Тема 20. Управление конфигурациями

План лекции

1. Планирование управления конфигурацией

2. Управление изменениями

3. Управление версиями и выпусками

4. Сборка системы

 

Планирование управления конфигурацией

Управление конфигурацией – это процесс разработки и применения стандартов и правил по управлению эволюцией программных продуктов. Эволюционирующие системы нуждаются в управлении по той простой причине, что в процессе их эволюции создается несколько версий одних и тех же программ. В эти версии обязательно вносятся некоторые изменения, исправляются ошибки предыдущих версий; кроме того, версии могут адаптироваться к новым аппаратным средствам и операционным системам. При этом в разработке и эксплуатации могут одновременно находиться сразу несколько версий. Поэтому нужно четко отслеживать все вносимые в систему изменения.

Процедуры управления конфигурацией регулируют процессы регистрации и внесения изменений в систему с указанием измененных компонентов, а также способы идентификации различных версий системы. Средства управления конфигурацией применяют для хранения всех версий системных компонентов, для компоновки из этих компонентов системы и для отслеживания поставки заказчикам разных версий системы.

Управление конфигурацией нередко рассматривается как часть общего процесса управления качеством. Поэтому иногда одно и то же лицо может отвечать как за управление качеством, так и за управление конфигурацией. Но обычно разрабатываемая программная система сначала контролируется командой по управлению качеством, которая проверяет ПО на соответствие определенным стандартам качества. Далее ПО передается команде по управлению конфигурацией, которая контролирует изменения, вносимые в систему.

Существует много причин, объясняющих наличие разных конфигураций одной и той же системы. Различные версии создаются для разных компьютеров или операционных систем, включающих специальные функции, нужные заказчикам, и т.д. (рис. 20.1). Менеджеры по управлению конфигурацией обязаны следить за различиями между разными версиями, чтобы обеспечить возможность выпуска следующих вариантов системы и своевременную поставку нужных версий соответствующим заказчикам.

Рисунок 20.1. Семейство версий системы

 

Процесс управления конфигурацией и связанная с ним документация должны подчиняться определенным стандартам. В качестве примера можно привести стандарт IEEE 828-1983, определяющий составление планов управления конфигурацией. Каждая организация должна иметь справочник, в котором указаны эти стандарты, либо они должны входить в общий справочник стандартов качества. Общенациональные или международные стандарты могут быть также использованы как основа для разработки детализированных специальных норм и стандартов для конкретных организаций. За основу можно взять любой тип стандарта, поскольку все они содержат описания однотипных процессов. Для сертификации качества своих программных продуктов организация должна придерживаться официальных стандартов управления конфигурацией, которые приведены в стандартах ISO 9000 и в модели оценки уровня развития SEI.

При традиционной разработке ПО в соответствии с каскадной моделью, разрабатываемая система попадает в группу по управлению конфигурацией уже после полного завершения разработки и тестирования ПО. Именно такой подход лежит в основе стандартов управления конфигурацией, которые, в свою очередь, обусловливают необходимость использования для разработки систем моделей, подобных каскадной. Поэтому упомянутые стандарты не в полной мере подходят при использовании таких методов разработки ПО, как эволюционное прототипирование и пошаговая разработка. В этой ситуации некоторые организации изменили подход к управлению конфигурацией, сделав возможным параллельную разработку и тестирование системы. Такой подход основан на регулярной (иногда ежедневной) сборке системы из ее компонентов.

1. Устанавливается время, к которому должна быть завершена поставка компонентов системы (например, к 14.00). Программисты, работающие над новыми версиями компонентов, должны предоставить их к указанному времени. Работу над компонентами не обязательно завершать, достаточно представить основные рабочие функции для проведения тестирования.

2. Создается новая версия системы с новыми компонентами, которые компилируются и связываются в единую систему.

3. После этого система попадает к группе тестирования. В то же время разработчики продолжают работу над компонентами, добавляя новые функции и исправляя ошибки, обнаруженные в ходе предыдущего тестирования.

4. Дефекты, замеченные при тестировании, регистрируются, соответствующий документ пересылается разработчикам. В следующей версии компонента эти дефекты будут учтены и исправлены.

Основным преимуществом ежедневной сборки системы является возможность выявления ошибок во взаимодействиях между компонентами, которые в противном случае могут накапливаться. Более того, ежедневная сборка системы поощряет тщательную проверку компонентов. Разработчики работают под давлением: нельзя прерывать сборку систем и поставлять неисправные версии компонентов. Поэтому программисты неохотно поставляют новые версии компонентов, если они не были предварительно тщательно проверены. Таким образом, на тестирование и исправление ошибок ПО уходит меньше времени.

Для ежедневных сборок системы требуется достаточно строгое управление процессом изменений, позволяющее отслеживать проблемы, которые выявляются и исправляются в ходе тестирования. Кроме того, в результате возникает множество версий компонентов системы, для управления которыми необходимы средства управления конфигурацией.

Планирование управления конфигурацией. В плане управления конфигурацией представлены стандарты, процедуры и мероприятия, необходимые для управления. Отправной точкой создания такого плана является набор общих стандартов по управлению конфигурацией, применяемых в организации-разработчике ПО, которые адаптируются к каждому отдельному проекту. Обычно план управления конфигурацией имеет несколько разделов.

1. Определение контролируемых объектов, подпадающих под управление конфигурацией, а также формальная схема определения этих объектов.

2. Перечень лиц, ответственных за управление конфигурацией и за поставку контролируемых объектов в команду по управлению конфигурацией.

3. Политика ведения управления конфигурацией, т.е. процедуры управления изменениями и версиями.

4. Описание форм записей о самом процессе управления конфигурацией.

5. Описание средств поддержки процесса управления конфигурацией и способов их использования.

6. Определение базы данных конфигураций, применяемой для хранения всей информации о конфигурациях системы.

Распределение обязанностей по конкретным исполнителям является важной частью плана. Необходимо четко определить ответственных за поставку каждого документа или компонента ПО для команд по управлению качеством и конфигурацией. Лицо, отвечающее за поставку какого-либо документа или компонента, должно отвечать и за их разработку. Для упрощения процедур согласования удобно назначать менеджеров проекта или ведущих специалистов команды разработчиков ответственными за все документы, созданные под их руководством.

Управление изменениями

Изменения в больших программных системах неизбежны. В течение жизненного цикла системы изменяются пользовательские и системные требования, а также приоритеты и запросы организаций. Процесс управления изменениями и соответствующие CASE-средства предназначены для того, чтобы зарегистрировать изменения и внести их в систему наиболее эффективным способом.

Процесс управления изменениями начинается после того, как программное обеспечение или соответствующая документация передается команде по управлению конфигурацией. Он может начаться во время тестирования системы или даже после ее поставки заказчику. Процедуры управления изменениями создаются для обеспечения корректного анализа необходимости изменений и их стоимости, а также для контроля за вносимыми изменения.

Первым этапом в процессе управления изменениями является заполнение формы запроса на изменения, в которой указываются те изменения, которые планируется внести в систему. В форме запроса также приводятся рекомендации относительно изменений, предварительная оценка затрат и даты запроса, его утверждения, внедрения и проверки. Также форма может включать раздел, в котором указывается способ выполнения изменения. Запросы на изменения регистрируются в базе данных конфигураций. Таким образом, команда управления конфигурациями может следить за выполнением изменений, а также контролировать изменения определенных программных компонентов.

Сразу после представления заполненной формы запроса проводится проверка необходимости и допустимости изменения. Это объясняется тем, что некоторые изменения вызваны не ошибками в программе, а неправильным пониманием требований, другие могут дублировать исправление ранее обнаруженных ошибок. Если в процессе проверки выявляется, что изменение недопустимо, повторяется или уже было рассмотрено, то изменение отклоняется. Лицу, представившему запрос на изменение, объясняется причина отказа.

Для принятых изменений начинается вторая стадия – оценка изменений и предварительное определение стоимости. Сначала следует проверить влияние изменения на всю систему. Для этого делается технический анализ способа внесения изменения. Затем определяется стоимость внесения изменения в определенные компоненты, что регистрируется в форме запроса. В процессе оценивания полезна база данных конфигураций с информацией о взаимосвязях между компонентами, благодаря чему есть возможность оценить влияние изменений на другие компоненты системы.

Все изменения, кроме тех, которые относятся к исправлению мелких недоработок, должны быть переданы в группу контроля за изменениями, где принимается решение о принятии изменения либо отказе. Эта группа оценивает воздействие изменения не с технической, а скорее с организационной или стратегической точек зрения. Во внимание принимаются такие соображения, как экономическая выгодность изменения и организационные факторы, которые оправдывают необходимость изменения.

Группа контроля за изменениями состоит из лиц, на которых возлагается ответственность за решения о внесении изменений. Такие группы со структурой, включающей старшего менеджера компании-заказчика и сотрудников фирмы-разработчика, обязательны при выполнении военных проектов. Для небольших или среднего размера проектов в эту группу может входить только менеджер проекта и один-два инженера, которые не занимались разработкой данного ПО. В отдельных случаях допускается участие аналитика по изменениям, который дает рекомендации относительно того, оправданы эти изменения либо нет.

После принятия решения о внесении изменений программная система для внесения изменений передается разработчикам или команде по сопровождению системы. По окончании этой процедуры система обязательно должна пройти проверку на правильность внесения изменений. После этого именно команда по управлению конфигурацией, а не разработчики, займется выпуском новой версии.

Изменение каждого компонента системы должно регистрироваться. Таким образом создается история компонента. Самый лучший способ для этого – создавать стандартизированные комментарии в начале кода компонента (листинг 20.1), где содержатся ссылки на запросы изменений данного компонента. Для составления отчетов об изменениях компонента и обработки их историй используются специальные средства.

Листинг 20.1. Заголовок компонента

// Проект PROTEUS (ESPRIT 6087)

//

// PCL-TOOLS/ПРАВКА/ФОРМЫ/ОТОБРАЖЕНИЕ/ИНТЕРФЕЙСЫ

//

// Объект: PCL-Tool-jbesc

// Автор: Г.Дин

// Дата создания: 10 ноября 2016 г.

//

// История изменений

// Версия Кто внес изменения Дата Изменение Причина

// 1.0. Дж. Джонс 1/12/2016 Добавление Предложена

// заголовка группой по

// управлению

// конфигурацией

// 1.1. Г. Дин 9/4/2017 Новое поле Запрос R07/99