4 Концептуальные основы ГОСТ Р 57100-2016

4.1 Введение ГОСТ Р 57100-2016

В настоящем разделе введены концептуальные основы описания архитектуры, включающие концептуальную модель описания архитектуры (см. 4.2), роль процесса архитектуризации в жизненном цикле (см. 4.3), использование описаний архитектуры (см. 4.4), языки структур и описания архитектуры (см. 4.5). Понятия, введенные в настоящем разделе, используются в разделах 5–7 для выражения требований.

Примечание — Приложение А обеспечивает дальнейшее пояснение терминов и понятий, используемых в настоящем стандарте, и содержит примеры их использования.

[из 4.1 Введение ГОСТ Р 57100–2016]

4.2 Концептуальная модель описания архитектуры ГОСТ Р 57100-2016

4.2.1 Контекст описания архитектуры ГОСТ Р 57100-2016

На рисунке 1 изображены основные понятия, имеющие отношение к системам и их архитектурам, как контекст для понимания практики в описании архитектуры.

Примечание – Рисунок 1 использует условности для класса диаграмм, определенные в ИСО/МЭК 19501.

- Контекст описания архитектуры

Рисунок 1 — Контекст описания архитектуры

Термин «система» использован в настоящем стандарте для обращения к объектам (сущностям), архитектура которых рассматривается. Термин предназначен для того, чтобы охватить (но не ограничивается этим) объекты (сущности) в пределах следующих областей:

  • системы, как описано в ИСО/МЭК 15288: «системы, которые созданы человеком и могут быть сконфигурированы из одного или более следующих компонентов: аппаратных и программных средств, данных, людей, процессов (например, процессов для обеспечения услуг пользователям), процедур (например, инструкций оператора), оборудования, материалов и естественно образующихся сущностей»;
  • программных продуктов и услуг, как описано в ИСО/МЭК 12207;
  • программных систем, как описано в IEEE 1471:2000: «любая система, где программные средства оказывают существенное влияние на проект, конструкцию, развертывание и развитие системы в целом», чтобы охватить «отдельные приложения, системы в традиционном смысле, подсистемы, системы систем, производственные линии, семейства продукции, целые предприятия и другие объединения интересов».

Настоящий стандарт не определяет, где находится или из чего состоит система в пределах тех или иных областей, а также не рассматривает конкретную природу систем.

Настоящий стандарт предназначен для использования в областях систем, упомянутых выше, однако ничто не препятствует его использованию для описаний архитектуры сущностей какого–либо интереса за пределами этих областей (например, для природных или концептуальных систем).

Заинтересованные стороны какой–либо системы – это стороны, имеющие интерес в этой системе. Интересы заинтересованных сторон выражены как польза или проблема (см. 4.2.3). Заинтересованные стороны формируют для системы различные цели. Цели являются одним из видов выражения интересов.

Примечание — Термин «цель», применяемый в настоящем стандарте, происходит из его определения в ИСО/МЭК 15288:2008, где система — это комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей.

Система находится в окружающей среде. Окружающая среда определяет все множество воздействий на систему в ее жизненном цикле, включая взаимодействия системы с самой окружающей средой. Окружающая среда какой–либо системы может содержать другие системы.

Примечание — В настоящем стандарте окружающая среда системы ограничена и понимаема через определение и анализ заинтересованных сторон системы и их интересов (см. 4.2.3).

Архитектура какой–либо системы представляет собой то, что является существенным относительно рассматриваемой системы в ее окружающей среде. Не существует единственной характеристики того, что является существенным или основным для системы; такая характеристика может принадлежать любому из следующего:

  • системным компонентам или элементам;
  • тому, как системные элементы устроены или взаимосвязаны;
  • принципам организации системы или проекта;
  • принципам, управляющим развитием системы в ее жизненном цикле.

Описания архитектуры используются для того, чтобы выразить архитектуры рассматриваемой системы (см. 4.2.2).

Примечание — Та же самая система может быть понятной с помощью несколько отличающихся архитектур (например, когда они рассматриваются в различных окружающих средах). Архитектура может быть выражена с помощью нескольких отличающихся описаний архитектуры (например, когда используются различные структуры архитектуры). Та же самая архитектура может характеризовать более чем одну систему (например, семейство систем деления какой–то общей архитектуры).

[из 4.2.1 Контекст описания архитектуры ГОСТ Р 57100–2016]

4.2.2 Архитектура и описания архитектуры ГОСТ Р 57100-2016

Описания архитектуры – это рабочие продукты процесса архитектуризации систем и программных средств.

На рисунке 2 изображены понятия, имеющие отношение к практике описания архитектуры, если настоящий стандарт применяется для создания одного описания архитектуры, выражающего одну архитектуру для одной рассматриваемой системы.

В настоящем стандарте термин «рассматриваемая система» (или просто, «система») относится к системе, архитектура которой находится на рассмотрении в подготовке описания архитектуры.

Формирование концептуальной модели описания архитектуры отражено в 4.2.

- Концептуальная модель описания архитектуры

Рисунок 2 – Концептуальная модель описания архитектуры

Примечания

  1. Рисунок 2 использует условности для класса диаграмм, определенные в ИСО/МЭК 19501.
  2. Рисунок 3 содержит дополнительные детали соответствия и правил соответствия. Рисунок 4 обеспечивает дополнительные детали обоснования архитектуры.

Описание архитектуры выражает архитектуру рассматриваемой системы.

Настоящий стандарт отличает архитектуру системы от описания архитектуры. Описания архитектуры (не сама архитектура) являются предметом настоящего стандарта. Принимая во внимание то, что описание архитектуры является рабочим продуктом, архитектура представляет собой абстракцию, состоящую из понятий и свойств. Настоящий стандарт задает требования к описаниям архитектуры. В настоящем стандарте отсутствуют какие–либо требования, имеющие отношение к архитектуре или системам, или к их окружающей среде.

Настоящий стандарт не определяет какого–либо формата или средства массовой информации (СМИ) для регистрации описаний архитектуры и применим для ряда подходов к описанию архитектуры, включая ориентированные на документирование модели и методики, связанные с репозиториями.

Настоящий стандарт не предлагает конкретного процесса или метода для осуществления описаний архитектуры, не берет на себя и не предписывает определенных методов процесса архитектуризации, моделей, нотаций или методик, используемых для осуществления описаний архитектуры [из 4.2.2 Архитектура и описания архитектуры ГОСТ Р 57100–2016]

4.2.3 Заинтересованные стороны и интересы ГОСТ Р 57100-2016

У заинтересованных сторон системы существуют интересы относительно рассматриваемой системы, находящейся в соответствующей ей окружающей среде. Интерес может проявляться одной или более заинтересованными сторонами. Интересы возникают в жизненном цикле из потребностей системы и требований, из выборов при проектировании, из рассмотрений при реализации и эксплуатации. Интерес может быть заявлен во многих формах, например таких, как соответствие одной или более потребностям заинтересованной стороны, целям, ожиданиям, обязанностям, требованиям, ограничениям проекта, предположениям, зависимостям, качественным атрибутам, архитектурным решениям, рискам или иным источникам, имеющим отношение к системе.

Примеры – Примерами интересов в терминах настоящего стандарта являются функциональность, выполнимость, применимость, цели системы, характеристики системы, свойства системы, известные ограничения, структура, поведение, функционирование, использование ресурсов, надежность, безопасность, информационное обеспечение, сложность, развиваемость, открытость, параллелизм, автономность, стоимость, расписание, качество услуг, гибкость, динамичность, модифицируемость, модульность, управление, межпроцессная связь, взаимоблокировка, изменение состояния, интеграция подсистем, доступность данных, частная жизнь, соответствие требованиям регуляторов, гарантии, деловые цели и стратегии, опыт заказчика, сопровождаемость, приемлемость и утилизируемость. Прозрачность распределения, описанная в эталонной модели открытой распределенной обработки [ИСО/МЭК 10746–1], является интересом в терминах этого стандарта. Свойства программных средств, определенные в серии стандартов по оценке качества SQUARE [см. ИСО/МЭК 25010:2011, подраздел 4.2], определяют интересы в терминах настоящего стандарта [из 4.2.3 Заинтересованные стороны и интересы ГОСТ Р 57100–2016]

4.2.4 Архитектурные представления и точки зрения ГОСТ Р 57100-2016

Описание архитектуры включает одно или несколько архитектурных представлений. Архитектурное представление (или просто, представление) обращается к одному или более интересам, имеющим место от заинтересованных сторон системы.

Архитектурное представление выражает архитектуру рассматриваемой системы в соответствии с архитектурной точкой зрения (или просто, точкой зрения). Точка зрения имеет два аспекта: интересы, которые структурно представляются для заинтересованных сторон, и условности, которые устанавливаются в представлениях.

Какая–либо архитектурная точка зрения структурирует один или более интересов. Интерес может быть структурирован более чем одной точкой зрения.

Представление определяется точкой зрения: точка зрения устанавливает условности для конструирования, интерпретации и анализа представления для того, чтобы обратиться к интересам, структурно представленным этой точкой зрения. Условности точки зрения могут включать языки, нотации, виды моделей, правила проектирования и (или) методы моделирования, методики анализа и другие операции в представлениях.

На рисунке 2 показаны отношения между представлениями и точками зрения в пределах описания архитектуры.

Примечания

  1. В настоящем стандарте не используются такие словосочетания, как деловая архитектура, физическая архитектура и техническая архитектура. В терминах настоящего стандарта архитектура системы – это целостная концепция основных свойств системы, воспринимаемая наилучшим образом через множественные представления этой архитектуры. Поэтому приблизительные эквиваленты вышеупомянутых словосочетаний – это соответственно деловое представление, физическое представление, техническое представление.
  2. В разделе 7 определены требования с использованием точек зрения на архитектуру. В приложении В приведено представление об определении точек зрения.

[из 4.2.4 Архитектурные представления и точки зрения ГОСТ Р 57100–2016]

4.2.5 Модели архитектуры ГОСТ Р 57100-2016

Архитектурное представление составлено из одной или более архитектурных моделей. Архитектурная модель использует условности моделирования, соответствующие интересам, на разрешение которых они будут направлены. Эти условности определены видом модели, управляющим этой моделью. В пределах описания архитектуры модель может быть частью более одного архитектурного представления.

На рисунке 2 изображено, как используются архитектурные модели и виды моделей в пределах описания архитектуры.

Примечание — В настоящем стандарте использует термин «вид модели», а не «вид архитектурной модели» для того, чтобы подчеркнуть, что виды модели не могут быть полезными исключительно в описаниях архитектуры.

[из 4.2.5 Модели архитектуры ГОСТ Р 57100–2016]

4.2.6 Элементы и связи в описании архитектуры ГОСТ Р 57100-2016

Элемент описания архитектуры — это любая конструкция в описании архитектуры. Элементы описания архитектуры — это самые примитивные конструкции, рассматриваемые в настоящем стандарте. Каждую заинтересованную сторону, интерес, точку зрения на архитектуру, архитектурное представление, вид модели, архитектурная модель, архитектурное решение и обоснование (см. 4.2.7) рассматривают как элемент описания архитектуры. Когда определены точки зрения и виды моделей и наполнены соответствующие модели, вводятся дополнительные элементы описания архитектуры.

Связь определяет отношение между элементами описания архитектуры. Связи используются для того, чтобы выразить отношения архитектуры к интересу в пределах описания архитектуры (или между описаниями архитектуры). Связями можно управлять по правилам связи. Правила связи используются для установления отношения в пределах описания архитектуры (или между описаниями архитектуры).

На рисунке 3 изображено понятие элементов описания архитектуры и связи.

Примечание — Рисунок использует условности для класса диаграмм, определенные в ИСО/МЭК 19501.

- Концептуальная модель элементов и связей описания архитектуры

Рисунок 3 — Концептуальная модель элементов и связей описания архитектуры

Пример — Связи и правила связи используются для того, чтобы выразить и провести в жизнь отношения архитектуры, например такие, как состав, уточнение, согласованность, прослеживаемость, зависимость, ограничение и обязательство.

Примечание — Требования при использовании связей и правил связи определены в 5.7. Примеры их использования приведены в А.6 (приложение А).

[из 4.2.6 Элементы и связи в описании архитектуры ГОСТ Р 57100–2016]

4.2.7 Архитектурные решения и обоснование ГОСТ Р 57100-2016

Обоснование архитектуры регистрирует разъяснения, оправдания или рассуждения о причинах в принятых решениях архитектуры. Обоснование для решения может включать методологические основы для решения, альтернативы и учет рассматриваемых компромиссов, потенциальные последствия решения и цитирование источников дополнительной информации.

Решения относятся к системным интересам, однако между двумя интересами часто не бывает простых связанных решений. Решения могут воздействовать на архитектуру несколькими способами. Они могут быть отражены в описании архитектуры следующим образом:

  • формулированием требований существования элементов описания архитектуры;
  • изменением свойств элементов описания архитектуры;
  • подключением анализа компромиссов для некоторых элементов описания архитектуры, включая иные решения и интересы, в которых имеют (могут иметь) место изменения;
  • порождением новых интересов.

На рисунке 4 отображены понятия, имеющие отношение к решениям архитектуры и их обоснованию.

Примечание — Рисунок использует условности для класса диаграмм, определенные в ИСО/МЭК 19501.

- Концептуальная модель решений архитектуры и обоснование

Рисунок 4 — Концептуальная модель решений архитектуры и обоснование

Примечание — Требования, необходимые для того, чтобы охватить решения и обоснование в пределах описания архитектуры, определены в 5.8.

[из 4.2.7 Архитектурные решения и обоснование ГОСТ Р 57100–2016]

4.3 Процесс архитектуризации в жизненном цикле ГОСТ Р 57100-2016

Процесс архитектуризации способствует разработке, функционированию и сопровождению системы от стадии изначального замысла до выведения ее из эксплуатации при использовании и прекращении применения. Процесс архитектуризации имеет место в пределах контекста проекта и (или) организации. Процесс архитектуризации выполняется в пределах всего жизненного цикла системы, а не только в пределах одной стадии жизненного цикла. Поэтому архитектура системы потенциально влияет на процессы в пределах всего жизненного цикла системы.

Описание архитектуры — это рабочий продукт, получающийся после выполнения процесса архитектуризации действий в пределах жизненного цикла рассматриваемой системы. Жизненный цикл предписывает стадии и способы, с помощью которых должно быть определено содержание соответствующего описания архитектуры. Когда описание архитектуры получено из единственной деятельности жизненного цикла, ее содержание обычно является результатом многочисленных действий. Описание архитектуры, как альтернатива, может быть осуществлено переработкой информации от других рабочих продуктов, разработанных с помощью действий жизненного цикла.

Настоящий стандарт не зависит, не предполагает и не предписывает особого жизненного цикла.

Примечание — Приложение С демонстрирует, как настоящий стандарт может использоваться при применении процессов жизненного цикла, определенных в ИСО/МЭК 12207 и ИСО/МЭК 15288. ИСО/МЭК 12207 и ИСО/МЭК 15288 предоставляют различные процессы жизненного цикла для проектирования архитектуры. Это не противоречит понятию того, что архитектуризация выполняется по всему жизненному циклу, по двум причинам:

  1. любой процесс из ИСО/МЭК 12207 или ИСО/МЭК 15288 может быть расценен как выполнение по всему жизненному циклу;
  2. использование «архитектурного проектирования» в ИСО/МЭК 12207 и ИСО/МЭК 15288 является более узким, чем понятие «архитектуризация» в настоящем стандарте.

[из 4.3 Процесс архитектуризации в жизненном цикле ГОСТ Р 57100–2016]

4.4 Применения описаний архитектуры ГОСТ Р 57100-2016

У описаний архитектуры существует много применений со стороны различных заинтересованных сторон по всему жизненному циклу системы. Описания архитектуры применяются, но не ограничиваются этим:

  • в качестве основы системного проекта системы и действий по разработке;
  • в качестве основы анализа и оценки альтернативных реализаций архитектуры;
  • в качестве документации в разработке и сопровождении;
  • для обеспечения документирования существенных аспектов системы, например таких, как:
  • намеченное использование и окружающая среда,
  • принципы, предположения и ограничения для проведения будущих изменений,
  • моменты для обеспечения гибкости или ограничений системы относительно будущих изменений,
  • решения архитектуры, их обоснования и последствия;
  • в качестве входов к автоматизированным инструментариям для моделирования, системной имитации и анализа;
  • для определения группы систем, разделяющих общие свойства (таких, как архитектурные стили, эталонные архитектуры и архитектуры линейки продуктов);
  • для обеспечения связи между сторонами, вовлеченными в разработку, производство, развертывание, функционирование и сопровождение системы;
  • в качестве основы для подготовки документов приобретения (например таких, как запросы о предложении и описание работы);
  • для обеспечения связи между заказчиками, приобретающими сторонами, поставщиками и разработчиками как части контрактных переговоров;
  • для обеспечения документирования характеристик, свойств и проекта системы для потенциальных заказчиков, приобретающих сторон, собственников, операторов и интеграторов;
  • при планировании передачи от устаревшей архитектуры к новой;
  • в качестве руководства к эксплуатационной и инфраструктурной поддержке и управлению конфигурацией;
  • для поддержки системного планирования и действий, связанных со сроками и бюджетом;
  • для установления критериев при сертификации реализаций на соответствие архитектуре;
  • в качестве механизма согласования с внешней и проектной политикой и (или) внутренней политикой организации (например, юридические основания, перекрывающие архитектурные принципы);
  • в качестве основы для ревизий, анализа и оценки системы в ее жизненном цикле;
  • в качестве основы анализа и оценки альтернативных архитектур;
  • при распространении изученных уроков и повторном использовании архитектурного знания через точки зрения, образцы и стили;
  • для обучения и образования заинтересованных сторон и других сторон лучшим методам в процессе архитектуризации и при развитии системы.

Примечание — В приложении С рассмотрено использование описаний архитектуры в контексте других стандартов.

[из 4.4 Применения описаний архитектуры ГОСТ Р 57100–2016]

4.5 Структуры архитектуры и языки описания архитектуры ГОСТ Р 57100-2016

Структуры архитектуры и языки описания архитектуры являются двумя механизмами, широко используемыми в процессе архитектуризации. Структуры архитектуры и языки описания архитектуры определяются на основании понятий описания архитектуры, представленных в настоящем стандарте.

Структура архитектуры устанавливает обычную практику для создания, интерпретации, анализа и применения описания архитектуры в пределах определенной области применения или сообщества заинтересованных сторон.

Применение структур архитектуры включает (но не ограничивается этим): создание описаний архитектуры; разработку инструментариев моделирования архитектуры и методов процесса архитектуризации; установление процессов для содействия связи, обязательствам и межсистемному функционированию через множественные проекты и (или) организации.

Примечание — Структуры архитектуры часто охватывают условия для описания архитектуры и дополнительные практики процесса архитектуризации.

Примеры — Примерами структуры архитектуры в терминах настоящего стандарта являются: структура архитектуры Захмана для информационных систем [44], структура архитектуры британского Министерства обороны [27], структура архитектуры открытых групп (TOGAF) [41], модель представления Крухтена «4+1» [23], четыре метода представлений Сименса [10], эталонная модель для открытой распределенной обработки (RM–ODP) [ИСО/МЭК 10746] и обобщенная эталонная архитектура предприятия (GERA) [ISO 15704].

На рисунке 5 отображено содержание структуры архитектуры.

Примечание — Рисунок использует нотации для класса диаграмм, определенные в ИСО/МЭК 19501.

- Концептуальная модель структуры архитектуры

Рисунок 5 — Концептуальная модель структуры архитектуры

Примечание — Требования к структурам архитектуры определены в 6.1.

Язык описания архитектуры является некоторой формой выражения для применения в описаниях архитектуры.

Язык описания архитектуры обеспечивает один или несколько видов модели в качестве средства структуризации некоторых интересов для представителей заинтересованных сторон. Язык описания архитектуры может быть узко ориентированным, определяющим единственный вид модели, или широко ориентированным, предназначенным для обеспечения нескольких видов модели, специально организованных для представления точки зрения. Часто язык описания архитектуры поддерживается автоматизированными инструментариями для сопровождения создания, использования и анализа его моделей.

Примеры — Примерами языка описания архитектуры в терминах настоящего стандарта являются Rapide [25], Wright [43], SysML [31], ArchiMate [40] и точка зрения на языки со стороны эталонной модели открытой распределенной обработки (RM–ODP) [ИСО/МЭК 10746].

На рисунке 6 отображено содержание языка описания архитектуры.

Примечание — Рисунок использует нотации для класса диаграмм, определенные в ИСО/МЭК 19501.

- Концептуальная модель языка описания архитектуры

Рисунок 6 – Концептуальная модель языка описания архитектуры

Примечание — Требования к языку описания архитектуры определены в 6.3.

[из 4.5 Структуры архитектуры и языки описания архитектуры ГОСТ Р 57100–2016]