Sesión 3

Ingeniería de Sistemas

Mg. Gustavo G. Delgado Ugarte

Ingeniería de Sistemas

• Actividad de especificar, diseñar, implementar, validar, utilizar y mantener los sistemas socio-técnicos.

• Los ingenieros de sistemas tratan con– El software– El hardware– Las interacciones del sistema con los usuarios y su

entorno.

Ingeniería de Sistemas

• Los ingenieros de sistemas deben pensar– En los servicios que el sistema proporciona– En las restricciones sobre las que el sistema se debe

construir y funcionar– En las formas en las que el sistema es usado para

cumplir con un propósito.• Los ingenieros de software necesitan

conocimientos de ingeniería de sistemas– Los problemas de ingeniería del software son

resultado de decisiones de ingeniería de sistemas

Diferencias entre Ing. Sistemas y el Proceso de Desarrollo de Software• Alcance limitado para rehacer el trabajo

durante el desarrollo de sistemas– Una vez que se han tomado decisiones en la

ingeniería del sistema, cuesta mucho trabajo cambiarlas• Ej. Posición de una estación base de telefonía celular

– Una razón importante por la que el software ha llegado a ser tan importante, es que permite cambios que se hacen durante el desarrollo del sistema

Diferencias entre Ing. Sistemas y el Proceso de Desarrollo de Software• Implicación interdisciplinaria– Muchas disciplinas de la ingeniería se conjuntan

en la ingeniería de sistemas– Existe gran discrepancia debido a que diferentes

ingenieros usan diferente terminología y convenciones

– Ejemplo, Sistema de Control de Tráfico Aéreo (ACT)

Diferencias entre Ing. Sistemas y el Proceso de Desarrollo de Software

Proceso de Ingeniería de Sistemas

Definición de Requerimientos

• Especifica qué es lo que el sistema debe hacer (funciones) y sus propiedades esenciales y deseables

• Una parte importante de esta fase es establecer un conjunto completo de objetivos que el sistema debe cumplir

Tipos de Requerimientos• Funcionales abstractos– Las funciones básicas que un sistema debe

proporcionar se definen en un nivel abstracto– Una especificación más detallada de requerimientos

funcionales tiene lugar en el nivel de subsistemas• Propiedades del sistema– Propiedades emergentes no funcionales del sistema– Afectan a los requerimientos de todos los subsistemas

• Características que no deben mostrar los sistemas– Especifica lo que el sistema no debe hacer

Diseño del Sistema

• Se centra en proporcionar la funcionalidad del sistema a través de diferentes componentes

Diseño del Sistema

Diseño del Sistema

• Dividir requerimientos– Consiste en analizar los requerimientos y

organizarlos en grupos afines.

• Identificar subsistemas– Consiste en identificar los diferentes subsistemas

que pueden cumplir los requerimientos– Los grupos de requerimientos suelen estar

relacionados con los subsistemas

Diseño del Sistema

• Asignar requerimientos a los subsistemas– Consiste en asignar requerimientos a los subsistemas

• Especificar la funcionalidad de los subsistemas– Consiste en enumerar las funciones específicas

asignadas a cada susbsistema• Definir las interfaces del subsistema– Consiste en definir las interfaces necesarias y

requeridas por cada subsistema– Una vez que las interfaces se han acordado es posible

desarrollar los subsistemas en paralelo

Diseño del Sistema

• Aunque los procesos de ingeniería de requerimientos y de diseño aparecen separados, en la práctica suelen estar relacionados– Las decisiones de diseño afectan a los

requerimientos y viceversa

• El proceso en espiral refleja esta realidad– En cada vuelta de la espiral se añada algún detalle

a los requerimientos y al diseño

Diseño del Sistema

Modelado de Sistemas• Durante la actividad de requerimientos y diseño

del sistema, el sistema puede ser modelado como un conjunto de componentes y relaciones entre estos componentes

• Esto se puede ilustrar como un diagrama arquitectónico que brinde una visión general de la organización del sistema

• La arquitectura del sistema se puede presentar como un diagrama de bloques que muestra los principales subsistemas y la interconexión entre ellos

Modelo de Sistema de Alarma

Modelo de Sistema de Alarma

Modelado de Sistemas

• Cada subsistema representado en el diagrama podría ser representado en un diagrama similar de nivel inferior hasta que el sistema esté dividido en componentes funcionales– Estos componentes proporcionan una función única,

desde la perspectiva del subsistema• En el nivel de arquitectura, es apropiado clasificar los

subsistemas en base a la función que realizan antes que si es un componente de hardware o de software

• Los diagramas de bloques se pueden utilizar para sistemas de cualquier tamaño

Desarrollo de los Subsistemas

• Durante el desarrollo, se implementa lo que se haya identificado durante el diseño del sistema– Esto implica comenzar otro proceso de ingeniería

de sistemas para los subsistemas individuales– Si el subsistema es software, se iniciaría un

proceso de software que comprende requerimientos, diseño, implementación y pruebas

Desarrollo de los Subsistemas• Ocasionalmente, todos los subsistemas son

desarrollados desde el inicio durante el proceso de desarrollo

• Sin embargo, algunos de estos sistemas son comerciales (COTS – Commercial off-the-shelf), los cuales pueden comprarse e integrarse– Normalmente es más barato comprar productos

existentes que desarrollar componentes de propósito especial

– Podría ser necesario entrar nuevamente en etapa de diseño para acomodar el componente comprado

Desarrollo de los Subsistemas

• Es común que los subsistemas se desarrollen en paralelo– Si los sistemas requieren de una amplia ingeniería

del hardware, puede resultar muy caro hacer modificaciones luego de iniciada su fabricación

– Los cambios en el software son más baratos, debido a su flexibilidad inherente• Es importante diseñar software para el cambio, de

modo que puedan implementarse nuevos requerimientos sin un excesivo coste adicional

Integración del Sistema

• Durante este proceso, se toman los subsistemas desarrollados de forma independiente y se unen en un sistema completo

• Se puede integrar los sistemas según 2 enfoques:– Proceso Big Bang; integrar todos los sistemas al

mismo tiempo– Proceso de integración creciente; los sistemas se

integran uno a uno

Integración del Sistema

• El mejor enfoque es el de integración creciente, debido a:– Es imposible realizar una agenda para que el

desarrollo de todos los subsistemas termine al mismo tiempo

– El enfoque creciente reduce el costo en la localización de errores

Integración del Sistema

• Una vez que el sistema ha sido integrado, se realizan las pruebas del sistema– Se pretende probar las interfaces entre los

componentes y el comportamiento del sistema en su totalidad

– Los defectos de los subsistemas como consecuencia de supuestos inválidos en otros subsistemas suelen surgir en las pruebas

Evolución del sistema• Los sistemas grandes y complejos tienen un

periodo de vida largo• Durante su vida, se cambian para corregir errores

en los requerimientos del sistema original o para implementar nuevos requerimientos que surgen– Las computadoras se cambian por computadoras más

veloces– Las organizaciones se reestructuran, pudiendo

necesitar usar el sistema de nuevas formas– El entorno externo puede cambiar, forzando cambios

en el sistema

Evolución del sistema

• La evolución de sistemas es costosa por– Los cambios debe analizarse cuidadosamente

desde las perspectivas de negocio y técnicas– Los cambios en un subsistema pueden requerir

cambios en otros subsistemas– A menudo no se registran las decisiones del

diseño original– Con el paso del tiempo, la estructura se corrompe

por el cambio de tal forma que incrementan los costos de cambios adicionales

Evolución del sistema

• Los sistemas que se han desarrollado, con el tiempo dependen de tecnologías obsoletas– Si tienen un papel crítico en la organización son

los llamados sistemas heredados• Sistemas que se quieren reemplazar pero el reisgo de

introducir un nuevo sistema es alto

Desmantelamiento del Sistema

• Significa poner fuera de servicio a dicho sistema luego de terminado su periodo de vida útil

• Si los datos de un sistema que se está desmantelando podría tener valor para la organización, puede ser necesario convertirlos para ser utilizados en otros sistemas– Puede ser costoso, debido a que es necesario analizar

las estructuras de datos de los sistemas en desmantelamiento, para acomodarlos a los nuevos sistemas.