소프트웨어 요구사항 분류체계를 이용한 효율적인 아키텍처 패턴 적용에 관한 연구

최종우 ( Jong-woo Choi ),민상윤 ( Sang Yoon Min ) 한국정보처리학회 2023 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.12 No.7

다양한 산업에 영향을 미치고 있는 소프트웨어의 규모와 복잡도가 높아지면서 소프트웨어 아키텍처의 역할이 매우 중요해지고 있다. 소프트웨어 아키텍트는 이러한 아키텍처를 설계할 때 종종 경험적 직관에 의존한다. 그럼에도 아키텍처 설계에 관한 방법론이 다양하게 연구되고 있으나, 시스템에 여러 아키텍처 패턴(architectural pattern)을 적용하는 구체적인 방법이나 적용 순서에 따른 효과에 관해서는 다루고 있지 않다. 본 연구에서는 먼저, 같은 아키텍처 패턴 세트(set)를 동일 시스템에 적용할 때, 적용 순서에 따른 아키텍처 설계 결과의 상이성에 관해 설명한다. 이러한 현상적 논리를 바탕으로 아키텍처 패턴 적용이 필요한 요구사항들을 사전에 식별하고, 적용할 패턴을 분류하는 방안을 제시한다. 또한 분류한 패턴들을 효율적으로 적용하기 위해 적용 순서를 정할 수 있도록 요구사항의 우선순위를 정하는 절차를 제안하며 사례연구를 통해 아키텍처 패턴유형을 기반으로 요구사항을 우선순위화하는 것이 품질 속성 측면에서 효율적인 소프트웨어 아키텍처 설계에 도움이 됨을 보인다. As software grows continuously in scale and complexity, the role of software architecture has become increasingly important across various industries. Although software architects often rely on their experience and intuition when designing such architecture, there is a variety of methodologies being researched for architecture design. However, these methodologies do not address the specific effects of applying multiple architectural patterns to a system or the sequence in which they should be applied. In this study, we explain the variation in architectural design results depending on the order in which the same set of architectural patterns is applied to a single system. Based on this phenomenon, we identify requirements for applying architectural patterns and propose a method of classifying the patterns to be applied. We also propose a prioritization process for requirements to efficiently apply the classified patterns in a specific order. Finally, we show a case study that prioritizing requirements based on architectural pattern types is beneficial for efficient software architecture design in terms of quality attributes.

아키텍처 전술 지식 저장소를 사용한 소프트웨어 아키텍처 구축 및 검증 기법

김순태(Suntae Kim),정란(Rhan Jung) 한국정보과학회 2013 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.40 No.1

본 논문에서는 아키텍처 전술 지식 저장소(Architectural Tactic Knowledge Base)를 사용하여 소프트웨어 아키텍처를 구축하기 위한 기법을 제안한다. 아키텍처 전술(Architectural Tactic)은 SW 품질을 향상하기 위한 각 품질 별 아키텍처 설계 방법을 의미하며, 아키텍처 전술 지식 저장소는 아키텍처 전술의 구조 및 행위 명세, 이들 간의 상호 관계와 소요 비용 등을 포함하는 지식 저장소를 의미한다. 본 논문에서는 아키텍처 전술 지식 저장소를 사용하여 아키텍처 전술의 선택과 선택된 아키텍처 전술의 통합, 그리고 소프트웨어 아키텍처를 생성하는 과정을 소개한다. 생성된 아키텍처의 타당성은 최종 아키텍처로의 테일러링 분석을 통하여 검토하였다. 본 논문에서는 지원 도구인 ArchInst를 적용하여 Servlet Container 소프트웨어 아키텍처의 구축 사례를 보인다. This paper presents an approach to building software architecture using architectural tactic knowledge base. An architectural tactic is an architectural design building block pertaining to a specific software quality. The tactic knowledge base is a tactic knowledge repository that contains structural and behavioral architectural tactic semantics, inter-relationship among the tactics, composition rules as well as costs to archive it. This paper presents comprehensive steps to build complete software architecture including architectural tactic selection, composition, and architecture generation using architectural tactic knowledge base. The generated architecture has been validated by measuring amount of tailoring to reach the final architecture. This paper presents the Servlet Container case study by applying ArchInst, which is tool-support for architectural tactic knowledge base.

아키텍처 기반의 결정적 소프트웨어 진화계획의 가치 평가

강성원,Kang, Sung-Won,Garlan, David 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지D Vol.16 No.5

Software architecture allows us to make many decisions about a software system and analyze it even before it exists in order to make systematic and planned development possible. Similarly, architecture-based software evolution planningmakes planned evolution possible by allowing us to make many decisions about evolution of a software system and analyze its evolution at the level of architecture design before software evolution is realized. In this paper, we develop a framework for architecture-based software evolution planning for the class of deterministic evolution plans by defining and relating various essential concepts and developing its valuationmechanism so that a plan with the greatest value among candidate plans can be selected as an optimal plan. A case study is conducted for explicating the framework and exemplifying its usage. 소프트웨어 아키텍처는 소프트웨어 시스템이 존재하기에 앞서 소프트웨어 시스템에 관한 많은 결정을 내릴 수 있게 하고 아키텍처 수준에서 시스템을 분석 가능하게 함으로써 체계적으로 계획 된 소프트웨어 개발이 가능하도록 한다. 이와 마찬가지로 아키텍처 기반의 소프트웨어 진화 계획은 소프트웨어 진화가 진행되기 이전에 아키텍처 수준에서 진화에 대한 많은 단계별 결정들을 내리고 분석하게 함으로써 체계적으로 계획된 진화가 가능하도록 한다. 본 논문은 아키텍처 기반의 결정적 진화계획에 대하여 소프트웨어 진화계획에 관련된 용어들과 개념들을 정의하고 또한 결정적 소프트웨어 진화계획들로부터 최적의 선택을 할 수 있도록 진화설계를 가치관점에서 평가하는 프레임워크를 제시함으로써 아키텍처 기반의 소프트웨어 진화 계획을 수립하는 방법론적 기반을 제공한다. 또한 본 연구의 프레임워크를 적용한 사례를 통하여 제안하는 프레임워크의 적용방법과 효용성을 보인다.

오픈 소스 소프트웨어 재사용을 위한 소프트웨어 아키텍처 설계

최용석,홍장의 중소기업융합학회 2017 융합정보논문지 Vol.7 No.2

소프트웨어 활용의 수명주기가 단축되고, 다양한 형태의 사용자 기능을 지원하기 위하여 소프트웨어 아키텍처 개발의 중요성이 부각되고 있다. 소프트웨어 아키텍처가 새로운 기능을 갖도록 확장에 유연하고 안정적으로 개발된다면, 새로은 시장의 요구에 빠르게 대응할 수 있다. 본 연구에서는 새로운 기능 개발의 수명주기가 짧아지고 있고, 안정적인 소프트웨어 시스템 개발을 위하여 오픈 소스의 설계 복구를 통한 재사용을 고려하는 아키텍처 설계 기법을 제안한다. 소프트웨어 아키텍처를 기반으로 소프트웨어 시스템을 개발하기 위하여 오픈 소스를 사용하는 경우, 매우 신속한 개발이 가능해 질 뿐만 아니라, 이미 검증된 오픈 소스를 사용함으로써 개발 시스템에 대한 신뢰성도 증진시킬 수 있다. Along with shortening the life cycle of software utilization and supporting various types of user functions, the importance of software architecture development has been emphasized recently. If a software architecture is developed flexibly and reliably for expansion to support new functionality, it can quickly cope with new market demands. This paper proposes an architecture design method based on design recovery of open source software to reuse the software in the development of sustainable software system. When using open source software to develop a software system based on software architecture, we can develop a software system rapidly and also can improve the reliability of the system because we use the already proven open source software in the development.

H-IMA : 비행 소프트웨어의 이식성 향상을 위한 IMA 기반의 혼합형 플랫폼 아키텍처

서용진 ( Yong Jin Seo ),윤상필 ( Sang Pil Yun ),조현우 ( Hyun Woo Joe ),권철순 ( Cheol Soon Kwon ),김형신 ( Hyung Shin Kim ),김현수 ( Hyeon Soo Kim ) 한국정보처리학회 2014 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.3 No.1

비행 소프트웨어는 인공위성의 탑재 컴퓨터에서 사용되는 소프트웨어로, 실시간성과 고신뢰성이 요구된다. 이와 같은 요구사항으로 인해 비행 소프트웨어는 동작 환경에 대한 종속성을 갖게 된다. 이러한 문제는 새로운 시스템을 구축할 때마다 매번 다시 개발하여야 하는 상황을 초래한다. 따라서 비행 소프트웨어와 동작 환경 사이의 종속성을 제거할 필요가 있으며, 이는 비행 소프트웨어의 이식성 향상을 통해 달성할 수 있다. 본 논문에서는 이를 위해 IMA 아키텍처 기반의 플랫폼 아키텍처를 제안한다. 이 아키텍처는 이식성을 극대화하기 위해 두 가지의 IMA 아키텍처 실현 방안을 기반으로 구축된 혼합형 아키텍처이다. 또한 혼합형 아키텍처의 검증을 위해 혼합형 아키텍처 기반의 시스템을 구현하고 동작 결과를 분석한다. 본 논문에서 제안한 아키텍처를 통해서 비행 소프트웨어와 동직 환경 사이의 종속성을 제거할 수 있다. G망을 활용하여 끊김없는 서비스를 지원할 수 있는 방안을 제안하였으며, 테스트베드 구현을 통하여 제안 방안의 우수성을 검증하였다. Flight software operated on the on-board computers in the satellite has requirements such as real-time and high reliability. These requirements make dependency between the flight software and operating environments. Further, whenever a new system is built, such problem drives that all flight software are redeveloped. Thus, the dependency between them should be removed. And the work can be achieved by improving the portability of the flight software. In this paper, we propose a platform architecture based on the IMA architecture. The platform architecture is a hybrid one built by blending two kinds of realizations of the IMA architecture in order to maximize portability. In addition, we implement a prototype system and analyze the execution results of the system to justify the proposed architecture. The proposed architecture enables us to remove the dependency between fight software and operating environments.

품질속성 기반 설계방법을 적용한 소프트웨어 아키텍처 설계 사례연구

서용석,홍석붕,김현수,Suh, Yong-Suk,Hong, Seok-Boong,Kim, Hyeon-Soo 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지D Vol.14 No.1

소프트웨어 개발에 있어서 구현에 앞서 아키텍처를 설계하는 일은 프로젝트의 성공을 위해 필수적이다. 본 논문은 한국원자력연구소 내에서 가동 중인 하나로 원자로의 방사선감시시스템 소프트웨어 개발과정에서 품질속성 기반 설계방법을 적용하여 소프트웨어 아키텍처를 설계한 사례를 보여준다. 품질속성 기반 설계방법은 Bass[1]가 제시한 속성 기반 설계방법을 변형한 것이다. 이는 먼저 시스템의 기능요건 및 품질요건을 아키텍처 드라이버(driver)로서 도출하고, 이를 만족하기 위한 전술(tactic)을 선택하고, 선택된 전술에 근거하여 아키텍처를 결정하고, 결정된 아키텍처를 구현 및 검증하는 과정으로 이루어진다. 하나로 원자로 방사선감시시스템의 개발요건으로부터 가용성, 유지보수성, 호환성과 같은 품질요건이 추출되었으며, hot-standby 서버 이중화와 약결합의 모듈화와 같은 전술이 선택되었으며, 이중화 서버에 다수의 클라이언트가 연결되는 클라이언트-서버 구조와 객체지향적 데이터 처리 구조가 방사선감시시스템을 위한 아키텍처로 결정되었다. 상용도구인 Adroit를 이용하여 아키텍처가 구현되었으며, 아키텍처 검증은 기능 중심의 시험을 통해 이루어졌다. 적은 예산과 단기간 내에 완수해야 하는 방사선감시시스템 개발에 품질속성, 기반 설계방법을 적용함으로써, 보다 효율적으로 과제를 성공시킬 수 있었다. 방사선감시시스템 개발에서 설계된 아키텍처는 한국원자력연구소 내 다른 설비의 방사선감시시스템 개발에 재사용할 예정이다. 추가적으로 방사선감시시스템 아키텍처를 정량적으로 평가하는 작업이 필요하다.B-트리, CR-트리를 구현하는 방법을 기술한다. CC-GiST를 이용함에 따라 메인 메모리 데이터베이스 응용에서 여러 개의 캐시 인식 트리를 관리하는 번거로움에서 벗어날 수 있고, 응용의 요구에 따른 새로운 캐시 인식 트리를 최소한의 노력으로 효율적으로 구현할 수 있다.에 따라 증가한다. 에틸렌 함량이 50 wt% 보다 많을 경우, 혼합용매들의 극성인력 효과가 밀도 효과보다 커서 온도가 낮아짐에 따라 cloud-point 압력은 증가하였다. 에틸렌 함량이 50 wt% 보다 적을 경우, 혼합용매들의 극성인력 효과가 밀도 효과보다 작아서 온도가 낮아짐에 따라 cloud-point 압력은 감소하였다. 2번 150.2 cGy, 200 cGy, 환자 3번 150.5 cGy, 211.4 cGy, 환자 4번 155.5 cGy 198.6 cGy의 결과를 얻었다. 결 론: 본 원에서 변형 근치적 유방절제술 후 흉벽 방사선치료의 가장 적절한 볼루스 적용 횟수는 전 치료횟수의 $50{\sim}60%$ 적용이다.적인 기준을 마련하고 환자들이 치료과정에서 실질적으로 알고자 하는 의문점들을 체계적으로 교육해 나간다면 지금까지 보다 훨씬 더 나은 환자 만족과 치료 결과를 얻을 수 있으리라 기대된다.적 교육 훈련이 더 엄격하게 진행되므로, 부서 관의 협력으로 방사선사 보수교육에 합산하는 방안이 필요할 것이다. 임신이 확인된 방사선관계종사자의 피폭관리도 새로이 반영되어야 할 것이다. 따라서 업무의 특성상 사용되는 특별한 용어 외에 공통적으로 사용되는 용어의 통일은 반드시 필요하며, 방사선분야의 in a software development, the design or architecture prior to implementing the software is essential for the success. This paper presents a case that we successfully designed a software architecture of radiation monitoring system (RMS) for HANARO research reactor currently operating in KAERI by applying the quality attribute-driven design method which is modified from the attribute-driven design (ADD) introduced by Bass[1]. The quality attribute-driven design method consists of following procedures: eliciting functionality and quality requirements of system as architecture drivers, selecting tactics to satisfy the drivers, determining architectures based on the tactics, and implementing and validating the architectures. The availability, maintainability, and interchangeability were elicited as duality requirements, hot-standby dual servers and weak-coupled modulization were selected as tactics, and client-server structure and object-oriented data processing structure were determined at architectures for the RMS. The architecture was implemented using Adroit which is a commercial off-the-shelf software tool and was validated based on performing the function-oriented testing. We found that the design method in this paper is an efficient method for a project which has constraints such as low budget and short period of development time. The architecture will be reused for the development of other RMS in KAERI. Further works are necessary to quantitatively evaluate the architecture.

아키텍처기반 설계 방식에 대한 평가기능이 통합된 소프트웨어 설계 방법론

고현희(Hyon Hee Koh),궁상환(Sang Hwan Kung),박재년(Jae Nyon Park) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.34 No.7

소프트웨어가 대형화되고 복잡해짐에 따라 소프트웨어 아키텍처의 설계가 성공적인 프로젝트를 위한 중요한 이슈가 되었다. 아키텍처 설계의 기반이 되는 아키텍처 접근법 선정은 아키텍처 설계와 후속설계 작업의 성공을 위해 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 아키텍처 접근법 대안들을 설계단계에서 식별하고 시스템의 품질 속성을 만족시키는 아키텍처 접근법을 선정하기 위한 평가 방법과 평가 방법을 통합한 설계 방법을 제안함으로써 설계 산출물의 신뢰도를 높이고 재설계에 따른 비용의 절감 및 검증된 아키텍처 접근법을 기반으로 아키텍처 설계를 완성함으로써 후속 설계 작업의 성공을 높이고자 한다. Due to the software is getting complex and large, software architecture design is issued for success of project. In the design phase, selection of the suitable architectural approach is very important. In this thesis, we identify the architectural approach alternatives in the design phase. And the evaluation method to choose architectural approaches and the architecture design methodology integrated with that evaluation method are proposed. In the proposed architecture evaluation method and the architecture design methodolody, we intend to raise reliability, completeness of design and reduce development costs.

소프트웨어 연동을 위한 아키텍처간의 구성요소 확인에 관한 연구

이은서 ( Eun-ser Lee ) 한국정보처리학회 2016 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.5 No.10

설계 단계에서 소프트웨어 아키텍처는 소프트웨어 품질을 좌우한다. 아키텍처 연동은 소프트웨어 품질에 영향을 주게 된다. 그 결과 소프트웨어 만족도가 낮아진다. 따라서 아키텍처에서 유연한 아키텍처와 품질을 위하여 구성요소 확인이 필요하게 된다. 본 논문에서는 아키텍처 연동의 구성 요소들을 제안하고자 한다. Software architecture is depend on software quality for in the design phase. Architecture interoperability have a effect in the software quality. As a result, the software quality will deteriorate. Therefore, we are need to check that configuration component for a flexible architecture and quality in the architecture. In this paper, we are suggest that configuration component of the architecture interaction.

소프트웨어 아키텍처의 신뢰성 향상을 위한 보안항목 정의

이은서 보안공학연구지원센터 2011 보안공학연구논문지 Vol.8 No.2

소프트웨어 아키텍처 개발 시, 재사용 요소에 저해 요인이 되는 결함이 다수 존재한다. 그 중에서 많은 보안요소들이 존재하고 있다. 보안요소의 저해 요인을 제거하고 동시에 체계적으로 이를 관리하기 위하여 본 논문에서는 보안항목을 정의한다. 유사한 프로젝트를 수행 시 보안항목은 발생되는 문제점을 예측, 대비할 수 있게 하여, 소프트웨어 프로세스를 개선할 수 있다. 본 연구에서는 소프트웨어 개발 시 발생하는 연동에 대한 문제들을 찾아내고, 원인을 예방하고자 한다.

소프트웨어 프로덕트 라인에서 가변성 분석을 통한 도메인 아키텍처 개발 방법

문미경(Mikyeong Moon),염근혁(Keunhyuk Yeom) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.34 No.4

소프트웨어 프로덕트 라인을 구축하고자 할 때, 첫 단계 활동은 도메인 분석을 통해 요구사항들에서 가변성을 식별하는 것이고, 다음 단계는 일련의 관련된 프로덕트들의 전체적인 구조를 나타내는 도메인 아키텍처를 개발하는 것이다. 도메인 아키텍처는 소프트웨어 프로덕트 라인에 포함되어 있는 프로덕트들의 공통성과 가변성을 기술함으로써 프로덕트 라인의 핵심자산이 된다. 핵심자산의 가변성은 개발 프로세스가 진행됨에 따라 식별될 수 있는 가변 요소의 종류와 상세화 수준이 달라지기 때문에 아키텍처 수준에서 식별될 수 있는 가변성을 정의하고 이를 체계적으로 식별하여 아키텍처 모델에 명시적으로 표현하는 것이 중요하다. 아키텍처 수준에서 고려해야 하는 가변성은 아키텍처 구성 요소들에서 발생하는 가변성뿐만 아니라 이들의 구성(configuration) 관계를 나타내는 모델에서 나타나는 가변성들까지 고려해야 하기때문에, 이들 사이의 복잡한 관계를 이해하고 표현하는 것은 매우 힘든 일이며 이에 대한 기존 연구가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 공통성과 가변성이 명시적으로 고려되는 프로덕트 라인의 핵심 자산으로서 도메인 아키텍처를 개발하는 방법을 제시한다. 이를 위해, 최근 Object Management Group(OMG)에서 채택한 재사용 자산 명세(Reusable Asset Specification; RAS) 모델을 확장하여 공통성과 가변성 개념이 명확히 정의된 도메인 아키텍처 메타모델을 제시한다. 제시되는 메타모델에는 아키텍처의 구성요소들이 정의되어 있으며, 각 구성요소와 모델에서 식별 될 수 있는 가변성이 상세화 수준에 따라 두 가지 형태로 구분되어 제시되어 있다. 또한 본 메타모델을 기반으로 특정 도메인에 대한 아키텍처에 가변성이 명시적으로 표현되는 방법을 보인다. When the decision to initiate a software product line has been taken, the first step is the domain analysis describing the variability in the requirements, the second important step is the definition of a domain architecture that captures the overall structure of a series of closely related products. A domain architecture can be a core asset in product line by describing the commonalities and variabilities of the products contained in the software product line. The variabilities, which are identified at each phase of the core assets development, are diverse in the level of abstraction. Therefore, it is important to clearly define, systematically identify, and explicitly represent variability at the architectural level. However, it is difficult to identify and represent the variability which should be considered at the architecture level, because these may be appeared in architecture elements and in architecture configuration. In this paper, we suggest a method of developing domain architecture as a core asset in product line where commonality and variability are explicitly considered. First of all, we will describe a domain architecture metamodel that can explicitly define commonality and variability concepts by extending the Object Management Group's (OMG™) Reusable Asset Specification (RAS) model. Using the domain architecture metamodel, architecture elements are defined and the variations that can be identified at the architecture level are classified into two types in according to abstract level. Additionally, we describe a domain architecture where commonality and variability are explicitly considered on basis of this metamodel.