免费智能真题库 > 历年试卷 > 系统架构设计师 > 2019年下半年 系统架构设计师 上午试卷 综合知识
  第58题      
  知识点:   软件质量管理   架构设计   设计阶段   时延   双机热备
  章/节:   开发管理       

 
某公司欲开发一个电子交易清算系统,在架构设计阶段,公司的架构师识别出3个核心质量属性场景。其中“数据传递时延不大于1s,并提供相应的优先级管理”主要与   (58)   质量属性相关,通常可采用   (59)   架构策略实现该属性:“系统采用双机热备,主备机必须实时监测对方状态,以便完成系统的实时切换”主要与   (60)   质量属性相关,通常可采用   (61)   架构策略实现该属性:“系统应能够防止99%的黑客攻击”主要与   (62)   质暈属性相关,,通常可采用   (63)   架构策略实现该属性。
 
 
  A.  可用性
 
  B.  性能
 
  C.  安全性
 
  D.  可修改性
 
 
 

 
  第23题    2011年下半年  
   38%
软件质量保证是软件项目控制的重要手段, (23) 是软件质量保证的主要活动之一。
  第57题    2011年下半年  
   42%
某公司在对一家用车库门嵌入式软件系统进行架构设计时,识别出两个关键的质量属性场景,其中“当车库门正常下降时,如果发现..
  第55题    2010年下半年  
   52%
某服务器软件系统对可用性(Availability)、性能(Performance)和可修改性 (Modification)的要求较髙,(55)设计策略能提髙该系统..
   知识点讲解    
   · 软件质量管理    · 架构设计    · 设计阶段    · 时延    · 双机热备
 
       软件质量管理
        软件质量是指软件产品中能满足给定需求的各种特性的综合。这些特性称作质量特性,它包括功能性、可靠性、易使用性、时间经济性、资源经济性、可维护性和可移植性等。具体地说,软件质量是软件与明确叙述的功能和性能需求、文档中明确描述的开发标准,以及任何专业开发的软件产品都应该具有的隐含特征相一致的程度。
        软件质量特性度量有两类:预测型和验收型。预测度量是利用定量或定性的方法,估算软件质量的评价值,以得到软件质量的比较精确的估算值。验收度量是在软件开发各阶段的检查点,对软件的要求质量进行确认性检查的具体评价值,它是对开发过程中的预测进行评价。
        预测度量有两种。第1种叫做尺度度量,这是一种定量度量。它适用于一些能够直接度量的特性,例如,出错率定义为:错误数/KLOC/单位时间。第2种叫做二元度量,这是一种定性度量。它适用于一些只能间接度量的特性,如可使用性、灵活性等。
        在这个部分,考生还需要理解与软件质量相关的3个概念:
        (1)验证:指在软件开发周期中的一个给定阶段的产品是否达到在上一阶段确立的需求的过程。
        (2)确认:指在软件开发过程结束时对软件进行评价以确定它是否和软件需求相一致的过程。
        (3)测试:指通过执行程序来有意识地发现程序中的设计错误和编码错误的过程。测试是验证和确认的手段之一。
        为了能够统一地描述软件质量特性,形成了许多质量特性标准,其中最常用的有国际通用的ISO/IEC 9126-1:2001软件质量模型和Mc Call软件质量模型。
        IEO/IEC 9126-1:2001模型已被采纳为我国的国家标准GB/T 16260.1—2006《软件工程产品质量第1部分:质量模型》。该标准定义了6个质量特性和21个质量子特性,它们以最小的重叠描述了软件质量。质量特性和质量子特性如下表所示。
        
        质量特性和质量子特性
        McCall质量模型体系如下表所示。
        
        McCall质量模型体系
        
 
       架构设计
        WebApp描述了使WebApp达到其业务目标的基础结构,典型使用多层架构来构造,包括用户界面或展示层、基于一组业务规则来指导与客户端浏览器进行信息交互的控制器,以及可以包含WebApp的业务规则的内容层或模型层,描述将以什么方式来管理用户交互、操作内部处理任务、实现导航及展示内容。模型-视图-控制器(Model-View-Controller,MVC)结构是WebApp基础结构模型之一,它将WebApp功能及信息内容分离。
 
       设计阶段
        设计阶段监理进行质量控制的要点如下。
        (1)了解建设单位的建设需求和对信息系统安全性的要求,协助建设单位制定项目质量目标规划和安全目标规划。
        (2)对各种设计文件提出设计质量标准。
        (3)进行设计过程跟踪,及时发现质量问题,并及时与承建单位协调解决。审查阶段性成果,并提出监理意见。审查承建单位提交的总体设计方案,审查承建单位对关键部位的测试方案。
        (4)协助承建单位建立质量保障体系。
        (5)协助承建单位完善现场质量管理制度。
        (6)组织设计文件及设计方案交底会,制定质量要求标准。
 
       时延
        时延(Delay)是指一个报文或分组从一个网络(或一条链路)的一端传送到另一端所需的时间。时延是由以下几个不同的部分组成的。
        (1)传播时延。传播时延是从一个站点开始发送数据到目的站点开始接收数据所需要的时间。传播时延的计算公式是
        
        信号在物理媒体中传输时间是变化的。例如,电磁波在光纤、微波信道中的传播速度为每秒300 000km,而在一般电缆中的速度约为光速的2/3。
        (2)发送时延。发送时延是发送数据所需要的时间,即从一个站点开始接收数据到数据接收结束所需要的时间。发送时延的计算公式是
        
        (3)处理时延/排队时延。处理时延是数据在交换节点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。处理时延的重要组成部分是排队时延。排队时延是数据在交换结点等候发送在缓存的队列中排队所经历的时延。
        (4)总时延。数据经历的总时延就是以上三种时延之和,即
        总时延=传播时延+发送时延+排队时延
 
       双机热备
        双机热备包含广义与狭义两种意义。从广义上讲,就是对于重要的服务使用两台服务器,互相备份,共同执行同一服务,当一台服务器出现故障时,可以由另一台服务器承担服务任务,从而在不需要人工干预的情况下,自动保证系统能持续提供服务。从狭义上讲,双机热备特指基于Active/Standby方式的服务器热备,数据同时往两台或多台服务器写,或者使用一个共享的存储设备,在同一时间内只有一台服务器运行,当其中运行着的一台服务器出现故障无法启动时,另一台备份服务器会通过软件诊测(一般是通过心跳诊断)将备用主机激活,保证应用在短时间内完全恢复正常。
        双机高可用按工作中的切换方式分为:主-备方式(Active-Standby方式)和双活(或双运行)方式(Active-Active方式)。主-备方式即指一台服务器处于某种业务的激活状态(Active状态),另一台服务器处于备用状态(Standby状态),业务只能在处于激活状态的服务器上运行,需要切换服务器运行时必须先转变两者的状态设置;而双活方式指两台服务器同时处于激活状态,因此可以同时运行应用软件,运行结果相互复制以随时保持作为对方远程备份的能力。一种或多种业务可根据预先设定的原则,按运行规定或按负载均衡要求,动态确定在其中一台服务器运行。双活方式有利于实现双向可切换,以及切换前状态可测试,但是为防止双方同时运行发生冲突,对应用种类及其管理制度必须有一定的限制要求。
        热备软件是用来解决不可避免的系统宕机问题的软件解决方案,是构筑高可用集群系统的基础软件,对于任何导致系统宕机或服务中断的故障,都会触发软件流程来进行错误判定、故障隔离,以及联机恢复来继续执行被中断的服务。在这个过程中,用户只需要经受一定程度可接受的时延,就能够在最短的时间内恢复服务。组成双机热备的方案主要有两种:基于共享存储(磁盘阵列)的方式和基于数据复制的方式。
        (1)基于共享存储(磁盘阵列)的方式。共享存储方式主要通过磁盘阵列提供切换后对数据完整性和连续性的保障。用户数据一般会放在磁盘阵列上,当主机宕机后,备机继续从磁盘阵列上取得原有数据,这种方式因为使用一台存储设备,往往被业内人士称为磁盘单点故障。但一般来讲,磁盘阵列存储的安全性较高。所以在忽略存储设备故障的情况下,这种方式也是业内采用最多的热备方式。
        (2)利用数据库所带有的复制功能,比如SQL Server 2000或2005所带的订阅复制。订阅复制主要应用于数据快照服务。一般不建议采用订阅复制作为双机热备中的数据同步。主要原因有两方面:一方面是数据库执行订阅复制会增加服务器数据库的负载;另一方面是数据库的订阅复制在数据传输过程中并非实时同步主备机,而是先写到主机再写到备机,备机的数据往往不能及时更新,如果发生切换,备机的数据将不完整。
        (3)磁盘数据拦截。目前比较成熟的双机热备软件通常会使用磁盘数据拦截技术,通常称为镜像软件,这种技术当前已非常成熟。
        分区拦截技术。以Pluswell热备份产品为例,它采用的是一种分区磁盘扇区拦截的技术,通过驱动级的拦截方式,将数据先写到备用服务器,以保证备用服务器的数据最新,然后再将数据回写到主机磁盘。这种方式将绝对保证主备机数据库数据的完全一致,无论发生哪种切换,都能保证数据库的完整与连续。采用分区拦截技术可根据需要在一块磁盘上划分合适大小的分区来完成数据同步工作。
        磁盘拦截技术。以Symantec的Co-Standby为例,它是一种有效的磁盘拦截软件,它的拦截主要基于一整块磁盘,往往在磁盘初始化时需要消耗大量时间。
        目前最新的双机热备份软件可以通过捕获数据库修改操作,实现数据自动实时同步接管功能,可以在主服务器发生故障时,无须任何手动操作,在较短时间内实现备用机自动接管。
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