Diseño de Sistemas: Físico y Lógico

Diseño de Sistemas

Diseño Físico

El diseño físico de sistemas define cómo se implementarán las tareas del sistema, incluyendo la integración de componentes y sus funciones.

Características del Diseño Físico

• Diseño de Hardware: Especifica el equipo de cómputo, incluyendo dispositivos de entrada, procesamiento y salida, junto con sus características de rendimiento.
• Diseño de Software: Especifica todas las características del software.
• Diseño de Base de Datos (BD): Detalla el tiempo, la estructura y las funciones de las bases de datos. Las relaciones entre los elementos de datos del diseño lógico se reflejan en el diseño físico.
• Diseño de Telecomunicaciones: Especifica las características del software, medios y dispositivos de telecomunicaciones.
• Diseño de Procedimientos y Controles: Detalla la ejecución de cada aplicación y las medidas para minimizar riesgos de delitos y fraudes, incluyendo métodos de auditoría, soporte y distribución de salidas.

Ejemplo: Si el diseño lógico requiere que los usuarios actualicen la base de datos simultáneamente, el diseño físico debe especificar un sistema de administración que lo permita.

Diseño Lógico

El diseño lógico describe los requisitos funcionales de un sistema, incluyendo la planificación del propósito de cada elemento, sin considerar hardware o software.

Especificaciones del Diseño Lógico

• Diseño de Salida: Describe todas las salidas del sistema: tipos, formato, contenido y frecuencia.
• Diseño de Entrada: Especifica el tipo, formato, contenido y el sistema de captura de datos. Ejemplo: Capturar números telefónicos de clientes al llamar y usarlos para buscar automáticamente la información de su cuenta.
• Diseño de Procesamiento: Determina los cálculos, comparaciones y manipulaciones de datos que requiere el sistema.
• Diseño de Archivos y BD: Especifica las características de estos subsistemas. Se emplean diagramas de flujo de datos y diagramas entidad-relación.
• Diseño de Telecomunicaciones: Especifica los sistemas de redes y telecomunicaciones. Herramientas CASE y programas de gráficos facilitan el diseño de redes lógicas.
• Diseño de Procedimientos: Define los procedimientos para la ejecución de aplicaciones y la solución de problemas. Se pueden describir con procesadores de texto.
• Diseño de Controles y Seguridad: Determina la frecuencia y características de los sistemas de respaldo.

Diseño de Sistemas, Acoplamiento y Cohesión

El diseño de sistemas es el arte de definir la arquitectura de hardware y software, componentes, módulos y datos para satisfacer requerimientos.

Acoplamiento

El acoplamiento es la interdependencia entre los módulos de un programa.

Niveles de Acoplamiento (de menor a mayor):

• Acoplamiento Normal: Un módulo llama a otro de nivel inferior, intercambiando solo datos (parámetros de E/S).
  • Acoplamiento de Datos: Los módulos se comunican mediante parámetros.
  • Acoplamiento de Marca: Los módulos intercambian datos con estructura de registro. Puede ser ineficiente si el módulo solo necesita parte de los datos.
  • Acoplamiento de Control: Los módulos intercambian datos con controles, limitando su independencia.
• Acoplamiento Común: Dos módulos acceden a un recurso común (memoria compartida, variable global o fichero).
• Acoplamiento Externo: Los módulos se ligan a componentes externos (dispositivos de E/S, protocolos de comunicación).
• Acoplamiento de Contenido: Un módulo accede a parte de otro módulo.

Cohesión

La cohesión mide la fuerza o relación funcional entre las sentencias de un módulo.

Tipos de Cohesión en el Diseño Estructurado:

• Cohesión Funcional: Los elementos del módulo se relacionan con una única función.
• Cohesión Secuencial: El módulo realiza tareas secuenciales, donde las salidas de una tarea son las entradas de la siguiente.
• Cohesión Comunicacional: El módulo realiza actividades paralelas con los mismos datos de E/S.
• Cohesión Procedimental: El módulo tiene funciones relacionadas por un procedimiento (como una librería). Similar al secuencial, pero puede incluir paso de controles.
• Cohesión Temporal: Los elementos del módulo se relacionan con actividades temporales.
• Cohesión Lógica: Las actividades del módulo pertenecen a la misma categoría.
• Cohesión Casual: Los elementos del módulo contribuyen a actividades relacionadas de forma poco significativa. Viola el principio de independencia.

Arquitectura del Software y Heurísticas

La arquitectura del software es el diseño de más alto nivel de la estructura de un sistema.

Objetivos y Restricciones de la Arquitectura

• Objetivos: Incluyen funcionalidad, mantenibilidad, auditabilidad, flexibilidad e interacción con otros sistemas.
• Restricciones: Limitaciones derivadas de las tecnologías disponibles.

Heurísticas de Diseño

Las heurísticas de diseño se refieren a la capacidad de un sistema para realizar innovaciones positivas. La capacidad heurística es el arte y la ciencia del descubrimiento y la invención, resolviendo problemas mediante la creatividad. El término "heurística" proviene del griego y significa "hallar, inventar".