Идеи для бизнеса. Займы. Дополнительный заработок / Обращение и управление деньгами / Основы конфигурационного управления. Средства конфигурационного управления разработкой по. Единицы конфигурационного управления

Основы конфигурационного управления. Средства конфигурационного управления разработкой по. Единицы конфигурационного управления

31.07.2019

Аннотация: Понятие конфигурационного управления. Управление версиями. Понятие "ветки" проекта. Управление сборками. Средства версионного контроля. Единицы конфигурационного управления. Понятие baseline.

Проблема

Всем известно, что на крупных промышленных предприятиях, в магазинах, книжных издательствах и пр. существуют склады. Основная задача склада – обеспечить хранение и доступ к материальным активам : товарам , изделиям, книгам и пр. То есть различных материальных активов становится так много, что необходима специальная служба по их учету. Оказывается, что не достаточно складывать, например, все, имеющиеся в книгоиздательстве книги в специальную комнату и выдавать их владельцам тиража, когда они за ними придут. Книг оказывается очень много, а процедура выдачи тиража – не совсем тривиальной. Нужно, чтобы владелец принес большое количество сопроводительных документов, и все они должны быть проверены перед выдачей книг. А на самом складе необходимо поддерживать порядок, чтобы было возможно быстро найти нужные книги (как показывает опыт, они могут там довольно долго находиться). Еще более сложная процедура работы с книгами в библиотеке – там добавляются еще каталоги, распределенные книжные хранилища, необходимость поддерживать хорошее состояние книг, а также контролировать возврат их в библиотеку после определенного срока. Аналогичным образом работает склад на любом заводе, фабрике и т.д.

Рассмотрим теперь проект по разработке программного обеспечения . Что в нем является аналогом материальных активов на обычном производстве? Определенно, не столы и стулья, которыми пользуются разработчики. И даже не компьютеры, запчасти к ним и прочее оборудование. Учета и контроля, сродни складскому, требуют файлы проекта. В программном проекте их очень много – сотни и тысячи даже для относительно небольших проектов. Ведь создать новый файл очень легко. Многие технологии программирования поддерживают стиль, когда, например, для каждого класса создается свой отдельный файл.

Файл – это виртуальная информационная единица. В чем главное отличие файла от материальных единиц учета? В том, что у файла может быть версия , и не одна, и породить эти версии очень легко – достаточно скопировать данный файл в другое место на диске. В то время как материальные предметы существуют на складе сами по себе, и для них нет понятия версии. Да, может быть несколько однотипных предметов, разных заготовок изделия различной степени готовности. Но все это не то….. А версия файла – это очень непростой объект. Чем одна версия отличается от другой? Несколькими строчками текста или полностью обновленным содержанием? И какая из двух и более версий главнее, лучше? К этому добавляется еще и то, что многие рабочие продукты могут состоять из набора файлов, и каждый из них может иметь по несколько версий. Как собрать корректную версию продукта ?

В итоге в программном проекте начинают происходить мистические и загадочные события.

Тщательно оттестированная программа на показательных испытаниях не работает
Функциональность, о которой долго просил заказчик и которая была, наконец, добавлена в продукт, и новая версия торжественно отослана заказчику, таинственным образом исчезла из продукта.
На компьютере разработчика программа работает, а у заказчика – нет….

Разгадка проста – все дело в версиях файлов. Там, где все хорошо, присутствуют файлы одной версии, а там, где все плохо – другой. Но беда в том, что "версия всего продукта" – это абстрактное понятие. На деле есть версии отдельных файлов. Один или несколько файлов в поставке продукта имеют не ту версию – все, дело плохо. Необходимо управлять версиями файлов, а то подобная мистика может стать огромной проблемой.

Она серьезно тормозит внутреннюю работу. То разработчики и тестеры работают с разными версиями системы, то итоговая сборка системы требует специальных усилий всего коллектива. Более того, возможны неприятности на уровне управления. Различные курьезные ситуации, когда заявленная функциональность отсутствует или не работает (опять не те файлы послали!), могут сильно портить отношения с заказчиком. Недовольный заказчик может потребовать даже денежной компенсации за то, что возникающие ошибки слишком подолгу исправляются. А будет тут не долго, когда разработчики не могут воспроизвести и исправить ошибку, так как не могут точно определить, из каких же исходных текстов была собрана данная версия!

Итак, становится понятно, что в программных проектах необходима специальная деятельность по поддержанию файловых активов проекта в порядке. Она и называется конфигурационным управлением .

Выделим две основные задачи в конфигурационном управлении – управление версиями и управление сборками . Первое отвечает за управление версиями файлов и выполняется в проекте на основе специальных программных пакетов – средств версионного контроля . Существует большое количество таких средств – Microsoft Visual SourceSafe, IBM ClearCase, cvn, subversion и др. Управление сборками – это автоматизированный процесс трансформации исходных текстов ПО в пакет исполняемых модулей, учитывающий многочисленные настройки проекта, настройки компиляции , и интегрируемый с процессом автоматического тестирования . Эта процедура является мощным средством интеграции проекта, основой итеративной разработки.

Единицы конфигурационного управления

Так чем же мы управляем в рамках этой деятельности ? Любыми ли файлами, которые имеются в проекте? Нет, не любыми, а только теми, которые изменяются. Например, файлы с используемым в проекте покупным ПО должны себе спокойненько покоиться на CD - дисках или в локальной сети . Книги, документы с внешними стандартами, используемыми в проекте (например, в телекоммуникациях очень много разных стандартов на сетевые интерфейсы ) и пр. также должны просто храниться там, где каждый желающий их может взять. Как правило, такой информации в проекте немного, но, разумеется, она должна быть в порядке. Однако ради этого специальный вид деятельности в проекте не нужен.

Итак, конфигурационное управление имеет дело с меняющимися в процессе продуктами, состоящими из наборов файлов. Такие продукты принято называть единицами конфигурационного управления ( configuration management items ). Вот примеры:

пользовательская документация;
проектная документация;
исходные тексты ПО;
пакеты тестов;
инсталляционные пакеты ПО;
тестовые отчеты .

У каждой единицы конфигурационного управления должно быть следующее.

Структура – набор файлов. Например, пользовательская документация в html должна включать индекс-файл и набор html -файлов, а также набор вынесенных картинок ( gif или jpeg -файлы). Эта структура должна быть хорошо определена и отслеживаться при конфигурационном управлении – что все файлы не потеряны и присутствуют, имеют одинаковую версию, корректные ссылки друг на друга и т.д.
Ответственное лицо и, возможно, группу тех, кто их разрабатывает, а также более широкую и менее ответственную группу тех, кто пользуется этой информацией. Например, определенной программной компонентой могут в проекте пользоваться многие разработчики, но отвечать за ее разработку, исправление ошибок и пр. должен кто-то один.
Практика конфигурационного управления – кто и в каком режиме, а также в какое место выкладывает новую версию элемента конфигурационного управления в средство управления версиями, правила именования и комментирования элемента в этой версии, дальнейшие манипуляции с ним там и пр. Более высокоуровневые правила, связанные, например, с правилами изменения тестов и тестовых пакетов при изменении кода. Однако, где-то здесь лежит водораздел между конфигурационным управлением и иными видами деятельности в проекте
Автоматическая процедура контроля целостности элемента – например, сборка для исходных текстов программ. Есть не у всех элементов, например, может не быть у документации, тестовых пакетов.

Элементы конфигурационного управления могут образовывать иерархию . Пример представлен на рис. 6.1 .

Рис. 6.1.

Управление версиями

Управление версиями файлов . Поскольку программисты имеют дело с огромным количеством файлов, многие файлы в один момент могут быть необходимы нескольким людям и важно, чтобы все они постоянно составляли единую, как минимум , компилирующуюся версию продукта, необходимо, чтобы была налажена работа с файлами с исходным кодом. Также может быть налажена работа и с другими типами файлов . В этой ситуации файлы оказываются самыми младшими (по иерархии включения) элементами конфигурационного управления.

Управление версиями составных конфигурационных объектов. Понятие "ветки" проекта . Одновременно может существовать несколько версий системы – и в смысле для разных заказчиков и пр. (так сказать, в большом, настоящем смысле), и в смысле одного проекта, одного заказчика, но как разный набор исходных текстов. И в том и в другом случае в средстве управления версиями образуются разные ветки . Остановимся чуть подробнее на втором случае.

Каждая ветка содержит полный образ исходного кода и других артефактов , находящихся в системе контроля версий . Каждая ветвь может развиваться независимо, а может в определенных точках интегрироваться с другими ветвями. В процессе интеграции изменения, произведенные в одной из ветвей, полуавтоматически переносятся в другую. В качестве примера можно рассмотреть следующую структуру разделения проекта на ветки.

V1.0 – ветвь, соответствующая выпущенному релизу . Внесение изменений в такие ветви запрещены и они хранят образ кода системы на момент выпуска релиза.
Fix V1.0.1 – ветвь, соответствующая выпущенному пакету исправлений к определенной версии. Подобные ветви ответвляются от исходной версии, а не от основной ветви и замораживаются сразу после выхода пакета исправлений.
Upcoming (V1.1) – ветвь, соответствующая релизу , готовящемуся к выпуску и находящемуся в стадии стабилизации. Для таких ветвей, как правило, действуют более строгие правила и работа в них ведется более формально.
Mainline – ветвь, соответствующая основному направлению развития проекта. По мере созревания именно от этой ветви отходят ветви готовящихся релизов.
WCF Experiment – ветвь, созданная для проверки некоторого технического решения, перехода на новую технологию, или внесения большого пакета изменений, потенциально нарушающих работоспособность кода на длительное время. Такие ветви, как правило, делаются доступными только для определенного круга разработчиков и убиваются по завершению работ после интеграции с основной веткой.

Управление сборками

Итак, почему же процедура компиляции и создания exe dll файлов по исходникам проекта – такая важная процедура? Потому что она многократно в день выполняется каждым разработчиком на его собственном компьютере, с его собственной версией проекта. При этом отличается:

набор подпроектов, собираемых разработчиком; он может собирать не весь проект, а только какую-то его часть; другая часть либо им не используется вовсе, либо не пересобирается очень давно, а по факту она давно изменилась;
отличаются параметры компиляции .

При этом если не собирать регулярно итоговую версию проекта, то общая интеграция может выявить много разных проблем:

несоответствие друг другу различных частей проекта;
наличие специфических ошибок, возникших из-за того, что отдельные проекты разрабатывались без учета параметров

Применение средств конфигурационного управления (SCM - Software Configuration Management) тесно связано с методиками конфигурационного управления, которые существуют в рамках и определяются организацией процесса разработки ПО. Связь эта очень тесная, другими словами, организация процесса разработки и, главное, ее тенденции выражаются в конфигурационном управлении и его средствах. Вот об этих трех взаимосвязанных вещах и пойдет речь.

Что такое конфигурационное управление

Информация - одна из самых изменчивых вещей в мире. Но более всего изменчива информация на этапе разработки, поскольку эта деятельность как раз и заключается во внесении целенаправленных изменений. Групповая разработка, ставшая уже делом обычным, катастрофически увеличивает непостоянство системы и ее сложность.

Сложность информационных систем делает их недоступными непосредственному представлению. В порядке ли собственный костюм, легко проверить, взглянув в зеркало, но нет возможности охватить взглядом состояние реальных информационных систем, а если бы даже такая возможность была, то человеческое сознание просто не способно воспринимать системы такой сложности.

Сопровождать быстро и неочевидно меняющиеся информационные системы также трудно. Вы никогда не можете быть вполне уверены, что именно вы сопровождаете. Например, если вы сопровождаете некоторый программный продукт и кто-то вам звонит по телефону и сообщает о том, что в программе ошибка, то прежде всего вы спросите, в какой именно версии программы она обнаружена. Из-за непостоянства программного обеспечения пользователи имеют право требовать (и должны получать!) необходимые им изменения.

Основная проблема конфигурационного управления и состоит в управлении изменениями независимо от их сущности, в отличие от содержательной части разработки, где изменения важны именно в связи с их значением.

Проблема изменений для сложной системы может быть описана двояко: с точки зрения действий, совершаемых в процессе изменений, или с точки зрения объектов изменения, т. е. компонентов, составляющих конфигурацию. Я приведу два примера систем управления: управление действиями - бухгалтерский учет и управление компонентами - библиотечное дело.

Бухгалтерский учет как учет изменений. Что учитывает бухгалтерия? Многочисленные операции, состоящие в передаче денег и других материальных ценностей нематериальным способом. Учитываемые в бухгалтерии хозяйственные операции в совокупности образуют финансовое состояние хозяйствующего субъекта, - состояние почти столь же изменчивое, как и состояние в процессе разработки информационной системы. Нет ничего необычного в том, что механизм управления изменениями состояния - бухгалтерский учет - имеет много общего с конфигурационным управлением.

В обыденной жизни мы обычно обходимся без ведения специальных книг (т. е. бухгалтерии), но при мало-мальски усложненных операциях учет становится насущным делом.

Библиотечное дело как контроль компонентов конфигурации. Другая общепонятная аналогия конфигурационного управления - это библиотечное дело. В данном случае значим не учет действий по изменениям, как в бухучете, а контроль изменяемых данных. Подчеркнем, что данная аналогия не охватывает проблему образования конфигурации, т. е. совокупности состояний образующих ее (конфигурацию) объектов, поскольку для библиотеки, в отличие от программной системы, состояние хранилищ не так уж важно.

При работе с многочисленными потоками изменений среду изменений можно представить в виде объектов, временно предоставляемых пользователям (книга в библиотеке). Если в библиотеке книги выдаются не только для чтения, но и для записи (как, например, в Министерстве Правды Оруэлла), то этот образ неплохо отображает систему хранения версий. В действительности аналогия еще шире - в библиотеке могут быть различные залы, книга может быть занята, может выдаваться только через спецхран и т. д. Всему этому есть аналоги в области версионного хранения.

Так что же такое SCM? Наиболее простое и в то же время достаточно полное определение того, что такое конфигурационное управление, содержится в документации к PVCS.

“Конфигурационное управление, - считает фирма Intersolv (разработчик PVCS), - это организация изменений и управления изменением компонентов в процессе разработки программного обеспечения”.

Это некоторая сквозная деятельность (активность, “вспомогательный процесс” в терминологии стандарта ISO 12207-1), выполняемая в течение всего производственного процесса. Определение не учитывает конфигурационного управления на этапе поддержки информационной системы, но оно вполне достаточно для выявления характерных черт SCM.

За этим простым, на первый взгляд, определением стоит достаточно много: во-первых, каждодневная деятельность по контролю и учету изменений; во-вторых, организация деятельности - процедуры, выраженные в методиках и других документах, управляющих конфигурационным управлением; в-третьих, средства автоматизации, реализующие эти методики и процедуры; в-четвертых, отнюдь не простая и не очевидная проблема налаживания учета в рамках данной конкретной разработки; в пятых, процесс разработки в целом, только рассматриваемый с определенной точки зрения.

Проблема автоматизации конфигурационного управления

Конфигурационное управление как проблема учета и контроля в сложных программных системах имеет достаточно богатую историю. Сначала задача управления конфигурацией решалась организационными мерами и технически выглядела таким образом: носители с компонентами конфигурации хранились на специальных полках или копировались в специальные каталоги файловой системы. Однако современные системы настолько сложны, что эти методы не работают. Поэтому была поставлена и успешно решена задача автоматизации основных действий конфигурационного управления в условиях групповой разработки сложных систем. Сейчас при разработке на первый план выходит проблема интеграции средств автоматизации различных действий в рамках конфигурационного управления между собой и проблема интеграции со средствами автоматизации других действий (не конфигурационного управления). В результате, по-видимому, будет создано интегрированное средство автоматизации процесса разработки в целом.

Дисциплина конфигурационного управления. Прежде всего, конфигурационное управление существует как дисциплина, изложенная в стандартах. Из них можно отметить следующие:

Стандарт IEEE Std-828 и заменивший его IEEE Std-1042;

Стандарт ANSI, основанный на IEEE Std-828.

Стандарт ISO 12207, основанный на IEEE Std-828.

На основании упомянутых (или иных - например, корпоративных) стандартов для каждого проекта разрабатываются документы, содержащие в себе методику конфигурационного управления. Эти стандарты и методики учитывают сложный характер современной групповой разработки программных проектов. В SCMP (SoftWare Configuration Management Plan) детально расписываются все действия, обязанности и ответственность участников проекта по отношению к SCM.

Действующие в России стандарты (19-я и 34-я серии ГОСТов) не содержат предписаний, касающихся конфигурационного управления, хотя советская программная инженерия выработала оригинальные подходы - достаточно упомянуть сборочное программирование, представляющее собой систему как проектирования, так и конфигурационного управления. В отсутствие национальных стандартов должны применяться стандарты международные, в частности, по отношению к конфигурационному управлению документом прямого действия является ISO 12207-2.

Организация процесса разработки. Современные способы организации разработки ПО далеки от наивного представления о программе, как о результате того, что программист что-то пишет.

Принято считать, что разработка состоит из ряда этапов жизненного цикла. Иногда эти этапы как бы накладываются один на другой и сливаются, но чаще всего существуют в виде различных действий, выполняемых в разное время или разными членами коллектива разработчиков. Кроме действий, соответствующих основным этапам жизненного цикла, в разработке будут существовать и другие - контроль качества, планирование и конфигурационное управление.

Это разделение процесса разработки на “действия” (терминология ISO 12207-1), соответствующее этапам жизненного цикла, дополняется распределением задач по отдельным исполнителям и группам. Разнообразие действий, задач и исполнителей образует среду современной организации разработки.

Средства автоматизации конфигурационного управления. Для автоматизации многих действий конфигурационного управления разработаны многочисленные программные средства.

Ниже мы будем рассматривать почти исключительно PVCS. Средства PVCS очень широко распространены и фактически стали стандартом в области конфигурационного управления. Мне даже приходилось слышать, как SourceSafe (средство версионного хранения фирмы Microsoft) называли PVCS’ом.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ ПО И КОНФИГУРАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ

С точки зрения конфигурационного управления разработка ПО выглядит как непрерывный поток коллективно совершаемых изменений. Чтобы описать такую ситуацию, нужно ответить на следующие вопросы:

Куда вносятся изменения?

Кто вносит изменения?

Какова процедура внесения изменений?

Как процедура внесения изменений связана с объектом изменения, этапом разработки, лицом, вносящим изменения?

Жизненный цикл. Жизненный цикл современной разработки состоит из ряда стадий (фаз), на которых могут изменяться не только исходные коды, но и другие объекты.

Рассмотрим вначале каскадный жизненный цикл разработки ПО. В нем выделяют обычно следующие этапы:

Анализ требований (на этом этапе создаются и изменяются текстовые документы, содержащие требования к системе, часто эти документы могут содержать диаграммы той или иной методики анализа);

Проектирование (на этом этапе создается и/или изменяется представление о создаваемой программной системе в виде тех или иных методик проектирования; также на этапе детального проектирования (дизайна) могут создаваться первоначальные версии исходных текстов;

Кодирование (на этом этапе создаются и изменяются исходные тексты, а также исполняемые, т. е. коды, непосредственно используемые для исполнения машиной [если они отличны от исходных кодов]);

Тестирование (на этом этапе создаются тестовые процедуры, включая тестовые данные, а также результаты их выполнения);

Сопровождение (на этом этапе изменения как таковые не вносятся [внесение изменений здесь можно рассматривать как кратковременный откат к предшествующим этапам], основной рассматриваемый объект - выпускаемые версии).

При переходе от этапа к этапу могут появляться новые объекты SCM, поэтому именно в этих точках (baselines) особенно важны процедуры идентификации, которые выявляют объекты SCM, обозначают их уникальным образом и тем самым вводят в систему конфигурационного управления.

В действительности жизненный цикл разработки может весьма отличаться от каскадного, но в нем всегда можно выделить действия, которые соответствуют рассмотренным этапам.

Изменения. На каждом этапе жизненного цикла могут возникать запросы на изменения. Обычно считается, что эти запросы не формализуются в отношении тех объектов, которые массово изменяются на этом этапе (за одним исключением, которое будет описано в разделе “Метрики и управление проектом”). Так, изменения в исходном коде на этапе кодирования будут вноситься непосредственно. Если же на этапе кодирования возникнет запрос на изменение в дизайне, то этот запрос оформляется принятой процедурой регистрации и прохождения изменения.

Процедура прохождения изменения обычно документируется в методике конфигурационного управления (SCMP) и зависит от масштаба вносимых изменений.

Изменяемые данные. Объекты конфигурационного управления мы рассматриваем как логически выделенные части системы. Физическая их реализация может быть разнообразной - файлы, группы файлов (соответствующих одному объекту конфигурационного управления), содержимое базы данных, репозитория или даже бумажные документы.

Организация хранения объектов конфигурационного управления - один из важнейших вопросов конфигурационного управления. Исторически именно его решали методики конфигурационного управления. Ядром большинства средств SCM являются средства хранения версий.

Георгий Серяков

(Окончание следует)

контроль компонентов услуг и конфигурационных единиц, а также предоставление достоверной информации о состоянии услуг и инфраструктур. Процесс фактически осуществляет инвентаризацию активов и назначение ответственных за их контроль .

Управление конфигурациями отвечает за то, чтобы отдельные компоненты услуги, системы или продукта, были должным образом определены, снабжены всем необходимым и контролировались. Процесс также контролирует все изменения компонентов. Он предоставляет модель конфигураций со всеми связями между активами и конфигурациями. Объектом рассмотрения является Конфигурационная единица .

Конфигурационная единица (Configuration Item или CI) - любой компонент , который нуждается в управлении для того, чтобы предоставлять услугу. Информация о каждой КЕ регистрируется в форме Записи о КЕ в Системе управления конфигурациями и поддерживается актуальной в течение всего жизненного цикла процессом Управления конфигурациями. КЕ находятся под контролем Управления изменениями. Типичными примерами КЕ являются услуги, оборудование, программное обеспечение , здания, люди и документы, такие как Процессная документация и Соглашения об уровне услуг ( SLA ).

Для того чтобы управлять конфигурационными единицами, их нужно определить и классифицировать. ITIL рекомендует следующие категории:

СI жизненного цикла - бизнес-кейс, планы сервис-менеджмента, проектная документация, планы релизов, изменений и тестирования. Эти конфигурационные единицы предоставляют полную картину об услугах поставщика и их предоставлении, ожидаемых выгод от использования, затратах и сроках релиза.
CI услуг:
- возможности услуг - управление, организация, процессы, знания, люди;
- ресурсы услуг - капитал, системы, приложения, информация, данные, инфраструктуры и т.п.;
- модель услуг;
- пакет услуг;
- пакет релизов;
- критерии приемки услуг.
CI организации. Некоторая документация определяет характеристики CI, некоторая сама является CI и требует контроля, например, стратегия бизнеса или политика организации;
внутренние СI - материальные и нематериальные активы, которые необходимы для предоставления и управления услугами;
внешние CI - требования заказчиков, соглашения, релизы поставщиков и внешние услуги;
CI интерфейсов - активы, необходимые для предоставления услуг "от начала до конца" в рамках Интерфейса поставщика услуг. Интерфейс поставщика услуг (Service Provider Interface или SPI) - интерфейс между поставщиком услуг и пользователем, заказчиком, бизнес-процессом, или поставщиком. Анализ интерфейсов поставщика услуг помогает координировать сквозное управление услугами.

Рассмотрим подробнее деятельности, представленные на рис. 8.4 .

Управление и планирование

Не существует единого шаблона для осуществления SACM. Менеджеры каждой организации устанавливают уровень Управления конфигурациями, приемлемый для конкретного случая и то, как его можно достичь. Это отображается в Плане управления конфигурациями.

Идентификация конфигураций

Для идентификации конфигураций важно:

определить, как будут категорироваться активы и конфигурационные единицы;
определить подход к идентификации и наименованию всех активов и конфигурационных единиц;
определить роли и ответственности для владельцев конфигурационных единиц отдельных типов в рамках этапов жизненного цикла, например, владелец услуги в процессе релиза.

Деятельность в рамках идентификации конфигураций включает в себя:

определение и документирование критериев выбора конфигурационных единиц и составляющих их компонентов;
выбор конфигурационных единиц и их компонентов на основе установленных критериев;
назначение уникальных идентификаторов для выбранных конфигурационных единиц;
определение атрибутов для каждой конфигурационной единицы;
определение для каждой конфигурационной единицы момента, когда она поступает в Управление конфигурациями;
определение владельца, ответственного за каждую конфигурационную единицу.

Модель конфигураций должна включать в себя связи и позицию каждой конфигурационной единицы. Важной частью Управления конфигурацией является определение уровня контроля для каждой конфигурационной единицы. Для этого применяется иерархический подход, так как каждая CI может являться частью другой CI или группы CI. Например, база данных может использоваться многими приложениями. Конфигурационные единицы нижних уровней не подвержены детальному контролю и аудиту. Например, клавиатуры, используемые в организации, могут послужить примером CI нижнего уровня. Важно отметить, что в зависимости от конкретной организации, критерии выбора CI нижнего уровня отличаются. Например, в здании ООН работает множество людей, говорящих на разных языках. Для их удобства используются разные клавиатуры - с английской, русской, итальянской и другими раскладками. Следовательно, для ООН информация о клавиатурах является относительно критичной и клавиатура как CI не находится на нижнем уровне иерархии.

Всем конфигурационным единицам необходимо назначить имена, состоящие из идентификатора и версии. Имена должны быть уникальными. Помимо этого все физическое оборудование должно иметь бирки, по которым их можно будет легко идентифицировать.

Атрибуты конфигурационных единиц описывают характеристики, значимые в рамках SACM. В базе данных должны содержаться атрибуты каждой конфигурационной единицы. ITIL выделяет следующие стандартные атрибуты:

уникальный идентификатор;
тип CI;
имя/описание;
версия;
расположение;
дата поставки;
детали лицензии (в частности, дата ее истечения);
владелец/куратор;
статус;
поставщик/источник;
документация;
данные истории, например, аудиторские отчеты;
тип связей;
соответствующий SLA.

Чаще всего характеристики CI содержатся в документации к ней. Связи конфигурационных единиц отражают то, как они взаимодействуют друг с другом в процессе предоставления услуг. Информация о связях хранится в CMS .

Основные связи между CI:

CI является частью другой CI. Например, сервер является частью инфраструктуры сайта. Это отношение "родитель-ребенок";
CI соединен с другим CI. Например, персональный компьютер соединен с локальной сетью;
CI использует другой CI. Например, программа использует модуль другой программы;
CI установлена на другую CI, например, Microsoft Excel на персональный компьютер.

CI может иметь множество связей. Например, быть частью другой CI и одновременно использоваться другими CI.

Контроль конфигураций

Контроль конфигураций предоставляет механизмы контроля для конфигураций. CI не может быть перемещена, изменена, удалена без соответствующего контроля. Процедуры и политики контроля включают в себя:

лицензионный контроль - проверяет количество людей, которые используют лицензионный продукт, следит за тем, чтобы в организации не использовались нелицензионные продукты, следит за сроками истечения лицензий и т.п.;
управление изменениями;
контроль версий активов, программного и аппаратного обеспечения, релизов, сборок и т.п.;
контроль активов - возможности, место хранения, CMS;
контроль сборки с использованием документации от CMS;
поддержка и миграция электронных данных и информации;
формирование базы активов и конфигурационных единиц перед релизом;
контроль развертывания;
инсталляция;
управление целостностью Библиотеки эталонного ПО. Библиотека эталонного ПО (Definitive Media Library (DML) - одно или несколько защищенных хранилищ, в которых находятся определенные и авторизованные версии всех конфигурационных единиц, относящиеся к программному обеспечению. DML также может содержать CI, ассоциированные с ПО, такие как лицензии и документация. DML является логически единым хранилищем, даже если физически места хранения распределены. Все программное обеспечение в DML находится под контролем Управления изменениями и Управления релизами, должно быть зарегистрировано в Системе управления конфигурациями. В релизе может быть использовано только программное обеспечение из DML[

Конфигурационное управление имеет дело с меняющимися в процессе продуктами, состоящими из наборов файлов. Такие продукты принято называть единицами конфигурационного управления (configuration management items ). Вот примеры:

пользовательская документация;
проектная документация;
исходные тексты ПО;
пакеты тестов;
инсталляционные пакеты ПО;
тестовые отчеты .

У каждой единицы конфигурационного управления должно быть следующее.

Структура – набор файлов. Например, пользовательская документация в html должна включать индекс-файл и набор html -файлов, а также набор вынесенных картинок (gif или jpeg -файлы). Эта структура должна быть хорошо определена и отслеживаться при конфигурационном управлении – что все файлы не потеряны и присутствуют, имеют одинаковую версию, корректные ссылки друг на друга и т.д.
Ответственное лицо и, возможно, группу тех, кто их разрабатывает, а также более широкую и менее ответственную группу тех, кто пользуется этой информацией. Например, определенной программной компонентой могут в проекте пользоваться многие разработчики, но отвечать за ее разработку, исправление ошибок и пр. должен кто-то один.
Практика конфигурационного управления – кто и в каком режиме, а также в какое место выкладывает новую версию элемента конфигурационного управления в средство управления версиями, правила именования и комментирования элемента в этой версии, дальнейшие манипуляции с ним там и пр. Более высокоуровневые правила, связанные, например, с правилами изменения тестов и тестовых пакетов при изменении кода.
Автоматическая процедура контроля целостности элемента – например, сборка для исходных текстов программ. Есть не у всех элементов, например, может не быть у документации, тестовых пакетов.

Элементы конфигурационного управления могут образовывать иерархию .

Управление версиями файлов . Поскольку программисты имеют дело с огромным количеством файлов, многие файлы в один момент могут быть необходимы нескольким людям и важно, чтобы все они постоянно составляли единую версию продукта, необходимо, чтобы была налажена работа с файлами с исходным кодом. Также может быть налажена работа и с другими типами файлов . В этой ситуации файлы оказываются самыми младшими (по иерархии включения) элементами конфигурационного управления.

Каждая ветка содержит полный образ исходного кода и других артефактов , находящихся в системе контроля версий . Каждая ветвь может развиваться независимо, а может в определенных точках интегрироваться с другими ветвями. В процессе интеграции изменения, произведенные в одной из ветвей, полуавтоматически переносятся в другую. В качестве примера можно рассмотреть следующую структуру разделения проекта на ветки.

V1.0 – ветвь, соответствующая выпущенному релизу . Внесение изменений в такие ветви запрещены и они хранят образ кода системы на момент выпуска релиза.
Fix V1.0.1 – ветвь, соответствующая выпущенному пакету исправлений к определенной версии. Подобные ветви ответвляются от исходной версии, а не от основной ветви и замораживаются сразу после выхода пакета исправлений.
Upcoming (V1.1) – ветвь, соответствующая релизу , готовящемуся к выпуску и находящемуся в стадии стабилизации. Для таких ветвей, как правило, действуют более строгие правила и работа в них ведется более формально.
Mainline – ветвь, соответствующая основному направлению развития проекта. По мере созревания именно от этой ветви отходят ветви готовящихся релизов.
WCF Experiment – ветвь, созданная для проверки некоторого технического решения, перехода на новую технологию, или внесения большого пакета изменений, потенциально нарушающих работоспособность кода на длительное время. Такие ветви, как правило, делаются доступными только для определенного круга разработчиков и убиваются по завершению работ после интеграции с основной веткой.

Сборка (построение.exe или dll файла) объединяет множество файлов, разработанных разными программистами. В связи с этим процедуру сборки проекта часто автоматизируют, то есть выполняют не из среды разработки , а из специального скирпта – build -скрипта . Этот скрипт используется тогда, когда разработчику требуется полная сборка всего проекта. А также он используется в процедуре непрерывной интеграции (continues integration ) – то есть регулярной сборке всего проекта (как правило – каждую ночь). Как правило, процедура непрерывной интеграции включает в себя и регрессионное тестирование , и часто – создание инсталляционных пакетов.

Тестировщики должны тестировать по возможности итоговую и целостную версию продукта, так что результаты регулярной сборки оказываются очень востребованы. Кроме того, наличие базовой, актуальной, целостной версии продукта позволяет организовать разработку в итеративно-инкрементальном стиле, то есть на основе внесения изменений. Такой стиль разработки называется baseline -метод.

Baseline – это базовая, последняя целостная версия некоторого продукта разработки, например, документации, программного кода и т.д. Подразумевается, что разработка идет не сплошным потоком, а с фиксацией промежуточных результатов в виде текущей официальной версии. Принятие такой версии сопровождается дополнительными действиями по оформлению, сглаживанию, тестированию, включению только законченных фрагментов и т.д. Этот результат можно посмотреть, отдать тестировщикам, передать заказчику и т.д. Baseline служит хорошим средством синхронизации групповой работы.

Baseline может быть совсем простой – веткой в средстве управления версиями, где разработчики хранят текущую версию своих исходных кодов. Единственным требованием в этом случае может быть лишь общая компилируемость проекта.

Baseline может также поддерживаться непрерывной интеграцией.

Важно, что Baseline (не должна устанавливаться слишком рано. Сначала нужно написать какое-то количество кода, чтобы было что интегрировать. Кроме того, вначале много внимания уделяется разработке основных архитектурных решений, и целостная версия оказывается не востребованной. Но начиная с какого-то момента она просто необходима. Какой этот момент – решать членам команды. Наконец, существуют проекты, где автоматическая сборка не нужна вовсе – это простые проекты, разрабатываемые небольшим количеством участников, где нет большого количество исходных текстов программ, проектов, сложных параметров компиляции .

Стандартизация в современном бизнесе и промышленности . Развитие мирового рынка привело к тому, что многие товары и услуги стали распространяться по всему миру, стали развиваться глобальные сервисы, в частности, телекоммуникационные, банковские. Для того, чтобы устранить технические барьеры в промышленности, торговле и бизнесе, которые возникли вследствие того, что в разных странах для одних и тех же технологий и товаров действовали разнородные стандарты, стали создаваться национальные и международные комитеты по стандартизации. Остановимся на самых известных международных комитетах.

1865 год – образован комитет, который ныне называется ITU (International Telecommunication Union ). Сейчас штаб-квартира в Женеве (Швейцария), а ITU является частью ООН. Его основная задача – стандартизация телекоммункационных протоколов и интерфейсов с целью поддержания и развития глобальной мировой телекоммуникационной сети . Самыми известными стандартами ITU являются:

ISDN (цифровая телефонная связь, объединяющая телефонные сервисы и передачу данных ),
ADSL (широко известная модемная технология, позволяющая использовать телефонную линию для выхода в Интернет , не блокируя при этом обычного телефонного сервиса ),
OSI (модель открытого 7-уровневого сетевого протокола , на которой базируются все современные стандартные сетевые интерфейсы и протоколы ; также является стандартом ISO ),
языки визуального проектирования телекоммуникационных систем, SDL и MSC , влившиеся позднее в UML .

Многие стандарты ITU переводятся на русский язык и превращаются в российские стандарты в виде ГОСТов.

1946 год – создана организация ISO (International Organization for Standardization ). Цель – содействие развитию стандартизации, а также смежных видов деятельности в мире с целью обеспечения международного обмена товарами и услугами, способствование и развитие сотрудничества в интеллектуальной, научно-технической и экономической областях. К настоящему времени создано около 17 000 стандартов в самых разных областях промышленности – продовольственные и иные товары, различное оборудование, банковские сервисы и т.д. Вот некоторые стандарты.

Серия стандартов ISO 9000 . Направлены на стандартизацию качества товаров и услуг. Определение качества, определение системы поддержки качества на всех жизненных фазах изделия, товара, услуги (проектирование, разработка, коммерциализация, установка и обслуживание), описание процедур по улучшению деятельности компании, промышленного производства.
ISO /IEC 90003:2004 – адаптация стандартов ISO 9000 к производству ПО в русле обеспечения качества в жизненном цикле ПО.
ISO 9126:2001 – определение качественного ПО и различных атрибутов, описывающих это качество.

Многие стандарты ISO переводятся на русский язык и превращаются в российские стандарты в виде ГОСТов. Имеется много стандартов в области информационных технологий , а также несколько – в области программной инженерии . На соответствие стандартам ISO существует сертификация. В частности, компании сертифицируются на соответствие стандартам ISO 9000 , то есть на качественный процесс разработки ПО.

1988 год, образование организации ETSI (European Telecommunications Standards Institute), штаб-квартира в г. София Антиполис (Франция). Является независимой, некоммерческой, организацией по стандартизации в телекоммуникационной промышленности (изготовители оборудования и операторы сети) в Европе. Самые известные стандарты – GSM , система профессиональной мобильной радиосвязи TETRA .

Остановимся теперь на ряде комитетов, непосредственно связанных с разработкой ПО.

1984 год – создание SEI (Software Engineering Institute) на базе университета Карнеги-Меллон в г.Питсбурге (США). Инициатор и главный спонсор – министерство обороны США. Основная задача – стандартизация в области программной инженерии , выработка критериев для сертификации надежных и зрелых компаний (что в первую очередь интересует Минобороны США для выполнения его заказов). Самые известные продукты – стандарт CMM , CMMI , разработки в области семейства программных продуктов (product lines). Эти продукты шагнули далеко за пределы военных разработок США, их использование и развитие стало международной деятельностью. Некоторые продукты SEI стандартизованы такжеISO . На соответствие CMM /CMMI проводится сертификация.
1963 год – создание IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers ). Ведет историю с конца XIX века, в контексте промышленной стандартизацией в США. Сейчас IEEE международная некоммерческая ассоциация специалистов в области техники, мировой лидер в области разработки стандартов по радиоэлектронике и электротехнике. Штаб-квартира в США, существуют многочисленные подразделения в разных странах, включая Россию. IEEE издаёт третью часть мировой технической литературы, касающейся применения радиоэлектроники, компьютеров, систем управления, электротехники, в том числе (январь 2008) 102 реферируемых научных журнала и 36 отраслевых журналов для специалистов, проводит в год более 300 крупных конференций, принимала участие в разработке около 900 действующих стандартов.
1989 год – группа американских IT-компаний (в том числе Hewlett Packard, Sun Microsystems , Canon ) организовали OMG (Object Management Group ). Сейчас включает около 800 компаний членов. Основное направление - разработка и продвижение объектно-ориентированных технологий и стандартов, в том числе для создания платформо-независимых программных приложений уровня предприятий. Известные стандарты CORBA , UML , MDA .

Все эти комитеты и организации включают программную инженерию в сферу своей деятельности, сотрудничают, выпускают совместные стандарты, используют наработки друг друга и т.д.

Стандартизация качества . С точки зрения тестирования ПО нас интересует в этих стандартах стандартизация качества (как контекст тестирования) – сначала выпускаемой продукции, а потом и процессов по ее разработке. Здесь срабатывает идея о том, что качественного результата не создать без качественного процесса. Обеспечение качества является более общим контекстом для тестирования.

Качество продукта или сервиса , предназначенного потребителю, определяется в стандарте ISO 9000 :2005 как степень соответствия его характеристик требованиям - обязательным или подразумеваемым.

Методы обеспечения качества ПО . Не претендуя на абсолютную полноту , перечислим различные способы контроля качества , используемые на практике при разработке ПО.

Наладка качественного процесса, другими словами совершенствование процесса. Для комплексного улучшения процессов в компании (подход technology push ) компаниями-разработчиками ПО используются стандарты CMM /CMMI , а также по стандартам серии ISO 9000 (с последующей официальной сертификацией ). Применяются и локальные стратегии, менее дорогостоящие и более направленные на решение отдельных проблем (подход organization pull ).
Формальные методы 1) – использование математических формализмов для доказательства корректности , спецификации, проверки формального соответствия, автоматической генерации и т.д.:

доказательство правильности работы программ,
проверка на моделях определенных свойств (model cheking),
статический анализ кода по дереву разбора программы (например, проверка корректности кода по определенным критериям – аккуратная работа с памятью, поиск мертвого кода и пр.),
модельно-ориентированное тестирование (model-based testing ): автоматическая генерация тестов и тестового окружения по формальным спецификациям требований к системе) и т.д.

На практике применяются ограниченно из-за необходимости серьезной математической подготовки пользователей, сложности в освоении, большой работы по развертыванию . Эффективны для систем, имеющих повышенные требования к надежности. Также имеются случаи эффективного использования средств, основанных на этих методах, в руках высококвалифицированных специалистов.

Исследование и анализ динамических свойств ПО. Например, широко используется профилирование – исследование использования системой памяти, ее быстродействие и др. характеристик путем запуска и непосредственных наблюдений в виде графиков , отчетов и пр. В частности, этот подход используется при распараллеливании программ, при поиске "узких" мест. Еще пример – область, называемая "моделирование и анализ производительности " (performance modeling and analysis ). Здесь моделируется нагрузочное окружение системы (число одновременных пользователей системы, сетевой трафик и пр.) и наблюдается поведение системы.
Обеспечение качества кода. Сюда относится целый комплекс различных мероприятий и методов. Вот некоторые, самые известные из них.

Разработка стандартов оформления кода в проекте и контроль за соблюдением этих стандартов. Сюда входят правила на создание идентификаторов переменных , методов и имен классов, на оформление комментариев, правила использования стандартных для проекта библиотек и т.д.
Регулярный рефакторинг для предотвращения образования из кода "вермишели". Существует тенденция ухудшения структуры кода при внесении в него новой функциональности, исправления ошибок и пр. Появляется избыточность , образуются неиспользуемые или слабо используемые фрагменты , структура становится запутанной и трудной для понимания. Рефакторинг – это регулярная деятельность по переписыванию кода, но не с целью добавления новой функциональности, а для улучшения его структуры. Рефакторинг появился в контексте "гибких" методов, в данный момент активно поддерживается различными средами разработки ПО.
Различные варианты инспекции кода, например, техника peer code review . Последняя заключается в том, что код каждого участника проекта, выборочно, читается и обсуждается на специальных встречах (code review meetings), и делается это регулярно. Практика показывает, что в целом код улучшается.
Еcть еще такой подход, как "вычитка" кода, используемый, например, при разработке критических систем реального времени. Ею занимаются также разработчики, но их роль в данном проекте – вычитка, а не разработка.

Тестирование. Самый распространенный способ контроля качества ПО, представленный, фактически, в каждом программном проекте.

Конфигурация - это знание о том, какова работающая (актуальная) система, выделенная из множества ее возможных вариантов. Конфигурация находится под контролем, если конфигурация определения системы соответствует конфигурации воплощения системы . Если какие-то части этих конфигураций не соответствуют друг другу, то говорят о конфигурационных коллизиях .

Управление конфигурацией (configuration management) - техническая дисциплина системной инженерии, обеспечивающая поддержание надлежащей (задуманной, одобренной) конфигурации системы во время всего её жизненного цикла. Если говорить попроще, то управление конфигурацией - это практика, обеспечивающая на протяжении всего жизненного цикла совместимость версий (отсутствие коллизий!) и полноту частей системы (отсутствие коллизий!).

Управление конфигурацией - практика системноинженерного менеджмента - она занимается поддержанием целостности системы на протяжении всего ЖЦ. В рамках этой практики выпускаются различные виды спецификаций закупаемого/изготавливаемого оборудования/изделий - BOM (bill of materials, список комплектующих).

Отнесение управления конфигурацией к системной инженерии означает, что конфигурация обязательно относится ко всей системе.

Управляющий конфигурацией - системный инженер, наряду с инженером по требованиям, системным архитектором, интегратором.

Основные понятия

Управление конфигурацией включает в себя следующие понятия:

базис (configuration baseline) - исходная (утвержденная) конфигурация. Базис определяется на следующих этапах:

Базис	Определяется на этапе	Тип спецификации	Характеристики	Описываемый элемент
Функциональный	Выбор концепции	A	Функциональные спецификации	Система
Физический (Allocated)	Техническое проектирование	B	Проектная документация	Элемент конфигурации
Продукции (Product)	Техническое проектирование	C, D, E	Производственно-технологическая документация	Элемент конфигурации

версия/ревизия (version/revision);
элемент конфигурации (configuration item, CI) - элемент системы, который является основой для описания и формального управления проектированием системы, базовая часть системы, которая проектируется, конструируется и создается силами одной организации. Характеристики и интерфейсы CI с другими составными частями должны быть определены и контролироваться, чтобы гарантировать надлежащее функционирование CI в составе системы в целом. Различают:
- аппаратные элементы конфигурации (hardware CI - HWCI)
- элементы конфигурации программного обеспечения компьютера (computer software CI - CSCI)

Практики

Управление конфигурацией, в том числе и управление изменениями невозможно рассматривать отдельно от управления данными (управления информацией, интеграции данных жизненного цикла и т.д.). Сюда попадают следующие практики:

практика выпуска (release) инженерных артефактов (например, выпуск чертежей) - можно обсуждать, является ли hand-over данных входящим в эту практику, или должен рассматриваться отдельно
практика выпуска заказных спецификаций (BOM, bill of materials)
практика запросов на изменения
практика изменения проекта
практика управления данными (чтобы нужные заинтересованным сторонам данные оказывались у них в нужное время. Да, "управление требованиями", как часть инженерии требований, отвечающая именно за то, чтобы требования адекватно хранились и адекватно предоставлялись по запросам заинтересованных сторон - это часть именно этой практики. Ибо нет никаких особенностей именно у "управления требованиями" в отличии их от управления любыми другими данными).

Дисциплина управления конфигурацией имеет следующие основные основные практики:

Идентификация - поддержка инженерных разбиений (классификаций, кодировок) и именования/кодировки отдельных конфигурационных единиц (configuration items).

Именно тут обсуждаются PBS , GBS, WBS и разные системы кодировок типа RDS-PP, KKS, RTM, S1000D и т.д.

Конфигурационный учет/регистрация - административное обеспечение взаимного соответствия:
- проекта (включая требования),
- исполнительной документации (as built, "что мы думаем о реальной системе"),
- самой системы "в железе и бетоне".

Обычно обеспечивается: наличием конфигурационной базы данных (CMDB - сonfiguration management data base) административными процедурами по её ведению (в т.ч. по назначению ведущего учёт (регистратора), передаче ведения учёта от регистратора регистратору, делегированию полномочий по учёту в порядке распределенной учётной деятельности и т.д.)

Контроль версий (version/revision control): обеспечение того, что базис (утвержденная для каких-то целей конфигурация) собирается из взаимно соответствующих версий частей системы (будь то версии проектной или исполнительной документации, или же версии самой системы "в железе и бетоне"). Софтверщикам с их CVS и SVN против git и Mercurial должно быть понятно, о чем это.

Основные принципы

Управление конфигурацией очень просто, когда есть один административный центр, который вводит

обязательную идентификацию
обязательный регламент учёта
централизованное версионирование

При распределенной разработке (collaborative engineering , concurrent engineering) каждая из участвующих в проекте организаций имеет собственные предпочтения по управлению конфигурацией (кодировки, учётные регламенты, версионирование). Собрать из этого распределенного конфигурационного месива базис обычно представляет собой непростую задачу.

Так, любая PLM-система поддерживает управление конфигурацией. Но если в расширенной организации (extended enterprise) используется несколько разных PLM-систем, то немедленно начнутся проблемы. Еще бОльшие проблемы будут, если нет полноценной (организация+софт) системы управления жизненным циклом (СУЖЦ) , а есть только неподдержанный организационными решениями (необходимым для управления конфигурацией workflow) софт PLM.

Коллизии , возникающие из проблем управления конфигурацией - самые распространенные. Отсутствие управления конфигурацией как раз и характеризуется словами "у них там бардак". Поэтому разворачивание технологии управления конфигурацией - центральная забота при создании СУЖЦ.

Управление конфигурацией требует:

указания метода (управлять конфигурацией можно очень и очень по-разному, есть самые разные теории на этот счёт - теории идентификации, учёта, версионирования).
обучения людей - это дисциплина, её нужно знать, и ей нужно дисцилинированно следовать.
разворачивания в организациях технологии: конфигурационных баз данных, справочников по кодировкам, систем версионирования и т.д.

Инструментарий

Для управления конфигурацией определения системы сейчас используют информационные системы.

Материалы по теме:

Карта сайта