소프트웨어 아키텍쳐의 정의는 소프트웨어 생명주기의 시금석과 같아서 수명주기 전반에 많은 영향을 미칠 수 있다. 특히 대규모의 소프트웨어를 짧은 시간에 개발할 경우, 기존 소프트웨어의 유지보수나 소프트웨어 부품의 재활용이 절실하게 요구되는 상황에서는 더욱 중요하다. 본 논문에서는 소프트웨어 아키텍쳐를 컴포넌트, 포트, 커넥터, 그리고 제한사항 등으로 정의하고, 이렇게 정의한 아키텍쳐를 시각적으로 표현함으로서 소프트웨어 개발의 효율성과 재사용성을 높이고자 하였다. 시각적으로 표현된 소프트웨어 아키텍쳐는 그 내용이 LOTOS 행위를 만족 시켜서 정형적 표현이 가능하며, 이러한 정형 명세에 대한 확인, 검증을 통해서 소프트웨어 아키텍쳐의 연결, 결합이 가능하여 소프트웨어 아키텍쳐 수준의 재사용성을 확인할 수 있다.
소프트웨어 시스템의 크기와 복잡도가 커짐에 따라서 전체적인 시스템 구조에 관한 디자인과 명세는 알고리즘의 선택과 데이터 구조의 계산보다 더욱 중요한 이슈로 나타나고 있다. 아키텍쳐 설계 단계에서는 시스템의 전체적인 제어 구조ㆍ통신ㆍ동기화ㆍ데이터 엑세스를 위한 프로토콜 등을 표현하는 것을 포함한다. 본 논문에서는 소프트웨어 아키텍쳐를 표현하기 위해 현재 연구되고 있는 소프트웨어 아키텍쳐 기술 방식을 비교 분석한 후, 전통적인 아키텍쳐로부터 어떻게 소프트웨어 아키텍쳐를 기술할 것인지에 관한 방법을 제시하고, 이러한 과정을 통해 아키텍쳐 기술 언어()ADL)가 갖추어야 할 특성에 대하여 살펴본다. 결과적으로 우리는 기존의 접근이 왜 소프트웨어 아키텍쳐 기술에 불만족스러운 보이고, 새로운 아키텍쳐 기술 언어의 필요성을 제시함과 동시에 소프트웨어 아키텍쳐 기술 언어가 갖추어야 할 요건을 제시하고자 한다.
다중 사용자 환경에서 새로운 소프트웨어 개발하기 위해서는 특정 사용자 관점이 아닌 다양한 관점에서의 의견이 최대로 반영된 소프트웨어 아키텍쳐를 설계할 필요가 있다. 그리고 설계 과정에서의 이러한 다양한 관점에서의 의견들을 조정하기 위한 협동 작업을 자동화해 줄 수 있는 메커니즘 또한 필요하다. 이 연구에서는 소프트웨어 아키텍쳐 설계 과정에서 사용자들의 의견을 최대한 반영한 아키텍쳐 설계를 위해 기존의 다중 계층 소프트웨어 아키텍쳐 관리 방법을 사용하고, 이러한 다중 계층 소프트웨어 아키텍쳐의 효율적인 재구성을 위한 자동화 방안으로 에이전트 기법을 도입한다.
CSCW 시스템은 정보 공유 구조에서 필수적인 기술로 자리잡고 있으며, 이를 위한 사용자간 공동작업 기능과 정보 공유 기능이 목표가 되고 있다. 이 연구에서는 기존의 아키텍쳐 기반 컴포넌트 검색 시스템의 다중 사용자 환경으로의 확장을 고려하였다. 다중 사용자 환경에서 새로운 소프트웨어 개발을 위한 소프트웨어 아키텍쳐 설계 과정에서 개발자들의 서로 다른 관점에서의 의견을 최대한 반영할 수 있는 방법으로 다중 계층 소프트웨어 아키텍쳐 구조를 제시하였다. 다중 사용자 환경에서 사용자간 공동작업과 그룹관리를 위해 세션관리자를 두었으며, 저장소에 저장되어 있는 아키텍쳐와 컴포넌트의 사용자 인터페이스 명세에 버전 정보를 추가함으로써 공동작업에서 사용자들에게 참조를 제공한다. 소프트웨어 아키텍쳐 설계 과정에서 생성된 새로운 아키텍쳐는 아키텍쳐 저장소와 컴포넌트 저장소에 버전 정보와 함께 추가됨으로써 이후의 소프트웨어 개발을 좀 더 효율적으로 이루어질 수 있도록 하였다.
소프트웨어 아키텍쳐는 소프트웨어 개발에 참여하는 사람들간의 원활한 의사 소통과 시스템 설계 결정에 대한 합리적 판단을 가능하게 하는 상위 수준의 시스템 추상화이다. 이러한 소프트웨어 아키텍쳐에 대한 평가는 소프트웨어에 요구되는 품질을 소프트웨어 개발 전에 미리 예측하거나, 고품질 소프트웨어를 개발하는대 적합한 아키텍쳐의 선택 및 향상을 가능하게 한다. 그러나 현재의 아키텍쳐 평가 방법은 아키텍쳐 평가의 초기 입력물에 대한 정의가 미흡하고, 평가 과정이 주관적인 프로세스에 많이 의존하거나 흑은 체계적인 프로세스를 정의하고 있지 않다. 뿐만 아니라 아키텍쳐 평가 정보들의 표현에 대한 고려가 부족하다. 본 논문에서 제안하는 방법은 아키텍쳐 평가의 주요 입력물인 요구사항을 기능적 요구사항과 비기능적 요구사항으로 분리하여 다루고, 소프트웨어 아키텍쳐는 UML을 이용한 "4+1"뷰 아키텍쳐 모델을 바탕으로 명확하게 정의한다. 이를 통하여 아키텍쳐 평가의 목표 및 평가 범위, 평가 대상을 분명하게 결정한다. 그리고 아키텍쳐 평가의 중요 정보들인 부분 설계, 설계 결정, 근거 데이타, 품질 등의 정보를 단계적으로 결정하기 위한 체계적이고 객관적인 프로세스를 제시한다. 또한 평가 결과에 있어서는 아키텍쳐 평가 과정에서 결정된 정보들을 구조화된 형태로 나타냄으로써 품질 예측 및 아키텍쳐의 향상과 선택이 가능하도록 돕는다.
소프트웨어 아키텍쳐는 소프트웨어 시스템의 상위 수준 모델이다. 이러한 소프트웨어 아키텍쳐는 명료하고 엄밀한 표현을 위해 아키텍쳐 기술 언어(ADL)를 사용하여 기술된다. 하지만 대부분의 ADL들은 C2 스타일 ADL(C2SADL)처럼 소프트웨어 시스템의 개발에 필요한 요소들 중에서 특정한 관점만을 고려하여 정의되었거나 별도의 표기형식으로 배워야 하는 부담이 있기 때문에 아키텍쳐를 명세하는 언어로서 정착되지 못하였다. 반면 UML은 범용 모델링 언어로서 소프트웨어 개발의 전 과정에 일관된 표기형식과 폭넓은 지원도구들을 제공하고 있으므로 소프트웨어 개발을 위한 사실상의 표준 언어로 자리잡았다. 그러나 UML은 소프트웨어 아키텍쳐를 표현하도록 설계된 것은 아니기 때문에 UML을 사용하여 아키텍쳐를 표현하기 위해서는 UML을 확장, 변경하여야 한다. 본 논문에서는 UML2.0에 기반한 C2 아키텍쳐 모델링 언어 프로파일을 정의하였다. 정의된 C2 아키텍쳐 모델링 언어는 식당 예약 시스템을 모델링 하는데 사용되었다.
소프트웨어 시스템의 상위 수준 모델인 소프트웨어 아키텍쳐는 아키텍쳐 기술 언어(ADL)를 사용하여 표현된다. 하지만 ACME와 같은 대부분의 ADL들은 별도의 표기형식으로 배워야 하는 부담이 있기 때문에 아키텍쳐를 명세하는 언어로서 정착되지 못하였다. 반면 VML은 범용 모델링 언어로써 소프트웨어 개발의 전 과정에 일관된 표기형식과 폭넓은 지원도구들을 제공하고 있으므로 소프트웨어 개발을 위한 사실상의 표준 언어로 자리잡았다. 그러나 UML은 소프트웨어 아키텍쳐를 표현하도록 설계된 것은 아니기 때문에 UML을 사용하여 아키텍쳐를 표현하기 위해서는 UML을 확장, 변경하여야 한다. 지금까지 아키텍쳐 모델링에 UML을 이용하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만 지금까지의 이러한 연구의 대부분은 아키텍쳐의 핵심 개념들의 표현이 미흡했던 UML1.x에 기반하고 있으며 곧 발표될 UML2.0에서는 이전 버전에서 미흡했던 아키텍쳐 모델링에 유용한 개념들이 많이 추가되었다. 본 논문에서는 UML2.0에 기반한 아키텍쳐 모델링 언어를 정의하였다. UML2.0을 확장하여 Generic ADL을 정의하였으며 정의된 아키텍쳐 모델링 언어는 식당 예약 시스템을 모델링 하는데 사용되었다.
소프트웨어 아키텍쳐는 설계 과정 동안 수정, 갱신 그리고 대체로 인해 재구성될 수 있으며, 소프트웨어 개발에 적합한 설계는 하나 이상 존재할 수 있기 때문에 다양한 관점에서 설계된 아키텍쳐를 재구성할 수 있는 방법과 아키텍쳐의 변경 요소들을 효율적으로 명세할 수 있는 방법이 필요하다. 이 논문에서는 기존에 이미 정의되어 있는 아키텍쳐와 이를 재사용하여 설계한 새로운 아키텍쳐를 통합된 구조의 소프트웨어 아키텍쳐로 재구성할 수 있는 방법을 제안하였다. 그리고, 통합된 구조의 소프트웨어 아키텍쳐 명세에 필요한 명세 요소와 명세 구조를 제안한다. 제안한 통합된 구조의 명세 방법은 아키텍쳐 설계과정에서 다양한 개발자 관점에서 정의된 아키텍쳐들을 참조 및 재사용할 수 있는 방법을 제공하고, 아키텍쳐의 수정 및 갱신 그리고 대체와 같은 변경 요소에 대해 유연성 있는 명세 방법을 제공한다.
본 연구는 소프트웨어 컴포넌트 플랫폼에 독립적으로 컴포넌트를 개발하여 소프트웨어 간에 상호 운용성과 이식성을 확보할 수 있는 컴포넌트 모델변환 기술과 소프트웨어 아키텍쳐를 기반으로 컴포넌트를 조립하여 소프트웨어를 생산할 수 있는 기술을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 이러한 기술을 개발하기 위해 세부적으로 영역 전용 아키텍쳐 기술언어를 개발하고 아키텍쳐 기술 언어를 이용하여 개발된 응용 모델을 모델 기반 개발 방법으로 변환할 수 있는 변환 기술과 코드 생성 기술, 그리고 아키텍쳐를 구성하는 컴포넌트를 조립해 낼 수 있는 컴포넌트 조립 기술을 개발하고자 한다. 본 연구를 통하여 개발될 최종 결과물은 영역 아키텍쳐 기반 소프트웨어 개발 시스템 시제품의 개발이다.
소프트웨어 아키텍쳐는 설계 과정 동안 수정과 대체로 인해 변경될 수 있고, 소프트웨어 개발에 적합한 설계는 하나 이상 존재할 수 있으므로 개발자는 다양한 관점에서 설계된 아키텍쳐의 서로 다른 버전들을 유지 관리할 수 있는 방법과 아키텍쳐의 변경 요소들을 효율적으로 명세할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 기존에 이미 정의되어 있는 아키텍쳐와 이를 재사용하여 설계한 새로운 아키텍쳐를 통합한 구조의 소프트웨어 아키텍쳐로 재구성할 수 있는 방법과 재구성 아키텍쳐 명세에 필요한 명세 요소와 명세 구조에 대해 정의하고 있다. 제안된 통합 구조의 명세 방법은 아키텍쳐 설계 과정에서 다양한 개발자 관점에서 정의된 아키텍쳐들을 참조 및 재사용할 수 있는 방법을 제공한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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