Architektura i inżynieria usług i aplikacji

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

ARIUS

1

Celem przedmiotu jest zaznajomienie słuchaczy z procesem tworzenia systemów informatycznych realizujących usługi internetowe. Zostanie przedstawiony proces projektowania, implementacji i wdrażania systemów w architekturze zorientowanej usługowo SOA. Omówione zostaną metodyka i narzędzia do tworzenia i wdrażania aplikacji serwerowych w architekturze mikrousług oraz tworzenia aplikacji klienckich wykonywanych w przeglądarkach oraz na urządzeniach mobilnych.

Treść wykładu

Zakres wykładu obejmuje następujące zagadnienia:

• Architektura systemów zorientowanych usługowo SOA. Architektura klient-serwer i jej uogólnienie. Model usług REST. Standaryzacja; protokół HTPP, notacje XML i JSON. Usługi sieciowe RESTful. Interoperacujność, enkapsulacja. Bezstanowość i skalowalność. Wzorce architektoniczne projektowanial fasada usługowa. Usługi REST API. Usługi SaaS chmury obliczeniowej.
• Aplikacja serwerowa. Architektura mikrousługowa; korzyści i zagrożenia. Zasady dekompozycji; architektura logiczna - domeny, architektura fizyczna - mikrousługi. Mikrousługi a platformy kontenerowe. Platforma kontenerowa Docker. Kontenery, obrazy i instancje.
• Wzorce architektoniczne projektowania. Domena systemu; model danych, funkcje biznesowe. Języki / środki wyrazu używane w procesie rozwojowym (języki wymagań / modelu / produktu) - oczekiwania, własności, przykłady.
• Zasady komunikacji aplikacji klienckich z mikrousługami; komunikacja bezpośrednia a wzorzec bramy interfejsu API. Internetowa oraz mobilna aplikacja kliencka. Architektury; wzorce architektoniczne projektowania. Zasady konstrukcji interfejsu użytkownika GUI, ergonomia.
• Zasady komunikacji/integracji mikrousług; komunikacja zdarzeniowa, brokery wiadomości, szyny usługowe/zdarzeń. Zasady przechowywania danych; pojęcie ostatecznej spójności (ang. eventual consistency).
• Wymagania pozafuncjonalne. Wydajność, niezawodność/dostępność, bezpieczeństwo systemów. Skalowalność - orkiestracja kontenerów mikrousług. Platforma orkiestracji kontenerów Kubernetes. Awarie częściowe aplikacji serwerowej i strategie ich obsługi, monitorowanie stanu. Uwierzytelnienie i autoryzacja mikrousług i aplikacji klienckich.
• Testowanie mikrousług. Potrzeby, praktyki i narzędzia weryfikacji i walidacji; pojęcia poprawności i niepoprawności; metody aprioryczne (analityczne) i empiryczne (testowanie). Testy jednostkowe, integracyjne i obciążeniowe.
• Wdrożenie na platformie kontenerowej. Proces i narzędzia rozwoju. Wdrożenie w środowisku chmury obliczeniowej. Usługi PaaS IaaS chmury obliczeniowej.
• Cykl życia oprogramowania oraz procesy wytwarzania systemów. Koncepcje Continuous Integration i Continuous Deployment. Metodyka DevOps rozwoju systemów; automatyzacja procesu, wsparcie narzędziowe. Związek metodyki DevOps ze zwinnym (ang. Agile) wytwarzaniem oprogramowania; porównanie z metodykami ciężkimi.
• Wielkość i złożoność oprogramowania a metodyki wytwarzania oprogramowania: plan-driven, incremental, test-driven. Wytwarzanie oprogramowania a wytwarzanie produktów - pojęcie wzorów projektowych (design patterns); wzorce implementacji i integracji bloków oprogramowania.

Zakres laboratorium

Celem jest praktyczne zapoznanie się studentów z procesem projektowania, implementacji i wdrażania systemu oraz z narzędziami do tworzenia i wdrażania elementów systemu.

Zakres laboratorium obejmuje następujące zagadnienia/ćwiczenia:

• Projektowanie i implementacja aplikacji serwerowej w architekturze mikrousług;
• Projektowanie i implementacja internetowej aplikacji klienckiej,
• Projektowanie i implementacja internetowej aplikacji mobilnej,
• Platforma wirtualizacji kontenerowej i orkiestracji Docker/Kubernetes,
• Testowanie i wdrażanie aplikacji serwerowej,
• Testowanie i wdrażanie internetowej aplikacji klienckiej,
• Testowanie i wdrażanie mobilnej aplikacji klienckiej.

Zakres projektu

Celem jest samodzielne opracowanie przez studentów kompletnego systemu realizującego prostą usługę internetową.

Zakres projektu obejmuje następujące zadania:

• Opracowanie aplikacji serwerowej złożonej z minimalnej liczby mikrousług,
• Opracowanie aplikacji klienckiej internetowej lub mobilnej.

Oprogramowanie:

• Systemy operacyjne Windows, Linux, Android.
• Środowiska programistyczne Visual Studio, Android Studio, Angular SJ.
• Środowiska wizualizacji Hyper-V, VirtualBox, Docker(/Kubernetes).

103600 - Instytut Telekomunikacji

103600 - Instytut Telekomunikacji