Pertemuan 10 DESAIN ARSITEKTUR

 

 1. PENDAHULUAN

• Perancangan arsitektur merupakan tahap pertama dalam

proses perancangan PL, yang dimulai dengan

perancangan data kemudian berlanjut pada penurunan

satu atau lebih struktur arsitektural sistem.

• Arsitektur sistem/PL adalah struktur sistem/PL yang

menggabungkan komponen PL, menggabungkan

properti yang tampak dari komponen tersebut, dan

mendeskripsikan hubungan antar komponen.

• Output dari perancangan arsitektur berupa model

arsitektur yang menggambarkan bagaimana sistem

diatur sebagai satu set komponen yang saling

berkomunikasi.

2. ARSITEKTUR PL

Arsitektur mencakup:

• Komponen bangunan yang berbeda dapat diintegrasikan

menjadi suatu bentuk keseluruhan yang bersifat kohesif

• Bangunan yang dibuat sesuai dengan lingkungannya

• Bangunan yang dibangun sesuai dengan kegunaannya

• Tekstur, warna dan material pembentuknya

dikombinasikan untuk membuat tampilan yang bagus

• Perancangan pencahayaan, template, dan garis batas

• Merupakan suatu bentuk seni

Arsitektur PL merupakan representasi yang

memungkinkan untuk:

1. Melakukan analisis terhadap efektivitas perancangan

dan disesuaikan dengan kebutuhan yang dinyatakan

sebelumnya

2. Melakukan pertimbangan alternatif arsitektural pada

tahap dimana perubahan rancangan dapat dilakukan

dengan cara yang relatif mudah

3. Mengurangi risiko yang berhubungan dengan konstruksi

PL

Alasan arsitektur PL:

• Representasi arsitektur PL adalah sesuatu yang

memungkinkan terjadinya komunikasi di antara semua

pihak yang tertarik pada pengembangan sistem berbasis

komputer

• Arsitektur yang dibuat di awal perancangan akan

memiliki efek yang menentukan pada semua pekerjaan

RPL selanjutnya

• Arsitektur menggambarkan model yang relatif kecil dan

mudah dipahami, dan menggambarkan bagaimana

sistem distrukturkan dan bagaimana komponen di

dalamnya saling bekerja sama.

A. Deskripsi Arsitektural

Sasaran dari deskripsi arsitektural:

• Untuk menetapkan kerangka kerja konseptual dan kosa

kata yang digunakan selama perancangan arsitektur PL

• Untuk menyediakan panduan yang rinci pada waktu

merepresentasikan deskripsi arsitektural

• Untuk memandu praktek perancangan yang baik

B. Keputusan Arsitektural

Pola Deskripsi Keputusan Arsitektur

a. Permasalahan Perancangan

Deskripsikan permasalahan perancangan arsitektural

yang akan diselesaikan.

b. Penyelesaian

Menentukan pendekatan yang dipilih untuk

menyelesaikan permasalahan yang bekaitan dengan

perancangan

c. Kategori

Spesifikasi kategori perancangan yang akan

diselesaikan permasalahannya, seperti perancangan

data, struktur isi dan komponen, integrasi, presentasi

Pola Deskripsi Keputusan Arsitektur (Lanjutan)

d. Asumsi-asumsi

Indikasikan asumsi saat menentukan keputusan.

Misalnya standar teknologi, pola yang tersedia,

permasalahan yang berkaitan dengan sistem/PL

e. Alternatif-alternatif

Secara singkat deskripsikan alternatif yang akan

dipertimbangkan dan mengapa ditolak

f. Argumen

Jelaskan mengapa memilih penyelesaian di atas dan

alternatif-alternatif lainnya

Pola Deskripsi Keputusan Arsitektur (Lanjutan)

g. Keputusan yang berhubungan

Keputusan terdokumentasi yang berhubungan dengan

keputusan yang diambil

h. Implikasi

Indikasikan konsekuensi perancangan akibat

penentuan keputusan. Apakah penyelesaian akan

berakibat pada perancangan lainnya?

i. Perhatian yang berhubungan

Adakah kebutuhan lain yang berhubungan dengan

keputusan yang diambil?

Pola Deskripsi Keputusan Arsitektur (Lanjutan)

j. Produk kerja

Indikasikan dimana keputusan yang diambil akan

tercermin dalam deskripsi arsitektur

k. Catatan

Rujukan catatan tim lainnya yang sebelumnya telah

digunakan untuk membuat keputusan

Beberapa pertimbangan dalam keputusan

Arsitektur:

1. Adakah arsitektur aplikasi generik yang dapat bertindak

sebagai template untuk sistem yang sedang dirancang?

2. Bagaimana sistem akan didistribusikan ke sejumlah

perangkat keras?

3. Pola atau gaya arsitektur apa yang digunakan?

4. Pendekatan fundamental apa yang digunakan untuk

menyusun sistem?

5. Bagaimana komponen struktural dalam sistem akan

terdekomposisi menjadi sub-komponen?

Beberapa pertimbangan dalam keputusan

Arsitektur:

6. Strategi yang akan digunakan untuk mengontrol

pengoperasian komponen dalam sistem

7. Organisasi arsitektur apa yang terbaik untuk memberikan

persyaratan sistem non-fungsional?

8. Bagaimana desain arsitektur akan dievaluasi?

9. Bagaimana arsitektur sistem didokumentasikan?

3. TAMPILAN ARSITEKTURAL

1. Tampilan Logis

Abstraksi dalam sistem sebagai objek atau kelas objek.

2. Tampilan Proses

Menunjukkan bagaimana (pada saat run-time) sistem

terdiri dari proses yang saling berinteraksi.

3. Tampilan Pengembangan

PL diuraikan untuk pengembangan, yaitu menunjukkan

detail dalam komponen yang akan diimplementasikan

oleh pengembang tunggal atau tim pengembang.

4. Tampilan Fisik

Menunjukkan perangkat keras sistem dan bagaimana

komponen PL didistribusikan di seluruh sistem.

4. GAYA ARSITEKTUR

Gaya arsitektur mendeskripsikan kategori sistem yang

mencakup:

• Kumpulan komponen, seperti sistem basis data dan

modul-modul yang melaksanakan fungsi tertentu yang

diperlukan oleh sistem

• Penghubung (konektor) yang memungkinkan

komunikasi, koordinasi, dan kerja antar komponen

• Batasan yang mendefinisikan bagaiman komponen

dapat iintegrasikan untuk membentuk suatu sistem/PL

• Model semantik yang memungkinkan perancang sistem

memahami properti keseluruhan sistem

Gaya dan Struktur Arsitektur

(Persyaratan Non-Fungsional)

1. Kinerja (Performance)

Arsitektur harus dirancang agar semua komponen dapat

digunakan pada berbagai komputer/prosesor, dan

mendistribusikan di seluruh jaringan.

2. Keamanan (Security)

Menggunakan struktur berlapis untuk melindungi aset

yang paling penting di lapisan terdalam, dengan tingkat

validasi keamanan yang tinggi.

3. Keamanan (Safety)

Operasi yang terkait dengan keselamatan terletak di

salah satu komponen tunggal atau komponen kecil.

Gaya dan struktur arsitektur (persyaratan nonfungsional)

4. Ketersediaan (Availability)

Arsitektur harus dirancang untuk menyertakan

komponen redundan sehingga dimungkinkan saat

mengganti dan memperbarui komponen tanpa

menghentikan sistem.

5. Pemeliharaan (Maintainability)

Arsitektur sistem harus dirancang menggunakan

komponen mandiri yang dapat diubah dengan mudah.

Struktur data bersama harus dihindari.

Struktur Dasar Arsitektur

• Arsitektur PL merepresentasikan suatu struktur dimana

beberapa kumpulan entitas (komponen) dihubungkan

dengan sejumlah relasi (konektor).

• Komponen dan konektor dihubungkan dengan properti

yang dapat membedakan jenis komponen dan konektor

yang digunakan.

a. Struktur Fungsional

• Komponen merepresentasikan fungsi atau entitas.

• Konektor merepresentasikan antarmuka untuk

melewatkan data ke suatu komponen.

• Properti mendefinisikan sifat dari komponen dan

mengorganisasikan antarmuka.

Struktur Dasar Arsitektur (Lanjutan)

b. Struktur Implementasi

• Komponen berbentuk paket, kelas, objek, prosedur,

fungsi, metode, dll, yang merupakan sarana untuk

mengemas fungsionalitas komponen pada berbagai

peringkat abstraksi.

• Konektor meliputi kemampuan untuk melewatkan

data dan kendali, berbagi data, menggunakan, dan

menginstansiasi.

• Properti pada komponen fokus pada karakteristik

kualitas, seperti kemampuan untuk maintenance dan

reuse yang dihasilkan saat struktur

diimplementasikan.

Struktur Dasar Arsitektur (Lanjutan)

c. Struktur Konkurensi

• Komponen merepresentasikan unit-unit konkurensi

yang terorganisasi sebagai pekerjaan paralel

(thread).

• Konektor mencakup sinkronisasi, prioritas, mengirim

data, dan menjalankan proses/fungsi.

• Properti mencakup prioritas, kemampuan untuk

meramalkan, dan waktu eksekusi.

d. Struktur Fisik

• Komponen merupakan perangkat keras fisik.

• Konektor merupakan antarmuka antar komponen

perangkat keras.

• Properti berkaitan dengan kapasitas, bandwidth,

kinerja, dan atribut lainnya.

Struktur Dasar Arsitektur (Lanjutan)

e. Struktur Pengembangan

• Mendefinisikan komponen, produk kerja, dan

sumber informasi lainnya.

• Konektor merepresentasikan relasi antar produk

kerja.

• Properti mengidentifikasi karakteristik tiap-tiap item.

5. POLA ARSITEKTUR

(Architectural Patterns)

A. Lapisan Arsitektur (Layered Architecture)

• Pemahaman tentang pemisahan dan independensi

sangat penting untuk desain arsitektur karena

memungkinkan perubahan secara lokal.

• Menambahkan tampilan baru atau mengubah tampilan

yang ada dapat dilakukan tanpa perubahan apa pun

pada data dalam model.

B. Arsitektur Repositori

(Repository Architecture)

• Bagaimana satu set komponen yang saling berinteraksi

dapat berbagi data.

• Model ini cocok untuk aplikasi di mana data dihasilkan

oleh satu komponen dan digunakan oleh yang lain

• Tidak perlu mentransmisikan data secara eksplisit dari

satu komponen ke komponen lainnya. Tetapi komponen

harus beroperasi di sekitar model data repositori yang

disepakati.

• Pola repositori berkaitan dengan struktur statis dari suatu

sistem dan tidak menunjukkan organisasi run-time.

C. Client–Server Architecture

• Sebuah sistem yang mengikuti pola client-server diatur

sebagai satu set layanan server, dan client yang

mengakses dan menggunakan layanan.

• Komponen utama dari model ini adalah:

1. Server memberikan layanan ke komponen lain.

Contoh: server menawarkan layanan pencetakan,

server file yang menawarkan layanan manajemen

file, dan server kompilasi yang menawarkan layanan

kompilasi bahasa pemrograman.

2. Client yang menggunakan layanan yang ditawarkan

oleh server.

3. Jaringan yang memungkinkan client untuk

mengakses layanan.

Client–Server Architecture (Lanjutan)

• Arsitektur client-server dianggap sebagai arsitektur

sistem terdistribusi, tetapi model logis dari layanan

independen yang berjalan pada server terpisah dapat

diimplementasikan pada satu komputer

• Penggunaan yang efektif dapat dilakukan dari sistem

jaringan dengan banyak prosesor terdistribusi.

• Sangat mudah untuk menambahkan server baru dan

mengintegrasikannya dengan seluruh sistem atau mengupgrade

server secara transparan tanpa mempengaruhi

bagian lain dari sistem.

D. Pipe and Filter Architecture

• Model dari sistem run-time di mana transformasi secara

fungsional memproses input dan menghasilkan output.

• Aliran data bergerak secara berurutan (seperti dalam

pipa).

• Setiap langkah pemrosesan diimplementasikan sebagai

transformasi.

• Transformasi dapat dilakukan secara berurutan/paralel.

• Data diproses oleh transformasi per-item-nya atau dalam

satu batch.

• Pipe digunakan untuk melewati aliran teks dari satu

proses ke proses lainnya.

• Filter digunakan pada transformasi untuk menyaring data.

6. ARSITEKTUR APLIKASI

• Sistem aplikasi dimaksudkan untuk memenuhi

kebutuhan bisnis yang memiliki banyak kesamaan dan

menggunakan aplikasi tertentu.

• Arsitektur aplikasi dapat diimplementasikan kembali

ketika mengembangkan sistem baru, tetapi untuk

banyak sistem bisnis, penggunaan kembali aplikasi

dimungkinkan tanpa implementasi ulang

A. Sistem Pemrosesan Transaksi

(Transaction Processing Systems)

• Aplikasi pemrosesan transaksi adalah aplikasi yang

berpusat pada database yang memproses permintaan

pengguna untuk informasi dan memperbarui informasi

dalam basis data.

• Merupakan jenis sistem bisnis interaktif yang paling

umum, di mana pengguna membuat permintaan

asynchronous untuk layanan

• Transaksi basis data adalah urutan operasi yang

diperlakukan sebagai unit tunggal, dan semua operasi

dalam transaksi harus diselesaikan sebelum perubahan

basis data dibuat permanen.

Aplikasi Pemrosesan Transaksi (Lanjutan)

• Dari perspektif pengguna, transaksi adalah setiap urutan

operasi yang koheren yang memenuhi tujuan, seperti

menemukan jadwal perkuliahan.

• Sistem pemrosesan transaksi dapat diatur sebagai

arsitektur 'pipe and filter' dengan komponen sistem

sebagai input, pemrosesan, dan output.

• Misal: pelanggan menarik uang tunai dari ATM. Sistem ini

terdiri dari dua komponen PL ATM dan PL pemrosesan

akun di server basis data bank. Komponen I/O

diimplementasikan sebagai PL di ATM dan komponen

pemrosesan adalah bagian dari server database bank.

B. SistemInformasi

• Semua sistem yang melibatkan interaksi dengan basis

data dapat dianggap sebagai sistem informasi berbasis

transaksi.

• Sistem informasi memungkinkan akses yang terkontrol

ke basis informasi yang besar. Seperti katalog

perpustakaan, jadwal penerbangan, atau catatan pasien

di rumah sakit.

• Sebagai contoh dari instantiation model berlapis

C. Sistem Pemrosesan Bahasa

(Language Processing Systems)

• Adalah sistem di mana maksud pengguna dinyatakan

dalam bahasa formal (seperti Java).

• Memproses ke dalam bahasa formal, kemudian

menafsirkan representasi secara internal.

• Sistem pemrosesan bahasa dengan compiler, yang

menerjemahkan bahasa program tingkat tinggi ke dalam

kode mesin.

• Sistem pemrosesan bahasa juga menerjemahkan

bahasa alami atau buatan ke dalam representasi bahasa

lain, dan bahasa pemrograman dapat mengeksekusi

kode yang dihasilkan.