ソフトウェア・アーキテクチャの専門領域

 このシリーズの第9回目は、ITABoK(Version2)の第2章<ケイパビリティ・ガイドブック>の後半で取り上げている4つの専門領域の中の「ソフトウェア・アーキテクチャの専門領域」を取り上げます。

 1月より新しくラウンドテーブルに参加された方もあるので、ITABoK Version2に於ける「ソフトウェア・アーキテクチャの専門領域」の全体の中での位置付けを確認しておきたいと思います。


 右図はITABoK全体の構成を鳥瞰図に表した図です。上部の4つのの専門領域の一つとして「ソフトウェア・アーキテクチャ領域」が位置付けられています。(右の図の青い点線部分)


 既に他の2つの「専門領域」と図の下部の「5つの知識体系」は既にこのシリーズでご紹介した領域になります。


 今回の「ソフトウェア・アーキテクチャの専門領域」ではその知識/専⾨領域の主なカテゴリーの理解と、専⾨領域間の共通性を⽐較対照する能⼒を以下の7項目について説明していますが、今回は特に太字の3つについて取り上げます。


ソフトウェア・アーキテクチャケイパビリティ

  • 開発、⽅法論、プロセス

  • ソフトウェア・アーキテクチャのツール

  • アーキテクトのためのソフトウェア・エンジニアリング

  • サービス、ワークフロー、メッセージング

  • 高水準の品質属性

  • テクノロジー、プラットフォーム、フレームワーク

  • データ/情報/知識の管理

 (ITABoK V2 日本語訳 印刷版 p.351, デジタル版 p.412より)


 ITABoKがソフトウェア・アーキテクチャの専門領域の中で注目すべき箇所を取り上げる前に、先ずソフトウェア・アーキテクチャの検討段階ではそもそも何の目的で行うのかを確認しておきたいと思います。 


 私達はこのソフトウェア・アーキテクチャを検討する過程に於いて、特に特定のプロジェクト案件を視野においている場合は、非公式な形で特定のソフトウェア・ソリューションやパッケージ・ソリューション、または、その組み合わせをイメージする方も多いのではないでしょうか?


 しかしながら、アーキテクチャの「プロセスと成果物」を定義する事を目的とする代表的なアーキテクチャ・フレームワークの一つである「TOGAF Verion9 (日本語訳)」では、「第11章 情報システム・アーキテクチャ – アプリケーション・アーキテクチャ」でアーキテクチャの設計の目的について以下の様に述べています。

 ここでの目的は、データ(インフォメーション)・プロセスとビジネス・サポートに必要な主要なアプリケーション・システムを定義する事である。
 ここでは、アプリケーション設計の作業に触れるのが目的ではないことに注意しておくことである。ゴールは、どんな種類のアプリケーション・システムがエンタープライズに関係するのか、それらのアプリケーションがデータを管理するために、そしてエンタープライズ内の人やコンピュータ・アクターに対して情報を提供するために何をする必要があるかを定義することである。
 アプリケーションは、コンピューター・システムとして記述されるのではなく、データ(インフォメーション)・アーキテクチャのなかのデータ・オブジェクトを管理し、ビジネス・アーキテクチャの中のビジネス機能をサポートするケイパビリティの論理的なグループとして記述される。

「TOGAF Version9 日本語訳版 p.127より。括弧内()はITABoK内の用語」

 上記の下線部分の記述にある様に、この段階ではアプリケーションの設計作業に触れるのが目的ではない事、またインプットとしてデータ(インフォフォメーション)・アーキテクチャビジネス・アーキテクチャの情報を前提としている事が示唆されています。


 従って、ソフトウェア・アーキテクチャの検討では、既に紹介した他のアーキテクチャ専門領域の確実な理解も必要になります。通常のプロジェクト案件ライフサイクルの視点で見ると、特定の実装やソリューションに依存しない論理構造や論理コンポーネントを分析・定義した上で、物理構造や物理コンポーネントに落とし込むプロセスは時間の制約などで冗長に見える場合が多々ある事でしょう。ただ、同時にこの様な特定のソリューション在りきの導入プロセスの積み重ねが招く結果は容易に想像がつくところです。目指すべアーキテクチャが維持されないのです。


 さて、ソフトウェア・アーキテクチャ ケイパビリティで着目する1つ目は、「ソフトウェア・アーキテクチャ開発の方法論とプロセス」についてです。


概要

 手法の主な焦点(アーティファクト、ユースケース、属性、ドメイン)に関係なく、アーキテクチャのデザイン・プロセスには以下の観点が含まれます。

1. アーキテクチャ要件の分析、関⼼事の特定、及び、プロセスを通した意思決定への背景の提供
2. システムとその進化の望ましい特性と補助的原則の⽂書化、及びシステムのステークホルダーへの、それらの伝達の促進
3. 一貫した⽅法での、アーキテクチャの代替案の評価と比較
4. 実際のシステムの導⼊がアーキテクチャ記述に準じているかどうかの確認
  (ITABoK V2 日本語訳 印刷版P352, デジタル版 p.413より)

 ここで、アーキテクチャ要件の分析については以下の様に説明しています。

 アーキテクチャ要件の分析とは、システムのゴールと期待される品質属性を特定するプロセスです。その要件はビジネスやミッションのゴールと直結し、システムのステークホルダーと明確に関与していなければなりません。分析で最も重要なステップの1つは、デザインへの関連(最終的に実現されるシステムが現在の運⽤環境に適合する場所)を明確にする事です。
(ITABoK V2 日本語訳 印刷版 p.353, デジタル版 p.414より)

 アーキテクチャ要件の分析には、期待される品質属性の特定現在の運用環境への適合評価を明確にする活動が含まれている事に注目します。


 更に、アーキテクチャの代替案の分析については、いくつかの評価手法によって潜在的なリスクを特定する事だと説明しており、評価の手法としてソフトウェア・メトリクス、シナリオ、属性モデルベースの3種類を簡単に紹介しています。


 アーキテクチャのコンプライアンスの評価の説明には以下の記述があり、読者の中には過去に思い当たる点がある方もいらっしゃるのではないでしょうか。 これらの逸脱は特に何らかのガイドラインが存在しない場合には、放置され蓄積され続けるでしょう。

 システムの導⼊と進化の期間中、たとえ最初のリリースの場合でも、定義されたアーキテクチャからの逸脱を観察するのは⼀般的な事であり、それらの逸脱は開発者の認識の欠如、矛盾する要件、遅い段階での要件の変更、技術的困難や締め切りや予算上のプレッシャーに起因しています。このような逸脱は⼤抵の場合時間と共に蓄積され、アーキテクチャの浸⾷として知られる現象を招きます。
 (ITABoK V2 日本語訳 印刷版 p.354, デジタル版 p.416より)


 更にアーキテクチャのコンプライアンスについては、「ソースコードで実装されたアーキテクチャが定義されたアーキテクチャに準じる程度を測るための評価基準です。」と説明しています。実践に於いては、アーキテクチャのコンプライアンス準拠のレベルを個別のプロジェクト案件で実装された各ソリューションに対して評価を行い、特定されたギャップは記録した上で必要な対処を検討する事になります。


 2番目に着目した点は、「アーキテクトのためのソフトウェア・エンジニアリング」についてです。


概要

 あらゆるエンジニアリングの活動と同様に、ソフトウェア・エンジニアリングは「問題の定義付け」で開始され、「問題へのソリューション」を獲得するためにツールを適⽤します。しかし他のエンジニアリングとは異なり、ソフトウェア・エンジニアリング(SWE)ソリューションを獲得するための⽅法論や⼿法に重点を置いているように思われます。
 (ITABoK V2 日本語訳 印刷版 p.357, デジタル版 p.418より)

 ここでは「ソフトウェア・アーキテクチャ」と「ソフトウェア・エンジニアリング」の主たる違いについては以下の様に説明しています。


 Iasa の定義では、アーキテクチャとはテクノロジー戦略の応⽤を通じた、ビジネス、組織、クライアントの利益の獲得の実践であり、目指すのはビジネスに対する価値の実現です。他方、ソフトウェア・エンジニアリング(SWE)は特定の目的のソリューションを獲得するための⽅法論や⼿法に重点を置いている、と説明しています。実際の検討段階では双方の異なる視点から同じ対象や問題点についての分析や評価もある事でしょう。しなしながら、その本来の目的と重点が異なると解説しています。


 3番目に着目した点は、「高水準の品質属性」についてです。


説明

品質属性 (QA) は⾮機能的な要件ですが、機能的要件なしにはそれを説明する事は出来ません。要件は同⼀であるにもかかわらず、品質属性に対する異なるフォーカスによってソフトウェア・アーキテクチャ内の差異が⽣じるため、これらの「⾮機能的」要件を「特別な機能」要件と呼ぶ事には⼤きな意味があります。

概要

 要件は、アーキテクチャ的に優れたソフトウェアを作成するのに⼗分なものではありません。異なるアーキテクト達は、同⼀の要件に対して異なるアーキテクチャを作成するでしょう。
(中略)
 アーキテクトにはステークホルダーからの情報を獲得する必要があります。ステークホルダーは、⼤抵要件の観点から物事を考慮しますが、アーキテクトは現在の実装と将来の拡張の観点から思考しなければなりませんステークホルダーの主たる関⼼事はコストですが、アーキテクトの主な関⼼事は不可⽋なQA(注:品質属性)を特定して、それらをステークホルダーが満⾜するように導⼊する事です。
(ITABoK V2 日本語訳 印刷版 p.379, デジタル版 p.443より)
 これらを実践するにあたっては、ITABoKではステークホルダーをまじえた品質属性ワークショップ(QAW品質属性シナリオ品質属性のテストパフォーマンスセキュリティ品質属性の評価品質属性の経済分析などを通じ、高水準の品質属性を確保する事が可能となると説明しています。高水準の非機能要件を長期に亘りアーキテクチャで担保するには、それなりの工夫、努力と活動の継続が必要であり、その上に実装されるソリューション群の安定性と必要となる多様なパフォーマンスを発揮できるアーキテクチャ基盤の維持に貢献する事に繋がります。
(ITABoK V2 日本語訳 印刷版 p.379〜p.382, デジタル版 p.444〜p.447より)
 

終わりに


 今回は、「ソフトウェア・アーキテクチャの専門領域」の中の3つのケイパビリティについて取り上げました。ソフトウェア・エンジニアリングと被るトピックも多い領域ですが、アーキテクトはエンジニアリングの知識や知見も活用しながら最適なソリューションを導き出し、該当システムの長いライフサイクルに亘って目指すべきアーキテクチャ(ケイパビリティの実現)を維持する責務を負っている点が他の各専門的エンジニアと異なる役割と言えます。


 このコラムに関して皆様からのご意見や感想、参考になる事例等がありましたら是非お聞かせ下さい。本コラムがITABoKの理解とこれからのITアーキテクトのあるべき姿の一助になる事を願っています。

 

参考:

アーキテクチャの策定プロセスや成果物(アーティファクト)の業界標準の一つとして、IasaではTOGAFを引用・参照している経緯があります。

TOGAF (OpenGroup)について

http://www.opengroup.or.jp/togaf.html

ArchiMate (OpenGroup)について

https://en.wikipedia.org/wiki/ArchiMate

http://www.opengroup.or.jp/archimate.html



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