★ 007 애플리케이션 설계[SW 아키텍처]

1. SW 아키텍처의 설계

- SW의 뼈대가 되는 기본 구조이며, SW를 구성하는 요소들 간의 관계를 표현하는 시스템 구조 또는 구조체

- SW개발시 적용되는 원칙과 지침이며, 이해 관계자의 의사소통 도구로 활용

- 좋은 품질을 유지하면서 사용자의 기능적 요구사항을 구현하는 방법과, 비기능적 요구사항으로 나타낸 제약을 반영하는 과정

 

2. SW 아키텍처 설계의 기본 원리

1) 모듈화(Modularity)

- SW의 성능을 향상시키거나 시스템 수정 및 재사용, 유지 관리 등의 작업이 용이하도록 시스템의 기능을 모듈 단위로 나누는 것을 의미

- 자주 사용되는 기능들을 공통 모듈로 구성하여 프로젝트의 재사용성을 향상시킴

- 모듈 크기가 너무 작으면 모듈 개수가 많아져 통합 비용이 많이 들고, 크게 나누면 모듈 하나 당 개발 비용이 많이듬.

 

2) 추상화(Abstraction)

- 불필요한 부분을 생략하고 필요한 부분만 강조하여 모델화 하는 것

- 즉, 문제의 전체적이고 포괄적인 개념을 설계한 후 차례로 세분화하여 구체화시켜 나가는 것

- 완전한 시스템 구축 전 그 시스템과 유사한 모델을 만들어 여러 테스트를 진행

- 최소 비용으로 실제 상황에 대처 할 수 있고, 시스템 구조 및 구성을 대략적으로 파악 할 수 있게 도와줌

- 유형

과정 추상화 = 자세한 수행 과정을 정의하지 않고, 전반적 흐름만 파악 할 수 있도록 설계

데이터 추상화 = 데이터의 세부적인 속성과 용도는 정의하지 않고, 데이터 구조를 대표 할 수 있는 표현으로 대체

제어 추상화 = 이벤트 발생의 정확한 절차나 방법은 정의하지 않고, 대표 할 수 있는 표현으로 대체

 

3) 단계적 분해(Stepwise Refinement)

- 하향실 설계 전략으로, 문제를 상위 중요 개념으로부터 하위의 개념으로 구체화시키는 분할 기법

- 추상화의 반복에 의해 세분화

- SW의 기능에서부터 시작하여 점차적으로 구체화

- 알고리즘, 자료구조 등 상세한 내역은 가능한 뒤로 미루고 진행

 

4) 정보 은닉(Information Hiding)

- 한 모듈 내에 포함된 절차와 자료들의 정보가 감추어져 다른 모듈이 접근하거나 변경하지 못하도록 하는 기법

- 정보 은닉을 통해 모듈을 독립적으로 수행 할 수있고, 하나의 모듈이 변경되더라도 다른 모듈에 영향을 주지 않음. 그렇기때문에 수정/시험/유지보수가 용이한 것

 

3. SW 아키텍처의 품질 속성

- SW 아키텍처가 이해 관계자들이 요구하는 수준의 품질을 유지 및 보장 할 수 있게 설계 되었는지 확인하는 것

 

품질 평가 요소의 3가지 측면

1) 시스템 측면

- 성능 : 사용자 요청 등 이벤트가 발생했을 때, 적절하고 빠르게 처리하는 것

- 보안 : 허용되지 않은 접근을 막고, 허용 접근에는 적절한 서비스를 제공하는 것

- 가용성 : 장애 없이 정상적으로 서비스를 제공하는 것

- 기능성 : 사용자가 요구한 기능을 만족스럽게 구현하는 것

- 사용성 : 사용자가 SW 사용 시 헤매지 않도록 명확하고 편리하게 구현하는 것

- 변경 용이성 : SW가 처음 목표에서 변경 되거나, 다른 HW나 플랫폼에서도 동작 될 수 있도록 구현하는 것

- 확장성 : 시스템의 용량, 처리 능력 등을 확장시켰을 때 효과적으로 활용 할 수 있도록 구현 하는 것

- 기타 속성: 테스트 용이성, 배치성, 안정성 등

 

2) 비즈니스 측면

- 시장 적시성 : 정해진 시간에 맞춰 프로그램을 출시하는 것

- 비용과 혜택 : 개발 비용을 더 투자하여 유연성 높은 아키텍처를 만들지 결정하는 것, 유연성이 떨어지는 SW는 유지보수에 많은 비용이 소모되는 것을 고려

- 예상 시스템 수명 : 시스템을 얼마나 오래 사용 할 것인지 고려하는 것, 수명이 길어지기 위해서는 변경 용이성과 확장성을 고려해야함

- 기타 속성 : 목표 시장, 공개 일정, 기존 시스템과의 통합 등

 

3) 아키텍처 측면

- 개념적 무결성 : 전체 시스템과 시스템을 이루는 구성요소 간 일관성을 유지하는 것

- 정확성 & 완결성 : 요구사항과 요구사항을 구현하기 위해 발생하는 제약사항들을 모두 충족시키는 것

- 구축 가능성 : 모듈 단위로 구분된 시스템을 적절하게 분배하여 유연하게 일정을 변경하는 것

- 기타 속성 : 변경성, 시험성, 적응성, 일치성, 대체성 등

 

4. SW 아키텍처 설계 과정

1) 설계목표 설정

- 시스템 개발 방향을 명확히 하기 위해 시스템 설계 목표를 설정

- 설계에 영향을 주는 비즈니스 목표, 우선순위 등의 요구사항을 분석

2) 시스템 타입 결정

- 시스템과 서브시스템의 타입을 결정하고, 설계 목표와 함께 고려하여 아키텍처 패턴을 선택

- 여기서 아키텍처 패턴은 다양한 문제 해결을 위한 전형적인 해결 방식을 의미

- 시스템 타입 유형 :

대화형 시스템 = 사용자 요구에 따라 시스템이 처리하고 반응하는 시스템

이벤트 중심 시스템 = 외부 상태 변화에 따라 동작하는 시스템

변환형 시스템 = 데이터가 입력되면 정해진 작업을 수행하여 결과를 출력하는 시스템

객체 영속형 시스템 = DB를 사용하여 파일을 효과적으로 저장/검색/갱신하는 시스템

 

3) 아키텍처 패턴 적용

- 아키텍처 패턴을 참조하여 시스템 표준 아키텍처를 설계

 

4) 서브시스템 구체화

- 서브시스템의 기능 및 서브시스템 간의 상호작용을 위한 동작과 인터페이스를 정의

 

5) 검토

- 아키텍처가 설계 목표에 부합하는지, 요구사항이 잘 반영되었는지, 설계 기본 원리를 만족하는지 등을 검토