Материал: Лекция_2_СС

1

Лекция 2. Стандарты и модели жизненного цикла программного обеспечения

Понятие жизненного цикла программного обеспечения

Жизненный цикл (ЖЦ) программного обеспечения (ПО) – это непрерывный процесс, который определяется как период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания ПО и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации.

Существует ряд стандартов, регламентирующих ЖЦ ПО, а в некоторых случаях и процессы разработки.

Международный стандарт ISO/IEC 12207: 1995 “Information Technology - Software Life Cycle Processes” (ISO - International Organization for Standardization - Международная организация по стандартизации, IEC - International Electrotechnical Commission - Международная комиссия по электротехнике) - основной нормативный документ, регламентирующий состав процессов ЖЦ ПО.

ISO/IEC 12207:1995 - стандарт на процессы и организацию жизненного цикла. Распространяется на все виды заказного ПО. Стандарт не содержит описания фаз, стадий и этапов. Он определяет структуру ЖЦ, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ПО.

Среди других известных стандартов можно выделить следующие:

ГОСТ 34601 - 90. «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания» - распространяется на автоматизированные системы и устанавливает стадии и этапы их создания. Также в стандарте содержится описание содержания работ на каждом этапе. Стадии и этапы работы, закрепленные в стандарте, в большей степени соответствуют каскадной модели жизненного цикла.

Custom Development Method (CDM) по разработке прикладных ИС - технологический материал,

детализированный до уровня заготовок проектных документов, рассчитанных на использование в проектах с применением Oracle. Применяется CDM для классической модели ЖЦ (предусмотрены все работы/задачи и этапы), а также для технологий "быстрой разработки" или "облегченного подхода",

рекомендуемых в случае малых проектов.

Rational Unified Process (RUP) предлагает итеративную модель разработки, включающую четыре фазы: начало, исследование, построение и внедрение. Каждая фаза может быть разбита на этапы, в

результате которых выпускается версия для внутреннего или внешнего использования. Прохождение через четыре основные фазы называется циклом разработки, каждый цикл завершается генерацией версии системы. Суть работы - это создание и сопровождение моделей на базе UML.

Microsoft Solution Framework (MSF) сходна с RUP, также включает четыре фазы: анализ,

проектирование, разработка, стабилизация. MSF является итерационной, предполагает использование объектно-ориентированного моделирования, ориентирована на разработку бизнес-приложений.

Extreme Programming (XP) - экстремальное программирование. В основе методологии командная работа, коммуникация между заказчиком и исполнителем в течение всего проекта по разработке ИС, а

разработка ведется с использованием последовательно дорабатываемых прототипов.

2

Процессы жизненного цикла ПО ISO/IEC 12207

Международный стандарт ISO/IEC 12207: ПО (или программный продукт) определяется как набор компьютерных программ, процедур и, возможно, связанной с ними документации и данных.

Процесс ЖЦ определяется как совокупность взаимосвязанных действий, преобразующих некоторые входные данные в выходные. Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными от других процессов, и результатами.

Каждый процесс разделен на набор действий, каждое действие – на набор задач. Каждый процесс, действие или задача инициируется и выполняется другим процессом по мере необходимости,

причем не существует заранее определенных последовательностей.

В соответствии с ISO/IEC 12207: 1995 все процессы ЖЦ ПО разделены на три группы (рис. 1):

1.Основные процессы: приобретение; поставка; разработка; эксплуатация; сопровождение.

2.Вспомогательные процессы: документирование; управление конфигурацией; обеспечение качества; верификация; аттестация; совместная оценка; аудит; разрешение проблем.

3.Организационные процессы: управление; усовершенствование; создание инфраструктуры;

обучение.

Рис.1. Структура процессов ЖЦ ПО

3

Основные процессы

Процесс приобретения - действия заказчика: инициирование приобретения; подготовка заявочных предложений, содержащих требования к системе; подготовка и корректировка договора;

надзор за деятельностью поставщика; приемка.

Процесс поставки - действия поставщика: инициирование поставки (рассмотрение поставщиком заявочных предложений); планирование.

Процесс разработки предусматривает действия, выполняемые разработчиком:

-Подготовка: выбор модели ЖЦ, стандартов, методов, средств разработки, составление плана работ.

-Анализ требований к системе: определение ее функциональных возможностей, требований:

пользовательских, к надежности и безопасности, к внешним интерфейсам и т.д.

- Проектирование архитектуры ПО: определение компонентов оборудования, ПО и операций,

выполняемых персоналом.

-Анализ требований к ПО: определение функциональных возможностей (характеристики производительности; среды функционирования; внешних интерфейсов; спецификаций надежности и безопасности; эргономических требований; требований к используемым данным, к установке и приемке, к пользовательской документации, к эксплуатации и сопровождению).

-Проектирование архитектуры ПО: определение структуры ПО, документирование интерфейсов компонентов, разработка предварительной версии пользовательской документации,

требований к тестам и плана интеграции.

-Детальное проектирование ПО: подробное описание компонентов ПО и интерфейсов между ними, обновление пользовательской документации, разработка и документирование требований к тестам и плана тестирования компонентов ПО; обновление плана интеграции ПО.

-Кодирование и тестирование ПО: разработка и документирование каждого компонента ПО и БД, совокупности тестовых процедур и данных для их тестирования; тестирование компонентов,

обновление пользовательской документации и плана интеграции ПО.

-Интеграция ПО: сборка компонентов ПО в соответствии с планом интеграции и тестирование ПО на соответствие квалификационным требованиям.

-Квалификационное тестирование: тестирование ПО в присутствии заказчика для демонстрации его соответствия и готовности к эксплуатации, проверка полноты документации.

-Интеграция системы: сборка всех ее компонентов, включая ПО и оборудование. После интеграции система подвергается квалификационному тестированию на соответствие совокупности требований к ней. Производится оформление и проверка полного комплекта документации на систему.

-Установка ПО на оборудовании заказчика и проверка его работоспособности.

-Приемка ПО: оценка результатов квалификационного тестирования ПО и системы в целом и документирование результатов оценки совместно с заказчиком.

Процесс эксплуатации - действия и задачи оператора – организации, эксплуатирующей

систему: подготовительная работа (планирование действий и работ); эксплуатационное тестирование;

4

эксплуатация системы (в предназначенной среде в соответствии с пользовательской документацией);

поддержка пользователей (оказание помощи и консультаций при обнаружении ошибок).

Процесс сопровождения - выполняется службой сопровождения. В соответствии со стандартом

IEEE-90: сопровождение - внесение изменений в ПО в целях исправления ошибок, повышения производительности или адаптации к изменившимся условиям работы или требованиям. Вносимые изменения не должны нарушать целостность ПО. Процесс сопровождения включает перенос ПО в другую среду (миграцию) и заканчивается снятием ПО с эксплуатации.

Действия: подготовительная работа; анализ запросов на модификацию ПО; модификация ПО

(внесение необходимых изменений); проверка и приемка; перенос ПО в другую среду; снятие ПО с эксплуатации (по решению заказчика при участии эксплуатирующей организации).

Вспомогательные процессы ЖЦ ПО

Процесс документирования - формализованное описание информации, созданной в течение ЖЦ ПО. Действия: подготовка; проектирование и разработка; выпуск документации; сопровождение.

Процесс управления конфигурацией - позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ПО на всех стадиях ЖЦ ПО.

Согласно стандарту IEEE – 90: конфигурация ПО - совокупность ее функциональных и физических характеристик, установленных в технической документации и реализованных в ПО.

Действия: подготовительная работа; идентификация конфигурации (каждому компоненту и его версиям соответствует однозначно обозначаемый комплект документации); контроль конфигурации;

учет состояния и оценка конфигурации; управление выпуском и поставку.

Процесс обеспечения качества - обеспечивает гарантии того, что ПО и процессы его ЖЦ соответствуют заданным требованиям и утвержденным планам. Качество ПО - совокупность свойств,

которые характеризуют способность ПО удовлетворять заданным требованиям.

Процесс обеспечения качества должен происходить независимо от субъектов, непосредственно связанных с разработкой ПО. Действия: подготовительная работа; обеспечение качества продукта

(гарантирование соответствия программных продуктов и документации требованиям заказчика);

обеспечение качества процесса (гарантирование соответствия процессов ЖЦ ПО, методов разработки,

среды разработки, квалификации персонала условиям договора и стандартам). Обеспечение прочих показателей качества - в соответствии с условиями договора и стандартом ISO 9001.

Процесс верифиации - определение того, что программные продукты, являющиеся результатами некоторого действия, удовлетворяют требованиям или условиям, обусловленным предшествующими действиями. Верификация в узком смысле означает формальное доказательство правильности ПО.

Верификация может проводиться с различными степенями независимости: от выполнения верификации самим исполнителем или специалистом организации до ее выполнения специалистом другой организации. Если процесс верификации осуществляется организацией, не зависящей от поставщика, разработчика или службы сопровождения, то - процесс независимой верификации.

Процесс верификации включает действия: подготовительную работу; верификацию;

5

В процесс верификации проверяются условия:

непротиворечивость требований к системе и степень учета потребностей пользователей;

возможности поставщика выполнять заданные требования;

соответствие выбранных процессов ЖЦ ПО условиям договора;

адекватность стандартов, процедур и среды разработки процесса ЖЦ ПО;

соответствие проектных спецификаций ПО заданным требованиям;

корректность описания в спецификациях входных/выходных данных, интерфейсов, логики;

соответствие кода проектным спецификациям и требованиям;

тестируемость и корректность кода, его соответствие принятым стандартам кодирования;

корректность интеграции компонентов ПО в систему;

адекватность, полнота и непротиворечивость документации.

Процесс аттестации - определение полноты соответствия заданных требований и созданного программного продукта их конечному функциональному назначению. Аттестация - подтверждение и оценка достоверности проеденного тестирования. Аттестация должна гарантировать соответствие ПО спецификациям, требованиям и документации. Аттестацию выполняют тестированием во всех возможных ситуациях. Аттестация может осуществляться с различными степенями независимости.

Если процесс аттестации выполняется организацией, не зависящей от поставщика, разработчика и др.,

то он называется процессом независимой аттестации.

Процесс совместной оценки - для оценки состояния работ по проекту и ПО: контроль планирования, управления ресурсами, персоналом, аппаратурой и инструментальными средствами.

Выполняется двумя любыми сторонами, участвующими в договоре, при этом одна сторона проверяет другую. Действия: подготовительная работа; оценка управления проектом; техническая оценка.

Процесс аудита - определение соответствия требованиям, планам и условиям договора. Аудит выполняется двумя любыми сторонами, участвующими в договоре, одна сторона проверяет другую.

Аудит – это ревизия (проверка), проводимая компетентным органом (лицом) для обеспечения независимой оценки степени соответствия ПО установленным требованиям. Аудит служит для установления соответствия реальных работ и отчетов требованиям, планам и контракту. Аудиторы не должны прямо зависеть от разработчиков ПО.

Процесс разрешения проблем - анализ и решение обнаруженных проблем независимо от их происхождения. Проблема должна быть идентифицирована, описана, проанализирована и разрешена.

Организационные процессы ЖЦ ПО

Процесс управления - менеджер отвечает за управление выпуском продукта, управление проектом и задачами процессов. Действия: определение области управления, планирование

(составление графиков выполнения работ; оценка затрат; выделение ресурсов; распределение ответственности; оценка рисков, создание инфраструктуры управления).

Процесс создания инфраструктуры - выбор и поддержка стандартов и инструментальных