Systemarchitektur, DOCX, 1.4 KB

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Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
Kommunikation UVEK
Bundesamt für Strassen ASTRA
Systemarchitektur
Klassifizierung *
Status **
Nicht klassifiziert / Intern / Vertraulich
In Arbeit / In Prüfung / Abgeschlossen
Projektname
Projektabkürzung
Projektnummer
Projektleiter
Auftraggeber
Autor
Initiale
Bearbeitende
Prüfende
Genehmigende
Verteiler
Doc_ID
Kurzbeschreibung
Vorlage Systemarchitektur ASTRA
* Nicht klassifiziert, Intern, Vertraulich
** In Arbeit, In Prüfung, Abgeschlossen
Projektname:
Ergebnisname:
Systemarchitektur
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
Kommunikation UVEK
Bundesamt für Strassen ASTRA
Änderungskontrolle, Prüfung, Genehmigung
Version
Datum
X00.01
Beschreibung, Bemerkung
Name oder Rolle
Neue Version
Definitionen, Akronyme und Abkürzungen
Begriff / Abkürzung
Bedeutung
Referenzen
Erkennungszeichen
Titel, Quelle
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angekreuzt.
Sie können auch heraus gelöscht werden:
Der schwarze Text kann gelöscht oder geändert werden (z.B. als Überschrift 3 formatieren) s. Tayloring.
Die Beispielgrafiken sollen gelöscht und durch eigene ersetzt werden.
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.
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Projektname:
Ergebnisname:
Systemarchitektur
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
Kommunikation UVEK
Bundesamt für Strassen ASTRA
Inhaltsverzeichnis
1
Allgemeines
5
1.1
1.2
1.3
Tailoring .................................................................................................................. 5
Management Summary .......................................................................................... 6
Offene Punkte ......................................................................................................... 6
2
Zweck des Dokuments
2.1
2.2
2.3
2.4
Aufgabenstellung ................................................................................................... 7
Dokumentennutzung.............................................................................................. 7
Architekturziele ...................................................................................................... 7
Rahmenbedingungen der Architektur .................................................................. 7
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
2.4.5
2.4.6
Aufgabenstellung und Systemziele ........................................................................................... 7
Stakeholder ............................................................................................................................... 8
Technische Rahmenbedingungen ............................................................................................ 8
Organisatorische Rahmenbedingungen ................................................................................... 8
Design Drivers und Trade-offs .................................................................................................. 8
Annahmen und Abhängigkeiten ................................................................................................ 8
3
Lösungsvorschläge für die Struktur des Systems
3.1
3.2
Lösungsstrategie ................................................................................................... 9
Architekturentscheidungen ................................................................................... 9
4
Struktur des Systems
4.1
Logische Sicht...................................................................................................... 10
4.1.1
4.1.2
Ebene 1: Whitebox-Beschreibung des Gesamtsystems ........................................................ 10
Ebene 2 ................................................................................................................................... 11
4.2
4.3
Prozess Sicht ....................................................................................................... 13
Daten Sicht ........................................................................................................... 14
4.3.1
4.3.2
4.3.3
Datenmodell ............................................................................................................................ 14
Datenhaltung ........................................................................................................................... 14
Datenkommunikationsmodell .................................................................................................. 15
4.4
Implementations Sicht ......................................................................................... 16
4.4.1
4.4.1
Schichten des Systems........................................................................................................... 16
Service Sicht und Intergration mit anderen IT-Systemen ....................................................... 17
4.5
Code Sicht ............................................................................................................ 18
4.5.1
4.5.2
4.5.3
4.5.4
4.5.5
4.5.6
4.5.7
4.5.8
Module und Artefakte .............................................................................................................. 18
Lösungs-, Projekt- und Paketstruktur ..................................................................................... 18
Namenskonventionen und Richtlinien .................................................................................... 18
Coding Guidelines ................................................................................................................... 18
Formate ................................................................................................................................... 18
Build ........................................................................................................................................ 18
Versionierung der Artefakte .................................................................................................... 18
Test ......................................................................................................................................... 18
4.6
Infrastruktur und HW-Sicht.................................................................................. 19
4.6.1
4.6.2
4.6.3
Entwicklungs- Test- und Abnahmesyteme ............................................................................. 19
Produktionssysteme ................................................................................................................ 19
Verwendete Methoden, Werkzeuge und Technologien .......................................................... 20
4.7
Verteilungssicht (Deployment) ............................................................................ 21
7
9
10
3/32
Projektname:
Ergebnisname:
Systemarchitektur
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
Kommunikation UVEK
Bundesamt für Strassen ASTRA
4.7.1
4.7.2
Einsatz und Verteilung ............................................................................................................ 21
Netzwerk-Sicht ........................................................................................................................ 23
4.8
QS-Sicht ................................................................................................................ 25
4.8.1
4.8.2
Qualitätsbaum ......................................................................................................................... 25
Szenarien (fakultativ) .............................................................................................................. 25
4.9
Design-Strategien ................................................................................................ 26
4.9.1
4.9.2
4.9.3
4.9.4
4.9.5
4.9.6
4.9.7
4.9.8
4.9.9
Benutzeroberfläche (User Interface) ....................................................................................... 26
Plausibilisierung und Validierungen ........................................................................................ 26
Logging, Protokollierung Tracing ............................................................................................ 26
Überwachung und das Monitoring .......................................................................................... 26
Ausnahme- und Fehlerbehandlung ........................................................................................ 26
Mandantenfähigkeit ................................................................................................................. 26
Konfigurierbarkeit .................................................................................................................... 26
Mehrsprachigkeit ..................................................................................................................... 26
Internationalisierung ................................................................................................................ 26
5
Schnittstellen
5.1
Kontextabgrenzung ............................................................................................. 27
5.1.1
Fachlicher Kontext .................................................................................................................. 27
5.2
Datenflussdiagramm ............................................................................................ 28
6
Anforderungszuordnung
29
7
Realisierbarkeitsuntersuchungen
30
7.1
Risiken .................................................................................................................. 30
8
Sicherheit
8.1
8.2
8.3
Übersicht .............................................................................................................. 31
Schutzmassnahmen............................................................................................. 31
Benutzer- und Rechteverwaltung........................................................................ 31
9
Anhang
27
31
32
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1 Netzwerk-Diagramm.......................................................................................................... 23
Abbildung 2 Datenfluss-Diagramm........................................................................................................ 28
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Projektname:
Ergebnisname:
Systemarchitektur
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
Kommunikation UVEK
Bundesamt für Strassen ASTRA
1 Allgemeines
Die 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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Projektname:
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Systemarchitektur
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
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1.2 Management Summary
1.3 Offene Punkte
6/32
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Systemarchitektur
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
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2 Zweck des Dokuments
2.1 Aufgabenstellung
2.2 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 Architekturziele
2.4 Rahmenbedingungen der Architektur
2.4.1 Aufgabenstellung und Systemziele
7/32
Projektname:
Ergebnisname:
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
Kommunikation UVEK
Bundesamt für Strassen ASTRA
Systemarchitektur
2.4.2 Stakeholder
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
8/32
Projektname:
Ergebnisname:
Systemarchitektur
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
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3 Lösungsvorschläge für die Struktur des Systems
In diesem Kapitel werden Vorschläge für verschiedene Systemarchitekturvarianten skizziert, über die
im Verlauf der Konzeptentwicklung entschieden wurde.
3.1 Lösungsstrategie
Dieses Kapitel zeigt den gewählten Lösungsansatz grob auf.
3.2 Architekturentscheidungen
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Systemarchitektur
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4 Struktur des Systems
Dieser Kapitel zeigt und beschreibt den Aufbau der technischen und organisatorischen Aspekte der
Subsysteme und Konfigurationseinheiten.
4.1 Logische Sicht
Die 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
Neu geschaffene Blackbox-Bausteine
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Systemarchitektur
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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, Änderungshistorie
Wenn 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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Systemarchitektur
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
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4.1.2.1 Whitebox-Beschreibung Baustein 1
4.1.2.1.1 Blackbox Beschreibung Baustein 1.1
4.1.2.1.2 Blackbox Beschreibung Baustein 1.2
4.1.2.2 Whitebox-Beschreibung Baustein 2
4.1.2.2.1 Blackbox Beschreibung Baustein 2.1
4.1.2.2.2 Blackbox Beschreibung Baustein 2.2
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4.2 Prozess Sicht
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4.3 Daten Sicht
4.3.1 Datenmodell
 Übersichts Datenmodell (grafisch)
Beispiel Datenmodell
 Wenn vorhanden Entwurf logisches Datenmodell (ERD) im Anhang beilegen.
Beziehungen oder Einbettung in übergeordnete Modelle.
4.3.2 Datenhaltung


Wie wird die Persistenz gelöst?
Datenbankzugriff (Methoden)
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


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Systemarchitektur
Volumina (Mengen und Häufigkeiten)
Historisierung von Daten
Archivierung von Daten
4.3.3 Datenkommunikationsmodell
Aus 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.
Personendaten
N
Betriebe, Unternehmensdaten
Z
Bund extern
amtsextern
Bund intern
amtsintern
Entität
anwendungsspezifisch
Tabelle Datenkommunikation (Beispiel)
Details (Systeme, Schnittstellen, etc.)
diese Zeile muss ausgefüllt werden!
Quelle: Fachanwendung xyz; Datenreplikation
mit DB-Link
Q
Behördendaten
keine
Auszahlungen
Q
Z
Zielsystem: SAP
Rechnungen
Q
Z
Zielsysteme: SAP
Postleitzahlen, Ortsnamen
Z
Raumdaten Schweiz
Z
Q
Q
Quelle: www.post.ch (Download & periodischer Import)
Quelle: KOGIS (periodischer Import)
Code-Legende: N = Nutzung, Q = Quellsystem, Z = Zielsystem (bei Datentransfers)
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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-Sicht
Dieses 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
Anzahl
Brand/Typ
(Processors(s)
/RAM/Disks)
SW
Sonstige Bemerkungen
OS
(Version)
1
2
Beispiel Infrastruktur für kontinuierliche Integration
4.6.2 Produktionssysteme
Tabelle Maschinen (Computers) / Knoten (Nodes) / Storage
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Ergebnisname:
Nr *
Systemarchitektur
Maschinen Rolle
*
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Leistungsmerkmale
Anzahl
Brand/Typ
(Processors(s)
/RAM/Disks)
SW
Sonstige Bemerkungen
OS
(Version)
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 Entwicklung
Folgende Werkzeuge und Produkte werden im Entwicklungsprozess (inkl. Test) eingesetzt:
Produkt/Technologie
Hersteller *
Typ Lizenz
(OSS*)
Beschreibung / Zweck und Einsatzgebiet
OSS / GPL
tbd
* OSS = Open Source Software / Lizenmodell (evtl. kostenfplichtig)
4.6.3.3 Werkzeuge und Produkte Produktion
Folgende Werkzeuge und Produkte werden in der Produktion eingesetzt:
Produkt/Technologie
Hersteller
Typ Lizenz
(OSS*)
Beschreibung / Zweck und Einsatzgebiet
OSS / GPL
tbd
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Projektname:
Ergebnisname:
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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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Projektname:
Ergebnisname:
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 Beispiel: UML Deployment Diagramm
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Projektname:
Ergebnisname:
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Kommunikation UVEK
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Systemarchitektur
4.7.2 Netzwerk-Sicht
Dieses Kapitel beschreibt die Verteilung der Komponenten im Netzwerk und den Netzwerkzonen und
deren technischer Verbindung.
 Netzwerk-Diagramm (zwingend)
Netz-Domänen
Internet
Partnerdomänen
Central Access
Zone (CAZ)
S.05 (Umsystem)
ABC
[D.XX gemäss ISDS]
S.07
System XYZ
[D.XX gemäss ISDS]
S.06 (Umsystem)
System QRS
[D.XX gemäss ISDS]
Internet
Shared Services
Zone (SSZ)
BV-Netz
Partnernetz ABC
Fremdnetz
Internet
Symbole
22 / sftp
21 / ftp
389 / ldaps
Central Access Zone (CAZ)
80 / http
Server
Proxy
Client
Firewall
Firewall
Firewall
[Typ]
[Bezeichnung]
443/https
S.01
ABC Server
[D.XX gemäss ISDS]
Generischer Shape
z.B. Proxy
Existiernde
Systeme
Port-Nr. / Protokollbez.
389 /
ldaps
Firewall
Geplante Elemente
S.02
ABC DB
[D.XX gemäss ISDS]
D.XX
Daten gem. Bezeichnung
in ISDS Datenblatt
S.XX
Systemnummer gem.
Bezeichnung in ISDS
Systemblatt
Verbindungsaufbau
S.03
[Beschreibung]
[D.XX gemäss ISDS]
Shared Services Zone (SSZ)
BV-Netz
S.04
[Beschreibung]
[D.XX gemäss ISDS]
Datum: 13.12.2010
erstellt:
Version: 1.0
geprüft:
Zeichenblatt: 1/2
Filename:
geändert:
VisioDocument
Eidgenössisches Departement für Umwelt,
Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK
Bundesamt für Strassen (ASTRA)
Abbildung 1 Netzwerk-Diagramm
Hinweis: Anhand des Netzwerkdiagramms kann die Kommunikationsmatrix im Dokument "Sicherheitskonformität, Register 6" ausgefüllt werden.
Beispiel Kommunikationsmatrix
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Ergebnisname:
Systemarchitektur
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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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Ergebnisname:
Systemarchitektur
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
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4.8 QS-Sicht
Dieses Kapitel beschreibt, wie die Qualität der Artefakte (inkl. Code) sichergestellt wird.
4.8.1 Qualitätsbaum
4.8.2 Szenarien (fakultativ)
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Projektname:
Ergebnisname:
Systemarchitektur
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4.9 Design-Strategien
Dieses 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 Validierungen
4.9.3 Logging, Protokollierung Tracing
4.9.4 Überwachung und das Monitoring
4.9.5 Ausnahme- und Fehlerbehandlung
4.9.6 Mandantenfähigkeit
4.9.7 Konfigurierbarkeit
4.9.8 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 Schnittstellen
Dieses Kapitel beschreibt Verbindungen und Beziehung zum Systemkontext.
5.1 Kontextabgrenzung
5.1.1 Fachlicher Kontext
Beispiel Grafik Systemumgebung
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Ergebnisname:
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5.2 Datenflussdiagramm
In diesem Kapitel werden die logischen Datenflüsse zwischen den Systemkomponenten und allen
Nachbarsystemen und der Umwelt aufgezeigt.
 Datenfluss-Diagramm Grafik (zwingend)
Abbildung 2 Datenfluss-Diagramm
In der nachfolgenden Tabelle werden die einzelnen Datenflüsse getrennt nach Richtung aufgelistet.
Nr.
Quelle
Ziel
D.01
D.02
S.03
S.01
Beschreibung Inhalt
Format
Mengen
und Periodizität
XML
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Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
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6 Anforderungszuordnung
In 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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Projektname:
Ergebnisname:
Systemarchitektur
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
Kommunikation UVEK
Bundesamt für Strassen ASTRA
7 Realisierbarkeitsuntersuchungen
Die Ergebnisse der Realisierbarkeitsuntersuchungen (Detailstudien, Prototypen) werden zusammenfassend dokumentiert.
7.1 Risiken
30/32
Projektname:
Ergebnisname:
Systemarchitektur
Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
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8 Sicherheit
In 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
31/32
Projektname:
Ergebnisname:
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9 Anhang
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