Диаграммы размещения (развертывания) программных компонентов

Эти диаграммы являются вторым типом диаграмм реализации. Их часто называют диаграммами развертывания.

Физическое представление программной системы не может быть полным, если отсутствует информация о том, на какой платформе и на каких вычислительных средствах она реализована. Если разрабатывается программа, выполняющаяся локально на компьютере пользователя и не использующая периферийных устройств и ресурсов, то в разработке дополнительных диаграмм нет необходимости. При разработке же распределенных приложений наличие таких диаграмм может быть полезным для решения задач рационального размещения компонентов.

Таким образом, диаграммы развертывания предназначены для представления общей конфигурации и топологии распределенной программной системы.

Диаграмма развертывания обеспечивает представление элементов и компонентов программы, существующих лишь на этапе ее исполнения (runtime). В них отображаются только компоненты-экземпляры программы, являющиеся исполняемыми файлами или динамическими библиотеками. Те компоненты, которые не используются на этапе исполнения, на диаграмме развертывания не показываются. Так, компоненты с исходными текстами программ могут присутствовать только на диаграмме компонентов. На диаграмме развертывания они не указываются.

Диаграмма развертывания содержит графические изображения процессоров, устройств, процессов и связей между ними. Она является единой для системы в целом, поскольку должна отражать особенности ее реализации. Разработка диаграммы развертывания, как правило, является последним этапом спецификации модели программной системы.

При разработке этой диаграммы преследуют следующие цели:

· определить распределение компонентов системы по ее физическим узлам;

· показать физические связи между всеми узлами реализации системы на этапе ее исполнения;

· выявить узкие места системы и реконфигурировать ее топологию для достижения требуемой производительности.

Эти диаграммы разрабатываются совместно системными аналитиками, сетевыми инженерами и системотехниками.

Элементами диаграмм являются:

a) Узлы и

b) Связи между ними.

Узел (node) представляет собой некоторый физически существующий элемент системы, обладающий определенным вычислительным ресурсом. В качестве такого ресурса может рассматриваться память (электронная, магнитооптическая) или процессор. Узлы бывают двух типов:

1) Устройство (device - физическое оборудование: компьютер или устройство, связанное с системой).

2) Среда выполнения (execution environment - программное обеспечение, которое само может включать другое программное обеспечение, например операционную систему или процесс-контейнер).

Узлы могут содержать артефакты (artifacts), которые являются физическим олицетворением программного обеспечения. Обычно это файлы.

Графически на диаграмме развертывания узел изображается в форме трехмерного куба. Узел имеет собственное имя, которое указывается внутри его графического символа. Сами узлы могут представляться как в качестве объектов (типов), так и в качестве экземпляров.

В первом случае имя узла записывается без подчеркивания и начинается с заглавной буквы. Во втором - имя узла-экземпляра записывается в виде

<имя узла ':' имя типа узла>.

Имя типа узла указывает на некоторую разновидность узлов, присутствующих в модели системы.

Так же, как и на диаграмме компонентов, изображения узлов могут расширяться, чтобы включить некоторую дополнительную информацию о нем. Если информация относится к имени узла, то она записывается под ним.

Если необходимо явно указать компоненты, которые размещаются на отдельном узле, то это можно сделать двумя способами. Первый позволяет разделить графический символ узла на две секции горизонтальной линией. В верхней секции записывают имя узла, а в нижней - размещенные на этом узле компоненты. Второй способ разрешает показывать на диаграмме развертывания узлы с вложенными изображениями компонентов. При этом нужно учитывать, что в качестве вложенных могут выступать только исполняемые компоненты.

Соединения между узлами изображаются отрезками линий без стрелок. Наличие такой линии указывает на необходимость организации физического канала для обмена информацией между соответствующими узлами. Характер соединения может быть дополнительно специфицирован примечанием, помеченным значением или ограничением. Примеры диаграмм развертывания приведены на рис. 6.43.

Рис. 6.43. Примеры диаграмм развертывания

Кроме соединений на описываемой диаграмме могут присутствовать отношения зависимости между узлом и развернутыми на нем компонентами, как показано на рис. 6.44. Из рисунка видно, что диаграммы развертывания могут иметь сложную структуру, включающую вложенные компоненты, интерфейсы и другие аппаратные устройства.

Рис. 6.44. Диаграмма развертывания с компонентами

На рис. 6.45 показан еще один примердиаграммы развертывания. Главными элементами диаграммы являются узлы, связанные информационными путями.

Рис. 6.45

На рисунке обозначены три физических веб-сервера с помощью метки number deployed (количество развернутых). Это - не стандартная метка. Артефакты часто являются реализацией компонентов. Это можно показать, задав значения метки внутри прямоугольников артефактов. Информационные пути между узлами отображают обмен информацией в системе. Можно сопровождать эти пути сведениями об используемых информационных протоколах.