Tecnicas de estruturação de software no desenvolvimento de sistemas-de-sistemas confiaveis

Num mercado cada vez mais competitivo, as empresas de software são constantemente desafiadas a desenvolverem sistemas de software confiáveis e extensíveis em prazos cada vez mais curtos. Tais sistemas devem ser capazes de acompanhar as freqüentes evoluções ocasionadas pela volatilidade dos requisitos de negócios. Por outro lado, o fato de vidas e de investimentos financeiros dependerem desses sistemas de software exige que eles sejam realmente confiáveis. O desenvolvimento de sistema de software baseados em componentes aliado à elaboração de uma arquitetura de software vem se apresentando como uma alternativa bastante atraente para atingir tais objetivos. Dentro desta área, um tópico de pesquisa emergente é o desenvolvimento de técnicas de tolerância a falhas que são aptas a lidar com as características de Sistemas-de-Sistemas (SdSs). SdSs são sistemas complexos construídos a partir de sistemas-componentes autônomos e heterogêneos que provêem seus serviços individualmente mesmo se o SdSs não estiver apto no momento a prover os seus. Neste trabalho, apresentamos uma abordagem arquitetural para a composição de sistemas-componentes baseados em contratos de composição e um esquema de tratamento de exceções, baseado no conceito de ação atômica coordenada, que considera a execução concorrente dos componentes arquiteturais. O uso de contratos de composição permite um alto grau de desacoplamento entre os sistemas-componentes, além de coordená-los durante a realização de uma ação. Tudo isto, aliado ao emprego de um esquema de tratamento de exceções, permite utilizar a arquitetura de software desenvolvida nesta dissertação durante o desenvolvimento de SdSs confiáveis, como comprovado pelos estudos de casos realizados.In a rapidly changing and competitive market, the industry has constantly been faced with the challenge of developing reliable and extensible software systems in shorter period of times. These systems should be able to follow the frequent evolutions due to the business requirements volatility. Furthermore, these systems are also required to be reliable, since their failure may endanger human lives or cause great financial losses. Component-based software development associated to the software architecture elaboration has been presented as an alternative widely adopted to achieve these objectives. In this area, an emergent research topic is the creation of fault tolerance techniques that can deal with the characteristics of the System-of-Systems (SoSs). SoSs are complex systems built from autonomous and heterogeneous component-systems that provide their services individually even if the SoSs are not able to provide theirs. In this work, we present an architectural approach to compose component-systems based on the composition contracts and an exception handling based on coordinated atomic action (CA Action) scheme that considers the concurrent execution of architectural components. The composition contracts allow a high level decoupling between the component-systems, and coordinate them during an action. These features, added to the use of an exception handling scheme, allows the use of the software architecture developed in this work for the development of SoSs, such as proved by the implemented case studies