arch8. 论文写作

  • 将专业知识和工程实践相结合
  • 考查考生在系统架构设计方面的经验和综合能力，以及表达能力
    • 要有经验，才能认证 -> 论文中体现参与设计架构的经验
    • 考察独立工作能力 分析问题解决问题
    • 文档表达能力，多读范文
    • 准备好万能模板

1. 基于构件的软件开发

过程：

  1. 系统需求概览；
  2. 识别候选构件
  3. 根据发现构件修改需求
  4. 体系架构设计
  5. 构件定制与适配
  6. 构件组装、创建系统

构件组装方法：1. 顺序组装；2. 层次组装；3. 叠加组装；

2. 基于架构的软件开发（ABSD）

三个基础：1. 功能分解，使用已有的基于模块的内聚和耦合技术；2. 选择体系结构风格来实现质量和业务需求；3. 软件模板使用。
过程：

  1. 架构需求；
    获取用户需求，标识系统中要用到的构件。
  2. 架构设计
    选择合适的架构风格，提出架构模型，把已标识构件映射到架构上，分析构件相互作用、产生架构和评审
  3. 架构文档化
    对架构设计分析与整理，产生架构规格说明书和架构质量设计说明书
  4. 架构复审
    评价架构能否满足需求与实现质量属性、层次构件划分是否合理，标识潜在的风险，及早发现设计中的缺陷错误；
  5. 架构实现
    对架构进行实现，包括架构分析与设计、构件实现、组装和系统测试；
  6. 架构演化
    主要解决开发中用户需求变更问题，包括制定架构演化计划、更新、修改构件和构件的相互作用，构件组装测试，技术评审；

3. 架构评估

架构评估方法

  1. 基于场景的架构评估方法 SAAM(Scenarios-based Architecture Analysis Method)
    特点：把任何形式的质量属性都具体化为场景。重点在于详细分析每个质量属性场景，确保全面评估架构。
    SAAM分析评估架构的过程包括5个步骤，即场景开发、架构描述、单个场景评估、场景交互和总体评估。

  2. 架构权衡分析方法 ATAM(Architecture Tradeoff Analysis Method,ATAM)
    特点：

    • ATAM 方法采用效用树 (Utility tree) 这一工具来对质量属性进行分类和优先级排序。效用树的结构包括：树根—质量属性—属性分类—质量属性场景(叶子节点)。
    • ATAM主要关注4类质量属性：性能、可用性、可修改性、安全性，这是因为这4个质量属性是利益相关者最为关心的。重点在于评估架构决策的权衡，通过互动和讨论，快速识别潜在的风险和问题。

  3. 成本效益分析方法 CBAM(the Cost Benefit Analysis Method, CBAM)
    特点：在ATAM上构建，用来对架构设计决策的成本和收益进行建模，协助项目干系人根据其投资回报选择架构策略。CBAM在 ATAM 结束时开始，它实际上使用了ATAM评估的结果。

架构权衡分析方法（ATAM）

架构权衡分析方法（ATAM）评估架构决策对系统质量属性（如性能、可维护性、安全性等）的影响 通过一系列的研讨会和评估活动，帮助团队理解架构决策的权衡，并做出更明智的决策。

  1. 准备阶段
    确定参与者 架构师 开发人员 项目经理 安全专家 测试工程师
    收集背景信息
    构建一个高性能、可维护安全的在线购物系统
    需求：支持高并发，响应时间少于2s，数据安全
    定义质量属性 性能、可修改性、安全性
  2. 启动会议
    介绍项目
    ATAM方法介绍
    确定质量属性
  3. 架构描述
    系统采用微服务架构，主要模块包括用户服务、订单服务、支付服务等
  4. 质量属性场景
    定义质量属性场景
    评估每个场景对质量属性影响
    识别潜在风险
  5. 架构决策评估
    评估架构决策对质量属性影响
    不同决策权衡
    微服务架构：优点是模块化、可扩展性强，缺点是复杂性高、部署和维护成本高。
  6. 报告总结 编写报告 反馈改进
    将评估结果反馈给项目团队
    制定改进措施

4. 软件可靠性和架构演化

软件可靠性设计技术主要有融错技术、检错技术、降低复杂度设计等
融错技术

  1. 恢复块设计 选择一组操作做为融错设计单元，把普通程序块更改为恢复块。一个恢复块包含若干功能相同、设计差异的程序块，每一个时刻一个程序块处于运行状态，一旦该程序块故障，用备用块替代
  2. N版本程序设计 设计多个版本程序，对相同初始条件和输入数据的操作结果，实行多数表决，防止其中一个版本程序提供错误服务
  3. 冗余设计 在一套完整的软件系统之外，设计一种不同路径、不同算法和不同实现方法的系统做为备份

检错技术
软件出现故障后，能及时发现并报警

降低复杂度设计
降低复杂度设计的思想就是在保证实现软件功能的基础上，简化软件结构，缩短程序代码长度，优化软件数据流向，降低软件复杂度，从而提高软件可靠性。

系统配置技术

  1. 双机热备份技术 两台服务器安装相同程序，一台出现故障，备机主动替代主机工作，采用心跳方法联系，主从之间按照一定频率发送通信信号，表面各自状态
  2. 服务器集群技术

软件架构演化

  1. 需求变更归类；2. 明确体系结构演化计划；3. 修改、增加删除构件；4. 构件之间的连接件适配；5. 构件组装和测试；6. 技术评审。

5. 大数据架构和安全架构

lambda架构

旨在处理大规模数据，同时支持实时和批处理，主要由三部分构成：

  1. 批处理层，负责处理历史数据
    • 数据存储 使用hadoop HDFS 存储大规模历史数据
    • 数据处理 使用 hadoop MapReduce 进行批处理，分析历史数据，生成统计报告和趋势分析
  2. 速度层 负责处理实时数据流
    • 使用kafka做为消息队列，收集实时数据流
    • 使用spark进行实时数据流处理
  3. 服务层 提高统一查询接口

优缺点：

  1. 灵活性：支持实时和批处理，能够灵活应对不同需求；
  2. 迁移成本高

kappa架构

是lambda架构的简化版，主要关注实时数据流处理

  1. 流处理层
  2. 存储层

6. 面向服务的架构设计

从应用角度，将应用划分为单独的业务功能和流程，即所谓的服务；SOA使得用户可以构建、部署和整合这些服务，且无需依赖应用程序及其运行平台，从而提高业务流程的灵活性。从原理角度，认为SOA是一个组件模型，将应用程序的不同功能单元（成为服务）通过接口连接起来，接口采用中立方式定义，和硬件平台、操作系统、编程语言无关。

包含6类服务：

  1. 业务逻辑服务 用于实现和执行业务逻辑，包括业务应用服务、业务伙伴服务、应用和信息资产；
  2. 控制服务 实现人、流程和信息的集成以及执行集成逻辑；
  3. 连接服务 通过企业服务总线，实现在各服务间的连接件；
  4. 业务创新和优化服务 用于监控业务系统运行时的业务性能，并采取措施适应变化的市场；
  5. 开发服务 贯彻整个软件开发生命周期的开发平台，提供全面的工具支持；
  6. IT服务管理 支持业务系统运行的各种基础设施管理能力或服务，如安全服务、目录服务、系统管理和资源虚拟化。

补充

1. Nginx 负载均衡

可以作为负载均衡器（反向代理服务器），有效地分发请求到多个后端服务器，提高系统的可用性和性能
负载均衡方法

  1. 轮询，Nginx会依次将请求分发到每个后端服务器
  2. 最少连接，将请求分发到当前连接数最少的服务器
  3. IP哈希，根据请求的IP地址进行哈希运算，确保来自同一客户端的请求总是被分发到同一台后端服务器
posted @ 2024-10-19 17:07  ldfm  阅读(9)  评论(0)  编辑  收藏  举报