2014年下半年系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師考試案例分析真題及答案

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師希賽網(wǎng)2014:請?jiān)敿?xì)閱讀有關(guān) 應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)方面的說明，在答題紙上回答問題至問題3【說明】某軟件公司開發(fā)運(yùn)維了一個(gè)社交網(wǎng)站系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于開源軟件平臺構(gòu)建，運(yùn)行一段時(shí)間以來，隨著用戶數(shù)量及訪問量的增加，系統(tǒng)在 服務(wù)器負(fù)載、磁盤等方面出現(xiàn)了明顯瓶頸，已不能滿足大量客戶端并發(fā)訪問的要求，因此公司成立了專門的項(xiàng)目組，擬對系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整以提高系統(tǒng)并發(fā)處理能力。目前系統(tǒng)采用了傳統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示。【問題Il分）針對目前出現(xiàn)的 服務(wù)器負(fù)載過大問題，項(xiàng)目組決定在客戶端與中間層 服務(wù)器之間引入負(fù)載均衡器，通過中間層 服務(wù)器集群來提高 請求的并發(fā)處理能力。在討論擬采用的負(fù)載均衡機(jī)制時(shí)，王工提出采用基于 的負(fù)載均衡機(jī)制,而李工則認(rèn)為應(yīng)采用基于反向代理的負(fù)載均衡機(jī)制，項(xiàng)目組經(jīng)過討論，最終確定采用李工提出的方案。請用 字以內(nèi)的文字，分別簡要說明兩個(gè)機(jī)制的基本原理；并從系統(tǒng)執(zhí)行效率、安全性及簡易性等方面將兩種機(jī)制進(jìn)行對比，將對比結(jié)果填入下表中?！締栴}I（分）針對并發(fā)數(shù)據(jù)庫訪問所帶來的磁盤瓶頸問題項(xiàng)目組決定在數(shù)據(jù)層引入數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展機(jī)制。經(jīng)過調(diào)研得知系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中存儲的主要數(shù)據(jù)為以用戶標(biāo)識為索引的社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，且系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)發(fā)生的大部分?jǐn)?shù)據(jù)庫操作為查詢操作。經(jīng)過討論，項(xiàng)目組決定引入數(shù)據(jù)庫分區(qū)和主從復(fù)制兩種擴(kuò)展機(jī)制。數(shù)據(jù)庫分區(qū)可采用水平分區(qū)和垂直分區(qū)兩種方式請用二）希賽網(wǎng)字以內(nèi)的文字說明在本系統(tǒng)中應(yīng)采用哪種方式及其原因，并分析引入主從復(fù)制機(jī)制給系統(tǒng)帶來的好處?！締栴}】（分）為進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫訪問效率，項(xiàng)目組決定在中間層與數(shù)據(jù)層之間引入緩存機(jī)制。趙工開始提出可直接使用 的查詢緩存 機(jī)制，但項(xiàng)目組經(jīng)過分析好友動態(tài)顯示等典型業(yè)務(wù)的操作需求，同時(shí)考慮已引入的數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展機(jī)制，認(rèn)為查詢緩存尚不能很好地提升系統(tǒng)的查詢操作效率，項(xiàng)目組最終決定在中間層與數(shù)據(jù)層之間引入 分布式緩存機(jī)制。（）請補(bǔ)充下述關(guān)于引入 后系統(tǒng)訪問數(shù)據(jù)庫的基本過程：系統(tǒng)需要讀取后臺數(shù)據(jù)時(shí)，先檢查數(shù)據(jù)是否存在于（）中，若存在則直接從其中讀取，若不存在則從（）中讀取并保存在（）中；當(dāng)（）中數(shù)據(jù)發(fā)生更新時(shí)，需要將更新后的內(nèi)容同步到（）實(shí)例中。（備選答案：數(shù)據(jù)庫、 緩存）（）1（結(jié)合已知信息從緩存架構(gòu)、緩存有效性及緩存數(shù)據(jù)類型等方面分析使用代替數(shù)據(jù)庫查詢緩存的原因?？谘Ｙ惥W(wǎng)edudEy.匚沖參考答案：基于口NE的負(fù)載均衡是在DIMS服務(wù)器中為同一個(gè)主機(jī)名配置多個(gè)IP地址在應(yīng)答DNS杳詢時(shí)DNS服務(wù)器對每個(gè)直詢將以DNS文件中主機(jī)記錄的fP地址按順序返回不同的解析嬉果,將曹戶端的訪問引導(dǎo)我I不同的苜點(diǎn)上去,使^不同的客戶端訪問不同的苗點(diǎn).從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的.友向代理負(fù)載均衡.反向代理負(fù)載均衡是將來自Internet上的連接請求以反向代理的方式動態(tài)犍耨發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的條個(gè)節(jié)點(diǎn)謝謝理.從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的.(1)否⑶是⑶否(4)是⑸否(6)是(7)是⑻否打可題2】(7分)本累蛇應(yīng)累用水平分區(qū),因?yàn)樯缃痪W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)裳記錄數(shù)■非常龐大，而且記錄的訪問，大黎集中于本地區(qū)域,所以水平分區(qū)能極大襄高處埋效率.主從目制機(jī)制使得同樣的瞰據(jù),存在塞個(gè)副本,這樣讓用戶期數(shù)據(jù)時(shí)r可以選擇該數(shù)據(jù)眼近的加本進(jìn)行訪問.提高效率,降低讖源使用酎的沖突..33(崎)(1)Memcached(2)雌陣f3)Memcached[5)iMemcachedMemmthed相比數(shù)據(jù)庫封峰存:繳存架構(gòu)-慚腳城存艮是將量詢器城謝押存,適用而很用，而Memwhed是得數(shù)掘庫中的表進(jìn)行耀存r對于在這些表之上的操作均可適用.提存有地性MemcMhed猾存時(shí)效按氏.只要末更新，就漏于有效狀態(tài)，而數(shù)據(jù)存詢繾存時(shí)效較短I艮體時(shí)效與配置有關(guān))?所以在此方面MRmschM有優(yōu)勢.纓存數(shù)據(jù)類型：Memcached繼存數(shù)堀-為表圾，而數(shù)據(jù)即造洵耀存為元組極.試皿 請?jiān)敿?xì)閱讀以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的說明，在答題紙上回答問題和問題2【說明】某軟件公司欲開發(fā)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)，對管理區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如路由器和交換二）希賽網(wǎng)機(jī)等）進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。公司的系統(tǒng)分析師首先對系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析，識別出如下項(xiàng)核心需求：（）目前需要管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備確定為類種，未來還將有新類別的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備納入到該設(shè)備管理系統(tǒng)中；（）不同類別的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，監(jiān)視和控制的內(nèi)容差異較大；同一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，監(jiān)視和控制的內(nèi)容相似，但不同廠商的實(shí)現(xiàn)方式（包括控制接口格式、編程語言等）差異較大；（）網(wǎng)絡(luò)管理員能夠在一個(gè)統(tǒng)一的終端之上實(shí)現(xiàn)對這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可視化呈現(xiàn)和管理操作。針對上述需求，公司研發(fā)部門的架構(gòu)師對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)，架構(gòu)師王工認(rèn)為該系統(tǒng)可以采用 架構(gòu)風(fēng)格實(shí)現(xiàn)即對每種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)控組件，組件通過調(diào)用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商內(nèi)置的編程接口對監(jiān)控指令進(jìn)行接收和處理;系統(tǒng)管理員通過管理模塊向監(jiān)控組件發(fā)送監(jiān)控指令，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理；網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、監(jiān)控結(jié)果等信息會在控制終端上進(jìn)行展示。針對不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的差異，王工認(rèn)為可以對當(dāng)前的種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口進(jìn)行調(diào)研與梳理然后通過定義統(tǒng)一操作接口屏蔽設(shè)備差異。李工同意王工提出的架構(gòu)風(fēng)格和定義統(tǒng)一操作接口的思路，但考慮到未來還會有新類別的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入，認(rèn)為還需要采用擴(kuò)展接口的方式支持系統(tǒng)開發(fā)人員擴(kuò)展或修改現(xiàn)有操作接口。公司組織專家進(jìn)行架構(gòu)評審，最終同意了王工的方案和李工的改進(jìn)意見?！締栴}】（分）請用 字以內(nèi)的文字解釋什么是 架構(gòu)風(fēng)格以及其中的組件交互關(guān)系，并根據(jù)題干描述，指出該系統(tǒng)中的、、分別對應(yīng)什么?！締栴}】（分）擴(kuò)展接口模式結(jié)構(gòu)通常包含四個(gè)角色：基礎(chǔ)接口、組件、擴(kuò)展接口和客戶端，它們之間（二）希賽網(wǎng)的關(guān)系如下圖所示。其中每個(gè)擴(kuò)展接口需要通過擴(kuò)展基礎(chǔ)接口獲得基本操作能力，然后加入自己特有的操作接口，并通過設(shè)置全局唯一接口對自身接口進(jìn)行標(biāo)識；每個(gè)具體的組件需要實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展接口完成實(shí)際操作；客戶端不與組件直接交互，而需要通過與擴(kuò)展接口交互提出調(diào)用請求，擴(kuò)展接口根據(jù)請求查找并選擇合適的實(shí)現(xiàn)組件響應(yīng)客戶端請求。請根據(jù)上圖所示和題干描述，指出擴(kuò)展接口模式結(jié)構(gòu)中的四個(gè)角色分別對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)的哪些部分;并以客戶端發(fā)起調(diào)用操作這一場景為例，填寫下表中的（）~（）。備選答案：基礎(chǔ)接口、擴(kuò)展接口、操作接口、接口D客戶端、組件?！締栴}I[（即分）M支架酬格:用■幫亞理粗、數(shù)據(jù),界面顯示分題的方法組織代碼離業(yè)務(wù)邏再聚集31喈聃里面，碎噴和個(gè)性化定制界面及用戶交互的同時(shí).不耦要重新編寫業(yè)密邏相.MVC梁椀將整個(gè)軟件系跳劃分為儂L視圖和控制脫3個(gè)部分,模型負(fù)責(zé)維護(hù)并保存具有持久性的業(yè)努數(shù)據(jù)，實(shí)刨嘴處理功能?并將隨數(shù)據(jù)的變出情況及時(shí)通知視圖；視圖負(fù)貨量現(xiàn)陋中包含的業(yè)舞數(shù)據(jù)，響應(yīng)模型變優(yōu)施知,更新呈雌式,并向控制器傳遞用戶的界面動作；控制器負(fù)責(zé)將用戶的界面動作映射為模型中的業(yè)居處理功能并實(shí)際涮用之,然后根據(jù)模型返回的業(yè)務(wù)處理結(jié)果選擇新的視圖.在本臆中：M:監(jiān)控能件V：控制絳端C；管理模塊.【堿力（1S分）基礎(chǔ)接口:E內(nèi)置編程接口組件：管理模塊擴(kuò)展接口：操作接口客戶端:控制怪端（1）獷展接口（2）蛆件{3）操作接口⑷接口山⑸組件請?jiān)敿?xì)閱讀以下關(guān)于系統(tǒng)過程建模的說明，在答題紙上回答問題至問題3【說明】二）希賽網(wǎng)^^7clEy.匚仆某公司正在研發(fā)一套新的庫存管理系統(tǒng)。系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵事件是接收供應(yīng)商供貨。項(xiàng)目組系統(tǒng)分析員小王花了大量時(shí)間在倉庫觀察了整個(gè)事件的處理過程，并開發(fā)出該過程所執(zhí)行活動的列表：供應(yīng)商發(fā)送貨物和商品清單，公司收到商品后執(zhí)行收貨處理，包括卸載商品、確定收到了訂單上的商品、處理與供應(yīng)商的分歧等。對于已有商品，調(diào)整其庫存信息，對于新采購的商品，在庫存中添加新的商品記錄。收貨完成后，系統(tǒng)執(zhí)行入庫處理，將商品放到倉庫對應(yīng)的貨架上。在付款處理活動中，自動生成應(yīng)付賬款信息，如果查詢到該供應(yīng)商有待付款記錄，則進(jìn)行合并付款，付款完成后消除應(yīng)付賬款記錄。最后，倉庫管理員根據(jù)最新的庫存商品，調(diào)整出貨信息。小王根據(jù)自己觀察的過程創(chuàng)建了該事件的層數(shù)據(jù)流圖，如下圖所示?！締栴}】（分）請用 以內(nèi)文字說明數(shù)據(jù)流圖 的基本元素及其作用?！締栴}】（分）數(shù)據(jù)流圖在繪制過程中可能出現(xiàn)多種語法錯(cuò)誤，請分析上圖所示數(shù)據(jù)流圖中哪些地方有錯(cuò)誤，并分別說明錯(cuò)誤的類型?！締栴}】（分）系統(tǒng)建模過程中為了保證數(shù)據(jù)模型和過程模型的一致性，需要通過數(shù)據(jù)過程 矩陣來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型和過程模型的同步，請?jiān)谙卤硭?矩陣（）~（）中填入相關(guān)操作。參考答案希賽網(wǎng)番鴦答案：1問題1］（8分）數(shù)據(jù)流；數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)傳播的路桂，因此的T3瓏分固定的數(shù)據(jù)組成.中酈實(shí)體：代表系統(tǒng)之外的實(shí)體r可以是人物或寂他軟件系輒加工（處理）：加工題數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的單元，直接收T^T敝據(jù)輸入r對翼進(jìn)行處理,并產(chǎn)生輸出.雌存福：表示^忌的靜態(tài)存信,可以是文件.文件的一部分.數(shù)據(jù)庫的元素等.【問髓2】112分）1,加工P53鍬有輸人流,缺少輸出海f這配于黑洞.2加工P5.4僅有輸出流,缺少輸入流?這闔于奇跡工圖中多條數(shù)據(jù)瑞以"接收商品清單命名.出嫡名的錯(cuò)誤.4.A2至P53的數(shù)據(jù)流1T座存商品1T.起點(diǎn)不正確,起點(diǎn)血為D1庠存商品.所以存在錯(cuò)謝S據(jù)和【隧31【5分)(1}R{2}CRUD⑶RU[4)R⑸尺U試近 請?jiān)敿?xì)閱讀有關(guān)嵌入式構(gòu)件設(shè)計(jì)方面的說明，在答題紙上回答問題至問題【說明】構(gòu)件也稱為組件，是一個(gè)功能相對獨(dú)立的具有可復(fù)用價(jià)值的軟硬件單元。近年來，構(gòu)件技術(shù)正在逐步應(yīng)用于大型嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。某公司長期從事飛行器電子設(shè)備研制工作，已積累了大量成熟軟件。但是，由于當(dāng)初管理和設(shè)計(jì)等原因，公司的大5希賽網(wǎng)量軟件不能被復(fù)用，嚴(yán)重影響了公司后續(xù)發(fā)展。公司領(lǐng)導(dǎo)層高度重視軟件復(fù)用問題，明確提出了要將本公司的成熟軟件進(jìn)行改造，建立公司可復(fù)用的軟件構(gòu)件庫，以提升開發(fā)效率、降低成本。公司領(lǐng)導(dǎo)層決定將此項(xiàng)任務(wù)交給技術(shù)部門的王工程師負(fù)責(zé)組織實(shí)施。兩個(gè)月后，王工程師經(jīng)過調(diào)研、梳理和實(shí)驗(yàn)，提交了一份實(shí)施方案。此方案得到了公司領(lǐng)導(dǎo)層的肯定，但在實(shí)施過程中遇到了許多困難，主要表現(xiàn)在公司軟件架構(gòu)的變更和構(gòu)件抽取的界面等方面?！締栴}】（共分）請用 字以內(nèi)文字說明獲取構(gòu)件的方法有哪幾種？開發(fā)構(gòu)件通常采用哪幾種策略？并列舉出兩種主流構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)。【問題】（共分）由于該公司已具備大量的成熟軟件，王工程師此次的主要工作就是采用遺留工程方法，將具有潛在復(fù)用價(jià)值的軟件提取出來，得到可復(fù)用的構(gòu)件。因此，在設(shè)計(jì)軟件時(shí)與原開發(fā)技術(shù)人員產(chǎn)生了重大意見分歧，主要分歧焦點(diǎn)在于大家對構(gòu)件概念理解上的差異。請根據(jù)你對構(gòu)件的理解，判斷下表給出的有關(guān)構(gòu)件的說法是否正確，將答案寫在答題紙上。【問題】（共分）王工程師的實(shí)施方案指出：本公司的大部分產(chǎn)品是為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算平臺的，而此平臺中的主要開發(fā)工作是為嵌入式操作系統(tǒng)研制板級支持軟件。為了提高軟件的復(fù)用，應(yīng)首先開展構(gòu)件的開發(fā)，且構(gòu)件架構(gòu)應(yīng)符合國外 規(guī)范定義的嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)風(fēng)格。下圖給出了架構(gòu)風(fēng)格定義的構(gòu)件通用接口，其中：鏈接接口是構(gòu)件對外提供的功能服務(wù)接口；局部接口建立了構(gòu)件和它的局部環(huán)境的連接，如傳感器、作動器或人機(jī)接口；技術(shù)相關(guān)接口提供了查看構(gòu)件內(nèi)部、觀察構(gòu)件的內(nèi)部變量的手段，如診斷等；技術(shù)無關(guān)接口用來在運(yùn)行時(shí)配置、復(fù)使、重啟構(gòu)件的接口?，F(xiàn)需要針對中常用的希賽網(wǎng)GlEy.icni串行驅(qū)動程序設(shè)計(jì)一個(gè)可復(fù)用的軟構(gòu)件，請說明該軟構(gòu)件四類接口的具體功能。參考答案：WKIJ19分)獲取構(gòu)件的加抽1造：11｝從現(xiàn)存構(gòu)件中獲得符合要求的兩件T直接使用或作適應(yīng)性(fl和ibility)修就,得到可加用的構(gòu)件；(2)通過遺困現(xiàn)(legacyengineering),將具有潛在施用價(jià)值的掏件提取出來r羯期可F的梅件;(3)從市場上購袈現(xiàn)成的離業(yè)肉件,即COTS(CommerdalOff-The-Shell)均怦;(A)開發(fā)新的符合要求的闊件.開發(fā)構(gòu)件的策咯；(1)修散已有將件r產(chǎn)生新拘件(2)全新開發(fā)新均件主雌1件標(biāo)港包括；COBRA.COM/DCOM/COM+,EJBf答出其中網(wǎng)種即可八【同臆2】"分)f.l)7(2)?(3)x(4H(S)K(6；M【向快打門口分)局部接口；脩人酌出.技術(shù)相關(guān)接口(TDI):詢成.鏈接接口(UF);驅(qū)動程序的淵用接口.枝水無關(guān)橙口(TD)：悖數(shù)設(shè)■.：請?jiān)敿?xì)閱讀有關(guān)軟件架構(gòu)評估方面的說明，在答題紙上回答問題至問題2【說明】某電子商務(wù)公司擬升級目前正在使用的在線交易系統(tǒng)，以提高客戶網(wǎng)上購物時(shí)在線支付環(huán)節(jié)的效率和安全性。公司研發(fā)部門在需求分析的基礎(chǔ)上，給出了在線交易系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)。公司組織相關(guān)人員召開了針對架構(gòu)設(shè)計(jì)的評估會議，會上用戶提出的需求、架構(gòu)師識別的關(guān)鍵質(zhì)量屬性場景和評估專家的意見等內(nèi)容部分列舉如下：()在正常負(fù)載情況下，系統(tǒng)必須在秒內(nèi)響應(yīng)用戶的交易請求；()用戶的信用卡支付必須保證的安全性；()用戶的信用卡支付必須保證的安全性；5希賽網(wǎng)（）系統(tǒng)升級后用戶名要求至少包含個(gè)字符；（）網(wǎng)絡(luò)失效后，系統(tǒng)需要在分鐘內(nèi)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并啟用備用系統(tǒng)；（）在高峰負(fù)載情況下，用戶發(fā)起支付請求后系統(tǒng)必須在秒內(nèi)完成支付功能；（）系統(tǒng)擬采用新的加密算法，這會提高系統(tǒng)安全性，但同時(shí)會降低系統(tǒng)的性能；（）對交易請求處理時(shí)間的要求將影響系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和交易處理過程的設(shè)計(jì)；（）需要在人月內(nèi)為系統(tǒng)添加公司新購買的事務(wù)處理中間件；（）現(xiàn)