軟件體系結構課程-期末大作業報告范例2

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、、《軟件體系結構》作業報告

(2017 -2018 )學年 第 1 學期

學生小組成員:( 陳秋伶)

完成作業內容

1. 請你結合上述背景,基于分布式系統的CAP定理,采用場景和效用樹方法,具體地定義目標系統應該具有的質量屬性,例如互操作性(interoperability)、安全性(security)、易用性(usability)與其他質量屬性(X-Abilities)

互操作性

刺激源

數據庫系統維護人員

刺激

數據庫與其他數據庫進行互操作的請求

環境

系統正常運行

制品

數據庫接口

響應

數據交互請求被接受,返回被交互數據

響應度量

數據庫響應時間不超過1秒,交互數據被正確處理

安全性

刺激源

系統內部或者外部

刺激

試圖顯示數據、改變/刪除數據、訪問系統服務、降低系統服務的可用性等

環境

可能在在線也可能離線、可能聯網也可能斷網、連接有防火墻或直接連到了網絡上

制品

系統服務、數據庫中的數據

響應

對用戶進行身份驗證,阻止對數據或服務的非法訪問,通知用戶或另外一個系統,限制服務的可用性

響應度量

系統或數據庫能檢測并抵御可能性的非法請求服務或者攻擊行為,并在90秒內通知管理員

易用性

刺激源

用戶,包括市民,數據庫系統維護人員,政府負責人

刺激

想要有一個統一的平臺,能夠“一站式”辦理全部業務,且該平臺能在移動端使用,想要解決“數據冗余”問題,數據庫之間可以容易交互

想要有一個平臺,能夠整合各個平臺的數據,自動生成相關數據報表與數據分析結果供其查閱,能給出一些智能化決策建議

制品

系統

環境

系統正常運行環境或者配置時

響應

系統滿足了用戶的需求

響應度量

系統響應用戶時間不超過1s,用戶滿意度達到98%以上

可修改性

刺激源

最終用戶、開發人員、系統管理員

刺激

希望有一個統一的平臺,能夠“一站式”辦理全部業務,且該平臺能在移動端使用、能夠有一個平臺,能夠整合各個平臺的數據,自動生成相關數據報表與數據分析結果供其查閱,能給出一些智能化決策建議

制品

可整合各個平臺數據的數據庫平臺、可在移動端使用的、可以“一站式”辦理全部業務的系統平臺

環境

在運行時、編譯時、構建時、設計時

響應

查找架構中需要修改的位置,進行修改且不會影響其他功能,對所做的修改進行測試、部署所做的修改

響應度量

所花費的成本、時間、資金以及對其他功能或質量屬性造成的影響要在合理的范圍內。

性能

刺激源

大量的獨立源中的一個、可能來自系統內部

刺激

定期事件到達、隨機事件到達、偶然事件到達

制品

系統

環境

正常模式、超載模式

響應

處理刺激:改變服務級別

響應度量

在系統峰值負載下用戶請求要在1秒內完成,在峰值負載下系統每秒能夠完成150次并發處理,在2倍峰期負載下,用戶辦理業務請求,要在3秒內處理完成

可測試性

刺激源

單元開發人員、增量集成人員、系統驗證人員、客戶驗收測試人員、系統用戶

刺激

已完成分析、架構、設計、類和子系統集成、所交付的系統

制品

設計、代碼段、完整的應用

環境

設計時、開發時、編譯時、部署時

響應

提供對狀態值的訪問、提供所計算的值、準備測試環境

響應度量

已執行的可執行的語句百分比達到100%

存在缺陷出現故障的概率少于1%

可用性

刺激源

系統內部、系統外部

刺激

錯誤:疏忽、崩潰、時間、響應

制品

系統的處理器、通信通道、持久存儲器、進程

環境

正常操作、降級模式(更少的特性)

響應

系統應該檢測事件,并進行如下一個或多個活動:

將其記錄下來

適當的通知各方:包括用戶和其他系統

根據已定義的規則禁止導致錯誤或故障的事件源

在一段預先指定的時間間隔內不可用,其中,時間間隔取決于系統的關鍵程度繼續在正常或降級模式下運行

響應度量

系統在1秒內響應用戶請求

系統理論上可以為用戶提供24小時服務

系統可以在降級模式下使用超過6小時

系統修復維護時間不超過3小時

一致性

刺激源

用戶

刺激

用戶改變了數據

制品

系統

環境

系統正常運行

響應

擁有同一份數據的系統同時修改,使擁有的數據達到一致

響應度量

所有系統數據修改實時達成一致,所有系統數據修改最終達到一致

分區容錯性

刺激源

用戶

刺激

用戶對數據修改

制品

系統

環境

系統正常運行時

響應

某些系統修改而某些系統暫時不修改

響應度量

不修改數據的系統對整體運行不會產生影響,在網絡中斷,信息丟失的情況下,系統照樣能進行工作

質量屬性

屬性求精

場景

互操作性

數據庫響應時間

數據庫響應時間不超過1秒(M,H)

安全性

保密

用戶可以查看到自己的信息但不能查看其他用戶的信息(H,M)

完整性

系統抵御未經授權的入侵,并在90秒內報告給管理員(H,M)

易用性

辦理業務

用戶能在一個平臺上辦理全部業務,該平臺也能在移動端使用(H,M)

數據庫交互

數據庫管理員可以方便的進行數據庫之間的交互(M,H)

整合數據

政府部門負責人可以在一個平臺上獲得各個所有數據,并得到數據分析報表以及系統提供的智能化建議(H,L)

可修改性

平臺可修改

用戶希望能辦理業務的平臺在移動端也能使用(H,M)

性能

并發訪問數

在系統峰值負載下用戶請求要在1秒內完成(H,M)

系統響應時間

在峰值負載下系統每秒能夠完成150次并發處理(M,M)

生成報表

在2倍峰期負載下,用戶辦理業務請求,要在3秒內處理完成(L,M)

可測試性

故障缺陷

存在缺陷出現故障的概率少于1%(M,M)

完整測試

已執行占可執行的語句百分比達到100%(L,L)

可用性

系統響應時間

系統在1秒內響應用戶請求(H,M)

無故障宕機時間

系統理論上可以為用戶提供24小時服務(H,M)

修復維護時間

系統進行修復維護時間不超過3小時(M,M)

使用降級模式

系統在降級模式下的使用時間超過6小時(M,M)

一致性

實時一致

所有系統數據修改實時達成一致(L,L)

最終一致

所有系統數據修改最終達到一致(M,H)

分區容錯性

信息容錯

在網絡中斷,信息丟失的情況無法實時達到一致的情況下,系統照樣能進行工作(M,H)

基于分布式系統的CAP定理簡單分析: CAP分別指的是一致性,可用性和分區容錯性,而一致性指的是 系統在執行過某項操作后仍然處于一致的狀態,可用性指的是:每一個操作總是能夠在一定的時間內返回結果(一定時間指的是,在可以容忍的范圍內返回結果,結果可以是成功或者失敗。 對數據更新具備高可用性),分區容錯性:理解為在存在網絡分區的情況下,仍然可以接受請求(滿足一致性和可用性)。 CAP定理是指在一個分布式計算機系統中,一致性,可用性和分區容錯性這三種保證無法同時得到滿足,最多滿足兩個。由于當前的網絡硬件肯定 會出現延遲丟包等問題,所以分區容忍性是我們必須需要實現的。所以我們只能在一致性和可用 性之間進行權衡,而對于應用而言可用性是更重要的質量屬性,但這并不意味這我們必須舍棄一致性,而是舍棄強一致性,保持弱一致性。這也體現在它們的優先級選擇上。

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