的网络各层的功能,各层协议和接口的集合. 计算机网络体系结构 计算机的网络结构可以从网络体系结构,网络组织和网络配置三个方面来描述,网络组织是从网络的物理结构和网络的实现两方面来描述计算机网络;网络配置是从网络应用方面来描述计算机网络的布局,硬件,软件和和通信线路来描述计算机网络;网络体系结构是从功能让来描述计算机网络结构. 网络体系结构最早是由IBM公司在1974年提出的,名为SNA 计算机网络体系结构:是指计算机网络层次结构模型和各层协议的集合 结构化是指将一个复杂的系统设计问题分解成一个个容易处理的子问题,然后加以解决. 层次结构是指将一个复杂的系统设计问题分成层次分明的一组组容易处理的子问题,各层执行自己所承担的任务. 计算机网络结构采用结构化层次模型,有如下优点: 各层之间相互独立,即不需要知道低层的结构,只要知道是通过层间接口所提供的服务 灵活性好,是指只要接口不变就不会因层的变化(甚至是取消该层)而变化 各层采用最合适的技术实现而不影响其他层 有利于促进标准化,是因为每层的功能和提供的服务都已经有了精确的说明 网络协议 协议(Protocol) 网络中计算机的硬件和软件存在各种差异,为了保证相互通信及双方能够正确地接收信息,必须事先形成一种约定,即网络协议. 协议:是为实现网络中的数据交换而建立的规则标准或约定. 网络协议三要素:语法,语义,交换规则(或称时序/定时关系) 注:通信协议的特点是:层次性,可靠性和有效性. 实体(Entity) 实体:是通信时能发送和接收信息的任何软硬件设施 接口(Interface) 接口:是指网络分层结构中各相邻层之间的通信 开放系统互连参考模型(OSI/RM) OSI/RM参考模型 基本概述 为了实现不同厂家生产的计算机系统之间以及不同网络之间的数据通信,就必须遵循相同的网络体系结构模型,否则异种计算机就无法连接成网络,这种共同遵循的网络体系结构模型就是国际标准——开放系统互连参考模型,即OSI/RM. ISO 发布的最著名的ISO标准是ISO/IEC 7498,又称为X.200建议,将OSI/RM依据网络的整个功能划分成7个层次,以实现开放系统环境中的互连性(interconnection), 互操作性(interoperation)和应用的可移植性(portability). 分层原则 ISO将整个通信功能划分为7个层次,分层原则如下:

软件体系结构作业___一__、二章

第一章 1.根据自己的经验，谈谈对软件危机的看法 答：软件危机是指软件生产方式无法满足迅速增长的计算机需求，开发和维护过程出现的一系列问题。 它主要由以下几个原因导致：（1）软件自身特点 （2）开发人员的弱点 （3）用户需求不明 （4）缺乏正确理论指导 （5）开发规模越来越大 （6）开发复杂度越来越高 可以通过软件生命周期的模型和软件工具的使用来缓解危机，通过程序自动化和 软件工业化生产的方法实现软件标准化的目标，进一步缓解软件危机带来的影 响。 软件危机有利有弊，除了带来许多麻烦，也给我们带来许多挑战，克服危机的过 程，我们在技术上和创新上都有了一个提升，也算是间接为软件产业的发展做了 贡献。 2.什么是软件重用，软件重用的层次可以分为哪几个级别 答：软件重用，是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。可以分为三个层次： （1）代码重用（2）设计结果重用（3）分析结果重用 3. 什么是可重用构件相对于普通的软件产品，对可重用构件有何特殊要求 答：可充用构件表示软件重用过程中，可重用的软件构件元素。 可重用构件的特殊要求： （1）可重用构件应该具有功能上的独立性与完整性； （2）可重用构件应该具有较高的通用性； （3）可重用构件应该具有较高的灵活； （4）可重用构件应该具有严格的质量保证； （5）可重用构件应该具有较高的标准化程。 4.基于构件的软件开发的优势是什么面临哪些困难和挑战 答：优势：基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，以更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降 低了软件开发的费用 困难和挑战：没有可依据的参考，可用资源和环境缺乏，开发难度高，而各方面需求 增长速度与日剧增，更新和升级的跟进是一个不小的挑战.此外，在同一系统采用多 个开发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所要面对的一个严峻的问 题 5.描述三种应用最为广泛的构件技术规范COM、CORBA和EJB各自的特点 答：COM：COM无需重新编译，对象就可以增添新的功能，还能够透明地向另一个过程或另一台机器上的对发送RPC调用； CORBA：CORBA用IDL来描述对象接口，可以满足异种语言间的通信问题。

各种系统架构图与详细说明

各种系统架构图与详细说明

1.1.共享平台逻辑架构设计 如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。

1.2.技术架构设计 如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。 1.3.整体架构设计 上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下： 综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。 1.3.1.应用层级说明 整体应用系统架构设计分为五个基础层级，通过有效的层级结构的划分可以全面展现整体应用系统的设计思路。 基础层 基础层建设是项目搭建的基础保障，具体内容包含了网络系统的建设、机房建设、多媒体设备建设、存储设备建设以及安全设备建设等，通过全面的基础设置的搭建，为整体应用系统的全面建设良好的基础。 应用数据层 应用数据层是整体项目的数据资源的保障，本次项目建设要求实现全面的资源共享平台的搭建，所以对于应用数据层的有效设计规划对于本次项目的建设有着非常重要的作用。 从整体结构上划分，我们将本次项目建设数据资源分为基础的结构型资源和非结构型资源，对于非结构型资源我们将通过基础内容管理平台进行有效的管理维护，从而供用户有效的查询浏览；对于结构型数据，我们进行了有效的分类，具体包括政务公开资源库、办公资源库、业务经办资源库、分析决策资源库、内部管理资源库以及公共服务资源库。通过对资源库的有效分类，建立完善的元数据管理规范，从而更加合理有效的实现资源的共享机制。

软件体系结构论文：一种面向方面软件体系结构模型

软件体系结构论文：一种面向方面软件体系结构模型 摘要: 为了分离软件系统中的核心关注点和横切关注点，通过引入面向方面软件开发的思想设计了一种面向方面软件体系结构模型，并详细分析了该模型的三个基本构成单元，即构件、连接件和方面构件。最后通过一个网上支付实例验证了该模型具有一定的理论意义和实用价值。 关键词: 面向方面软件体系结构;横切关注点;构件;连接件;方面构件 20世纪60年代的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初，人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上，然而随着软件系统规模越来越大，对总体的系统结构设计和规格说明变得异常重要。随着软件危机程度的加剧，软件体系结构(software architecture)这一概念应运而生。软件体系结构着眼于软件系统的全局组织形式，在较高层次上把握系统各部分之间的内在联系，将软件开发的焦点从成百上千的代码上转移到粒度较大的体系结构元素及其交互的设计上。与传统软件技术相比，软件体系结构理论的提出不仅有利于解决软件系统日益增加的规模和复杂度的问题，有利于构件的重用，也有利于软件生产率的提高。面向方面软件开发(AOSD)认为系统是由核心关注点(corn concern)和

横切关注点(cross-cutting concern)有机地交织在一起而形成的。核心关注点是软件要实现的主要功能和目标，横切关注点是那些与核心关注点之间有横切作用的关注点，如系统日志、事务处理和权限验证等。AOSD通过分离系统的横切关注点和核心关注点，使得系统的设计和维护变得容易很多。 Extremadura大学的Navasa等人［1］在2002年提出了将面向方面软件开发技术引入到软件体系结构的设计中，称之为面向方面软件体系结构(aspect oriented software architecture，AO-SA)，这样能够结合两者的优点，但是并没有给出构建面向方面软件体系结构的详细方法。 尽管目前对于面向方面软件体系结构这个概念尚未形成统一的认识，但是一般认为面向方面软件体系结构在传统软件体系结构基础上增加了方面构件(aspect component)这一新的构成单元，通过方面构件来封装系统的横切关注点。目前国内外对于面向方面软件体系模型的研究还相对较少，对它的构成单元模型的研究更少，通常只关注方面构件这一构成单元。方面构件最早是由Lieberherr等人［2］提出的，它是在自适应可插拔构件(adaptive plug and play component，APPC)基础之上通过引入面向方面编程(AOP)思想扩展一个可更改的接口而形成的，但它关于请求接口和服务接口的定义很模糊，未能给出一个清晰的方面构件模型。Pawlak等人

软件体系结构最终版

一、填空题 1软件体系结构核心模型由构件、连接件、配置组成。作用于这些要素或连接关系上的限制条件：约束，质量-性能 2.sa风格具有已经被熟知的特性，并且可以复用 3."4+ 1”视图模型从5个不同的视角包括:逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述软件体系结构。 4.在层次系统中，两种通用的分层方法分别是(严格分层和松散分层） 5.在三层cs结构中，中间层可能是什么类型的服务器：应用服务器 6.解释器的三种策略：（1）传统解释器（2）基于字节码的解释器（3）JIT（即时）编译器 7.构件作为一个封装的实体，只能通过(接口)和外部环境交互，构件内部所实现的功能是以（服务）形式体现出来 8.在数据流风格中，用（数据字典）定义了相应的数据流图表达拓扑结构 9.在分层系统中，由上而下的信息和控制通常被描述成（请求），由下而上的方式被描述成（通知） 10.在分层系统的设计过程中，需要定义每层之间的接口，接口的类型包括：（黑盒接口和白盒接口） 11.三层cs体系风格是由什么构成的：表示层、功能层、数据层 二、选择题 1.表示业务逻辑和工作流，应该采用的uml图是什么：活动图 2._对象，_子程序,_构件，_包，这些哪一个是独立可交付的功能单元，外界通过接口访问它提供的服务：基于构件开发中的构件 3.同步调用消息和异步调用消息（下列哪句话是真的，哪句话是假的） 4.某游戏公司预开发一个大型多人技术战略游戏，针对这个目标，公司应该采用什么样的架构风格合适：解释器 5.三层cs体系结构中，什么是最重要的构件：中间件 6.在uml提供的图中，哪种图用于描述系统与外部系统及用户之间的交互：用例图 7.在c/s系统中，数据库服务器的（功能）任务： 安全性要求 访问并发性的控制 前端的客户应用程序的全局数据完整性 备份和恢复 8.与cs体系结构相比，bs体系结构的不足之处：BS体系结构缺乏对动态页面的支持能力，没有集成有效的支持能力 9.在rup（软件开发过程生命周期的图表）中，采用4+1视图模型来描述软件系统的体系结构，在这个模型中，最终用户侧重于逻辑视图，系统工程师侧重于哪种视图：部署视图 10.如果对银行的atm常用功能进行建模，用什么图来表示这个系统的功能需求：逻辑视图 三、名词解释 1.软件体系结构风格：是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。

软件体系结构 4+1模型案例

案例教学1：4+1视图方法进行软件体系结构设计 要开发出用户满意的软件并不是件容易的事，软件体系结构师必须全面把握各种各样的需求、权衡需求之间有可能的矛盾之处，分门别类地将不同需求一一满足。本文从理解需求种类的复杂性谈起，通过具体案例的分析，展示了如何通过RUP的4+1视图方法，针对不同需求进行体系结构设计，从而确保重要的需求一一被满足。 1、呼唤体系结构设计的多重视图方法 灵感一闪，就想出了把大象放进冰箱的办法，这自然好。但希望每个体系结构设计策略都依靠灵感是不现实的--我们需要系统方法的指导。 需要体系结构设计的多重视图方法，从根本上来说是因为需求种类的复杂性所致。以工程领域的例子开道吧。比如设计一座跨江大桥：我们会考虑"连接南北的公路交通"这个"功能需求"，从而初步设计出理想化的桥墩支撑的公路桥方案；然后还要考虑造桥要面临的"约束条件"，这个约束条件可能是"不能影响万吨轮从桥下通过"，于是细化设计方案，规定桥墩的高度和桥墩之间的间距；另外还要顾及"大桥的使用期质量属性"，比如为了"能在湍急的江流中保持稳固"，可以把大桥桥墩深深地建在岩石层之上，和大地浑然一体；其实，"建造期间的质量属性"也很值得考虑，比如在大桥的设计过程中考虑"施工方便性"的一些措施。 和工程领域的功能需求、约束条件、使用期质量属性、建造期间的质量属性等类似，软件系统的需求种类也相当复杂，具体分类如图1所示。

图1 软件需求分类的复杂性 2、超市系统案例：理解需求种类的复杂性 例子是最好的老师。为了更好地理解软件需求种类的复杂性，我们来分析一个实际的例子。在表1中，我们列举了一个典型的超市系统的需求子集，从这个例子中可以清晰地看到需求可以分为两大类：功能需求和非功能需求。

体系结构结构模型

仓库管理系统的软件体系结构模型 XXX （XX大学 XXX学院，XX XXX） 摘要：本文使用统一建模语言UML对仓库管理软件的软件体系架构进行建模。使仓库管理软件架构在开发初期能够很好地被开发人员和客户理解。本文采用“4+1”视图模型对系统进行建模。 关键词：仓库管理UML 软件体系架构 1.软件系统体系结构模型 本章采用“4+1”视图模型对软件系统进行建模。该视图模型从5个不同的视角，包括逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图、和场景视图来描述软件体系机构。每个视图只关心系统的一个侧面，5个视图结合在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容。“4+1”视图模型如图1所示，其中图中的实施视图就是开发视图。 图1 “4+1”视图模型1.1逻辑视图 逻辑视图（Logical view），主要是整个系统的抽象结构表述，关注系统提供最终用户的功能需求，不涉及具体的编译，即输出和部署。在逻辑视图中，系统分解成一系列的功能抽象。这些分解不但可以用来进行功能分析，而且可用作标识在整个系统的各个不同部分的通用机制和设计元素。通常在UML中用类图来描述逻辑视图。类图(Class diagram)显示了模型的静态结构，特别是模型中存在的类、类的内部结构以及它们与其他类的关系等，从系统构成角度来描述正在开发的系统。类图不显示暂时性信息。如图2所示为系统逻辑视图。 在逻辑视图中，采购入库员、出库员、商场管理员、仓库管理员类是通过系统用户类泛化来的，系统用户有的一般操作和属性他们也都拥有。其中按照系统的权限范围来说，采购入库员、出库员、仓库管理员依赖于商场管理员，因为只有商场管理 图2 逻辑视图

关于用户体验的五要素分析

老渔哥总结出用户体验要素包括五个层面：战略层、范围层、结构层、框架层和表现层。同时将产品分为功能型产品和信息型产品，针对不同的类型产品，用户体验要素也有差别。 用户体验要素的五层架构： 一、战略层-产品目标和用户需求

战略层通常需要明确两个问题：产品目标和用户需求。即我们要通过这个产品得到什么？我们的用户要通过这个产品得到什么？这两个问题，无论功能性产品或是信息类产品都会要涉及到。 1、产品目标； 产品目标通常包括商业目标、品牌识别和成功标准三个方面。同时，建立一个可实现的成功标准也代表是对我们产品目标的补充，它通常能够细化我们的目标。使公司有个明确的方向。比如说马云常说：阿里巴巴的愿景是：“让天下没有难做的生意”。这些细化的目标就是我们前进的方向。 2、用户需求； 在谈到用户需求时，以微信为例，满足了用户的社交需求。但是这句话太笼统，在做产品的时候一定要精细化。比如这款产品的用户有哪些，这就是书中说的用户细分，同时还要作可用性和用户研究，并根据这些创建人物角色。 套用哲学上的一句话：“世间万物都是不停的变化”。一家公司，一个产品在战略层面也要随着市场的变化而变化这些就是随着市场的变化战略层也在不断的变化。 二、范围层-功能规格和内容需求 1、功能规格 在这里，范围层被“功能性产品”和“信息型产品”分为两个部分。在功能型产品方面，我们考虑的是功能需求规格——哪些应该被当成软件产品的“功能”以及相应的组合。在信息型产品方面，我们考虑的是内容，这属于编辑和营销推广传统领域。

2、内容需求 内容需求常常伴随着功能的需求。现在，真正的内容常常是通过一个内容管理系统来进行管理的。一个内容管理系统可以实现自动化流程，能展示和交付给用户。 三、结构层-交互设计与信息架构 1、交互设计 在传统的软件开发行业，涉及“为用户设计结构化体验”的方法被称为交互设计。交互设计关注于描述“可能的用户行为”，同时定义“系统如何配合与响应”这些用户行为。 2、信息架构 在内容建设方面，主要通过信息架构来构建用户体验。这个领域涉及多个学科，包括组织管理、分类、顺序排列，以及内容呈现有关的：图书管理、新闻

常用的系统架构图

常用的系统架构图 2014年冬

1.1.共享平台逻辑架构设计 如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相

关架构进行描述。 1.2.技术架构设计 如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。 1.3.整体架构设计 上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下：

软件设计与体系结构-复习试题

名词解释 1.设计模式一些设计面向对象的软件开发的经验总结，就是系统的命名、解释、和评价某一个重要的面向对象的可重现的面向对象的设计方案。 2.软件体系结构（Software Architecture）软件体系结构以组件和组件交互的方式定义系统，说明需求与成品系统之间的对应关系，描述系统级别的可伸缩性、能力、吞吐量、一致性和兼容性等属性。软件体系结构由组件、连接件和属性组成。 3.软件体系结构风格（Software Architecture Style）软件体系结构风格是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。体系结构风格定义了一个系统家族，即一个体系结构定义一个词汇表和一组约束。词汇表中包含一些构件和连接件类型约束指出系统中构件和连接件的组合方式，体系结构风格反映了领域中众多系统所共有的结构和语义特性，并指导如何将各个模块和子系统有效地组织成一个完整的系统。 4.软件产品线产品线是一个产品集合，这些产品共享一个公共的、可管理的特征集，这个特征集能满足选定的市场或任务领域的特定需求。这些系统遵循一个预描述的方式，在公共的核心资源(core assets)基础上开发的。 5.体系结构描述语言体系结构描述语言（ADL）是在底层语义模型的支持下，为软件系统的概念体系结构建模提供了具体语法和概念框架。基于底层语义的工具为体系结构的表示、分析、演化、细化、设计过程等提供支持。其三个基本元素是：构件、连接件、体系结构配置。 6.软件重用指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。软件元素包括程序代码、测试用例、设计文档、设计过程、需要分析文档甚至领域知识。通常，可重用的元素也称作软构件，可重用的软构件越大，重用的粒度越大。 7.构件是指语义完整、语法正确和有可重用价值的单位软件，是软件重用过程中可以明确辨识的系统；结构上，它是语义描述、通信接口和实现代码的复合体。 8.构件组装构件组装是指将库中的构件经适当修改后相互连接，或者将它们与当前开发项目中的软件元素相连接，最终构成新的目标软件。 9.体系结构配置体系结构配置或拓扑是描述体系结构的构件与连接件的连接图。体系结构配置提供信息来确定构件是否正确连接、接口是否分配、连接件构成的通信是否正确，并说明实现要求行为的组合含义。 10.易用性易用性关注一个用户完成需要的工作的容易程度以及系统提供的用户支持的种类，包括：学习系统特性。如果用户对某一特定系统或者系统的特定方面不熟悉，系统应该怎样使得学习变得容易？高效地使用系统。系统在帮助用户更高效操作方面能做些什么？11.场景（scenarios）场景可以看做是那些重要系统活动的抽象，它使4个视图有机联系起来，从某种意义上说场景是最重要的需求抽象。 12.MVC MVC是模型（Model），视图（View）和控制（Controller）三个单词的缩写。MVC 模式的目的就是实现Web系统的职能分工。Model是应用对象，所有的操作都在这里实现，它若需要取得视图中的对象或更新视图，需通过控制器来进行处理。View是模型在屏幕上的表示，模型在进行操作后，其结果是通过视图显示的。Controller用于管理用户与视图发生的交互，定义用户界面对用户输入的响应方式。一旦用户需要对模型进行处理，不能直接执行模型，而必须通过控制器间接实现的。 13.C2体系结构风格C2体系结构风格可以概括为通过连接件绑定在一起的、按照一组规则运作的并行构件网络。 14.SOA 即service-oriented architecture，面向服务架构。它是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接

zigbee网络体系结构

Zigbee体系 Zigbee的体系结构由称为层的各模块组成。每一层为其上一层提供特定的服务：即由于数据服务实体提供数据传输服务；管理实体提供所有的其他管理服务。 每个服务实体通过相应的服务接入点（SAP）为其上层提供一个接口，每个服务接入点通过服务原语来完成所对应的功能。 Zigbee网络体系结构 IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此zigbee联盟对其网络层协议和API进行了标注化，zigbee联盟还开发了安全层。 Zigbee物理层 物理层定义了物理无线信道和MAC子层之间的接口，提供物理层数据服务和物理层管理服务 物理层数据服务从无线物理信道上收发数据。 物理管理服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。 物理层内容： （1）zigbee的激活 （2）当前信道的能量检测 （3）接收链路服务质量信息 （4）Zigbee信道接入方式 （5）信道频率选择 （6）数据传输和接收 MAC层： MAC层负责处理所有的物理无线信道访问，并产生网络信号、同步信号；支持PAN 连接和分离，提供两个对等MAC实体之间可靠的链路。

MAC层数据服务：保证MAC协议数据单元在物理层数据服务中正确收发 MAC层管理服务：维护一个存储MAC子层协议状态相关信息的数据库。 MAC层功能“ （1）网络协调器产生信标； （2）与信标同步 （3）支持PAN链路的建立和断开 （4）为设备的安全性提供支持 （5）信道接入方式采用免冲突载波检测多址接入（CSMA-CA）机制 （6）处理和维护保护时隙（GTS）机制 （7）在两个对等的MAC实体之间提供一个可靠的通信链路 网络层 Zigbee协议栈的核心部分在网络层，网络层主要实现节电加入或离开网络、接收或抛弃其他节点、路由查找及传送数据等功能，支持Cluster-Tree等多种路由算法，支持星行、树形、网络拓扑结构。下图为拓扑结构 网络层功能 （1）网络发现 （2）网络形成 （3）容许设备连接 （4）路由器初始化 （5）设备网络连接 （6）直接将设备同网络连接 （7）断开网络连接 （8）重新复位设备 （9）接收机同步 （10）信息库维护

软件体系结构试题库(软件工程)试题和答案

1、软件重用是指重复使用已有的软件产品用于开发新的软件系统，以达到提高软件系统的开发质量与效率，降低开发成本的目的。答案：√ 2、可重用技术对构件库组织方法要求不仅要支持精确匹配，还要支持相似构件的查找。答案：√ 3、软件体系结构充当一个理解系统构件和它们之间关系的框架，特别是那些始终跨越时间和实现的属性。 答案：√ 5、构件可以由其他复合构建和原子构件通过连接而成。（） 答案：√ 6、体系的核心模型由5种元素组成：构建、连接体、配置、端口和角色（） 答案：√ 7、软件体系结构的核心由5种元素组成：构件、连接件、配置端口和角色。其中，构件、连接件和配置是最基本的元素（） 答案：√ 8、开发视图主要支持系统的功能需求，即系统提供给最终用户的服务（） 答案：X 9、构件、连接件以及配置是体系结构的核心模型最基本的元素（） 答案：√ 10、HMB风格不支持系统系统自顶向下的层次化分解，因为它的构件比较简单。 答案：× 11、正交软件体系结构由组织层和线索的构件构成。

13、线索是子系统的特例，它由完成不同层次功能的构建组成，每一条线索完成整个系统中相对独立的一部分功能。（） 答案：√ 14、层次系统中支持抽象程度递增的系统设计是设计师可以把一个复杂系统按照递增的步骤进行分解，同时支持功能增强，但是不支持重用。 答案：× 16、在软件设计中占据着主导地位的软件体系结构描述方法是图形表达工具。答案：√ 18、体系结构设计是整个软件生命周期中关键的一环，一般在需求分析之后，软件设计之前进行。 答案：√ 19、基于软构件的系统描述语言是较好的一种以构件为单位的软件系统描述语言。 答案：√ 21、基于构件的动态系统结构模型分为三层，风别是应用层、中间层、和体系结构层。 答案：√ 23、基于构件的动态系统结构模型分为应用层，中间层和体系结构层。 答案：√ 29、一般的说，一个模式有一下4个基本成分，1.模式名称，2.问题，3.解决方案，4.效果，这句话是对的（） 答案：√ 30、设计模式的概念最早是由美国的一位计算机专家提出的。

计算机网络体系结构

计算机网络体系结构 (总分：324.00，做题时间：90分钟) 一、单项选择题(总题数：22，分数：44.00) 1.制定局域网标准的主要机构是( )。 A.ISO B.IEEE802委员会√ C.ANSI D.ITU-T 2.计算机网络分为广域网、城域网、局域网，其划分的主要依据是网络的( )。 A.拓扑结构 B.控制方式 C.作用范围√ D.传输介质 3.在计算机网络中负责执行通信控制功能的计算机是( )。 A.通信线路 B.终端 C.主计算机 D.通信控制处理机√ 4.全球最大的互连网是( )。 A.因特网√ B.局域网 C.ATM网 D.交换网 5.在OSI参考模型中，( )处于模型的最低层。 A.传输层 B.网络层 C.数据链路层 D.物理层√ 6.在计算机网络发展过程中，( )对计算机网络的形成与发展影响最大。 A.ARPANET √ B.OCTOPUS C.DATAPAC D.Newhall 7.如果要在一个建筑物中的几个办公室进行联网，一般应采用( )的技术方案。 A.互联网 B.局域网√ C.城域网 D.广域网 8.开放系统互连参考模型OSI中，传输的比特流划分为帧的是( )。 A.数据链路层√ B.网络层 C.传输层 D.会话层 9.在OS17层模型中，网络层的功能有( )。 A.在信道上传送比特流 B.确定数据包如何转发与路由√ C.建立端到端的连接，确保数据的传送正确无误

D.保证数据在网络中的传输 10.计算机网络拓扑通过网中结点与通信线路之间的几何关系，反映出网络中各实体之间的( )关系。 A.结构√ B.层次 C.服务 D.逻辑 11.( )在逻辑结构上属于总线型局域网，在物理结构上可以看成是星型局域网。 A.广域网 B.令牌环网 C.以太网√ D.因特网 12.OSI参考模型的3个主要概念是( )。 A.结构、模型、层次 B.语法、语义、时序√ C.子网、层次、服务 D.协议、接口、服务 13.X.25网是一种( )。 A.局域网 B.企业内部网 C.帧中继网 D.公用分组交换网√ 14.目前，实际存在与使用的广域网基本都采用是( )拓扑。 A.网状√ B.环型 C.星型 D.总线型 15.在OSI参考模型中，第N层和其上的第N+1层的关系是( )。 A.第N+1层将为从第N层接收的信息增加一个信头 B.第N层利用第N+1层的服务 C.第N层对第N+1层没有任何作用 D.第N层为第N+1层提供服务√ 16.网络中管理计算机通信的规则称为( )。 A.协议√ B.介质 C.服务 D.网络操作系统 17.( )这种数字数据编码方式属于自含时钟编码。 A.非归零码 B.脉冲编码 C.曼彻斯特编码√ D.二进制编码 18.目前的计算机网络是根据( )的观点来定义的。 A.广义 B.资源共享√ C.狭义 D.用户透明 19.在一座大楼内组建的一个计算机网络系统，属于( )。 A.WAN https://www.sodocs.net/doc/9f16202665.html,N √