Модель данных базовой архитектуры

Базовая модель данных архитектуры ( CADM ) в корпоративной архитектуре — это логическая модель данных информации, используемая для описания и построения архитектур. ^[2]

CADM по сути является общей схемой базы данных , определенной в рамках архитектуры Министерства обороны США DoDAF . Она была первоначально опубликована в 1997 году как логическая модель данных для архитектурных данных. ^[3]

Основная модель данных архитектуры (CADM) предназначена для сбора информации об архитектуре DoDAF в стандартизированной структуре. ^[4] CADM была разработана для поддержки требований к данным DoDAF. CADM определяет сущности и отношения для элементов данных архитектуры DoDAF , которые обеспечивают интеграцию внутри и между описаниями архитектуры. Таким образом, CADM поддерживает обмен информацией об архитектуре между областями миссии, компонентами, а также федеральными и коалиционными партнерами, тем самым способствуя взаимодействию данных архитектур. ^[5]

CADM является критически важным аспектом возможности интеграции архитектур в соответствии с DoDAF. Это включает использование общих определений элементов данных, семантики и структуры данных для всех сущностей или объектов описания архитектуры. Использование базового CADM добросовестно связывает общие объекты в нескольких представлениях. Соблюдение фреймворка, которое включает соответствие с текущей утвержденной версией CADM, обеспечивает как общий подход к разработке архитектур, так и базовую основу для связывания архитектур. Соответствие CADM гарантирует использование общих элементов данных архитектуры (или типов). ^[5]

CADM была первоначально опубликована в 1997 году как логическая модель данных для архитектурных данных. Она была пересмотрена в 1998 году для соответствия всем требованиям C4ISR Architecture Framework Version 2.0.1. Как логическая модель данных, первоначальная CADM предоставляла концептуальное представление о том, как организована архитектурная информация. Она идентифицировала и определяла сущности, атрибуты и отношения. CADM развивалась с 1998 года, так что теперь у нее есть физическое представление, предоставляющее типы данных, сокращенные физические имена и значения доменов, которые необходимы для реализации базы данных. Поскольку CADM также является физической моделью данных , она представляет собой проект базы данных и может использоваться для автоматического создания баз данных. ^[3]

CADM v1.01 был выпущен с DoD Architecture Framework v1.0 в августе 2003 года. Эта версия DoDAF реструктурировала C4ISR Framework v2.0, чтобы предложить руководство, описания продуктов и дополнительную информацию в двух томах и настольной книге. Она расширила применимость принципов и практик архитектуры ко всем областям миссии, а не только к сообществу C4ISR. В этом документе рассматривались использование, интегрированные архитектуры, политика DoD и федеральная политика, ценность архитектуры, меры архитектуры, процессы поддержки принятия решений DoD, методы разработки, аналитические методы и CADM v1.01, и был сделан шаг в сторону подхода на основе репозитория, сделав акцент на элементах данных архитектуры, которые включают продукты архитектуры. ^[5]

CADM v1.5 был предварительно выпущен с DoD Architecture Framework, v1.5 в апреле 2007 года. DoDAF v1.5 был развитием DoDAF v1.0 и отражает и использует опыт, который компоненты DoD приобрели при разработке и использовании описаний архитектуры. Эта переходная версия предоставила дополнительные указания о том, как отражать сетецентрические концепции в описаниях архитектуры, включает информацию об управлении данными архитектуры и объединении архитектур через департамент, а также включает предварительную версию CADM v1.5, упрощенную модель предыдущих версий CADM, которая включает сетецентрические элементы. Предварительная версия CADM v1.5 также обратно совместима с предыдущими версиями CADM. Наборы данных, созданные в соответствии со словарем CADM v1.02/1.03, могут быть выражены точно и полностью с использованием конструкций CADM v1.5. ^[5]

Примечание: Для DoDAF V2.0 метамодель DoDAF (DM2) работает над заменой базовой модели данных архитектуры (CADM), которая поддерживала предыдущие версии DoDAF. DM2 — это конструкция данных, которая облегчает читателю понимание использования данных в документе архитектуры. CADM может продолжать использоваться для поддержки архитектур, созданных в предыдущих версиях DoDAF.

Основные элементы модели данных базовой архитектуры описываются следующим образом: ^[3]

• Ядро  : основные элементы информации об архитектуре, которые необходимо разрабатывать, проверять и поддерживать и которые должны быть доступны для совместного использования всеми участниками архитектурного процесса для достижения архитектурных целей (например, взаимодействия, оптимизации инвестиций).
• Данные об архитектуре  : возможные части архитектурных продуктов и соответствующие аналитические инструменты в строгом определении частей (классов объектов), их свойств, особенностей или атрибутов, а также взаимосвязей.
• Модель данных : модель данных определяет объекты домена, их взаимосвязи и их свойства, обычно в целях проектирования базы данных. Существует три уровня моделей данных, от самого высокого до самого низкого: концептуальный, логический и физический. Концептуальные модели данных являются самым высоким уровнем. Они моделируют пользовательские концепции в терминах, знакомых пользователям. Детали могут быть опущены для улучшения ясности и фокусировки на пользователях. Логические модели более формальны, часто с учетом уникального представления данных (отсутствие избыточности или нормализация базы данных ), акцентом на семантическую четкость и исключительность (отсутствие перекрытия сущностей) и полноту на уровне домена. Логические модели данных не должны быть привязаны к конкретной системе управления базами данных (СУБД). Физические модели данных обычно являются наиболее подробными и имеют уровень, достаточный для создания базы данных. Физическая модель должна содержать всю информацию, необходимую для реализации. Физическая модель часто учитывает соображения производительности. ^[3]

DoDAF включает моделирование данных (CADM) и аспекты визуализации (продукты и представления) для поддержки анализа архитектуры. Модель данных DoDAF, CADM, определяет сущности данных архитектуры, отношения между ними и атрибуты сущностей данных, по сути, определяя «грамматику» для сообщества архитектуры. Она содержит набор «существительных», «глаголов» и «прилагательных», которые вместе с «грамматикой» позволяют создавать «предложения» об артефактах архитектуры, которые согласуются с DoDAF. CADM является необходимым аспектом архитектуры и обеспечивает смысл, стоящий за визуальными представлениями архитектуры (продуктами). Она позволяет эффективно сравнивать и совместно использовать данные архитектуры в рамках предприятия, способствуя общей полезности архитектур. CADM более подробно описывает следующие уровни модели данных: ^[5]

• Концептуальный  : моделирует пользовательские концепции в терминах, знакомых пользователям.
• Логическая  : более формальная модель, которая учитывает уникальное представление данных, акцент на семантической четкости и исключительности, а также полноту на уровне домена.
• Физический  : Моделирует всю информацию, необходимую для реализации базы данных.

Визуализация данных — это способ графического или текстового представления данных архитектуры для поддержки анализа принятия решений. DoDAF предоставляет продукты как способ представления базовых данных в удобной для пользователя форме. В некоторых случаях существующих продуктов DoDAF достаточно для представления требуемой информации. Независимо от того, как вы решите представить описание архитектуры, базовые данные (CADM) остаются неизменными, обеспечивая общую основу, на которую сопоставляются требования анализа. ^[5]

Как показано на рисунке, блоки представляют сущности, для которых собираются данные об архитектуре (представляющие таблицы при использовании для реляционной базы данных); они изображены открытыми блоками с квадратными углами (независимые сущности) или закругленными углами (зависимые сущности). Имя сущности находится снаружи и сверху открытого блока. Строки текста внутри блока обозначают атрибуты этой сущности (представляющие столбцы в таблице сущностей при использовании для реляционной базы данных). Горизонтальная линия в каждом блоке отделяет атрибуты первичного ключа (используемые для поиска уникальных экземпляров сущности) от неключевых описательных атрибутов. ^[1]

Символ с кругом и линией под ним указывает на подтипирование, для которого все сущности, соединенные ниже, являются неперекрывающимися подмножествами сущности, соединенной в верхней части символа. Отношения представлены пунктирными (неидентифицирующими) и сплошными (идентифицирующими) отношениями, в которых дочерняя сущность (ближайшая к сплошной точке) имеет ноль, один или много экземпляров, связанных с каждым экземпляром родительской сущности (другой сущности, соединенной линией отношения). ^[1]

Репозиторий архитектурных данных, отвечающий архитектурным продуктам DoDAF, содержит информацию об основных архитектурных элементах, таких как: ^[3]

• Операционными узлами могут быть организации, типы организаций и операционные (человеческие) роли. (Роль может быть навыком, профессией, профессиональной специальностью или должностью.)
• Оперативная деятельность , включая задачи, определенные в Универсальном совместном списке задач (UJTL).
• Информация и данные относятся к информации, предоставляемой базами данных доменов и другими источниками информационных активов (которые могут быть сетецентрическими) и системными данными, которые реализуют эту информацию. Эти источники информации и системные данные могут определять обмен информацией или детали для системных интерфейсов.
• Системные узлы относятся к узлам, связанным с физическими объектами, а также с системами, и могут быть объектами, платформами, блоками3 или местоположениями.
• Системы включают в себя семейства систем (FOS) и системы систем (SOS) и содержат программные и аппаратные элементы оборудования.
• Системные функции необходимы для операционной деятельности и выполняются одной или несколькими системами.
• Производительность относится к характеристикам производительности систем, системных функций, связей (т. е. физических связей), компьютерных сетей и системного обмена данными.
• Стандарты связаны с технологиями, системами, системными узлами и данными и относятся к техническим стандартам обработки информации, передачи информации, данных, безопасности и человеко-машинного интерфейса.
• Технологии включают будущие технологии и относятся к системам и новым стандартам, касающимся использования таких технологий.

Изображенные (концептуальные) отношения, показанные на этой диаграмме, включают в себя следующие (среди многих других): ^[3]

• Операционные узлы выполняют множество операционных действий.
• Операционным узлам требуется информация.
• Информация связана с системами и реализована в виде данных, которые связаны со стандартами.
• Системы выполняют системные функции.
• Системы имеют характеристики производительности; как системы, так и производительность могут относиться к выполняемой системной функции.

С помощью этих отношений можно представить многие типы архитектурной и связанной информации, такие как сети, информационные потоки, информационные требования, интерфейсы и т. д. ^[3]

Аналогом CADM в NASA является модель онтологии информации об исследовании NASA (NeXIOM), которая разработана для сбора и выразительного описания инженерных и программных данных, определяющих решения по программе исследования. NeXIOM предназначена для того, чтобы быть хранилищем, к которому могут обращаться различные инструменты моделирования и модели, которым необходимо обмениваться информацией и данными. ^[4]

• Медиа, связанные с Core Architecture Data Model на Wikimedia Commons