소프트웨어 생명 주기 및 설계 기초

학습 목표

• 소프트웨어 개발 생명 주기 (SDLC)
• 소프트웨어 개발 방법론
• 소프트웨어 개발 프로세스
• 소프트웨어 프로젝트 팀

소프트웨어 분석 및 설계

• 소프트웨어 시스템 분석은 정보 시스템이 무엇을 해야 하는지 자세히 이해하고 명세에 나타내는 작업
• 소프트웨어 시스템 설계는 정보 시스템을 어떻게 구현해야 하는지 자세히 나타내는 작업

소프트웨어 설계 및 분석의 중요성

• 고객이 설명한 요구 사항, 분석을 통해 이해한 요구 사항, 그리고 설계된 요구 사항 간에는 차이가 발생

IT 프로젝트 실패 사례

• McDonald's의 혁신 프로젝트: 글로벌 ERP 애플리케이션 개발, 120여 개국의 3만여 매장 연결
• 영국 국가 보건 서비스 IT 현대화 프로젝트: 2년 지연, 100억 달러 추가 투입, 인터페이스 문제, 의료 서비스 중단
• 덴버 공항의 자동 수하물 처리 시스템: 짐 카트와 시스템 간의 동기화 문제
• KT의 고객 통합 시스템: 외주 관리 및 통합 문제로 인해 수백억 원 투자에도 실패

소프트웨어 설계자

• 소프트웨어 개발에서 중요한 역할을 담당
• 비즈니스 요구 사항(needs)을 충족하기 위해 분석 및 설계 기술을 사용하는 전문가
• 목표는 소프트웨어를 사용하는 기관에 이익을 가져다주는 가치를 창출하는 것
• 소프트웨어는 단순한 도구가 아닌 기업이나 기관 경영 목표 달성을 돕는 통합 요소

소프트웨어 설계 목표

• 멋진 소프트웨어(시스템)보다 기관의 가치 창출
• 비즈니스 목표 달성

일반적인 시스템 개발 과정

• 소프트웨어 개발은 건축과 유사함
• 요구 사항을 반영한 기본 개념(concept)에서 시작하여 설계도에 따라 개발
• 시스템 개발 과정은 기본적으로 4단계로 구성: 계획, 분석, 설계, 구현
• 각 단계별 산출물을 바탕으로 개발 과정을 점진적으로 구체화

계획 (Planning)

• Information System을 구축해야 하는 이유를 이해
• 프로젝트 팀이 앞으로 어떻게 진행할지 결정
• 타당성 분석 (validity analysis): 기술적, 경제적, 조직적 타당성
• 작업 계획 수립, 팀 조직 수립, 프로젝트 관리 계획
• 프로젝트 계획서 작성

분석 (Analysis)

• 질문: 누가, 언제 시스템을 사용하는가? 시스템이 무엇을 해야 하는가? (기능)
• 작업: 분석 전략 수립, SWOT 분석, 현재 시스템(as-is system) 및 새로운 시스템(to-be system) 분석
• 요구 수집: 인터뷰 또는 설문
• 문서화: 제안서 작성

설계 (Design)

• 시스템을 어떻게 구축할 것인가? (시스템이 어떻게 동작하는지 결정)
• 시스템의 동작 결정: UI, 입력 양식, 보고서, 프로그램, 데이터베이스, 파일
• 설계 전략 수립: 사내 프로그래머 개발 또는 아웃소싱
• 아키텍처 설계: 소프트웨어 아키텍처, 인터페이스 설계
• 데이터 설계: DB와 파일 설계
• 프로그램 설계

구현 (Implementation)

• 구축 또는 컴포넌트 통합으로 설계를 현실화
• 작업 단계: 시스템 구축 및 부분 테스트, 시스템 설치 및 전환, 지원 계획

소프트웨어 개발 방법론 (Methodology)

• 소프트웨어 개발 생명 주기(SDLC)를 구현하기 위해 따라야 할 가이드라인 또는 정형화된 접근 방법
• 방법론은 기술, 모델, 도구로 구성
  • 모델: 실세계를 특정한 관점으로 표현한 것 (예: 흐름도, 자료 흐름도, 아키텍처, 유스케이스 다이어그램)
  • 도구: 설계, 구현, 유지 보수, 테스트 등 소프트웨어 산출물 생산에 도움을 주는 소프트웨어(툴)인 CASE(Computer-aided Software Engineering)
  • 기술: 개발 작업을 완성할 수 있도록 도움을 주는 가이드라인 (예: 프로젝트 관리 기술, 객체 지향 분석 설계 기술, 테스트 기술 등)

소프트웨어 프로세스 모델

• 소프트웨어를 개발해 나가는 단계나 과정 (컨셉트를 정하는 것부터 소멸될 때까지)
• 몇 달 또는 몇 년이 걸릴 수 있음
• 각 단계의 목표는 명확한 작업 단계, 손에 잡히는 결과, 작업의 검토, 다음 단계의 명시
  • Code-and-Fix: 생명 주기가 없음

Waterfall 모델

• 각 단계가 다음 단계 시작 전에 완료되어야 함
  • 순차적 진행, 단계 간 중복이나 상호 작용이 없음
  • 각 단계의 결과는 다음 단계 시작 전에 점검
  • 바로 전 단계로 피드백 가능
• 단순하거나 응용 분야를 잘 알고 있는 경우 적합
• 한 번의 과정으로 비전문가가 사용할 시스템 개발에 적합
• 장점
  • 프로세스가 단순하여 초보자가 쉽게 적용 가능
  • 중간 산출물이 명확하여 관리하기 용이
  • 코드 생성 전 충분한 연구와 분석 단계
• 단점
  • 초기 단계가 지나치게 강조되면 코딩 및 테스트 지연
  • 단계별 전환에 많은 노력 소요
  • 프로토타입과 재사용 기회 감소
  • 불필요한 문서 생성 가능성
• 적용
  • 이미 잘 알고 있는 문제나 연구 중심 문제에 적합
  • 변경 사항이 적은 프로젝트에 적합
• 폭포수 모델의 변형: 대규모 시스템을 쪼개어 병렬로 진행하는 병렬 개발 모형

프로토타이핑 모델 (Prototyping model)

• 프로토타입(quick and dirty) 적용
  • 사용자 요구를 정확히 추출
  • 알고리즘 타당성, 운영체제와의 조화, 인터페이스 시험 제작
• 프로토타이핑 도구: 화면 생성기, 비주얼 프로그래밍, 4세대 언어 등
• 공동의 참조 모델
• 사용자와 개발자 간 의사 소통을 돕는 매개체
• 프로토타입의 목적
  • 단순한 요구 추출 후 폐기
  • 제작 가능성 확인 후 개발 단계에서 유지 보수
• 단점
  • 오해 및 기대 심리 유발, 관리의 어려움 (중간 산출물 정의가 어려움)
• 적용
  • 개발 착수 시 요구 사항이 불명확할 때
  • 혁신적인 기술을 사용해 보고 싶을 때

스파이럴 모델 (Spiral model)

• 여러 버전으로 나누어 순차적으로 개발
• 장점
  • 사전 위험 분석을 통해 위험 요소 감소
  • 유용한 시스템을 빠른 기간 내에 사용자에게 제공
  • 중요한 추가 요구 사항의 조기 발견
• 단점
  • 반복적 개발로 인한 프로젝트 기간 연장 가능성
  • 반복 횟수 증가에 따른 프로젝트 관리의 어려움

애자일 모델 (Agile model)

• Heavy한 프로세스를 지양
  • 과다한 단계 및 문서 생략
  • 코드가 나오기까지 시간 단축
• 과도한 모델링과 문서화의 짐을 과감히 생략하고 개발에 집중
  • Extreme Programming, Scrum, DSDM
• Extreme Programming의 핵심 가치: 의사 소통, 단순함, 피드백, 격려

개발 모델 선택

• 개발 환경 및 요구 사항에 따라 Waterfall, Parallel, Prototyping, Spiral, Agile 등을 선택

프로젝트 팀 역할

• 프로젝트 관리자, 시스템 분석가, 프로그래머, 사용자 지원, 품질 보증(QA), DB 관리자, 네트워크 관리자 등으로 구성
• 시스템 분석가(소프트웨어 설계자)
  • 시스템 개발에서 제기된 이슈 처리
  • 비즈니스 프로세스 개선
  • 분석 및 설계 작업
• 사용자 지원
  • 기술적 정보 제공, 교육, 생산성 지원, 헬프 데스크 운영
• 품질 보증
  • 품질 관점에서 모든 결과물을 체크, 테스트 수행, 개발과 독립적 운영
• 데이터베이스 관리자(DBA)
  • 데이터베이스 설계 관리, 보안 및 백업 관리, 사용자 접근 제어, 데이터베이스 튜닝
• 네트워크 관리자
  • 네트워크 장비 관리 및 유지 보수, 보안 관리

소프트웨어 프로젝트 실패 원인

• 대규모 소프트웨어 개발 프로젝트에서는 실패 사례가 많으므로, 실패 사례들을 찾아 원인을 분석해야 함