Diseo de Sistemas Conceptos Fundamentales Lic Jorge Guerra

Diseño de Sistemas Conceptos Fundamentales Lic. Jorge Guerra

Que es Diseño? n n Tiene como objetivo producir modelos o representaciones de una entidad que se construirá posteriormente Combina intuición, experiencia, heurísticas, criterios de calidad y un proceso de iteración Lic. Jorge Guerra 2

Definiciones n n El diseño pone de relieve una solución lógica. Determina como el sistema cumple con los requerimientos. Ejemplos: De que manera el software del SI de la Biblioteca capturara y registrara los prestamos de libros? Definitivamente: el Diseño se implementa en Hardware y Software. Lic. Jorge Guerra 3

Diseño e Ingeniería de Software n n n El diseño es el núcleo técnico del proceso de ingeniería Toma como base la información proporcionada por el modelo de análisis El diseño de software evoluciona constantemente Lic. Jorge Guerra 4

La etapa de Diseño n n Se define una estructura eficaz del software Se especifica el detalle procedimental Se analiza la adecuación al hardware Se define la arquitectura del software Lic. Jorge Guerra 5

Como es un buen Diseño? n n n Implementa todos los requisitos contenidos en el modelo de análisis Es comprendido por quienes construyen, prueban y mantienen el sistema Brinda una idea completa del software, desde la perspectiva de la implementación Lic. Jorge Guerra 6

Como obtener un buen Diseño? n n Organización jerárquica de los participantes Partición lógica del sistema Abstracciones de datos y procedimientos Componentes con características funcionales independientes Lic. Jorge Guerra 7

Decisiones del diseñador de sistemas n n n n Organizar el sistema en subsistemas Identificar la concurrencia inherente al problema Asignar los subsistemas a los procesadores y tareas. Seleccionar una aproximación para la administración de almacenes de datos Manejar el acceso a recursos globales Seleccionar la implementación de control en software Manejar las condiciones de contorno Establecer la compensación de prioridades Lic. Jorge Guerra 8

1. Descomposición de un sistema en subsistemas n n n Cada subsistema abarca aspectos del sistema que comparten alguna propiedad común. Un subsistema es un paquete de clases, operaciones y sucesos que tienen una interfaz razonablemente bien definida. Se identifica por los servicios que proporciona. Define una forma coherente de examinar un aspecto coherente del problema. Se puede diseñar independientemente, sin afectar a los demás. Lic. Jorge Guerra 9

Descomposición de un sistema en subsistemas (II) n n n Los subsistemas deben definirse de tal forma que la mayoría de las interacciones se produzcan dentro de , y no en los limites de distintos subsistemas, para no tener dependencias. Los subsistemas de mas bajo nivel se denominan modulos. La descomposición en subsistemas se puede organizar como una secuencia de capas horizontales o en particiones verticales. Lic. Jorge Guerra 10

Descomposición de un sistema en subsistemas (III) Capas - Conjunto ordenado de mundos virtuales, cada uno construido en términos de los que tiene por debajo y proporciona la base de la implementación para los que están encima. - El conocimiento se transmite en un solo sentido. - Se conocen las capas que están por debajo, pero no se conocen las que están por encima. Lic. Jorge Guerra 11

Ejemplo de Arquitectura en capas Lic. Jorge Guerra 12

Descomposición de un sistema en subsistemas (IV) Particiones - Dividen verticalmente un sistema en subsistemas débilmente acoplados o independientes. Cada uno proporciona una clase de servicio. Pueden tener entre ellas algún conocimiento mutuo pero sin crear dependencias de diseño. Todo sistema puede descomponerse en una mezcla de capas y particiones. Lic. Jorge Guerra 13

Ejemplo de particiones Elementos medibles del comercio electrónico Inteligencia de negocio Tangible y utilizable Importante conocer esta transformación, pues la información recogida de los Webs es crítica para el canal central del negocio Navegadores Servidor Web Servidor de aplicaciones Servidor catálogo Servidor colaboració n Servidor publicidad Sistema registro usuarios Servidor comercio Servidor personalizaci ón Servidor de transacciones Base de datos Sistema operativo Lic. Jorge Guerra 14

Lic. Jorge Guerra 15

2. Identificación de la concurrencia n n n Hay que identificar los objetos que deben estar activados concurrentemente y los objetos que tienen actividad que sea mutuamente exclusiva. Estos objetos (mut. excl. ) se pueden juntar en un único hilo de control o tarea. Dos objetos son concurrentes si pueden recibir sucesos al mismo tiempo sin interactuar. Si los sucesos no están sincronizados los objetos no pueden plegarse a un hilo de control. Los subsistemas independientes son deseables porque se pueden asignar a diferentes unidades de Hw. sin coste en comunicaciones. Lic. Jorge Guerra 16

Identificación de la concurrencia (cont. ) n n n No necesariamente dos subsistemas que sean concurrentes tienen que estar en unidades de Hw distintas, se tienen las interrupciones, Sist. Operativos para simulación en sistemas monoprocesadores. Un hilo de control es una vía a través de varios diagramas de estados en la cual solo esta activado un objeto en cada instante, se escinde si el objeto envía un suceso y sigue funcionando Los hilos se implementan como tareas en el CPU Lic. Jorge Guerra 17

3. Asignacion de subsistemas a procesadores y a tareas n n n Un subsistema concurrente debe ser asociado a CPU de prop. general o a unidad funcional especializada. Estimacion de las necesidades de rendimiento y los recursos necesarios para satisfacerlos. Seleccionar las implementaciones de HW o SW para los subsistemas. Asignar los subsistemas de SW a los CPUs para satisfacer las necesidades de rendimiento y para minimizar la comunicacion interprocesadores. Determinar las conexiones de unidades fisicas que implementan los subsistemas. Lic. Jorge Guerra 18

4. Administracion de DBMS n n n Las bases de datos proporcionan puntos de separacion entre subsistemas, con interfaces bien definidas. Puede combinar archivos, estructuras de datos en memoria o en dispositivos secundarios. Proporcionan compensaciones entre coste, tiempo de acceso, capacidad y fiabilidad Lic. Jorge Guerra 19

Administracion de bases de datos (ventajas) n n n Hay muchas caracteristicas de infraestructura. Existe un interfaz comun para todas las aplicaciones. Un lenguaje de acceso standard. (SQL) Lic. Jorge Guerra 20

Administracion de bases de datos (desventajas) n n n Costes temporales en terminos de rendimiento. Funcionalidad insuficiente para aplicaciones avanzadas. Una interfaz dificultosa con los lenguajes de programacion. Lic. Jorge Guerra 21

5. Manejo de recursos globales n n n Se debe identificar los recursos globales determinar mecanismos para controlar el acceso a ellos. Recursos globales: CPU, memoria, espacio en disco, botones de ratón, nombres de archivos, de clases, BD Un recurso físico se controla estableciendo un protocolo para obtener acceso Lic. Jorge Guerra 22

6. Selección de una implementación de control de software n n Generalmente se selecciona un único estilo de control, aun cuando no haya una necesidad lógica. Dos tipos de flujos de control: externo e interno. El control externo es el flujo de los sucesos externamente visibles entre los objetos del sistema. 3 Tipos: Controlados por procedimientos, por sucesos y los concurrentes. Lic. Jorge Guerra 23

6 a. Sistemas controlados por procedimientos… n n n El control esta en el código del programa. Los proc. envían solicitudes de entradas externas, y cuando llegan el control pasa a quien hace la llamada. Fácil de implementar mediante lenguajes de prog. La concurrencia de los objetos se hace corresponder con un flujo secuencial de control. Toda operación debe corresponder con un par de sucesos. Lic. Jorge Guerra 24

6 b. Sistemas controlados por sucesos n n n El control reside dentro de un distribuidor. Este es proporcionado por el lenguaje o Sist. Operativo. Se asignan procs de aplicación a los sucesos, y son invocados por el distribuidor cuando se produce el suceso correspondiente. Las llamadas de proc. al distribuidor envían salidas o habilitan entradas, pero no esperan por ellas Todo proc devuelve el control al distrib. Y no lo retiene. Lic. Jorge Guerra 25

6 c. Sistemas concurrentes. n n El control esta concurrentemente en varios objetos independientes, cada uno realiza una tarea distinta. Los sucesos se implementan como mensajes unidireccionales entre objetos. Una tarea puede esperar a una entrada y los demás pueden seguir ejecutándose. El S. O. proporciona una cola para los sucesos de tal forma que no se pierda ninguno si esta ejecutándose una tarea. Lic. Jorge Guerra 26

6 d. Control interno. n n Las operaciones que afectan a objetos se expanden formando otras de nivel inferior aplicables a los mismos objetos o a otros. Es similar a la implementación externa. Difieren en que las operaciones internas son generados por objetos como parte de la implementación, por lo tanto son predecibles. Algunas operaciones se implementan como procedimientos. Lic. Jorge Guerra 27

7. Manejo de las condiciones de entorno n n Se deben tener en cuenta las siguientes condiciones: Iniciación. Terminación. Fallos. Lic. Jorge Guerra 28

8. Establecimiento de prioridades de compensación n n Prioridades que se usaran para las compensaciones necesarias durante el diseño Se debe escoger entre objetivos deseables pero incompatibles. Se debe conciliar los deseos del cliente y la forma que deben realizar las compensaciones. El carácter de un sistema queda afectado por las decisiones de compensación. . Lic. Jorge Guerra 29

Características de una buena metodología de diseño n n n Motivar la actividad pretendida El diseño debe ser completo Debe ser verificable antes de su construcción Debe producir productos diferenciados que son mensurables Debe ser fácilmente aprovechado en el producto final Lic. Jorge Guerra 30