Diagrammes de déploiement UML : modélisation de l’architecture des systèmes distribués
Un diagramme de déploiement UML est un type de diagramme dans le langage de modélisation unifié (UML) utilisé pour modéliser le déploiement physique des composants logiciels et leurs relations au sein d’un système. Il se concentre principalement sur la représentation des nœuds matériels et logiciels dans un système et sur la manière dont les artefacts logiciels sont attribués à ces nœuds. Bien que les diagrammes de déploiement puissent être utiles pour modéliser certaines parties d’un système distribué, ils peuvent présenter des limites lorsqu’il s’agit de modéliser un système distribué complet.
Voici quelques points clés à considérer lors de l’utilisation de diagrammes de déploiement UML pour modéliser des systèmes distribués :
- Représentation physique: Les diagrammes de déploiement sont particulièrement adaptés à la modélisation des aspects physiques d’un système distribué, tels que l’allocation des composants logiciels aux nœuds matériels ou serveurs. Ils aident à visualiser l’architecture de déploiement.
- Affectation des composants: Vous pouvez utiliser les diagrammes de déploiement pour préciser quels composants logiciels sont déployés sur quels nœuds ou serveurs. Cela peut être utile pour comprendre la répartition de la logique d’application et des services.
- Chemins de communication: Les diagrammes de déploiement vous permettent de montrer les chemins de communication et les relations entre les composants et les nœuds. Vous pouvez représenter les connexions réseau et les protocoles de communication entre les composants distribués.
- Abstraction limitée: Les diagrammes de déploiement se concentrent principalement sur le déploiement physique des composants. Ils peuvent ne pas capturer tous les aspects architecturaux de haut niveau d’un système distribué complet, tels que la scalabilité, la tolérance aux pannes ou des modèles architecturaux comme les microservices.
- Complexité: Pour les systèmes distribués volumineux et complexes, les diagrammes de déploiement peuvent devenir complexes et difficiles à maintenir. Ils ne fournissent peut-être pas une vue complète du comportement du système, qui est mieux capturé par d’autres diagrammes UML comme les diagrammes de séquence ou les diagrammes de composants.
- Niveau d’abstraction: Si vous devez modéliser les interactions et le comportement des composants distribués à un niveau plus élevé, d’autres diagrammes UML comme les diagrammes de séquence, les diagrammes de communication ou les diagrammes de composants peuvent être plus adaptés.
- Documentation complémentaire: Lors de la modélisation d’un système distribué complet, il est souvent nécessaire d’accompagner les diagrammes de déploiement de documentation supplémentaire, comme des diagrammes d’architecture, des documents de conception du système et des diagrammes de topologie réseau, afin de fournir une compréhension plus complète du système.
- Outils spécialisés: L’utilisation d’outils de modélisation spécialisés qui prennent en charge les diagrammes de déploiement UML peut aider à gérer la complexité de la modélisation des systèmes distribués.
Les diagrammes de déploiement UML sont précieux pour modéliser les aspects physiques d’un système distribué, notamment lorsqu’il s’agit d’illustrer l’allocation des composants logiciels aux nœuds matériels. Toutefois, pour modéliser le comportement complet, les interactions et les aspects architecturaux d’un système distribué complexe et complet, il peut être nécessaire de compléter les diagrammes de déploiement par d’autres diagrammes UML et une documentation étendue afin de créer une représentation plus complète.
Modélisation des systèmes distribués
La modélisation d’un système distribué à l’aide d’un diagramme de déploiement est une pratique courante en génie logiciel pour représenter visuellement l’architecture physique et le déploiement de divers composants et nœuds au sein d’un système distribué. Les diagrammes de déploiement font partie du langage de modélisation unifié (UML) et sont particulièrement utiles pour planifier, concevoir et documenter des systèmes distribués complexes. Voici un guide étape par étape sur la création d’un diagramme de déploiement pour un système distribué :
- Identifier les composants :Commencez par identifier les divers composants et nœuds qui constituent votre système distribué. Les composants peuvent être des applications logicielles, des bases de données, des dispositifs matériels, des serveurs ou tout autre entité pertinente. Listez ces composants et comprenez leurs interdépendances.
- Définir les nœuds :Les nœuds représentent les ressources informatiques physiques ou virtuelles où les composants seront déployés. Les nœuds peuvent être des serveurs, des postes de travail, des instances cloud ou tout autre environnement matériel ou logiciel. Identifiez et nommez les nœuds de votre système.
- Affecter les composants aux nœuds :Déterminez quels composants seront déployés sur quels nœuds. Vous pouvez avoir plusieurs instances du même composant en cours d’exécution sur différents nœuds, afin d’équilibrer la charge ou assurer la redondance. Connectez chaque composant à son ou ses nœuds correspondants à l’aide de connecteurs de déploiement.
- Préciser les chemins de communication : Définissez les chemins de communication entre les composants et les nœuds en utilisant des chemins de communication ou des associations. Ces chemins représentent les connexions ou les liens réseau entre différentes parties de votre système. Étiquetez ces chemins avec des informations sur le type de communication (par exemple, HTTP, TCP/IP).
- Ajouter des stéréotypes et des artefacts : Vous pouvez utiliser des stéréotypes pour ajouter des informations supplémentaires aux nœuds et composants, par exemple en précisant si un nœud est un serveur physique ou une machine virtuelle. Les artefacts peuvent être ajoutés pour représenter des fichiers, des bibliothèques ou d’autres ressources associées aux composants.
- Inclure les interfaces et les ports : Si vos composants disposent d’interfaces et de ports bien définis, vous pouvez les représenter dans le diagramme. Les interfaces décrivent les méthodes ou services offerts par un composant, tandis que les ports représentent des points d’extrémité spécifiques pour la communication.
- Étiqueter les nœuds et les composants : Ajoutez des étiquettes aux nœuds et composants pour fournir plus d’informations, telles que les spécifications matérielles des nœuds ou les numéros de version des composants logiciels.
- Tenir compte des contraintes de déploiement : Si votre système distribué présente des contraintes de déploiement spécifiques, telles que les nœuds pouvant communiquer entre eux ou les exigences de sécurité, assurez-vous d’inclure ces contraintes dans votre diagramme.
- Revoir et affiner : Revoyez votre diagramme de déploiement pour vous assurer qu’il représente fidèlement l’architecture physique de votre système distribué. Apportez les ajustements nécessaires pour améliorer la clarté et la complétude.
- Documentation : Pensez à créer une documentation complémentaire qui explique le diagramme de déploiement, incluant les spécifications des nœuds, les descriptions des composants, les protocoles de communication et toute autre information pertinente.
Voici un exemple simplifié d’un diagramme de déploiement pour une application web basique :
La figure ci-dessus illustre la topologie d’un système entièrement distribué qui fonctionne également comme un diagramme d’objets, car il ne comporte exclusivement que des instances. Dans le diagramme, trois consoles (représentées comme des instances anonymes du nœud stéréotypé « console ») sont visiblement connectées à Internet, qui est indubitablement représenté comme un nœud singleton. En outre, trois instances de serveurs régionaux sont présentes, servant de frontaux pour les serveurs nationaux, bien qu’un seul serveur national soit affiché. Comme indiqué dans la note accompagnante, les serveurs nationaux sont interconnectés, mais ces connexions ne sont pas représentées dans ce diagramme.
Souvenez-vous que la complexité de votre diagramme de déploiement dépendra de la complexité de votre système distribué. Il est essentiel de maintenir et de mettre à jour le diagramme au fur et à mesure de l’évolution de votre système afin qu’il reste une représentation fidèle de l’architecture de votre système.
Résumé
Le diagramme fourni offre une représentation visuelle de la topologie d’un système entièrement distribué. Ce diagramme de déploiement remplit une double fonction car il ne montre exclusivement que des instances, ce qui en fait également un diagramme d’objets. Le diagramme met en évidence trois consoles, chacune représentée comme une instance anonyme avec le stéréotype « console », toutes connectées à Internet, qui est représenté comme un nœud singleton. En outre, le diagramme présente trois instances de serveurs régionaux qui agissent comme frontaux pour les serveurs nationaux. Toutefois, il est important de noter qu’un seul serveur national est explicitement affiché, et le diagramme ne représente pas les relations entre les serveurs nationaux, comme précisé dans la note accompagnante.