2010年系統架構師軟考案例分析考點
- 2019 年 10 月 26 日
- 筆記
1.軟體架構風格
描述特定軟體系統組織方式的慣用模式。組織方式描述了系統的組成構 件和這些構件的組織方式，慣用模式則反映眾多系統共有的結構和語義。
1.1 主程式-子程式架構風格
所有的計算構件作為子程式協作工作，並由一個主程式順序地調用這些子程式，構件通過共享存儲區交換數據
1.2 管道-過濾器架構
每個構件都有一組輸入和輸出，構件接受數據輸入，經過內部處理，然後產生數據輸出。這裡的構件稱為過濾器，構件之間的連接件稱為數據流傳輸的管道。
2.集中式數據架構
是由一個處理器、與它相關聯的數據存儲設備以及其他外圍設備組成，它被物理地定義到單個位置。系統提供數據處理能力，用戶可以在同樣的站點上操作，也可以在地理位置隔開的其他站點上通過遠程終端來操作。系統及其數據管理被某個或中心站點集中控制。
3.分散式數據架構
使用多個電腦系統上的多個局部資料庫系統構成，數 據可以在多個不同的局部資料庫中進行傳送，由不同的資料庫管理系統軟體進行管理，運行 在多種不同的電腦上，支援多種不同的作業系統。這些機器位於(或分布在)不同的地理位 置並通過多種通訊網路連接在一起。企業數據可以分布在不同的電腦上，一個應用程式可 以操作位於不同地理位置的機器上的數據。
4.讀寫分離架構
利用了資料庫的複製技術，將數據的讀和寫分布在不同的處理節點上，從而達到提高可用性和擴展性的目的.CRSS的分散式資料庫系統需要由多個局部資料庫系統、多個熱備份資料庫系統和多個數據快取組成。局部資料庫負責數據的寫入，多個熱備份資料庫系統用以解決單點故障的問題，數據快取負責為應用提供所讀取的數據。
- 4.1 讀取數據：應用訪問快取，如果命中則返回，否則從局部資料庫系統中讀取數據並將數據載入到快取後返回。
- 4.2 添加數據：採用延遲載入策略，應用將數據直接寫入局部資料庫。
- 4.3 更改數據：應用更改局部資料庫中的數據，將快取中的數據標記為失效。
- 4.4 刪除數據：應用刪除局部資料庫中的數據，將快取中的數據標記為失效。
5.ESB軟體架構
5.1 主要功能
- 應用程式的位置透明性
- 傳輸協議轉換
- 消息格式轉換
- 消息路由
- 消息增強
- 安全支援
- 監控和管理
5.2 優點
- 採用 ESB 作為集成框架，能夠實現靈活的部署結構，包括 CS 結構、P2P 結構等。
- 採用 ESB 作為集成框架，待集成系統只需要和匯流排進行聯繫，彼此之間不需要互相通訊，這樣就大大降低了系統的耦合程度。
- 採用 ESB 作為集成框架，在加入新的待集成系統時，只需要採用插件的方式實現傳輸協議和數據格式的適配即可，系統的可擴展性較強。
6.系統的可靠度和失效率
6.1 可靠度
就是系統在規定的條件下、規定的時間內不發生失效的概率。
6.2 失效率
失效率又稱風險函數，也可以稱為條件失效強度，是指運行至此刻系統未出現失效的情況下，單位時間系統出現失效的概率。
7.動態冗餘
動態冗餘又稱為主動冗餘，它是通過故障檢測、故障定位及故障恢復等手段達到容錯的 目的。其主要方式是多重模組待機儲備，當系統檢測到某工作模組出現錯誤時，就用一個備 用的模組來替代它並重新運行。各備用模組在其待機時，可與主模組一樣工作，也可以不工 作。前者叫熱備份系統（雙重系統），後者叫冷備份系統（雙工系統、雙份系統）。
8.N版本程式設計
N 版本程式設計是一種靜態的故障屏蔽技術，其設計思想是用 N 個具有相同功能的程 序同時執行一項計算，結果通過多數表決來選擇。其中 N 個版本的程式必須由不同的人獨 立設計，使用不同的方法、設計語言、開發環境和工具來實現，目的是減少 N 個版本的程 序在表決點上相關錯誤的概率。
9.檢錯技術
檢錯技術實現的代價一般低於容錯技術和冗餘技術，但有一個明顯的缺點，就是不能自 動解決故障，出現故障後如果不進行人工干預，將最終導致軟體系統不能正常運行。
9.1 檢錯技術的實現方式
最直接的一種實現方式是判斷返回結果，如果返回結果超出 正常範圍，則進行異常處理；計算運行時間也是一種常用技術，如果某個模組或函數運行時間超過預期時間，可以判斷出現故障；還有置狀態標誌位等多種方法，自檢的實現方式需要 根據實際情況來選用。
9.2 檢錯技術的處理方式
大多數都採用「查處故障-停止軟體運行-報警」的處理方式。但根據故障的不同情況，也有採用不停止或部分停止軟體系統運行的情況，這一般由故障是否需要實時處理來決定。
