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OO Analyse und Entwurf für Anwender V. Systemarchitektur Dr. Michael Löwe.

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Präsentation zum Thema: "OO Analyse und Entwurf für Anwender V. Systemarchitektur Dr. Michael Löwe."—  Präsentation transkript:

1 OO Analyse und Entwurf für Anwender V. Systemarchitektur Dr. Michael Löwe

2 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 2 Inhalt der Ausbildung Kennzeichen objektorientierter Softwareentwicklung (1) Projektorganisation (2) Architektur (2) Objektorientierte Analyse (4) Objektorientierter Entwurf (5) Realisierung und Test (2)

3 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 3 Lernziele Kenntnisse über allgemeine Rahmenbedingungen einer Software-Entwicklung Kennenlernen des Unterschieds zwischen –technischen Rahmenbedingungen (Systemarchitektur) und –fachlichen Rahmenbedingungen (Anwendungsarchitektur) Inhalte und Form einer Anwendungsarchitektur Inhalte und Form einer Systemarchitektur Unterschied zw. OO-im-Großen und OO-im-Kleinen

4 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 4 Inhalt Anwendungsarchitektur vs. Systemarchitektur Komponentenmodelle vs. Modelle für Komponenten Stilrichtungen von Komponentenmodellen Client-Server-Architektur –Softwaretechnisch –Hardwaretechnisch –Unsere Client/Server-Architektur WWW, (Dynamic) HTML, Browser und Java Architektur der Datenhaltung Zentrale Dienste einer Systemarchitektur

5 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 5 Anwendungs- vs. Systemarchitektur Anwendungsarchitektur gehört zur Analyse wie Systemarchitektur zum Entwurf Anwendungsarchitektur: Aufbau einer DV-Anwendungslandschaft aus fachlichen Komponenten und Schnittstellen Systemarchitektur: Aufbau einer DV-Anwendungslandschaft aus technischen Komponenten und Schnittstellen

6 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 6 Darstellung: Systemarchitektur BS2-Server Feuer Unix-Server Transport Unix-Server RV-System Unix-Server RVFDaten-haltung MFT RVF-Funktionen DBServer RVF-Oberfläche MFT RVF-EingangRVF-Ausgang DBServer

7 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 7 Die zwei Dimensionen dieser Darstellung BS2-Server Feuer Unix-Server Transport Unix-Server RV-System Unix-Server RVFDaten-haltung MFT RVF-Funktionen DBServer RVF-Oberfläche MFT RVF-EingangRVF-Ausgang DBServer DVS/FB DVS/TR Eingang RVF Ausgang RVA Daten- haltung Daten- haltung Daten- haltung Daten- haltung Oberfläche Anwendungslogik Geschäftsobjekte Arbeitsplatzrechner Zentralrechner Zerlegung in Komponenten Zerlegung der Komponenten Netz

8 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 8 Zwei Dimensionen der Systemarchitektur Komponentenmodelle Technische Realisierung der Anwendungsarchitektur Aufbau eines Systems aus uniformen Teilen Zusammenspiel von unterschiedlich realisierten Komponenten Austauschbarkeit von Systemteilen Modelle für Komponenten Technische Realisierung einer jeden Komponente Aufbau einer Komponente aus heterogenen Teilen Zusammenspiel und Realisierung von Oberfläche, Logik und Datenhaltung Austauschbarkeit von Komponententeilen

9 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 9 K 1 K 5 K 3K 4 K 2 Zwei Dimensionen der Systemarchitektur – Austauschbarkeit – K 2 DBMS 1 DBMS 2

10 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 10 Stilrichtungen für Systemarchitekturen Daten-basierte Architekturen Verteilte Dienste Remote Procedure Call (RPC) Verteilte Objekte Common Object Request Broker Architekture (CORBA) Unsere Komponentenarchitektur

11 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 11 Daten-basierte Anwendungsarchitektur Unternehmensweites Datenmodell Anwendung I Anwendung II Anwendung III Anwendung IV Anwendung n Ablauf der Anwendungen

12 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 12 Daten-basierte Architekturen Grundlage: einheitliches Datenmodell Analysefokus: Unternehmensdaten Trennung von Daten und Funktion Alle Anwendungen gleichberechtigt –kein fachliches Client/Server Keine Funktionsschnittstellen Ausschließlich Daten- und Dialogschnittstellen Kommunikation über das Datenmodell

13 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 13 Klassische Ho(r)st-Systemarchitektur Datenbankmanagementsystem Programm I Programm II Programm III Programm IV Programm n Transaktionsmonitor

14 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 14 Architektur als Verteilte Dienste Dienst VI Dienst I Dienst III Dienst IV Dienst II Dienst VII Dienst V

15 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 15 Verteilte Dienste Grundlage: einheitliches Funktionsmodell Analysefokus: Funktionszerlegung Kaum erkennbare Anwendungen Trennung von Funktion und Prozeß Ausschließlich Funktionsschnittstellen Keine Datenschnittstellen Kommunikation über synchronen Funktionsaufruf

16 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 16 Remote Procedure Call Dienst I (Client) Dienst I (Client) Dienst II (Server) Dienst II (Server) Funktionspezifikation z.B. IDL in DCE Server Stub Client Stub Transport- Infrastruktur generiert Client Program Server Program benutzt Ruft lokal auf Ergebnisrückgabe

17 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 17 Remote Procedure Call Realisiert diensteorientierte Anwendungsarchitektur Systemweit einheitliche Funktionsspezifikation Unterstützt heterogene Diensterealisierungen Unterstützt unterschiedliche Plattformen Dynamische Bindung von Servern möglich Erhöhter Realisierungsaufwand Performanzverluste durch Transportdienst

18 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 18 Verteilte Objekte Dienst VI Dienst V Dienst VI Daten II Dienst VII Dienst IX Dienst X Daten III Dienst I Dienst II Dienst III Daten I Dienst XI Dienst XII Dienst XIII Daten IV

19 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 19 Verteilte Objekte Grundlage: einheitliches Objektmodell Analysefokus: Zusammenfassung von Daten und zugehörigen Diensten Anwendungen = Objekte-im-Großen Keine Datenschnittstellen Kommunikation über synchronen Nachrichtenaustausch

20 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 20 Komponenten in einer Architektur Komponentenschnittstelle: Angebot (synchr.) Dienste Verarbeitbare asynchrone Nachrichten Gekapselte Funktionen: Inneres Verhalten Verantwortlichkeiten Gekapselte Daten: Innere Zustände Teil am Gesamtdatenmodell Gekapselt Daten Gekapselte Funktionen Schnittstelle

21 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 21 Schnittstellen in einer Architektur Eigenständiger Vermittler zwischen Komponenten Realisiert durch Diensteerbringer Genutzt durch Dienstenachfrager Vertrag zwischen fach- lichem Client und Server Syn- chron Asyn- chron benutzt realisiert

22 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 22 Object Request Broker (ORB) Syn- chron Asyn- chron benutzt realisiert ORB (Transportdienst) IDL Client Stub Server Stub Language Mapping

23 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 23 Object Request Broker (ORB) Realisiert objektorientierte Anwendungsarchitektur Systemweit einheitliche Objektspezifikation (OO-im-Großen) Unterstützt heterogene Objektrealisierungen Unterstützt unterschiedliche Plattformen Dynamische Bindung von Servern möglich Erhöhter Realisierungsaufwand Performanzverluste durch Transportdienst Standard und doch kein Standard (Inter-ORB-Protokoll) Derzeit die Systemarchitektur mit größter Flexibilität

24 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 24 OO-im-Großen vs. OO-im-Kleinen OO-im-Kleinen Realisierung von Einzelobjekte Material u. Werkzeug Datenobjekte Beispiele: –Adresse –Auftrag –Verteilplan OO-im-Großen Zusammenfassung gleichartiger Objekte Management Managerobjekte Beispiele: –Adressverwaltung –Auftragsverwaltung –F+B-Management

25 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 25 Beispiel: Workflow unter ORB Arbeitsflüsse: Ereignisse, Vorgänge, Prozesse etc. Funktion I Funktion II Funktion III Funktion IV Funktion V Funktion VI Funktion n-1 Funktion n Datenbestände

26 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 26 Beispiel: Workflow unter ORB Objekt Request Broker Workflow Funktion nFunktion II IV, VI, n-1Funktion VI und III Server 1Server 2Server 3Server 4Server 5 Client 1Client 2Client 3Client 4Client 5

27 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 27 Unsere Komponentenarchitektur Rahmenanwendung (in SmallTalk) : Navigieren, Suchen und Beziehungsaufbau Anwendung I Anwendung II Objektwelt IIObjektwelt I Entfernte Beziehung Anwendung III Objektwelt III registrieren Dienste IDienste IIDienste III

28 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 28 Client/Server-Architektur Softwaretechnisch Syn- chron Asyn- chron benutzt realisiert Hardwaretechnisch Netz

29 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 29 C/S – hardwaretechnisch – Abgrenzung zu Alles passiert auf einem Rechner Trennung Single-User von Multi-User Hardware-Struktur soll orthogonal zu Software- Struktur sein Wer Client und Server ist, entscheidet die Software Client/Server in Hardware behindert die Architektur –Mainframe ist Datenserver für PC –PC ist Textserver für Mainframe Client/Server versus Distributed Computing

30 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 30 Unsere Client/Server-Struktur Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Oberfläche, Anwendungslogik und Persistenzschicht in SmallTalk (VA) Oberfläche, Anwendungslogik und Persistenzschicht in SmallTalk (VA) DBServer (SQL + TM) DDE TCP/IP-Netz PC

31 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 31 Unsere Client/Server-Struktur Fat Client Kapselung der DBMS-Klienten Server: Informix, Oracle, Sybase, Upic/UTM Client: VA, VSE, ISA-DM, C, Word Betriebssysteme Server: Unix oder NT oder BS2000 oder.... Client: NT (Desktop oder Winframe-Server) Batchverarbeitung in derselben (Hardware-) Architektur (Z. B. Textformatierung oder Auftragskommunikator)

32 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 32 Architektur mit Anwendungsserver Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Oberfläche, Anwendungs- logik und Persistenzschicht in SmallTalk (VA) Oberfläche, Anwendungs- logik und Persistenzschicht in SmallTalk (VA) DBServer (SQL + TM) DDE TCP/IP-Netz PC Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server TCP/IP-Netz PC Oberfläche PC Oberfläche TCP/IP-Netz Anwendungslogik Geschäftsobjekte

33 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 33 Architektur mit Anwendungsserver Vorteile +Softwareverteilung +Datensicherheit +Verfügbarkeit +Skalierbarkeit +Netzwerkfähigkeit +Ressourcen-Sharing +Administration +Operating +Schnelle Netzte Nachteile –Multi-User –Konkurrenz

34 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 34 Beispiel: Winframe Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Datenbank- Server Oberfläche, Anwendungslogik und Persistenzschicht in SmallTalk (VA) Oberfläche, Anwendungslogik und Persistenzschicht in SmallTalk (VA) DBServer (SQL + TM) DDE TCP/IP-Netz Anwendungs- server TCP/IP-Netz, WAN NT-Oberflächenemulation

35 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 35 WWW, HTML, Browser und Java Verteilte Klassen versus verteilte Objekte

36 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 36 Architektur der Datenhaltung DBMS-Clustering DB Verteilung –DB Fragmentierung horizontal vertikal –DB Replikation asymmetrisch symmetrisch

37 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 37 Fragmentierung HorizontalVertikal Gesamtbestand Teilbestand Gesamtinformation Teilinformation

38 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 38 Replikation Asymmetrisch Original- bestand Kopie vom Original- bestand Symmetrisch Original- bestand I Original- bestand II ¿ Konflikte ?

39 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 39 Architektur der Datenhaltung Empfehlungen: –Zentraler Bestand –Jedes Datum möglichst nur einmal –Keine selbstverwalteten Spiegelbestände –Replikation nur asymmetrisch zum Lesen Datenkaufhaus WWW –Clustering und Fragmentierung zum Tuning

40 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 40 Zentrale Dienste einer Systemarchitektur Global Directory aller Principals –Nutzer und –Rechner Time-Service Security Services Transaktionsdienste Suchdienste

41 Objektorientierte Analyse und Entwurf SystemarchitekturProf. Dr. Michael Löwe, FHDW, Hannover 41 Zusammenfassung Systemarchitekturen haben zwei Dimensionen –Technische Realisierung der Anwendungsarchitektur –Verfeinerte technische Strukturierung der einzelnen Komponenten einer Anwendungsarchitektur Systemarchitekturen beschreiben –den Aufbau eines Systems aus Softwarekomponenten –die Hardware-Architektur –die Abbildung der Software- auf die Hardware-Architektur Systemarchitekturen beschreiben insbesondere Mangement der Daten


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