معماری نموداری
معماری نموداری فرآیند ایجاد نمایشهای بصری از اجزای سیستم نرمافزاری است.در یک سیستم نرمافزاری، اصطلاح “معماری” به عملکردهای مختلف، پیادهسازیهای آنها و تعاملات آنها با یکدیگر اشاره دارد. از آنجایی که نرمافزار ذاتاً انتزاعی است، نمودارهای معماری به صورت بصری حرکات مختلف دادهها را در داخل سیستم نشان میدهند. آنها همچنین نحوه تعامل نرمافزار با محیط اطراف خود را برجسته میکنند.
مزایای کشیدن نمودار معماری چیست؟
نمودارهای معماری مزایای متعددی مانند همکاری، کاهش ریسک، کارایی و مقیاسپذیری ارائه میدهند.
-
همکاری: نمودارهای معماری به طور قابل توجهی همکاری بین توسعهدهندگان و طراحان را تقویت کرده و یک دیدگاه متحد از عملکرد سیستم و مسائل بالقوه ایجاد میکنند. درک مشترک از یک سیستم، برنامه یا وبسایت مزایای متعددی دارد. این امر از ارتباطات در طول فرآیند طراحی پشتیبانی میکند، به تیمها کمک میکند اجزای نرمافزاری سیستم مؤثر را توسعه دهند و اطمینان حاصل میکند که یک پروژه به اهداف خود میرسد.
- کاهش ریسک: نمودارهای معماری، ریسکهای بالقوه توسعه سیستم مانند فرضیات نادرست، منطق معیوب یا آزمایش ناکافی را شناسایی میکنند. با شناسایی و رفع ریسکها در اوایل چرخه عمر توسعه نرمافزار، تیمهای توسعه میتوانند تغییرات را زودتر اعمال کرده و خطر بروز مسائل قابل توجه در مراحل بعدی را کاهش دهند.(مطالعه در مورد چرخه عمر توسعه نرمافزار »)
-
کارایی: نمودارهای معماری یک نمای واضح از اجزا و ساختار سیستم ارائه میدهند. بنابراین، ذینفعان میتوانند مشکلات را به طور دقیق شناسایی و به سرعت حل کنند. نمودارها همچنین نگهداری و مقیاسبندی سیستمها را آسانتر میکنند، بنابراین تغییرات مداوم کارآمدتر هستند.
-
مقیاسپذیری: نمودارهای معماری به ذینفعان اجازه میدهند روشهای کارآمد برای مقیاسبندی یک سیستم را شناسایی کنند. برای مثال، یک نمودار ممکن است نشان دهد که معماری یک سیستم متمرکز یا توزیع شده است. از آنجایی که اجزای توزیع شده کارآمدتر مقیاس میشوند، اجزای یکپارچه را میتوان به مرور زمان بهروزرسانی یا جایگزین کرد. به طور مشابه، نمایشهای گرافیکی بینشی در مورد نحوه ذخیره و انتقال دادهها ارائه میدهند. ذینفعان میتوانند گلوگاههای بالقوه و راههای اجتناب از آنها را شناسایی کنند.
چه الگوهای معماری نرمافزاری را میتوانید با کشیدن نمودار معمارینشان دهید؟
الگوهای معماری نرمافزار، اصول طراحی و بهترین شیوههای مورد استفاده برای توسعه سیستمهای نرمافزاری هستند. آنها چارچوبی برای ساختاربندی نرمافزار و رفع چالشهای خاص در معماریهای پیچیده نرمافزاری ارائه میدهند.
در اینجا برخی از رایجترین الگوهای معماری نرمافزار آورده شده است:
- معماری کلاینت-سرور (Client-server architecture): معماری کلاینت-سرور یک ساختار برنامه توزیع شده است که وظایف و حجم کاری را بین سرورها و کلاینتها جدا میکند. سرورها منبع یا سرویس را ارائه میدهند و کلاینتها آن را درخواست میکنند.کلاینت و سرور برنامههای جداگانهای هستند که از طریق یک شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند. یک مرورگر وب و یک سرور وب نمونهای از معماری کلاینت-سرور هستند. این معماری معمولاً در محاسبات توزیع شده استفاده میشود.
- معماری سرویسگرا (Service-oriented architecture): معماری سرویسگرا امکان تعامل بین اجزای برنامه توزیع شده از طریق سرویسها را فراهم میکند. سرویسها انتزاعی، با اتصال سست و مستقل از زبان هستند. برنامهها از طریق رابطها به آنها دسترسی پیدا میکنند. توسعهدهندگان میتوانند به جای بازسازی از ابتدا، از سرویسهای موجود استفاده مجدد کنند. معماری سرویسگرا به طور گسترده در سیستمهای توزیع شده استفاده میشود، زیرا سرویسها میتوانند در چندین سرور مستقر شوند.
- معماری میکروسرویسها (Microservices architecture): معماری سرویسگرا بیشتر تکامل یافته است، بنابراین توسعهدهندگان از معماری میکروسرویسها برای ساخت، استقرار و مدیریت سرویسهای فردی استفاده میکنند. برنامهها به سرویسهای مستقل قابل استقرار تقسیم میشوند که از طریق APIها با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند.سرویسهای کوچکتر و مستقل، توسعه، آزمایش و استقرار برنامهها را برای توسعهدهندگان سادهتر کرده و تحمل خطای بهبود یافته و مقیاسبندی سریع را ارائه میدهند. نمونهای از معماری میکروسرویسها، یک برنامه وب است که از چندین سرویس مستقل تشکیل شده است که هر کدام مسئول وظایف خاصی هستند.
- معماری ابر محور (Cloud-centered architecture): معماری ابر محور برای طراحی و ساخت برنامهها برای محیطهای ابری استفاده میشود. معماری ابر محور با فناوریهای خاص ابری مانند کانتینرها، میکروسرویسها، DevOps و محاسبات بدون سرور ساخته و ارائه میشود. این معماری استقرار و مدیریت خودکار را در اولویت قرار میدهد تا برنامهها بتوانند در صورت نیاز مقیاس بالا و پایین شوند.
-
معماری رویداد محور (Event-driven architecture): معماری رویداد محور، معماری نرمافزاری است که بر اساس تولید، تشخیص و مصرف رویدادها ساخته شده است. تعاملات کاربر، وظایف پسزمینه و سایر منابع، رویدادهایی را تحریک میکنند که عملکرد دیگری را تحریک میکنند. معماری رویداد محور به برنامهها اجازه میدهد نسبت به تغییرات در یک سیستم نرمافزاری و محیط آن واکنشپذیرتر باشند.
- معماری لایهای (Layered architecture): معماری لایهای، الگوی معماری نرمافزاری است که برنامهها را به لایههای مبتنی بر منطق جدا میکند. این نوع معماری برای سادهسازی برنامهها و سیستمهای پیچیده طراحی شده است، زیرا میتوانید وظایف را بین لایهها تقسیم کنید.لایهها از بالا به پایین سازماندهی میشوند:
- یک لایه ارائه (به عنوان مثال، UI) در بالا قرار دارد.
- یک لایه تجاری در وسط قرار دارد.
- یک لایه داده در پایین قرار دارد. لایهها همچنین میتوانند به صورت سلسله مراتبی ساختاربندی شوند، که به نگهداری و مقیاسپذیری کمک میکند.
چه نوع اطلاعاتی در یک نمودار معماری گنجانده میشود؟
در اینجا برخی از انواع رایج اطلاعاتی که در یک نمودار معماری یافت میشوند آورده شده است:
- مربعها و دایرهها اجزایی مانند پایگاههای داده، شبکهها، برنامهها و خدمات را نشان میدهند.
- خطوط و پیکانها اتصالات و تعاملات بین اجزای سیستم را نشان میدهند.
- برچسبها اطلاعات اضافی در مورد اجزا و اتصالات ارائه میدهند.
- علاوه بر این، نمودار ممکن است از آیکونها یا نمادها برای نمایش بصری اجزای مختلف استفاده کند. یک راهنمای کوچک در پایین، مشابه راهنمای روی نقشه، نحوه استفاده از آیکون را توضیح میدهد. نحوه چیدمان اجزا و اتصالات، “طرحبندی” نامیده میشود.
انواع نمودارهای معماری کدامند؟
انواع مختلفی از نمودارهای معماری وجود دارد که معماریهای مختلف سیستم و نرمافزار را به صورت بصری نشان میدهند. در اینجا برخی از رایجترین نمونههای نمودار معماری آورده شده است:
-
نمودار معماری نرمافزار (Software architecture diagram): نمودارهای معماری نرمافزار، اجزا، روابط و تعاملات سیستم نرمافزار را به صورت بصری نشان میدهند. آنها طراحی نرمافزار را مستند، تجزیه و تحلیل و منتقل میکنند و برای تصمیمگیری در مورد پیادهسازی استفاده میشوند. این نمودارها از نمودارهای ساده و سطح بالا تا تصاویر دقیق از تعاملات اجزای نرمافزار متغیر هستند.
-
نمودار معماری سیستم (System architecture diagram): نمودارهای معماری سیستم، یک تصویر بصری از اجزای مختلف یک سیستم ارائه میدهند و نشان میدهند که چگونه با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و تعامل میکنند. این نمودارها ساختار و معماری یک سیستم را مستند میکنند. این امر امکان درک واضحی از نحوه عملکرد سیستم و نحوه بهبود آن را فراهم میکند.
-
نمودار معماری برنامه (Application architecture diagram): نمودارهای معماری برنامه، ساختار برنامه را نشان میدهند. آنها شامل اجزا و نحوه تعامل آنها با یکدیگر و همچنین جریان داده بین آنها هستند. نمودارهای معماری برنامه، یک نمای کامل از یک برنامه ارائه میدهند و برای اطلاعرسانی در مورد طراحی، پیادهسازی و نگهداری برنامه استفاده میشوند.
نمودار معماری یکپارچهسازی (Integration Architecture Diagram)
نمودارهای معماری یکپارچهسازی، اجزا، دادهها و فناوریهای دخیل در راه حلهای یکپارچهسازی را به صورت بصری نشان میدهند. آنها روابط بین اجزا، سیستمها و خدمات مختلف را نشان میدهند و برای کمک به طراحی، توسعه و مدیریت راه حلهای پیچیده یکپارچهسازی مورد استفاده قرار میگیرند. این نمودارها برای مستندسازی و توضیح سیستمهای موجود و همچنین برنامهریزی و توسعه راه حلهای یکپارچهسازی جدید استفاده میشوند.
نمودار معماری استقرار (Deployment Architecture Diagram)
نمودارهای معماری استقرار، روابط بین اجزای مختلف برنامه و محیطهای استقرار آنها را به صورت بصری نشان میدهند. نمودارهای معماری استقرار، طرحبندی یک برنامه و اجزای آن را نشان میدهند—از جمله، برای مثال، سرورها، فضای ذخیرهسازی و شبکهها. آنها برای برنامهریزی ظرفیت، مقیاسپذیری و تحمل خطا استفاده میشوند.
نمودار معماری DevOps
نمودارهای معماری DevOps، اجزای یک سیستم DevOps و نحوه تعامل آنها را به صورت بصری نشان میدهند. آنها معمولاً شامل اجزایی مانند محیطهای توسعه، خطوط لوله یکپارچهسازی مداوم و تحویل مداوم، زیرساخت به عنوان کد و خدمات ابری هستند. این نمودارها تعاملات اجزا و مکانهای آنها را در محیط گستردهتر DevOps نشان میدهند.
نمودار معماری وبسایت (Website Architecture Diagram)
نمودارهای معماری وبسایت، ساختارهای وبسایت را به صورت بصری نشان میدهند. این نمودارها روابط و تعاملات بین اجزای وبسایت، مانند صفحات وب، پایگاههای داده و سیستمهای مدیریت محتوا را به صورت بصری ترسیم میکنند. طراحان وب با دسترسی به نمودارهای معماری وبسایت میتوانند مناطق مشکلساز بالقوه را شناسایی کرده و استراتژیهای مؤثری برای بهبود عملکرد وبسایت توسعه دهند.