El disseny de sistemes és el procés de definir l'arquitectura, els components, els mòduls, les interfícies i les dades d'un sistema per satisfer els requisits especificats. Implica traduir els requisits de l'usuari en un pla detallat que guia la fase d'implementació. L'objectiu és crear una estructura ben organitzada i eficient que compleixi amb el propòsit previst, tenint en compte factors com l'escalabilitat, el manteniment i el rendiment.

Dominar el disseny de sistemes és crucial per a qualsevol persona que vulgui construir sistemes robusts i escalables. El nostre integral Curs de Disseny de Sistemes t'ofereix els coneixements i les habilitats per sobresortir en aquesta àrea. Mitjançant exemples pràctics i coneixements experts, aprendràs a traduir de manera eficaç els requisits dels usuaris en dissenys detallats que es puguin implementar amb èxit.

Temes importants per al disseny de sistemes

• Per què aprendre Disseny de sistemes?
• Objectius del disseny de sistemes
• Components del disseny del sistema
• Cicle de vida del disseny del sistema (SDLC)
• Arquitectura del sistema
• Modularitat i interfícies en el disseny de sistemes
• Evolució/Actualització/Escala d'un sistema existent
• Exemple de disseny del sistema: sistema de reserva de línia aèria
• Avantatges del disseny del sistema

Per què aprendre Disseny de sistemes?

En qualsevol procés de desenvolupament, ja sigui programari o qualsevol altra tecnologia, l'etapa més important és Disseny . Sense la fase de disseny, no podeu saltar a la part d'implementació o de prova. El mateix passa amb el sistema també.

El disseny de sistemes no només és un pas vital en el desenvolupament del sistema, sinó que també proporciona la columna vertebral per gestionar escenaris excepcionals perquè representa la lògica empresarial del programari.

La importància de la fase de disseny del sistema en SDLC

suprimeix l'últim commit git

A partir dels passos anteriors de SDLC, és evident que el disseny del sistema actua com a eix vertebrador perquè, per molt que s'executi la part de codificació, més endavant, esdevé irrellevant si el disseny corresponent no és bo. Així que aquí obtenim informació vital crucial sobre per què es demana a cada empresa basada en productes.

Objectius del Disseny de Sistemes

1. Practicitat : Necessitem un sistema que s'hagi d'orientar al conjunt de públics (usuaris) corresponents als quals estan dissenyant.
2. Precisió : El disseny del sistema anterior s'ha de dissenyar de manera que compleixi gairebé tots els requisits al voltant dels quals està dissenyat, siguin requisits funcionals o no funcionals.
3. Completitud : El disseny del sistema ha de complir tots els requisits dels usuaris
4. Eficient : El disseny del sistema hauria de ser tal que no s'hauria d'utilitzar en excés per sobrepassar el cost dels recursos ni utilitzar-lo, ja que ara sabem que donarà lloc a una posada (sortida) completa i menys temps de resposta (latència).
5. Fiabilitat : El sistema dissenyat ha d'estar a prop d'un entorn sense errors durant un període de temps determinat.
6. Optimització : El temps i l'espai són probablement el que fem perquè els fragments de codi perquè els components individuals funcionin en un sistema.
7. Escalable (flexibilitat) : El disseny del sistema ha de ser adaptable amb el temps segons les diferents necessitats dels usuaris dels clients, que sabem que seguiran canviant a temps. El millor exemple aquí és la coneguda firma: Nokia. És l'aspecte més important a l'hora de dissenyar sistemes i és el resultat de per què 1 de cada 100 startups té èxit a llarg termini, el millor exemple aquí és techcodeview.com.

Objectius del disseny de sistemes

Nota: El disseny del sistema també ens ajuda a assolir la tolerància a fallades, que és la capacitat d'un programari de continuar treballant on fins i tot el seu 1 o 2 component falla.

llista comparable

Ara, després de mirar i analitzar els objectius anteriors, anem a discutir els avantatges del disseny del sistema per entendre'l millor, ja que els avantatges següents apropen encara més la nostra comprensió a la vida real.

Components del Disseny de Sistemes

A continuació es mostren alguns dels components principals del disseny del sistema. comentat breument. La versió detallada d'això es discutirà en diferents publicacions:

1. Equilibradors de càrrega: El component més crucial per a les mesures d'escalabilitat, disponibilitat i rendiment dels sistemes.
2. Botigues de valors clau: És un sistema d'emmagatzematge similar a les taules hash on els magatzems de valors-clau estan distribuïts en taules hash.
3. Emmagatzematge blob: Blob significa objectes binaris grans, com el seu nom indica és l'emmagatzematge de dades no estructurades com YouTube i Netflix.
4. Bases de dades: És una col·lecció organitzada de dades perquè es puguin accedir i modificar fàcilment.
5. Limitadors de velocitat: Aquests estableixen el nombre màxim de sol·licituds que pot atendre un servei.
6. Sistema de seguiment: Es tracta bàsicament de programari on l'administrador del sistema supervisa infraestructures com ara ample de banda, CPU, encaminadors, commutadors, etc.
7. Cua de missatgeria del sistema distribuït: Mitjà de transacció entre productors i consumidors.
8. Generador d'ID únic distribuït: En el cas dels grans sistemes distribuïts, cada moment s'estan produint múltiples tasques per tal de distingir-lo assignar una etiqueta corresponent a cada esdeveniment.
9. Cerca distribuïda: A cada lloc web, la informació crucial que cercaran els visitants es posa a la barra de cerca.
10. Serveis de registre distribuït: Traçar seqüències d'esdeveniments d'extrem a extrem.
11. Programador de tasques distribuït: Recursos computacionals com CPU, memòria, emmagatzematge, etc.

Components del disseny del sistema

Cicle de vida del disseny del sistema (SDLC)

El cicle de vida del disseny del sistema (SDLC) és un procés complet que descriu els passos necessaris per dissenyar i desenvolupar un sistema, ja sigui una aplicació de programari, una solució de maquinari o un sistema integrat que combini tots dos. Comprèn una sèrie de fases que guien els enginyers a través de la creació d'un sistema que s'alinea amb les necessitats de l'usuari i els objectius organitzatius. L'SDLC té com a objectiu garantir que el producte final sigui fiable, escalable i mantenible.

Les fases (etapes) del cicle de vida del disseny del sistema són:

1. Planificació
2. Estudi de viabilitat
3. Disseny del sistema
4. Implementació
5. Prova
6. Desplegament
7. Manteniment i Suport

Arquitectura del sistema

L'arquitectura del programari és una manera de definir com es representen els components d'un disseny disseny i desplegament de programari .

És bàsicament el disseny de l'esquelet d'un sistema de programari que representa components, nivells d'abstracció i altres aspectes d'un sistema de programari. Per entendre-ho en un llenguatge profà, l'objectiu o la lògica d'un negoci ha de ser nítid i exposat en un sol full de paper. Aquí hi ha objectius dels grans projectes i guies addicionals per ampliar el sistema existent i els propers sistemes que s'ampliaran.

Patrons d'arquitectura del sistema

Hi ha diverses maneres d'organitzar els components en l'arquitectura del programari. I la diferent organització predefinida de components en arquitectures de programari es coneix com a patrons d'arquitectura de programari. Es van provar i provar molts patrons. La majoria d'ells han resolt amb èxit diversos problemes. En cada patró, els components s'organitzen de manera diferent per resoldre un problema específic en arquitectures de programari.

Els diferents tipus de patrons d'arquitectura de programari inclouen:

1. Patró en capes
2. Patró client-servidor
3. Patró impulsat per esdeveniments
4. Patró de micronucli
5. Patró de microserveis

Patrons d'arquitectura del sistema

Modularitat i interfícies en el disseny de sistemes

• Disseny modular fa referència a un mètode/procediment per al disseny de productes que implica integrar o combinar elements més petits i independents per crear un producte acabat. Un producte gran (com un cotxe) es pot separar en components més petits i més simples que es desenvolupen i es produeixen per separat mitjançant l'enfocament de disseny modular. El producte final es crea integrant (o muntant) cadascun d'aquests components.
• Interfícies en el disseny de sistemes és l'àrea on interactuen els usuaris. Consisteix en les pantalles que faciliten la navegació del sistema, les pantalles i formularis que recullen dades i els informes del sistema.

Evolució/Actualització/Escala d'un sistema existent

Amb l'augment de l'ús de la tecnologia, ja sigui fora de línia o en línia, ara és imprescindible que cada desenvolupador dissenyi i creï un sistema escalable . Si el sistema no és escalable, amb l'augment d'usuaris, és molt probable que el sistema es bloquegi. Per això entra en joc el concepte d'escala.

fer el bucle while java

Suposem que hi ha un sistema amb configuracions de disc i RAM específics que gestionava tasques. Ara, si hem d'evolucionar el nostre sistema o ampliar-lo, tenim dues opcions amb nosaltres.

1. Especificacions d'actualització del sistema existent: Simplement estem millorant el processador actualitzant la memòria RAM i la mida del disc i molts altres components. Tingueu en compte que aquí no ens preocupa l'escalabilitat i la disponibilitat de l'ample de banda de la xarxa. Aquí, segons l'evolució, estem treballant sobre el factor de disponibilitat només tenint en compte que es mantindrà l'escalabilitat. Això es coneix com a escala vertical.
2. Creeu un sistema distribuït connectant diversos sistemes junts: Veiem més amunt que si l'escalabilitat no està a l'alçada, necessitem diversos sistemes per a aquesta mesura, ja que les mesures de disponibilitat tenen una limitació. Per escalar, necessitem més sistemes (més blocs) i això es coneix com a escala horitzontal.

Evolució/Actualització/Escala d'un sistema existent

Les dades flueixen entre sistemes Diagrames de flux de dades o DFD .

Diagrames de flux de dades o DFD es defineix com una representació gràfica del flux de dades a través de la informació. DFD està dissenyat per mostrar com es divideix un sistema en parts més petites i per destacar el flux de dades entre aquestes parts.

Aquí teniu un exemple per demostrar l'estructura bàsica del diagrama de flux de dades:

Estructura bàsica del diagrama de flux de dades

mapa vs conjunt

Components d'un DFD:

Representació	Acció realitzada
Quadrat	Defineix la font de destinació de les dades
Fletxa	Identifica el flux de dades i actua com a canalització per on flueix la informació
Cercle/bombolla	Representa un procés que transforma el flux de dades entrants en dades sortints
Rectangle obert	És un magatzem de dades o dades en repòs/repositori temporal de dades

Nota: L'emissor i el receptor s'han d'escriure sempre en majúscules. Més aviat és una bona pràctica utilitzar la lletra majúscula allò que mai es col·loca en un quadre quadrat segons les convencions DFD.

Exemple de disseny del sistema: sistema de reserva de línia aèria

Ara, com que fins ara hem parlat sobre els conceptes bàsics del disseny del sistema, ara entenem el disseny del sistema a través d'un exemple bàsic: el sistema de reserva de línia aèria.

Per entendre millor els components i el disseny del sistema de reserves aèries, primer revisem el seu diagrama de flux a nivell de context:

Exemple de disseny del sistema: sistema de reserva de línia aèria

Entenem ara el DFD del sistema de reserves aèries:

• En el diagrama de flux anterior, Passatger , Agent de viatges , Companyia aèria són les fonts a través de les quals es migren les dades.
• Des d'aquí es transmeten les dades Passatger per reservar un bitllet d'avió tal com es mostra amb el senyal de fletxa DFD on es col·loca la sol·licitud de viatge.
• Ara, aquestes dades es transmeten a través de dues fonts, com es mostra anteriorment, és a dir, ' Agent de viatges 'i' Companyia aèria ' on si el seient està disponible Preferències i Vol Aeri la sol·licitud es fa a la font.
• L'Agència de Viatges i el Ticket corresponent es col·loquen tal com es demana.
• Si no hi ha cap bitllet disponible, s'envia una sol·licitud de reserva de passatgers a la font: companyia aèria.

Avantatges del disseny del sistema

Després d'una discussió detallada de la introducció al disseny del sistema, ara és imprescindible discutir els seus mèrits i demèrits.

El major avantatge del disseny del sistema és inculcar consciència i creativitat als desenvolupadors de pila completa mitjançant la vinculació sinèrgica de passarel·les de protocols API, xarxes i bases de dades.

hola món amb java

Alguns dels principals avantatges del disseny de sistemes inclouen:

• Redueix el cost de disseny d'un producte.
• Procés ràpid de desenvolupament de programari
• Estalvia temps general a SDLC
• Augmenta l'eficiència i la coherència d'un programador.
• Estalvia recursos

Apreneu el disseny del sistema: Tutorial de disseny de sistemes