Einführung
Im Rahmen des Analyseprozesses entwickelt der Architekt ein erstes Lokalitätsdiagramm. Die Lokalitätssicht ist eine
Synthese der nicht funktionalen Aspekte und liefert den Kontext für die Adressierung nicht funktionaler Anforderungen
wie Zuverlässigkeit und Kapazität.
Standardentwicklungsverfahren ermöglichen die Kalkulation von Kapazität, zulässigen Fehlerraten usw. Die Anwendung
dieser Verfahren ergibt für jedes Lokalitätselement eine Gruppe abgeleiteter ergänzender Anforderungen. Die
Lokalitätsmerkmale werden über diese Anforderungen bestimmt. Die abgeleiteten Anforderungen und Merkmale werden bei der
Partitionierung von Subsystemen (lokalitätsübergreifend) bestimmt und verfeinert.
Die ergänzenden Anforderungen auf Systemebene wirken sich auch auf die Subsysteme aus (Hardware, Software,
Mitarbeiter), die zusammen mit den Subsystemmerkmalen und den Lokalitätsmerkmalen die gewünschten Systemmerkmale
liefern.
Messwerte für Servicequalität
Servicequalität (QoS, Quality of Service) ist ein Begriff, der Aspekte nicht funktionaler Anforderungen beinhaltet. Die
Liste solcher Merkmale kann sehr umfangreich sein und viele Attribute wie Zuverlässigkeit, Wartungsfreundlichkeit und
Benutzerfreundlichkeit und unter Umständen rein auf die Entwicklung bezogene Besonderheiten wie Sicherheit, menschliche
Faktoren usw. umfassen. Wichtige Besonderheiten bei der Entwicklung werden normalerweise von Experten dieser
Disziplinen bearbeitet. Die Problemstellungen, die oft in die Zuständigkeit des System- und des Softwareentwicklers
fallen, haben mit folgenden Fragen zu tun:
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Leistung - Wie gut führt das System zeitlich gesehen seine Funktionen aus, d. h. Reaktionsfähigkeit, Durchsatz,
Einhaltung von Terminen.
-
Zuverlässigkeit/Fehlertoleranz - Wie lange kann das System die erforderlichen Funktionen ausführen, bevor ein
Fehler auftritt, und wie gut (ordnungsgemäß) kann das System mit Teilausfällen umgehen. Die mittlere Zeit zwischen
auftretenden Fehlern ist ein Maß für die Zuverlässigkeit des Systems.
-
Wartungsfreundlichkeit - Wie einfach lässt sich das System am Laufen halten und wie leicht lassen sich Probleme
diagnostizieren und beheben. Die mittlere Reparaturzeit ist ein Maß für die Wartungsfreundlichkeit des Systems.
Vor der Erstellung des Systems muss der Systementwickler sich häufig auf Systemmodelle verlassen, um Alternativlösungen
definieren und nicht funktionale Anforderungen zuordnen und kalkulieren zu können. Diese Modelle werden analysiert, um
festzustellen, wie gut sie den Anforderungen der gewünschten Servicequalitätsstufen gerecht werden. Dann kann eine
Lösung ausgewählt werden (normalerweise werden die Kosten als Faktor berücksichtigt). Solche Branchenstudien
sind beim Systemdesign auf allen Präzisierungsstufen wichtig. Die Synthese von geeigneten Lösungen hängt sehr stark von
den Fähigkeiten und der Erfahrung des Architekten ab. Die Analyse dieser Lösungen (über mathematische Modelle,
Simulation usw.) muss relativ mechanisch verlaufen. Selbst dann variiert die Zuverlässigkeit dieser Analysen
beträchtlich mit der Güte der Eingabedaten und der Genauigkeit der Modelle.
Es steht ein Fundus von Techniken zur Verfügung, um die Analyse von Modellen in Bezug auf die zuvor genannten Messwerte
für Servicequalität lenkbar zu machen, z. B. RMA (Rate Monotonic Analysis) für die Untersuchung der Leistung von
echtzeitorientierten, eingebetteten Softwaresystemen [siehe Klein, M. H., et al. A Practitioners' Handbook for
Real-Time Analysis: Guide to Rate Monotonic Analysis for Real-Time Systems, Kluwer Academic Publishers, 1993] und
FMECA (Failure Mode Effects and Criticality Analysis) für die Identifizierung und Charakterisierung von Hardwarefehlern
und Sicherheitsrisiken [siehe Kececioglu, Dimitri, Reliability Engineering Handbook, Vol. 2, PTR Prentice Hall, 1991].
Unterstützung für diese Analysearten erfolgt über die Bereitstellung von Profilen für UML. Siehe hierzu UML Profile
for Schedulability, Performance, and Time Specification und UML Profile for Modeling Quality of Service and
Fault Tolerance Characteristics and Mechanisms. Diese Profile (verfügbar über www.omg.org) definieren Anmerkungen für UML-Modelle, die die Analyse für die im Profil definierten
Merkmale ermöglichen. Des Weiteren können mit verschiedenen vorhandenen und künftigen Modellanalysetechniken und -tools
quantitative Prognosen erstellt werden.
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