您可以捐助,支持我们的公益事业。

1元 10元 50元





认证码:  验证码,看不清楚?请点击刷新验证码 必填



  求知 文章 文库 Lib 视频 iPerson 课程 认证 咨询 工具 讲座 Model Center   Code  
会员   
   
 
     
   
 订阅
  捐助
DoDAF的过程指南和建模工具
 
作者:俎涛(火龙果软件工程)
  2350  次浏览      51 次
2021-8-16
 

DoDAF和MBSE

DoDAF是美国国防部(DoD)定义的用于国防和航空航天行业的架构框架。目标是把作战目标、作战能力和支持作战的各种系统有效结合,通过体系架构的关联让各自独立的系统有效协同,获得能力,进而实现目标。

Mission
Protect. Connect. Perform.

Vision
To Deliver an Information Dominant Domain to Defeat our Nation's Adversaries

Key Focus Areas
Artificial Intelligence. Cloud. Communications. Cybersecurity. Data.

使命
保卫. 链接. 执行.

愿景
交付一个信息主导的领域以便保卫国家

聚焦领域
人工智能,云,通信,
网络安全,数据

DoDAF 可用于组织和共享大型、复杂的分布式系统体系结构。 DoDAF有8个视点,如下图所示:

DoDAF的8个视点简介如下:

视点 说明
全局视点(AV) 描述体体系结构的顶层内容,以便给出架构的目标、范围和背景。
能力视点(CV) 描述了组织需要具有的能力。
数据和信息视点(DIV ) 描述在组织业务活动中需要管理和使用的信息和规则。
操作视点(OV)
描述了执行操作所需的任务和活动、规则和资源流。
服务视点(SvcV)
描述了为了支持DoD的操作和业务功能所需要的服务及其互连
系统视点(SV)
描述了支持DoD功能所需要的系统和互连。
项目视点(PV)
描述了如何对项目进行编排、组织以便交付能力。
项准视点(StdV)
描述了体系结构及其工程应该遵循的技术标准。

DoDAF每个视点都有多个模型,如下是各个视点包含的模型列表:

视点 模型
全景视点
AV-1概述和摘要信息
AV-2综合词典
能力视点 CV-1:愿景
CV-2:能力分类
CV-3:能力阶段
CV-4:能力依赖性
CV-5:能力到组织开发映射
CV-6:能力到操作活动映射
CV-7:能力到服务映射
数据和信息视点 DIV-1:概念数据模型
DIV-2:逻辑数据模型
DIV-3:物理数据模型
操作视点 OV-1:高级操作概念图
OV-2:操作资源流说明
OV-3:操作-资源流矩阵
OV-4:组织关系图
OV-5a:操作活动分解树
OV-5b:操作活动模型
OV-6a:操作规则模型
OV-6b:状态转换说明
OV-6c:事件跟踪描述
服务视点 SvcV-1服务上下文描述
SvcV-2服务资源流说明
SvcV-3a系统-服务矩阵
SvcV-3b服务-服务矩阵
SvcV-4服务功能说明
SvcV-5操作活动到服务的可追溯性矩阵
SvcV-6服务资源流矩阵
SvcV-7服务衡量指标表
SvcV-8服务演进说明
SvcV-9服务技术和技能预测
SvcV-10a服务规则模型
SvcV-10b服务状态转换说明
SvcV-10c服务事件跟踪说明
系统视点 SV-1系统接口说明
SV-2系统资源流说明
SV-3系统-系统矩阵
SV-4系统功能说明
SV-5a操作活动到系统功能可追溯性矩阵
SV-5b对系统可追溯性矩阵的操作活动
SV-6系统资源流矩阵
SV-7系统度量矩阵
SV-8系统演进描述
SV-9系统技术与技能预测
SV-10a系统规则模型
SV-10b系统状态转换说明
SV-10c 系统事件-跟踪说明
标准视点 标准概要
标准预测
项目视点 PV-1:项目组合关系
PV-2:项目时间表
PV-3:项目到能力的映射

DoDAF的8个视点中的模型都是互相关联的,这样才能够从多个视角对一个整体架构进行全面的定义。这就需要进行DoDAF工程的时候从传统系统开发流程(基于文档和以代码为中心)过渡到MBSE(基于模型的系统工程)。

使用iSpace建立DoDAF过程指南

DoDAF因为其复杂性,需要搞清楚这些模型之间的关系,并把整个体系架构建立过程中什么角色建立什么模型定义清楚,这就需要对DoDAF进行架构过程指南的工具,MBSE过程支持工具iSpace可以帮助用户建立DoDAF过程指南,描述3个过程视图:

  • 工作流程
  • 人员角色
  • 交付物
  • 如下是采用iSpace建立的DoDAF过程指南

    DoDAF 的工作流程

    首先,我们把DoDAF的工作流程建模如下:

    角色和职责

    工件(交付物)

    DoDAF的各个视点有哪些模型呢?如下是使用MBSE过程指南工具iSpace建立的DoDAF的各个视点的模型映射。

    使用UPDM和UAF进行DoDAF建模

    使用UPDM和UAF简介

    UPDM是 基于UML / SysML而面向DoDAF和MODAF建立的建模规范。由INCOSE和OMG的联合成立的UPDM组,以使用UML / SysML为DoDAF和MODAF(UPDM)创建统一配置文件。

    UAF(统一体系结构框架,Unified Architecture Framework)。基于UPDM 3.0 和 UML/SysML的统一框架,希望能够统一DoDAF,MODAF和NAF的企业架构标准。UAF目标是根据DoDAF(美国国防部架构框架),MODAF(英国国防部架构框架)和NAF(北大西洋公约组织架构框架)开发标准化且一致的军事领域的IT顶层架构。UAF定义了一种表示IT顶层架构的方法,该体系结构使利益相关者能够集中精力关注组织中特定的领域,同时又能保持全局视野。

    UAF提供了12个视点,用于进行体系架构的描述。UAF的12个视点的关系如下图:


    EA对UPDM的支持

    作为支持UML和SysML的主流建模工具EA,自然少不了对UPDM的支持。在建模工具EA中提供对UPDM包括三个方面:

  • UPDM建模扩展:提供UPDM的建模符号和对应的模型图。
  • DoDAF模型框架:提供DoDAF的8个视点全部模型组织框架。
  • DoDAF图例:提供DoDAF的8个视点全部模型的图例。
  • EA中对UAF的支持

    建模工具EA在支持UPDM的基础上,进一步提供对UAF的支持,包括三个方面:

  • UAF建模扩展:提供UAF的建模符号和对应的模型图。
  • UAF模型框架:提供UAF的12个视点全部模型组织框架。
  • UAF图例:提供UAF的12个视点全部模型的图例。
  • 在EA中建立的DoDAF模型示例

    DoDAF的各个视点的模型具有很强的关联性,这样才能够进行整体架构的有序分解和跟踪。建模工具EA中可以建立各个视点的模型,并把各个模型进行关联,实现对架构的整体建模和理解。

    如下是在EA中建立的几个DoDAF模型图例。

    OV1:高层操作概念图

    OV-1描述了任务、任务类别或场景。它显示了主要的操作概念以及操作关注的方面。描述了当前关注的系统与其环境之间以及与外部系统之间的交互。OV-1提供了有关架构内容的图形描述以及有关参与者和操作的想法。它的主要用途是帮助人类交流,旨在向高层决策者介绍。

    OV-1的预期用途包括:

  • 将操作情况或场景置于上下文中。
  • 提供讨论和陈述的工具;
  • 在高级组织中提供已发布架构的信息说明。

  • OV-6c-事件跟踪描述

    OV-6c根据特定情况提供了对资源流的按时间顺序检查。每个事件跟踪图应具有定义特定方案或情况的附带描述。操作性事件/轨迹描述的目标是跟踪场景或关键事件序列中的动作, 可以采用顺序图进行描述。

    OV-6c的用途包括:

  • 操作事件分析
  • 行为分析
  • 识别非功能性用户需求
  • 操作测试方案

  • SvcV-1-服务上下文描述

    SvcV-1通过描述资源的结构和交互方式,这样就可以把逻辑体系结构中的操作和服务视点的服务链接在一起。对于架构师而言,重要的是要认识到SvcV-1专注于资源流和提供服务。子服务可以在SvcV-1中标识为架构师认为合适的任何分解级别(即深度)。SvcV-1还可以标识部署资源的物理资产(例如平台),并覆盖使用那些资源的操作活动和位置。

    SvcV-1的用途包括:

  • 服务概念的定义。
  • 服务选项的定义。
  • 服务资源流需求捕获。
  • 能力整合计划。
  • 服务集成管理。
  • 操作计划(能力和执行者定义)。
  • SvcV-1以两种互补的方式使用:

  • 描述架构中资源之间交换的资源流。
  • 根据功能组件及其在平台和其他设施上的物理集成来描述解决方案。

    下载 pdf版:《DoDAF的过程指南和建模工具》

    作者简介:

    俎涛,火龙果软件工程创始人,2001年创立了火龙果软件工程,2004年创立了IBM Rational用户组。1998年,曾作为骨干参与国家重点研究课题《面向特定领域基于组件的软件复用》,有幸比较深入的学习和使用的UML进行领域建模、提炼可复用组件和架构。在后来的研发项目中,一直采用模型进行分析设计,积累了一些心得和经验。在以往的经历中,最大的感触是汇聚了很多精英人才的软件工程和系统工程领域居然几十年都是一种凌乱迷蒙的状态,从自己的经历所得,觉得清晰的模型,才是拨开工程迷雾的关键所在,所以不断研究和应用各种建模技术,并从自己的工程实践中提炼经验,形成对于自己可持续的方法论,例如《Nature Model Language-自然建模语言》《基于模型的三维研发管理》《iProcess过程改进方法》《基于模型的需求管理》《模型驱动的架构设计》《基于模型的质量管理》《基于模型的人员能力管理》,目前正在作为产品经理和架构师,进行MBSE(基于模型的系统工程)平台的研发,希望建立要给基于模型的工程解决方案,后续会不断写些文章,希望能给同行一些借鉴。

    后记

    希望您读了此文后有所受益。

    如果您有经验乐于分享,欢迎投稿给我们。

    如果您对我们的培训、咨询和工具感兴趣,欢迎联系我们zhgx@uml.net.cn ,010-62670969:

  • 课程:DoDAF规范、模型与实例
  • 课程:基于UAF的体系建模实战  
  • 课程:UPDM规范与建模实践
  • 课程:MBSE(基于模型的系统工程)  
  • 课程:基于SysML和EA进行系统设计与建模
  • 建模工具:EA
  • 基于模型的需求管理工具:iSpace
  • 咨询方案:MBSE(基于模型的系统工程)

  •    
    2350 次浏览       51
     
    相关文章

    基于模型的Code执行分析(使用EA)
    AUTOSAR 建模和ARXML文件生成(基于EA)
    基于工程数据的研发管理
    基于EA建立DMN模型
     
    相关文档

    UML统一建模语言参考手册
    网上商城UML图
    UML建模示例:JPetStor
    UML序列图编写规范
     
    相关课程

    UML与面向对象分析设计
    UML + 嵌入式系统分析设计
    业务建模与业务分析
    基于UML和EA进行系统分析设计

    最新活动计划
    配置管理方法、实践与应用 10-11[北京]
    持续集成测试与最佳实践 10-23[北京]
    嵌入式软件架构设计与实例 10-25[北京]
    嵌入式linux内核、驱动开发、性能优化 10-28[北京]
    高可用架构设计与实践 10-29[北京]
    C#高级开发技术 11-8[北京]
     
    最新文章
    iPerson的过程观:要 过程 or 结果
    “以人为本”的工程哲学
    企业架构、TOGAF与ArchiMate概览
    UML 图解:顺序图( sequence diagram )
    UML 图解:对象图( class diagram )
    最新课程
    基于UML和EA进行系统分析设计
    UML+EA+面向对象分析设计
    基于SysML和EA进行系统设计与建模
    UML + 嵌入式系统分析设计
    领域驱动的建模与设计
    更多...   
    成功案例
    某电信运营供应商 应用UML进行面向对象分析
    烽火通信 UML进行面向对象的分析设计
    西门子 UML与嵌入式软件分析设计
    航天科工某子公司 从系统到软件的分析、设计
    深圳某汽车企业 模型驱动的分析设计
    更多...