SOFTWARE ENGINEERING
(REKAYASA PERANGKAT LUNAK)
PTIK/JPTE/FT/UNM
BAB 10:
PERANCANGAN
ARSITEKTURAL
Muhlis Tahir
092904033
Memahami mengapa perancangan arsitektural
perangkat lunak sangat penting.
Memahami kemungkinan diperlukannya lebih dari satu
model untuk mendokumentasikan arsitektur sistem
Mengetahui sejumlah tipe arsitektur perangkat lunak
yang , yang mencakup struktur sistem, dekomposisi
modular dan kontrol.
Memahami bagaimana model arsitektur spesifik
domain dapat digunakan sebagai dasar untuk arsitektur
jalur-produk dan untuk membandingkan implementasi
Penstrukturan sistem
Model kontrol
Dekomposisi modular
Arsitektur spesifik-domain
Sistem-sistem besar selalu diuraikan menjadi
subsistem-subsistem yang memberikan
sekumpulan layanan yang berhubungan
Proses perancangan awal untuk
mengidentifikasi subsistem ini dan
menetapkan kerangka kerja untuk kontrol dan
komunikasinya disebut perancangan
arsitektural
Output proses perancangan ini disebut
Tahapan awal dari proses perancangan sistem
Sarana untuk link antara spesifikasi dengan perancangan
proses Dilakukan secara paralel dengan beberapa aktivitas spesifikasi
Mengidentifikasi komponen utama sistem dan bagaimana komunikasi diantaranya
Komunikasi Stakeholder
• Arsitektur merupakan presentasi tingkat tinggi dari
sistem yang dapat digunakan sebagai fokus
pembahasan oleh berbagai stakeholder
Analisis Sistem
• Artinya apakah analisis dapat menggabungkan
kebutuhan fungsi dan non fungsi
Pemakaian Ulang Berskala Besar
• Perancangan ini mendukung konsep “reusable”
Penstrukturan Sistem
• Sistem di dekomposisi ke dalam beberapa sub-sistem dan komunikasi diantara subsistem ini harus dapat diidentifikasi
Pemodelan Kontrol
• Model umum hubungan kontrol antara bagian -bagian sistem ditetapkan
Dekomposisi Modular
• Setiap sub-sistem yang teridentifikasi diuraikan menjadi modulmodul
PROSES PERANCANGAN
ARSITEKTURAL
Sub-sistem adalah sistem yg berdiri
sendiri yg operasinya tidak bertumpu
pada layanan yg disediakan oleh
subsistem-subsistem lain.
Modul adalah komponen sistem yg
menyediakan satu atau lebih layanan
untuk modul lain. Modul biasanya tidak
dianggap sebagai sistem yg independen.
Berbagai macam model arsitektur dapat
dihasilkan selama proses perancangan
Tiap-tiap model mewakili sudut pandang yang
berlainan
Model struktur statis yg menunjukkan
subsistemsubsistem atau komponen-komponen yang
akan dikembangkan sebagai unit-unit yang terpisah
Model dinamis menunjukkan struktur proses dari
sistem
Model interface mendefinisikan layanan yang
disediakan oleh setiap subsistem melalui interface
umum mereka
Model hubungan yang menunjukkan hubungan
seperti aliran data di antara subsistem-subsistem
Perancangan arsitektur bisa didasarkan pada
model atau gaya arsitektur tertentu.
Pengetahuan akan gaya arsitektur ini akan
menyederhanakan
masalah-masalah
yang
berkaitan dengan pendefinisian arsitektur
sistem.
Oleh karena itu sistem yang besar dan
Kinerja
• Arsitektur harus dirancang
untuk melokalisasi operas-operasi kritis dalam sejumlah kecil
subsistem dengan komunikasi sesedikit mungkin antara
subsistem-subsistem.
Keamanan
• Gunakan struktur berlapis untuk arsitekturnya, dengan aset yang paling pentingterlindung pada bagian dalam.
Keselamatan
• Operasi-operasi yang
berhubungan dengan keselamatan sebaiknya berada dalam sejumlah kecil subsistem.
Ketersediaan
• Sediakan komponen redundan dalam perancangan arsitektur
Kemampuan Dipelihara • Arsitektur sistem harus
dirancang dengan menggunakan komponen kecil dan berdiri
sendiri, yang dapat diganti segera
Berhubungan dengan
penguraian sistem menjadi satu set subsistem yang berinteraksi
Pada tingkat yang paling
abstrak , desain arsitektural dapat digambarkan sebagai diagram blok di mana setiap blok pada diagram
merepresentasikan subsistem
Model yang lebih spesifik menunjukkan bagaimana subsistem membagi data , mendistribusikan dan
interface dengan tiap-tiap subsistem
DIAGRAM BLOK SISTEM KONTROL ROBOT
PENGEPAK
Merupakan model struktural arsitektur untuk sistem
robot pengepak sistem robotik ini dapat mengepak
berbagai benda. Sistem ini menggunakan subsistem
menggunakan subsitem visi untuk memilih benda
pada ban berjalan,mengidentifikasi jenis benda
tersebut, dan memilih pengepak yang sesuai.
KETERANGAN GAMBAR DIAGRAM BLOK
SISTEM KONTROL ROBOT PENGEPAK
Subsistem harus mempertukarkan data . Hal ini bisa
dilakukan dengan dua cara :
• Semua data bersama disimpan pada database pusat sehingga dapat
diakses oleh semua subsistem. Model ini disebut model repositori.
• Setiap subsistem memelihara database sendiri. Data dipertukarkan
dengan subsistem lain dengan mengirimkan message
Bila jumlah data yang dipertukarkan itu sangat besar . Maka model repositori yang lebih sering digunakan
Merupakan contoh arsitektur toolset CASE yang
berdasarkan diatas repositori yang dipakai bersama.
Repositori bersama pertama untuk CASE tool
mungkin dikembangkan diawal tahun 1970-an oleh
perusahaan UK yang bernama ICL untuk mendukung
pengembangan sistem operasi mereka (McGuffin
et
al
., 1979). Model ini terkenal ketika Buxton(1980)
membuat proposal untuk environment. Stoneman
demi mendukung pengembangan sistem yang ditulis.
KETERANGAN GAMBAR ARSITEKTUR
TOOLSET CASE
Keuntungan
• Efisien untuk pemakaian data bersama.
• Subsistem dapat menyetujui model data repositori yang merupakan kompromi antara berbagai kepentingan.
• Model pemakaian bersama dapat dimasukkan dalam skema repositori
Kerugian
• Evolusi data menjadi sulit dan rumit
• Kebijaksanaan data dipaksa menjadi seragam
Model Arsitektur client-server merupakan model sistem terdistribusi yang menunjukkan bagaimana data dan
pemrosesan didistribusikan pada serangkaian prosessor, komponen utamanya :
• Satu set server stand-alone yang memberikan layanan ke subsistem lainnya seperti printing, data management, etc.
• Satu set client yang minta layanan yang diberikan oleh server
• Satu set jaringan yang memungkinkan pelanggan mengakses layanan-layanan ini
ARSITEKTUR SISTEM PERPUSTAKAAN
FILM DAN GAMBAR
Ini merupakan sistem hiperteks multiuser untuk menyediakan perpustakaan film dan foto. Pada sistem ini ada beberapa server yang menangani dan menampilan jenis media yang berbeda. Kerangka video ini harus ditransmisikan dengan cepat dan sinkron tetapi dengan resolusi yang relatif rendah. Kerangka ini dapat dikompres dalam penyimpanannya. Namun demikian, gambar diam harus harus menyediakan link kesistem informasi hiperteks.
KETERANGAN GAMBAR ARSITEKTUR
SISTEM PERPUSTAKAAN FILM DAN
Keuntungan
• Distribusi dari data dapat dilaksanakan secara langsung. • Mudah untuk menambah server yang baru maupun update server yang ada
Kerugian
• No shared data model so sub-systems use different data organisation. data interchange may be inefficient
• Redundant management in each server
• No central register of names and services - it may be hard to
Digunakan untuk memodelkan interfacing sub-sistem.
Model ini mengorganisasikan sistem menjadi serangkaian
lapisan yang masing-masing menyediakan serangkaian layanan.
Pendekatan mendukung pengembangan sistem inkremental. Sementara suatu lapisan dikembangkan, beberapa layanan yang diberikan oleh lapisan tersebut dapat disediakan bagi user.
Kerugian pendekatan berlapis adalah bahwa penstrukturan sistem dengan cara ini mungkin sulit.
MESIN ABSTRAK VERSI MANAJEMEN
SISTEM
Gambar tersebut memiliki persamaan dengan
model Programming Support Environment dan
menunjukkan bagaimana sistem diintegrasikan
dengan memakai pendekatan mesin abstrak ini.
KETERANGAN GAMBAR MESIN ABSTRAK
VERSI MANAJEMEN SISTEM
Membahas bagaimana sistem diuraikan menjadi
subsistem-subsistem . Ada dua pendekatan umum
untuk model kontrol :
• Kontrol tersentralisasi dimana satu subsistem
memiliki tanggung jawab menyeluruh untuk kontrol.
• Kontrol berbasis event setiap subsistem dapat
menanggapi
event
yang
dibangkitkan
secara
eksternal.
S
atu subsistem ditujukan sebagai kontroler sistem danmemiliki tanggung jawab untuk mengatur eksekusi subsistem-subsistem lainnya.
Model Call-Return
• Model subrutin top-down biasa , dimana kontrol di mulai dari puncak hirarki subrutin dan melalui pemanggilan subrutin
diteruskan ketingkat yang lebih bawah
Model Manager
• Satu komponen sistem ditunjuk sebagai manajer sistem dan mengendalikan awal, akhir, dan koordinasi proses-proses sistem lainnya
Merupakan
ilustrasi
model
manajemen
tersentralisasi dari kontrol untuk sistem konkuren.
Model ini sering digunakan pada sistem real time
yang tidak memiliki batas waktu yang ketat.
Kontroler pusat menangani eksekusi serangkaian
proses yang berhubungan dengan sensor atau
akuator
KETERANGAN GAMBAR MODEL KONTROL
REAL-TIME
Model kontrol event-drivent dikendalikan oleh event yang dibangkitkan secara eksternal
Ada dua prinsip even-drivent :
• Model Broadcast. Pada model ini suatu event, pada
prinsipnya melakukan penyiaran (broadcast) event ke semua subsistem
• Model Interrupt-driven. Model ini digunakan secara
eksklusif pada siste real-time dimana interrupt eksternal dideteksi oleh sebuah interrupt handler
Model event drivent yang lain termasuk spreadsheets dan sistem produksi
Model ini efektif dalam mengintegrasikan subsistem
yang terdistribusi melintasi komputer-komputer pada
suatu jaringan.
Subsistem memutuskan event mana yang mereka
butuhkan dan event dan message handler menjamin
bahwa event-event ini dikirimkan ke subsistem.
Sebuah
subsistem
dapat
secara
eksplisit
mengirimkan message ke subsistem lain.
Setiap subsistem dapat mengaktifkan subsistem
Digunakan untuk sistem real-time dengan response
mendadak
Ada sejumlah tipe interrupt yang diketahui,yang
didefinisikan handler untuk setiap tipenya.
Tiap–tiap tipe interrupt dihubungkan dengan lokasi
memori di mana alamat handler di simpan.
Kerugiannya ialah bahwa pemrograman menjadi
kompleks dan validasi menjadi sulit.
Bentuk lain dari level struktur dimana subsistem didekomposisi ke dalam modul-modul
Ada dua model yg dapat digunakan untuk menguraikan
subsistem menjadi modul :
• Model berorientasi objek. Sistem diuraikan menjadi serangkaian objek yang berkomunikasi
• Model aliran data. Sistem diuraikan menjadi Moduls fungsional yang menerima data input dan
mentransformasikannya
Struktur sistem dimana serangkaian objek yang
terhubung longgar dengan interface yang terdefinisi
dengan baik
Dekomposisi berorientasi objek membahas kelas
objek, atribut, dan operasinya .
Ketika diimplementasikan,objek dibuat dari
kelas-kelas ini dan suatu model kontrol digunakan untuk
mengkordinasikan operasi objek, contoh kelas
INVOICE pada gambar di bawah.
MODEL OBJEK SISTEM PEMROSESAN
INVOICEMODEL OBJEK SISTEM PEMROSESAN
INVOICE
Merupakan
contoh
model
arsitektural
berorientasi objek untuk sistem pemrosesan
faktur. Sistem ini dapat mengeluarkan faktur
untuk
pelanggan,menerima
pembayaran
mengeluarkan resi untuk pembayaran ini dan
bisa berfungsi sebagai sebagai pengingat
faktur-faktur yang tidak dibayar.
KETERANGAN GAMBAR MODEL OBJEK SISTEM
PEMROSESAN INVOICEMODEL OBJEK SISTEM
Pada model aliran data , transformasi fungsional
memproses input dan menghasilkan output
Model ini kadangkala disebut model pipa (pipe) dan
filter mengikuti istilah pada sistem UNIX
Varian model aliran data ini telah dipakai sejak
komputer pertama kali digunakan untuk pemrosesan
otomatis
Tidak berapa cocok untuk sistem interaktif
Sebuah organisasi telah mengeluarkan faktur
kepada pelanggan . Sekali seminggu pembayaran
yang telah dilakukan dipasangkan dengan fakturnya.
Untuk faktur yang telah dibayar, diberikan satu resi.
Untuk faktur yang belum dibayar dalam waktu yang
telah ditentukan, dikeluarkan dan peringatan.
KETERANGAN GAMBAR MODEL OBJEK SISTEM
PEMROSESAN INVOICEMODEL OBJEK SISTEM
Model arsitektur yang spesifik bagi suatu domain aplikasi yang dapat digunakan
Ada dua tipe model arsitektur spesifik :
• Model Generik. Merupakan abstraksi dari sejumlah sistem riil.
• Model referensi . Lebih abstrak dan mendeskripsikan kelas sistem yang lebih besar.
Model generik adalah pendekatan bottom-up models;
Model referensi adalah pendekatan top-down models
Kompiler adalah model generik yang baik, kompiler mencakup : • Lexical analyser • Symbol table • Syntax analyser • Syntax tree • Semantic analyser • Code generator
Model generik kompiler dapat diorganisasikan dengan
Komponen-komponen yang membentuk compiler dapat
diorganisasikan menurut model arsitektural yang berbeda.
Sebagaimana ditunjukan oleh garlan dan shaw (1993), compiler dapat diimplementasi dengan memakai model komposit.
Arsitektur aliran data dapat digunakan , dengan tabel simbol berfungsi sebagai repositori untuk data yang dipakai bersama. Fase analisis leksikal, sintatik, dan semantik diatur secara
sekuensial.
KETERANGAN GAMBAR MODEL
COMPILER
Model ini masih digunakan secara luas. Model ini efektif dalam lingkungan batch dimana program dikomplikasi dan dieksekusi tanpa interaksi user. Namun demikian, model ini kurang efektif jika compiler akan diintegrasi denagn alat bantu pemrosesan bahasa lain seperti sistem edit terstruktur, debugger interaktif, program pretty printer, dll. Komponen-komponen sistem generik dengan demikian dapat di organisasikan pada model
berbasiskan repositor.
KETERANGAN GAMBAR SISTEM
PEMROSESAN BAHASA
Model referensi biasanya diturunkan dari studi domain
aplikasi
Model ini merepresentasikan arsitektur yang ideal,
yang mencakup semua fitur yang dapat dimiliki sistem
Contoh arsitektur referensi adalah model OSI layer
OSI model merupakan model untuk sistem komunikasi
Model referensi OSI merupakan model kerangka kerja yang diterima secara global bagi pengembangan standar yang lengkap dan terbuka. Model OSI membantu menciptakan standar terbuka antar system untuk saling berhubungan dan saling berkomunikasi terutama dalam bidang teknologi informasi.
Model referensi OSI secara konseptual terbagi ke dalam 7
lapisan dimana masing-masing lapisan memiliki fungsi jaringan yang spesifik. Model ini diciptakan berdasarkan sebuah proposal yang dibuat oleh The International Standards Organization (ISO) sebagai langkah awal menuju standarisasi protokol Internasional yang digunakan pada berbagai Layer .
KETERANGAN GAMBAR OSI
REFERENCE MODEL
Tujuan OSI
Koordinasi berbagai kegiatan.
Penyimpanan data.
Manajemen sumber dan proses.
Keandalan dan keamanan sistem pendukung perangkat lunak.
Membuat kerangka agar sistem / jaringan yang mengikutinya
dapat saling berkomunikasi/ saling bertukar informasi, sehingga tidak tergantung merk dan model peralatan.
3 layer pertama adalah interface antara terminal dan jaringan
