Sistemalar arxitekturası

Sistema arxitekturası ‒ bul sistemanıń strukturasın, minez-qulqın hám kórinislerin anıqlaytuǵın konceptual model. Arxitekturalıq súwretlew ‒ bul sistemanıń formal sıpatlaması hám kórinisi bolıp, sistemanıń strukturaları hám minez-qulıqları haqqında pikir júrgiziwdi qollap-quwatlaytuǵın usılda shólkemlestirilgen.

Sistema arxitekturası sistema komponentlerinen hám ulıwma sistemanı ámelge asırıw ushın birge isleytuǵın islep shıǵılǵan keyingi sistemalardan shólkemlesiwi múmkin. Sistema arxitekturasın súwretlew ushın tillerdi formallastırıw boyınsha háreketler bolǵan, olar ulıwma arxitekturanı súwretlew tilleri (ADLs) dep ataladı.

 Sholıw 
Túrli shólkemler sistemalar arxitekturasın túrli usıllar menen anıqlawı múmkin, sonıń ishinde:

 Sistemanıń tiykarǵı shólkemlestiriliwi, onıń komponentlerinde, olardıń bir-biri menen hám ortalıq penen baylanıslarında, hám onıń dizaynın hám rawajlanıwın basqarıwshı principlerinde jámlengen.
 Sistemanıń kórinisi, sonıń ishinde funkcionallıqtı apparatlıq támiynat hám programmalıq támiynat komponentlerine sáykeslestiriw, programmalıq támiynat arxitekturasın apparatlıq támiynat arxitekturasına sáykeslestiriw hám adamnıń usı komponentler menen óz-ara tásiri.
 Funkcionallıq arxitektura talapların hám talaplar tiykarın qanaatlandırıw ushın arnalǵan tutınıwshı ónimi yamasa ómirlik cikl procesi ushın dizayn sheshimi menen támiyinleytuǵın fizikalıq elementlerdiń bólistirilgen jaylastırılıwı.
 Arxitektura eń áhmiyetli, keń tarqalǵan, joqarı dárejeli, strategiyalıq oylap tabıwlardan, qararlardan hám olardıń ulıwma struktura (yaǵnıy, tiykarǵı elementler hám olardıń baylanısları) hám baylanıslı ózgeshelikleri hám háreketi haqqındaǵı baylanıslı tiykarlanıwlardan shólkemlesedi.
 Kompyuter sistemasınıń dizaynı hám mazmunınıń táriypi. Eger hújjetlestirilgen bolsa, ol házirgi apparatlıq támiynat, programmalıq támiynat hám tarmaq múmkinshilikleri haqqında tolıq informaciya; keleshektegi satıp alıwlar ushın uzaq múddetli jobalar hám basımlıqlardıń sıpatlaması, hám eskirgen úskene hám programmalıq támiynattı jańalaw hám/yamasa almastırıw jobası sıyaqlı maǵlıwmatlardı óz ishine alıwı múmkin.
 Sistemanıń formal táriypi, yamasa onıń ámelge asırılıwın basqarıw ushın komponent dárejesindegi sistemanıń tolıq jobası.
 Ónimler hám olardıń ómirlik cikl processleri ushın dizayn arxitekturalarınıń quramı.
 Komponentlerdiń strukturası, olardıń óz-ara baylanısları hám waqıt ótiwi menen olardıń dizaynın hám rawajlanıwın basqarıwshı principler hám kórsetpeler.

Sistema arxitekturasın bar bolǵan (yamasa keleshektegi) sistemanıń kórinisler jıynaǵı sıpatında qarastırıw múmkin. Bul kórinisler dáslep ulıwma, joqarı dárejeli funkcionallıq shólkemlestiriliwdi súwretleydi hám basqıshpa-basqısh kóbirek tolıq hám anıq sıpatlamalarǵa jetilistiriledi.

Sistema arxitekturası sistemadan shólkemlesken elementlerdiń informaciyalıq mazmunın, sol elementler arasındaǵı baylanıslardı hám sol baylanıslardı basqarıwshı qaǵıydalardı jetkeredi. Arxitekturalıq táriyiplew shólkemlesiwi múmkin bolǵan arxitekturalıq komponentler hám usı komponentler arasındaǵı baylanıslar jıynaǵı apparatlıq támiynattan, programmalıq támiynattan, hújjetlestiriwden, qurılmalardan, qollanba proceduralardan yamasa shólkemler yamasa adamlar oynaytuǵın rollerden ibarat bolıwı múmkin.

Sistema arxitekturası, tiykarınan, sistemanıń komponentleri yamasa keyingi sistemaları arasındaǵı ishki interfeyslerge hám sistema hám onıń sırtqı ortalıǵı, ásirese paydalanıwshı arasındaǵı interfeys(ler)ge itibar qaratadı. (Kompyuter sistemalarınıń ayrıqsha jaǵdayında, bul keyingi, arnawlı, interfeys kompyuter-insan interfeysi (KII) yamasa insan-kompyuter interfeysi (IKI) sıpatında belgili; burın insan-mashina interfeysi dep atalǵan).

Sistema arxitekturasın sistema arxitekturası injeneriyası (SAI) – sistemanıń arxitekturasın nátiyjeli ámelge asırıw ushın usıl hám pán  – menen salıstırıwǵa boladı:

 SAI – bul usıl, sebebi sistemanıń arxitekturasın belgilengen sheklewler jıyınaǵı sheńberinde islep shıǵarıw yamasa ózgertiw ushın ámeller izbe-izligi belgilengen.
 SAI – bul pán, sebebi bilimler jıynaǵı ámeliyatshılardı belgilengen sheklewler jıynaǵı sheńberinde sistemanı proektlestiriwdiń eń nátiyjeli usılı haqqında maǵlıwmat beriw ushın qollanıladı.

 Tariyxı 
Sistemalar arxitekturası basqa kóp tarawlarda, bálkim eń áhmiyetlisi puqaralıq arxitekturasında mıńlaǵan jıllar dawamında rawajlanǵan ámeliyatlar hám texnikalarǵa qattı tiykarlanadı.

 Cifrlı kompyuterler payda bolmastan burın, elektronika hám basqa injenerlik tarawlar «sistema» terminin házirgi kúnde de keń qollanılatuǵın mániste paydalanǵan. Biraq, cifrlı kompyuterlerdiń payda bolıwı hám programmalıq támiynat injeneriyasınıń óz aldına taraw sıpatında rawajlanıwı menen, injenerlik apparatlıq támiynat artefaktlar, programmalıq támiynat artefaktları hám olardıń birikpesin parıqlaw zárúrligi payda boldı. Programmalastırılatuǵın apparatlıq artefakt, yamasa esaplaw mashinası, óziniń kompyuter programmasısız kúshsiz; programmalıq támiynat artefaktı, yamasa programma da, sáykes (apparatlıq támiynat) mashinanıń izbe-iz jaǵdayların ózgertiw ushın qollanılmasa, sonday-aq paydasız. Biraq, apparatlıq támiynat mashina hám onıń programmalastırılıwı derlik sheksiz sanlı abstrakt hám fizikalıq wazıypalardı orınlaw ushın proektlestiriliwi múmkin. Kompyuter hám programmalıq támiynat injeneriyası tarawları ishinde (hám kóbinese basqa injenerlik tarawlarda, máselen, baylanıs tarawında), «sistema» termini paydalı funkciyanı orınlaw ushın zárúr bolǵan barlıq elementlerdi (ádette apparatlıq hám programmalıq támiynattı da óz ishine aladı) qamtıytuǵın etip anıqlandı.
 Nátiyjede, usı injeneriya pánleri sheńberinde, sistema ádette programmalastırılatuǵın apparatlıq támiynat mashinasın hám onıń ishine kirgizilgen programmasın ańlatadı. Al sistemalar injeneri tolıq qurılma, yaǵnıy apparatlıq támiynat ta, programmalıq támiynat ta hám ásirese, qurılmanıń barlıq interfeysleri, sonıń ishinde apparatlıq támiynat hám programmalıq támiynat arasındaǵısı hám ásirese tolıq qurılma hám onıń paydalanıwshısı arasındaǵısı (KII) menen shuǵıllanatuǵın adam sıpatında anıqlanadı. Apparatlıq támiynat injeneri (az yamasa kóp) tek ǵana apparatlıq támiynat qurılması menen shuǵıllanadı; programmalıq támiynat injeneri (az yamasa kóp) tek ǵana kompyuter programması menen shuǵıllanadı; al sistemalar injeneri programmanıń apparatlıq támiynat qurılması ishinde durıs islewge qábiletli ekenligin hám eki obektten shólkemlesken sistemanıń óziniń sırtqı ortalıǵı, ásirese paydalanıwshısı menen durıs óz-ara háreket etiwge hám mólsherlengen funkciyasın orınlawǵa qábiletli ekenligin qadaǵalaw ushın juwapker.
 Sistema arxitekturası programmalıq támiynattıń da, apparatlıq támiynattıń da elementlerin qollanadı hám usınday quramındaǵı sistemanıń dizaynın ámelge asırıw ushın qollanıladı. Jaqsı arxitekturanı sistemanıń házirgi hám aldın ala kórilgen barlıq talapların taza shegaralanǵan hám artıǵı joq keyingi sistemalardıń jumısshı toplamına bóletuǵın 'bólistiriw sxeması' yamasa algoritm sıpatında qarawǵa boladı. Yaǵnıy, ol eksklyuziv, inklyuziv hám tolıq qamtıwshı bólistiriw sxeması bolıp tabıladı. Bólistiriwdiń tiykarǵı maqseti – elementlerdi keyingi sistemalarǵa solay jaylastırıw, nátiyjede olar arasında zárúr bolǵan óz-ara táwekelliklerdiń minimumı bolsın. Programmalıq támiynatta da, apparatlıq támiynatta da, jaqsı keyingi sistema áhmiyetli «obekt» sıpatında kórinedi. Sonıń menen bir qatarda, jaqsı arxitektura paydalanıwshı talaplarına hám paydalanıwshı talaplarınıń tastıyıqlaw sınaqlarına ańsat sáykeslestiriwdi támiyinleydi. Negizinde, hárbir eń kishkene elementten hárbir talap hám sınaqqa da sáykeslestiriw bar bolıwı kerek.

 Sistema arxitekturasındaǵı zamanagóy baǵdarlar (trendler) 
Cifrlı sistemalardıń quramalılıǵınıń artıwı menen zamanagóy sistemalar arxitekturası modulizaciya, mikroxızmetler hám jasalma intellektke tiykarlanǵan optimizaciyalar sıyaqlı jetilisken principlerin kirgiziw ushın rawajlanǵan. Bult esaplawları, shetki esaplawlar hám bólistirilgen reestr texnologiyaları (BRT) da arxitekturalıq qararlarǵa tásir etken, nátiyjede kóbirek masshtablanatuǵın, qáwipsiz hám tásirge shıdamlı dizaynlardı ámelge asırıwǵa imkaniyat bergen.

Sońǵı jıllardaǵı eń áhmiyetli ózgerislerden biri – Programmalıq támiynat penen anıqlanǵan arxitekturalardı (PTPA) qabıl etiw boldı, olar apparatlıq támiynattı programmalıq támiynattan ajıratıp, sistemalardıń anaǵurlım iykemli hám ózgerip atırǵan talaplarǵa beyimlesiwine imkaniyat beredi. Bul baǵdar ásirese tarmaq arxitekturalarında anıq kórinedi, onda Programmalıq támiynat penen anıqlanǵan tarmaqlar (PTAT) hám Tarmaq funkciyaların virtuallastırıw (TFV) tarmaq resurslarınıń kóbirek dinamikalıq basqarıwın támiyinleydi.

Bunnan tısqarı, JI (Jasalma Intellekt) menen kúsheytilgen sistema arxitekturaları keń tarqalǵan, olar mashinalıq oqıtıwdı boljawlı texnikalıq xızmet kórsetiw, anomaliyalardı anıqlaw hám avtomatlastırılǵan sistema optimalizaciyası ushın qollanǵan. Kiberfizikalıq sistemalardıń (KFS) hám cifrlı egizlerdiń payda bolıwı sistema arxitekturası principlerin dástúrli esaplawlardan tısqarı jáne de keńeytip, jaqsıraq qarar qabıl etiw ushın real dúnya maǵlıwmatların virtual modellerge birlestirgen.

Shetki esaplawlardıń payda bolıwı menen, sistema arxitekturaları endi oraysızlandırıwǵa hám real waqıt rejiminde islewge itibar qaratadı, nátiyjede oraylastırılǵan maǵlıwmat oraylarına táwekellikti azaytıp, avtonom transport quralları, robottexnika hám Zatlar Interneti (ZI) tarmaqları sıyaqlı keshigiwge sezimtal qosımshalardı jetilistiredi.

Bul jetilisiwler sistemalardıń qalay joybarlanıwın qayta anıqlawdı dawam ettirmekte, nátiyjede cifrlı dáwirge sáykes keletuǵın anaǵurlım turaqlı, masshtablanatuǵın hám aqıllı arxitekturalarǵa alıp keledi.

 Túrleri 
Sistema arxitekturasınıń bir neshe túrleri bar, olar hár túrli domenlerge hám qosımshalarǵa xızmet kórsetedi. Barlıq sistema arxitekturaları strukturası, háreketi hám óz-ara háreketiniń tiykarǵı principlerin bólisken menen, olardıń dizaynı arnawlı maqsetine qarap hár túrli boladı. Sistema arxitekturalarınıń bir neshe túrleri (birdey tiykarǵı principlerge tiykarlanǵan) tómendegishe anıqlanǵan: 

 Apparatlıq támiynat arxitekturası: Apparatlıq támiynat arxitekturası sistemanıń fizikalıq komponentlerin, sonıń ishinde processorlardı, yad ierarxiyaların, shinalardı hám kirgiziw/shıǵarıw interfeyslerin anıqlaydı. Ol ónimlilik, isenimlilik hám masshtablanıwshılıqtı támiyinlew ushın esaplaw apparatlıq támiynat elementleriniń dizaynı hám integraciyasın qamtıydı.
 Programmalıq támiynat arxitekturası: Programmalıq támiynat arxitekturası programmalıq támiynat sistemalarınıń joqarı dárejeli shólkemlestiriliwine, sonıń ishinde modullerge, komponentlerge hám baylanıs úlgilerine itibar qaratadı. Ol sistema minez-qulqın, qáwipsizligin hám xızmet kórsetiwge qolaylılıǵın anıqlawda sheshiwshi rol atqaradı. Mısallarına monolit, mikroxızmetler, waqıyalarǵa tiykarlanǵan hám qatlamlı arxitekturalar kiredi.
 Kárxana arxitekturası: Kárxana arxitekturası shólkemniń IT infrastrukturası ushın strategiyalıq jobasın usınıp, biznes maqsetleriniń texnologiyalıq investiciyalarǵa sáykes keliwin támiyinleydi. Ol IT basqarıwın hám biznes operaciyaların standartlastırıw ushın TOGAF (The Open Group Architecture Framework) hám Zachman Framework sıyaqlı freymvorklardı óz ishine aladı.
 Birlesken Sistemalar arxitekturası: Bul kategoriya bir neshe obektler arasında úziliksiz óz-ara háreket ushın proektlestirilgen keń kólemli óz-ara baylanıslı sistemalardı óz ishine aladı. Olardıń mısallarına Internet, aqıllı transport sistemaları, hawa qatnasın basqarıw tarmaqları hám qorǵanıw sistemaları kiredi. Bul arxitekturalar óz-ara islesiwshilik, bólistirilgen basqarıw hám turaqlılıqqa (shıdamlılıqqa) itibar qaratadı.
 Óndiris Sistemaları arxitekturası: Óndiris sistemaları arxitekturası avtomatlastırıwdı, robototexnikanı, ZI (Zatlar Interneti) hám JI (Jasalma Intellekt)ke tiykarlanǵan qarar qabıllawdı birlestirip, óndiris jumıs aǵımların optimallastıradı. Payda bolıp atırǵan baǵdarlarǵa Industriya 4.0, kiberfizikalıq sistemalar (KFS) hám cifrlı egizler kiredi, olar boljawlı texnikalıq xızmet kórsetiw hám real waqıt rejiminde baqlawdı ámelge asırıwǵa imkaniyat beredi.
 Bultlı hám Shetki Esaplawlar arxitekturası: Bultqa tiykarlanǵan infrastrukturalarǵa ótiw menen, bult arxitekturası resurslardıń maǵlıwmat orayları hám virtuallasqan ortalıqlar arasında qalay bólistiriletuǵınlıǵın anıqlaydı. Shetki esaplawlar arxitekturası maǵlıwmattı derekke jaqınıraq jerde islew arqalı bunı keńeytip, avtonom transport quralları, sanaat avtomatlastırılıwı hám aqıllı qalalar sıyaqlı qosımshalar ushın keshigiwdi azaytadı.
 JI (Jasalma Intellekt)ke tiykarlanǵan Sistema arxitekturası: Jasalma Intellekt (JI) hám mashinalıq oqıtıwǵa tiykarlanǵan arxitekturalar real waqıt maǵlıwmatlarına tiykarlanıp sistema háreketin dinamikalıq túrde beyimlestiriw arqalı qarar qabıllawdı optimallastıradı. Bul avtonom sistemalarda, kiberqáwipsizlikte hám aqıllı avtomatlastırıwda keńnen qollanıladı.

 Derekler 

Kategoriya:Programmalıq támiynat arxitekturası
__BÖLİDİMÖNDEMEW__