معماری و طراحی نرم افزار

معماری و طراحی

تاکنون ، معماری های متفاوتی بمنطور طراحی و پیاده سازی متناسب با رشد فن آوری در بخش نرم افزار ارائه شده است این معماری ها  از یکطرف برخاسته از امکانات و ماهیت معماری سخت افزار ها در زمان خود و از طرف دیگر بسته به نوع و نگرش در تکنولوژی های ساخت  نرم افزاری و انتظارات طرح شده توسط کاربران است  هر معماری دارای شاخص ها و ویژگی های منحصر بفرد خود بوده و نرم افزارهائی که با اتکاء بر هر یک از معماری های فوق پیاده سازی می گردنند ، خصایص خود را از معماری بکارگرفته شده به ارث خواهند برددر زیر به شرح مختصری از  هر یک از معمارها می پردازیم مسلما معماری ها و چارچوب های جدید مبتنی بر برنامه نویسی تحت وب و اینترنت نظیر J2EE , .Net قابلیت و لزوم استفاده از معماریهای چند لایه را توصیه می نمایندعلاوه بر این در این نوع  معماری عدم وابستگی بین مولفه ها (Components) و نیز سرویسها ( در غالب معماری Service Oriented  ) مورد تاکید قرار گرفته است .

• معماریMainFrame  


• معماریFile Server


• معماری سرویس گیرنده / سرویس دهنده


• معماریTwo-Tier


• معماری چندلایه  Three-Tier ,N Tier

معماری MainFrame

ویژگی :

•    - معماری فوق در دهه های 1970-1960 مورد توجه و استفاده جدی قرار داشت


•    - کامپیوتر اصلی ( Host) مسئولیت انجام تمامی پردازش ها را برعهده دارد.


•    - کاربران با استفاده از ترمینال ها ، قادر به ایجاد ارتباط با سیستم اصلی (host) می باشند.


•    - ترمینال ها هوشمند نبوده و صرفا" به یک صفحه کلید و نمایشگر محدود می باشند.


•    - فشردن کلیدهای صفحه کلید ، تنها چیزی است که ارتباط بین کاربران(ترمینال ها ) و سیستم اصلی را معنی خواهد کرد.
     - داده ها و منطق برنامه بر روی یک سیستم (Host) یکسان ذخیره می گردنند.

مزایا :

• امنیت در این نوع معماری بسیار بالا است.


• با توجه به تمرکز داده ها و منطق ، مدیریت متمرکز و اعمال آن آسان خواهد بود.

معایب :

• هزینه تهیه ، اجاره و پشتیبانی این نوع سیستمها بسیار بالا است .


• برنامه ( منطق ) بهمراه داده های مربوطه در یک محل مستقر و از یک محیط پردازش یکسان استفاده می کنند.


• اغلب برنامه های نوشته شده بر اساس معماری فوق محیط های رابط کاربر گرافیکی را حمایت نمی نمایند.

معماری File Server

ویژگی :

• چرخش180 درجه ای نسبت به معماری MainFrame.


• از سرویس دهنده یا سرویس دهند گان متعدد، بصورت متمرکز استفاده می گردد.


• منابع متفاوتی نظیر چاپگر و یا فضای ذخیره سازی ( هارد ) به اشتراک گذاشته می شوند.


• سرویس دهنده فایل های مورد نیازو ذخیره شده توسط منابع اشتراکی را برای کاربران ارسال خواهد کرد.


• کار درخواست شده توسط کاربر ( منطق و داده ) بر روی سیستم کاربر اجراء خواهد شد.


• منطق برنامه برروی سیستم کاربر ( سرویس گیرنده ) اجراء خواهد کردید.


• داده ها بر روی سرویس گیرنده مستقر خواهند شد.
   

مزایا :

•  برای استفاده  از معماری فوق نیاز به صرف هزینه های بالا نخواهد بود  .


• از لحاظ بکارگیری منابع دارای انعطاف پذیری مناسبی است .

معایب :

• تمامی منطق برنامه بر روی سرویس گیرنده اجراء خواهد شد .


• وجود محدودیت های خاص نظیر میزان حافظه و یا نوع پردازشگر سرویس گیرندگان، بکارگیری برنامه را با مشکل مواجه می سازد.


• بهبود عملکرد برنامه و یا اعمال اصلاحات مورد نظر همواره یکی از چالش های جدی است .

معماری Client Server

ویژگی :

• در معماری فوق از سرویس دهند گان و سرویس گیرند گان  با خصایص متفاوت استفاده می شود.


• اصل تقسیم کار دنبال و سرویس دهنده عملیات سنگین با پردازش بالا و سرویس گیرنده عملیات سبک را انجام خواهند داد.


• دو بخش متفاوت یک برنامه ، در جهت انجام  عملیات با یکدیگر تشریک مساعی می نمایند.


• سرویس گیرنده با ارسال درخواست و سرویس دهنده با پاسخ به درخواست جلوه ای از همیاری در پردازش عملیات را بنمایش می گذارند.


• پلات فورم و سیستم های عامل سرویس دهنده و سرویس گیرنده می تواند متفاوت باشد.


• عملیاتی را که یک برنامه انجام می دهد بین سرویس دهنده و سرویس گیرنده تقسیم می گردد.
   

مزایا :

• بهره گیری مناسب از پتانسیل های سخت افزاری موجود با توجه به اصل تقسیم عملیات ها


• بهینه سازی استفاده و بکارگیری منابع اشتراکی  .


• بهینه سازی توانائی کاربران از بعد  انجام فعالیت های متفاوت

معایب :

• عدم وجود امکانات لازم  برای کپسوله نمودن سیاست های راهبردی نرم افزار


• کاهش کارائی برنامه همزمان با افزایش تعداد کاربران همزمان


• بهبود عملکرد برنامه و یا اعمال اصلاحات مورد نظر همواره یکی از چالش های جدی است .

تاکنون مدل های متفاوتی از معماری فوق پیاده سازی شده است :

1- پردازش های مبتنی بر میزبان مدل فوق بمنزله یک مدل سرویس دهنده / سرویس گیرنده تلقی نشده و مشابه مدل MainFarme است

2- پردازش های مبتنی بر سرویس دهنده در این مدل سرویس دهنده تمامی پردازش های مربوطه را انجام و سرویس گیرنده مسئولیت ایجاد بخش رابط کاربر را برعهده خواهد د اشت.

3- پردازش های مبتنی بر سرویس گیرنده تمامی عملیات بر روی سرویس گیرنده انجام خواهد شدعملیات مربوط به بررسی صحت داده ها و سایر عملیات مربوط به منطق بانک های اطلاعاتی بر روی سرویس دهنده انجام خواهد شد.

4- پردازش های مبتنی بر همیاری .در این مدل سرویس دهنده و سرویس گیرنده بمنظور انجام یک فعالیت با یکدیگر تشریک مساعی خواهند کرد.

معماری Client Server : Two Tier

ویژگی :

• مشابه مدل Client Server در بخش قبل می باشد.


• در این مدل از یک سرویس دهنده و یک سرویس گیرنده در شبکه استفاده می گردد.


• مدل فوق از سه بخش  که در دو لایه سرویس دهنده و سرویس گیرنده قرار خواهند گرفت، تشکیل می گردد.


• بخش های رابط کاربر ، مدیریت پردازش ها و مدیریت بانک های اطلاعاتی بخش های سه گانه مدل فوق می باشند.


• منطق برنامه بین دو محل فیزیکی توزیع می گردد.

مزایا :

•  مناسب ترین روش برای پردازش های توزیع شده در یک شبکه با حداکثر  یکصد  کاربر


•  سهولت در امر پیاده سازی


•  نسبت دهی مستقیم رابط کاربر با منابع تامین داده ها

معایب :

• عدم وجود امکاناتی برای کپسوله نمودن سیاست های راهبردی نرم افزار


• کاهش کارائی برنامه همزمان با افزایش تعداد کاربران همزمان


• عدم وچود انعطاف لازم از بعد انتقال یک برنامه از سرویس دهنده ای به سرویس دهنده دیگر بدون انجام تغییرات اساسی

معماری Multi Tier, Three Tier

ویژگی :

•   مدل فوق در سال 1990 عرضه شده است .


• در این مدل از یک Tier میانی دیگر بین سرویس گیرنده ( رابط کاربر) و سرویس دهنده بانک اطلاعاتی استفاده می شود.


• لایه میانی شامل مجموعه ای از ابزارها برای دستیابی به منابع سیستم ، صرفنظر از نوع پلات فورم  است


• لایه میانی مسئولیت مدیریت پردازش ها را برعهده خواهد گرفت


• لایه میانی مسئولیت تجزیه و یا ترکیب نتایج حاصله از منابع داده ئی نظیر بانک های اطلاعاتی را برعهده دارد.


• بخش های رابط کاربر ، مدیریت پردازش ها و مدیریت بانک های اطلاعاتی بخش های سه گانه مدل فوق می باشند.


• لایه میانی خود می تواند به دو و یا بیش از دو بخش با عملکردهای متمایز تقسیم گردد (Multi-Tier)  لایه منطق تجاری می تواند برروی سرویس دهنده های متعدد قرار گیرد.


• مدل فوق گزینه ای مناسب برای پیاده سازی نرم افزار بر روی اینترنت است .

مزایا :

•    افزایش کارآئی ، انعطاف پذیری ، قابلیت استفاده مجدد و توان پشتیبانی


•    ارتقاء کارآئی همزمان با افزایش تعداد کاربران


•    مخفی نمودن پیچیدگی ها ی موجود با توجه به ماهیت پردازش های توزیع شده از دید کاربران


•    ارائه امکانات لازم به برنامه نویسان بمنظور طراحی و پیاده سازی نرم افزار ها با یک رویکرد مشابه


•    ارائه  امکانات لازم به برنامه نویسان بمنظور تبعیت از روش های یکسان برای دستیابی به داده ها


•    استفاده از الگوهای طراحی و برنامه نویسی در پیاده سازی و توسعه سریع تر

سلام

وقت شما بخیر

می خواستم بپرسم  تفاوت معماری با طراحی چی هستش و اینکه در انتخاب معماری نرم افزار باید به چه نکاتی توجه کنیم<