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Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEKBundesamt für Strassen ASTRA

Systemarchitektur

Klassifizierung * Nicht klassifiziert / Intern / Vertraulich

Status ** In Arbeit / In Prüfung / Abgeschlossen

ProjektnameProjektabkürzung

ProjektnummerProjektleiter

AuftraggeberAutor

InitialeBearbeitende

PrüfendeGenehmigende

VerteilerDoc_ID

Kurzbeschreibung Vorlage Systemarchitektur ASTRA* Nicht klassifiziert, Intern, Vertraulich** In Arbeit, In Prüfung, Abgeschlossen

Projektname: Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEKBundesamt für Strassen ASTRA

Ergebnisname: Systemarchitektur

Änderungskontrolle, Prüfung, Genehmigung

Version Datum Beschreibung, Bemerkung Name oder Rolle

X00.01 Neue Version

Definitionen, Akronyme und Abkürzungen

Begriff / Abkürzung Bedeutung

Referenzen

Erkennungszeichen Titel, Quelle

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Diese Vorlage wurde für die Bedürfnisse des Bundesamts für Strassen ASTRA entwickelt und muss für die Architekturdokumentation verwendet werden.Für die Grundstruktur wurde das HERMES Template "Systemarchitektur" verwendet. Die Substruktur wurde aus Praxisdokumenten und dem Architekturtemplate von arc42 (www.arc42.de) aufgebaut.

Dieses Template ist ein Teil von "Open Government Data" und darf kostenfrei verwendet werden.

PS: Dieses Textfeld soll gelöscht werden

http://www.arc42.de/



Inhaltsverzeichnis1 Allgemeines 41.1 Tailoring.....................................................................................................................41.2 Management Summary.............................................................................................41.3 Offene Punkte............................................................................................................4

2 Zweck des Dokuments 42.1 Aufgabenstellung......................................................................................................42.2 Dokumentennutzung................................................................................................42.3 Architekturziele.........................................................................................................42.4 Rahmenbedingungen der Architektur.....................................................................42.4.1 Aufgabenstellung und Systemziele..........................................................................................42.4.2 Stakeholder............................................................................................................................. 42.4.3 Technische Rahmenbedingungen...........................................................................................42.4.4 Organisatorische Rahmenbedingungen..................................................................................42.4.5 Design Drivers und Trade-offs.................................................................................................42.4.6 Annahmen und Abhängigkeiten...............................................................................................4

3 Lösungsvorschläge für die Struktur des Systems 43.1 Lösungsstrategie......................................................................................................43.2 Architekturentscheidungen.....................................................................................4

4 Struktur des Systems 44.1 Logische Sicht...........................................................................................................44.1.1 Ebene 1: Whitebox-Beschreibung des Gesamtsystems..........................................................44.1.2 Ebene 2................................................................................................................................... 4

4.2 Prozess Sicht.............................................................................................................44.3 Daten Sicht................................................................................................................44.3.1 Datenmodell............................................................................................................................ 44.3.2 Datenhaltung........................................................................................................................... 44.3.3 Datenkommunikationsmodell..................................................................................................4

4.4 Implementations Sicht..............................................................................................44.4.1 Schichten des Systems...........................................................................................................44.4.1 Service Sicht und Intergration mit anderen IT-Systemen........................................................4

4.5 Code Sicht.................................................................................................................44.5.1 Module und Artefakte..............................................................................................................44.5.2 Lösungs-, Projekt- und Paketstruktur......................................................................................44.5.3 Namenskonventionen und Richtlinien.....................................................................................44.5.4 Coding Guidelines................................................................................................................... 44.5.5 Formate................................................................................................................................... 44.5.6 Build........................................................................................................................................ 44.5.7 Versionierung der Artefakte.....................................................................................................44.5.8 Test......................................................................................................................................... 4

4.6 Infrastruktur und HW-Sicht......................................................................................44.6.1 Entwicklungs- Test- und Abnahmesyteme..............................................................................44.6.2 Produktionssysteme................................................................................................................44.6.3 Verwendete Methoden, Werkzeuge und Technologien...........................................................4

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4.7 Verteilungssicht (Deployment)................................................................................44.7.1 Einsatz und Verteilung.............................................................................................................44.7.2 Netzwerk-Sicht........................................................................................................................4

4.8 QS-Sicht.....................................................................................................................44.8.1 Qualitätsbaum.........................................................................................................................44.8.2 Szenarien (fakultativ)...............................................................................................................4

4.9 Design-Strategien.....................................................................................................44.9.1 Benutzeroberfläche (User Interface)........................................................................................44.9.2 Plausibilisierung und Validierungen.........................................................................................44.9.3 Logging, Protokollierung Tracing.............................................................................................44.9.4 Überwachung und das Monitoring...........................................................................................44.9.5 Ausnahme- und Fehlerbehandlung.........................................................................................44.9.6 Mandantenfähigkeit.................................................................................................................44.9.7 Konfigurierbarkeit....................................................................................................................44.9.8 Mehrsprachigkeit.....................................................................................................................44.9.9 Internationalisierung................................................................................................................4

5 Schnittstellen 45.1 Kontextabgrenzung..................................................................................................45.1.1 Fachlicher Kontext................................................................................................................... 4

5.2 Datenflussdiagramm.................................................................................................4

6 Anforderungszuordnung 47 Realisierbarkeitsuntersuchungen 47.1 Risiken.......................................................................................................................4

8 Sicherheit 48.1 Übersicht....................................................................................................................48.2 Schutzmassnahmen.................................................................................................48.3 Benutzer- und Rechteverwaltung............................................................................4

9 Anhang 4

AbbildungsverzeichnisAbbildung 1 Netzwerk-Diagramm...........................................................................................................4Abbildung 2 Datenfluss-Diagramm.........................................................................................................4

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1 AllgemeinesDie Systemarchitektur gliedert das System in Subsysteme und Konfigurationseinheiten. Die Systemstruktur und Schnittstellen werden beschrieben. Die Systemarchitektur bildet zusammen mit den dokumentierten Fertigprodukten den Kern der technischen und organisatorischen Umsetzung der Systemanforderungen.

1.1 Tailoring

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1.2 Management Summary

1.3 Offene Punkte

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2 Zweck des Dokuments

2.1 Aufgabenstellung2.2 Dokumentennutzung Die nachfolgende Tabelle zeigt den Gebrauch dieses Dokuments und die Zielpersonen auf:

Gebrauch (Usage) Ja/Nein

Kommentar

Dieses Dokument ist Teil der offiziell auszuliefernden Artefakte zum Auftraggeber.

Ja Deckt die offizielle von HERMES verlangte Systemarchitektur ab.

Dieses Dokument wird im Verlauf des Projekts nachgeführt.

Ja Bei architekturrelevanten Änderungen wird das Dokument nachgeführt. Bei jedem Phasenende wird die Aktualität geprüft.

Dieses Dokument ist durch den IT Architekten des Auftraggebers zu reviewen.

Ja Ist Teil der Architektur- und Sicherheitskonformitätsprüfung.

Dieses Dokument gilt als Input für externe Systementwickler.

Nein

2.3 Architekturziele2.4 Rahmenbedingungen der Architektur

2.4.1 Aufgabenstellung und Systemziele

2.4.2 Stakeholder

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Rolle Person Organisation Kontakt Bemerkungen(Kenntnisse)

2.4.3 Technische Rahmenbedingungen

2.4.4 Organisatorische Rahmenbedingungen

2.4.5 Design Drivers und Trade-offs

2.4.6 Annahmen und Abhängigkeiten

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3 Lösungsvorschläge für die Struktur des SystemsIn diesem Kapitel werden Vorschläge für verschiedene Systemarchitekturvarianten skizziert, über die im Verlauf der Konzeptentwicklung entschieden wurde.

3.1 LösungsstrategieDieses Kapitel zeigt den gewählten Lösungsansatz grob auf.

3.2 Architekturentscheidungen

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4 Struktur des SystemsDieser Kapitel zeigt und beschreibt den Aufbau der technischen und organisatorischen Aspekte der Subsysteme und Konfigurationseinheiten.

4.1 Logische SichtDie logische Sicht (Bausteinsicht) zeigt auf, wie das System strukturiert ist und wie es für die Entwicklung in kleinere Einheiten aufgeteilt ist.

Beispiel Systemübersicht mit Verfeinerungsebenen:

4.1.1 Ebene 1: Whitebox-Beschreibung des Gesamtsystems

Übersichtsdiagramm

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Neu geschaffene Blackbox-Bausteine

Lokale Beziehungen

Referenzen und weitere Info

4.1.1.1 Blackbox Beschreibung Baustein 1

Zweck / Verantwortlichkeit:Hier beschreiben Sie aus der Sicht eines Nutzers oder Klienten dieses Bausteins, welche Aufgabe dieser Baustein übernimmt beziehungsweise welche Verantwortung er im Rahmen des Gesamtsystems wahrnimmt.Schnittstelle(n): Hier beschreiben Sie, was der Baustein anderen liefert (Exportschnittstelle, provided-Interface) und was er von anderen Bausteinen benötigt (Importschnittstelle, required-Interface). Möglicherweise können Sie hier auf Schnittstellenklassen-/komponenten verweisen.Erfüllte Anforderungen: Fügen Sie hier bei Bedarf Verweise auf die Anforderungen ein, die der Baustein erfüllt.Variabilität: Hier beschreiben Sie, welche Veränderungen oder Flexibilität dieser Baustein zukünftig haben kann oder soll. Verwenden Sie diese Information als Basis für vorausschauenden Entwurf und zukunftssichere Schnittstellen.Leistungsmerkmale: Hier beschreiben Sie nichtfunktionale Eigenschaften des Bausteins, so genannte Qualities-of-Service (QoS). Beispiele hierfür sind möglicher Durchsatz, maximale & durchschnittliche Antwortzeiten, Einschränkungen bei Verfügbarkeiten (beispielsweise nur zu bestimmten Tages-/Nachtzeiten…).Verwaltungsinformation: Autor, Version, Datum, ÄnderungshistorieWenn schon möglich: Verweis, wo sich der Source-Code zu diesem Baustein befindet.Offene Punkte: Notieren Sie alles, was für diesen Baustein noch geklärt werden muss. (Dieser Absatz ist hoffentlich bei einer stabilen Architektur leer.)

4.1.1.2 Blackbox Beschreibung Baustein 2

4.1.1.3 Blackbox Beschreibung Baustein n

4.1.2 Ebene 2

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4.1.2.1 Whitebox-Beschreibung Baustein 1

4.1.2.1.1 Blackbox Beschreibung Baustein 1.1


4.1.2.2 Whitebox-Beschreibung Baustein 2



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4.2 Prozess Sicht

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4.3 Daten Sicht

4.3.1 Datenmodell

à Übersichts Datenmodell (grafisch)

Beispiel Datenmodell

à Wenn vorhanden Entwurf logisches Datenmodell (ERD) im Anhang beilegen.Beziehungen oder Einbettung in übergeordnete Modelle.

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4.3.2 Datenhaltung Wie wird die Persistenz gelöst? Datenbankzugriff (Methoden) Volumina (Mengen und Häufigkeiten) Historisierung von Daten Archivierung von Daten

4.3.3 DatenkommunikationsmodellAus den in diesem Kapitel enthaltenen Informationen kann der Bedarf an Datenaustausch mit externen Informationssystemen erkannt und die erforderlichen Schnittstellen / Services abgeleitet werden.Die nachstehende Tabelle enthält alle wichtigen geschäfts- und architekturrelevanten Datenentitäten mit deren Nutzungs- und Kommunikationsradius (mit Beispieldaten). Zwingend aufzuführen sind Entitäten, deren Daten mit andern Systemen über Schnittstellen ausgetauscht werden müssen.

Tabelle Datenkommunikation (Beispiel)

Entität anw

endu

ngs

-spe

zifis

ch

amts

inte

rn

amts

exte

rnB

und

inte

rn

Bun

d ex

tern

Details (Systeme, Schnittstellen, etc.)

Personendaten N diese Zeile muss ausgefüllt werden!

Betriebe, Unternehmensdaten

Z QQuelle: Fachanwendung xyz; Datenreplikation mit DB-Link

Behördendaten keine

Auszahlungen Q Z Zielsystem: SAP

Rechnungen Q Z Zielsysteme: SAP

Postleitzahlen, Ortsnamen Z QQuelle: www.post.ch (Download & periodischer Import)

Raumdaten Schweiz Z Q Quelle: KOGIS (periodischer Import)

Code-Legende: N = Nutzung, Q = Quellsystem, Z = Zielsystem (bei Datentransfers)

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http://www.post.ch/



4.4 Implementations Sicht Dieses Kapitel beschreibt die ausgelieferten Artefakte und wie sie implementiert wurden.

4.4.1 Schichten des Systems

Beispiel Grafik Systemschichten

Beispiel Layering Web Applikation

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4.4.1 Service Sicht und Intergration mit anderen IT-Systemen

Beispiel Layering Daten Services

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4.5 Code Sicht

4.5.1 Module und Artefakte

4.5.2 Lösungs-, Projekt- und Paketstruktur

4.5.3 Namenskonventionen und Richtlinien

4.5.4 Coding Guidelines

4.5.5 Formate

4.5.6 Build

4.5.7 Versionierung der Artefakte

4.5.8 Test

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4.6 Infrastruktur und HW-SichtDieses Kapitel beschreibt die Komponenten / Subsysteme der Entwicklungs-, Test- und Ziel Plattform.

4.6.1 Entwicklungs- Test- und Abnahmesyteme

Tabelle Maschinen (Computers) / Knoten (Nodes) / Storage

Nr * Maschinen Rolle Leistungsmerkmale SW Sonstige Bemerkungen

* Anzahl

Brand/Typ(Processors(s) /RAM/

Disks)

OS(Ver-sion)

1

2

Beispiel Infrastruktur für kontinuierliche Integration

4.6.2 Produktionssysteme

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Tabelle Maschinen (Computers) / Knoten (Nodes) / Storage

Nr * Maschinen Rolle Leistungsmerkmale SW Sonstige Bemerkungen

* Anzahl

Brand/Typ(Processors(s) /RAM/

Disks)

OS(Ver-sion)

S.01

S.02

* Diese Nr. dient zur Referenzierung im Netzwerk-Diagramm (Kapitel 4.7)

4.6.3 Verwendete Methoden, Werkzeuge und Technologien

4.6.3.1 Methoden

Methode Herkunft Beschreibung / Zweck und Einsatzgebiet

4.6.3.2 Werkzeuge und Produkte EntwicklungFolgende Werkzeuge und Produkte werden im Entwicklungsprozess (inkl. Test) eingesetzt:

Produkt/Technologie

Hersteller * Typ Lizenz(OSS*)

Beschreibung / Zweck und Einsatzgebiet

OSS / GPLtbd

* OSS = Open Source Software / Lizenmodell (evtl. kostenfplichtig)

4.6.3.3 Werkzeuge und Produkte ProduktionFolgende Werkzeuge und Produkte werden in der Produktion eingesetzt:

Produkt/Technologie

Hersteller Typ Lizenz(OSS*)

Beschreibung / Zweck und Einsatzgebiet

OSS / GPLtbd

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4.7 Verteilungssicht (Deployment)Dieses Kapitel beschreibt die physische Verteilung der Hauptkomponenten des Systems.

4.7.1 Einsatz und Verteilung

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à Beispiel: UML Deployment Diagramm

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4.7.2 Netzwerk-SichtDieses Kapitel beschreibt die Verteilung der Komponenten im Netzwerk und den Netzwerkzonen und deren technischer Verbindung.

à Netzwerk-Diagramm (zwingend)

Abbildung 1 Netzwerk-Diagramm

Hinweis: Anhand des Netzwerkdiagramms kann die Kommunikationsmatrix im Dokument "Sicherheitskonformität, Register 6" ausgefüllt werden.

Beispiel Kommunikationsmatrix

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Aus diesem Diagramm ist ersichtlich, welche Systeme mit welchen über welches Protokoll kommunizieren (farblich gekennzeichnet aus welcher Netzwerkzone).

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4.8 QS-SichtDieses Kapitel beschreibt, wie die Qualität der Artefakte (inkl. Code) sichergestellt wird.

4.8.1 Qualitätsbaum

4.8.2 Szenarien (fakultativ)

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4.9 Design-StrategienDieses Kapitel beschreibt die Design Strategien, technischen Konzepte und übergreifenden Themen, welche für die Implementation des Systems relevant sind.

4.9.1 Benutzeroberfläche (User Interface)4.9.2 Plausibilisierung und Validierungen4.9.3 Logging, Protokollierung Tracing

4.9.4 Überwachung und das Monitoring

4.9.5 Ausnahme- und Fehlerbehandlung

4.9.6 Mandantenfähigkeit

4.9.7 Konfigurierbarkeit4.9.8 Mehrsprachigkeit 4.9.9 Internationalisierung

Mögliche weitere Themen:- Persistenz- Ablaufsteuerung- Transaktionsbehandlung- Sessionbehandlung- Parallelisierung und Threading- Realtime-Synchronisation der Fenster bei Verteilung auf mehrere Bildschirme- Handling Mehrbenutzerbetrieb- Migration- Geschäftsregeln (Busines Rule Engine)- uam.

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5 SchnittstellenDieses Kapitel beschreibt Verbindungen und Beziehung zum Systemkontext.

5.1 Kontextabgrenzung

5.1.1 Fachlicher Kontext

Beispiel Grafik Systemumgebung

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5.2 DatenflussdiagrammIn diesem Kapitel werden die logischen Datenflüsse zwischen den Systemkomponenten und allen Nachbarsystemen und der Umwelt aufgezeigt.

à Datenfluss-Diagramm Grafik (zwingend)

Abbildung 2 Datenfluss-Diagramm

In der nachfolgenden Tabelle werden die einzelnen Datenflüsse getrennt nach Richtung aufgelistet.

Nr. Quelle Ziel Beschreibung Inhalt Format Mengen und Periodizität

D.01 S.03 S.01 XMLD.02

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6 AnforderungszuordnungIn diesem Kapitel wird aufgezeigt, dass alle gestellten Anforderungen durch die Architektur erfüllt werden.

Die folgende Matrix zeigt die Abdeckung der gestellten Anforderungen durch die Architektur. Die detaillierten Anforderungen ergeben sich aus den folgenden Dokumenten:

- Pflichtenheft - Fachliche Anforderungen

Die folgende Liste enthält die Anforderungen, welche im Kontext zur Architektur stehen.

Req-ID. Anforderung Beschreibung Abdeckung

Req-01

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7 RealisierbarkeitsuntersuchungenDie Ergebnisse der Realisierbarkeitsuntersuchungen (Detailstudien, Prototypen) werden zusammenfassend dokumentiert.

7.1 Risiken

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8 SicherheitIn diesem Kapitel wird die technische und organisatorische Umsetzung der Sicherheits- und Datenschutzanforderungen dargestellt. (Sicherheitsarchitektur)

8.1 Übersicht

Siehe Dokument ISDS Konzept.

8.2 Schutzmassnahmen

8.3 Benutzer- und Rechteverwaltung

- Interne Benutzer- Externe Benutzer

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9 Anhang

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Documents

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