Модель данных базовой архитектуры - Core architecture data model

Пример схемы CADM для обзора и сводной информации (AV-1) DoDAF.[1]

Модель данных базовой архитектуры (CADM) в архитектура предприятия это логическая модель данных информации, используемой для описания и построения архитектур.[2]

CADM по сути является обычным схема базы данных, определенный в рамках архитектуры Министерства обороны США DoDAF. Первоначально он был опубликован в 1997 году как логическая модель данных для данных об архитектуре.[3]

Обзор

Модель данных базовой архитектуры (CADM) предназначена для захвата DoDAF информация об архитектуре в стандартизированной структуре.[4] CADM был разработан для поддержки данных требования DoDAF. CADM определяет сущности и отношения для архитектуры DoDAF. элементы данных которые обеспечивают интеграцию внутри и между описаниями архитектуры. Таким образом, CADM поддерживает обмен архитектурной информацией между областями миссии, компонентами, а также федеральными и коалиционными партнерами, тем самым облегчая взаимодействие архитектур с данными.[5]

CADM - это критически важный аспект возможности интеграции архитектур в соответствии с DoDAF. Это включает использование общих определений элементов данных, семантики и структуры данных для всех сущностей или объектов описания архитектуры. Использование базового CADM точно связывает общие объекты в нескольких представлениях. Соблюдение структуры, которая включает соответствие с утвержденной в настоящее время версией CADM, обеспечивает как общий подход к разработке архитектур, так и базовую основу для связанных архитектур. Соответствие CADM гарантирует использование общих элементов данных архитектуры (или типов).[5]

История

CADM был первоначально опубликован в 1997 году как логическая модель данных для данных об архитектуре. В 1998 году он был переработан для соответствия всем требованиям Структура архитектуры C4ISR Версия 2.0.1 В качестве логической модели данных исходный CADM давал концептуальное представление о том, как организована информация об архитектуре. Он идентифицировал и определял сущности, атрибуты и отношения. CADM развивается с 1998 года, так что теперь он имеет физическое представление, предоставляющее типы данных, сокращенные физические имена и значения домена, которые необходимы для реализации базы данных. Поскольку CADM также является физическая модель данных, он составляет структуру базы данных и может использоваться для автоматического создания баз данных.[3]

CADM v1.01 был выпущен с Архитектура DoD Framework v1.0 в августе 2003 года. Эта версия DoDAF реструктурировала C4ISR Framework v2.0, предлагая руководство, описания продуктов и дополнительную информацию в двух томах и настольную книгу. Это расширило применимость принципов и практик архитектуры ко всем областям миссии, а не только к сообществу C4ISR. В этом документе рассматриваются вопросы использования, интегрированные архитектуры, политики Министерства обороны и федерального правительства, ценность архитектуры, меры архитектуры, процессы поддержки принятия решений Министерства обороны, методы разработки, аналитические методы и CADM v1.01, а также продвигается подход на основе репозиториев, делая упор на элементы данных архитектуры, которые составляют продукты архитектуры.[5]

CADM v1.5 был предварительно выпущен вместе с DoD Architecture Framework v1.5 в апреле 2007 года. DoDAF v1.5 был эволюцией DoDAF v1.0 и отражает и использует опыт, накопленный компонентами DoD при разработке. и используя описания архитектуры. Эта переходная версия содержит дополнительные инструкции по отражению сетецентрических концепций в описаниях архитектуры, включает информацию об управлении данными об архитектуре и объединении архитектур через отдел, а также включает предварительную версию CADM v1.5, упрощенную модель предыдущих версий CADM, которая включает сетецентрические элементы. Предварительная версия CADM v1.5 также обратно совместима с предыдущими версиями CADM. Наборы данных, построенные в соответствии со словарем CADM v1.02 / 1.03, могут быть точно и полностью выражены с использованием конструкций CADM v1.5.[5]

Примечание. Для DoDAF V2.0 метамодель DoDAF (DM2) работает над заменой модели данных основной архитектуры (CADM), которая поддерживала предыдущие версии DoDAF. DM2 - это конструкция данных, которая упрощает понимание читателем использования данных в архитектурном документе. CADM можно продолжать использовать для поддержки архитектур, созданных в предыдущих версиях DoDAF.

Темы

Строительные блоки

Основные элементы модели данных базовой архитектуры описываются следующим образом:[3]

  • Основной : Существенные элементы информации об архитектуре, которые необходимо разрабатывать, проверять и поддерживать и которые должны использоваться совместно с архитектурой для достижения целей архитектуры (например, совместимость, оптимизация инвестиций).
  • Данные об архитектуре : Возможные элементы-части архитектурных продуктов и связанных аналитических инструментов в строгом определении частей (классов объектов), их свойств, функций или атрибутов, а также взаимосвязей.
  • Модель данных: А модель данных определяет объекты домена, их взаимосвязи и их свойства, обычно для целей проектирования базы данных. Существует три уровня модели данных, от самого высокого до самого низкого: концептуальный, логический и физический. Концептуальные модели данных находятся на высшем уровне. Они моделируют пользовательские концепции в терминах, знакомых пользователям. Детали могут быть опущены, чтобы улучшить ясность и сосредоточить внимание пользователей. Логические модели более формальны, часто с учетом уникального представления данных (отсутствие избыточности или нормализация базы данных ), упор на семантическую четкость и исключительность (неперекрывающиеся сущности) и полноту на уровне предметной области. Логические модели данных не требует привязки к конкретной системе управления базой данных (СУБД). Физические модели данных обычно являются наиболее подробными и достаточными для создания базы данных. Физическая модель должна содержать всю информацию, необходимую для реализации. Физическая модель часто обращается к соображениям производительности.[3]

Моделирование и визуализация данных

DoDAF включает моделирование данных (CADM) и аспекты визуализации (продукты и представления) для поддержки анализа архитектуры. Модель данных DoDAF, CADM, определяет объекты данных архитектуры, отношения между ними и атрибуты объектов данных, по существу определяя «грамматику» для сообщества архитекторов. Он содержит набор «существительных», «глаголов» и «прилагательных», которые вместе с «грамматикой» позволяют создавать «предложения» об артефактах архитектуры, согласующиеся с DoDAF. CADM является необходимым аспектом архитектуры и обеспечивает смысл архитектурных визуальных представлений (продуктов). Он позволяет эффективно сравнивать данные об архитектуре и обмениваться ими в масштабах всего предприятия, что способствует общей полезности архитектур. CADM более подробно описывает следующие уровни модели данных:[5]

  • Концептуальный : Моделирует пользовательские концепции в терминах, знакомых пользователям.
  • Логический : Более формальная модель, которая учитывает уникальное представление данных, акцент на семантическую определенность и исключительность, а также полноту на уровне предметной области.
  • Физический : Моделирует всю информацию, необходимую для реализации базы данных.

Визуализация данных - это способ графического или текстового представления данных архитектуры для поддержки анализа принятия решений. DoDAF предоставляет продукты как способ представления базовых данных в удобной для пользователя форме. В некоторых случаях существующих продуктов DoDAF достаточно для представления необходимой информации. Независимо от того, как выбрать представление описания архитектуры, базовые данные (CADM) остаются согласованными, обеспечивая общую основу, на которую отображаются требования к анализу.[5]

Обозначения диаграммы модели данных.

Обозначение схемы модели данных CADM.[1]

Как показано на рисунке, блоки представляют объекты, для которых собираются данные об архитектуре (представляющие таблицы при использовании для реляционной базы данных); они изображаются открытыми прямоугольниками с квадратными углами (независимые объекты) или закругленными углами (зависимые объекты). Имя объекта находится снаружи и вверху открытого поля. Строки текста внутри поля обозначают атрибуты этой сущности (представляющие столбцы в таблице сущностей при использовании для реляционной базы данных). Горизонтальная линия в каждом поле отделяет атрибуты первичного ключа (используемые для поиска уникальных экземпляров объекта) от неключевых описательных атрибутов.[1]

Символ с кружком и линией под ним указывает на подтип, для которого все объекты, соединенные ниже, являются неперекрывающимися подмножествами объекта, соединенного в верхней части символа. Отношения представлены точечными (неидентифицирующими) и сплошными (идентифицирующими) отношениями, в которых дочерняя сущность (ближайшая к сплошной точке) имеет ноль, один или несколько экземпляров, связанных с каждым экземпляром родительской сущности (другая подключенная сущность по линии родства).[1]

Основные архитектурные элементы

Репозиторий данных об архитектуре, отвечающий за архитектурные продукты DoDAF, содержит информацию об основных архитектурных элементах, таких как:[3]

Модель концепций архитектуры CADM.[3]
  • Операционные узлы могут быть организации, типы организаций и операционные (человеческие) роли. (Роль может быть навыком, занятием, профессиональной специальностью или должностью.)
  • Оперативная деятельность включая задачи, определенные в универсальном совместном списке задач (UJTL).
  • Информация и данные относятся к информации, предоставляемой базами данных домена и другими источниками информационных активов (которые могут быть сетецентрическими) и системными данными, реализующими эту информацию. Эти источники информации и системные данные могут определять обмен информацией или детали для системных интерфейсов.
  • Системные узлы относятся к узлам, связанным с физическими объектами, а также с системами, и могут быть объектами, платформами, модулями 3 или местоположениями.
  • Системы включают семейства систем (FOS) и системы систем (SOS) и содержат элементы программного и аппаратного оборудования.
  • Системные функции требуются для операционной деятельности и выполняются одной или несколькими системами.
  • Производительность относится к характеристикам производительности систем, функциям системы, каналам (т. Е. Физическим каналам), компьютерным сетям и системам обмена данными.
  • Стандарты связаны с технологиями, системами, системными узлами и данными и относятся к техническим стандартам для обработки информации, передачи информации, данных, безопасности и интерфейса человек-компьютер.
  • Технологии включают технологии будущего и относятся к системам и новым стандартам, касающимся использования таких технологий.

Изображенные (концептуальные) отношения, показанные на этой диаграмме, включают следующее (среди многих других):[3]

  • Операционные узлы выполняют множество операционных действий.
  • Операционным узлам требуется информация.
  • Информация связана с системами и реализована в виде данных, связанных со стандартами.
  • Системы выполняют системные функции.
  • Системы имеют рабочие характеристики; и система, и производительность могут относиться к выполняемой системной функции.

С помощью этих отношений могут быть представлены многие типы архитектурной и связанной информации, например сети, информационные потоки, информационные требования, интерфейсы и так далее.[3]

Связанные модели

Аналог CADM в НАСА модель онтологии информации об исследованиях НАСА (NeXIOM ), который предназначен для сбора и выразительного описания инженерных и программных данных, которые определяют решения по программе разведки. NeXIOM задуман как репозиторий, к которому могут получить доступ различные инструменты и модели моделирования, которым необходимо обмениваться информацией и данными.[4]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Рабочая группа DoD Architecture Framework (2003). DoDAF 1.5 Том 2, 15 августа 2003 г.
  2. ^ Архитектура, необходимая для руководства модернизацией финансовых операций Министерства обороны США. ГОА, май 2001 г.
  3. ^ а б c d е ж грамм час МО (2003). Настольная книга DoDAF 1.0 В архиве 2007-09-27 на Wayback Machine 15 августа 2003 г.
  4. ^ а б Роберт Шишко (2004). Применение структур архитектуры для моделирования затрат на геологоразведочные работы В архиве 2010-05-26 на Wayback Machine. Бумага НАСА.
  5. ^ а б c d е ж МО (2007). DoD Architecture Framework, версия 1.5, том 1. 23 апреля 2007 г.

внешняя ссылка