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[소프트웨어 공학] 4. 소프트웨어 품질

[소프트웨어 공학] 12. 상호작용 다이어그램
CS
Software Engineering
2023/06/1115:16
[소프트웨어 공학] 12. 상호작용 다이어그램
CS
Software Engineering
2023/06/1115:16

1. 소프트웨어 품질 개요와 분류

1.1. 소프트웨어 품질 개요

품질의 정의
제품이나 서비스가 가지는 수월성에 관한 종합적 특성
생산자 입장
명시된 요구사항을 만족시키는 정도
고객의 입장
고객의 기대나 사용목적에 부합하는 정도
소프트웨어 품질
소프트웨어 공학 목표 중 하나
명확히 기술된 요구사항을 만족하고 묵시적인 좋은 품질 특성을 가지고 있어야함

1.2. 품질 관점

사용자 관점
제품의 신뢰성, 효율성, 사용 용이성
개발자 관점
검증 가능성, 유지보수성, 이식성
관리자 관점
프로세스의 생산성과 제어 용이성

1.3. 소프트웨어 품질의 분류

내부 특성이 외부 특성에 영향을 줌
외부 특성과 내부 특성이 분명히 구분되는 것은 아님
프로세스의 품질이 제품의 품질에 영향을 줄 수 있음
제품과 함께 프로세스의 품질도 중요
외부 특성
사용자 관점
실행을 통해 행위를 측정하여 평가 가능
신뢰성, 사용성
내부 특성
개발자 관점
개발자가 외부 특성을 개선하고자 할 때 도움을 줌
개발 문서나 코드에 대해 정적을 측정하여 평가
제품 특성
제품이 가지는 특성
고객 관점에서 제품이란 고객에게 전달 되는 것
개발자는 요구사항, 설계문서, 소스코드, 사용자 메뉴얼 등을 모두 제품으로 생각함
프로세스 특성
체계적인 프로세스가 정외되지 개발 과정에 적용되는 것
프로세스 품질은 소프트웨어 제품 품질에 영향을 줌
프로세스 품질 관리 개선을 위한 노력이 필요함

2. 소프트웨어 제품의 품질 표준

2.1. 제품의 품질 표준 - ISO/IEC 9126

소프트웨어 제품의 품질 분류와 메트릭 정의 표준
사용자 관점에 따라 제품의 품질 특성을 6가지로 분류
기능성 - 요구사항 만족 능력
신뢰성 - 성능 수준을 유지하는 능력
사용성 - 시스템을 사용하는데 드는 노력과 사용자의 평가
효율성 - 성능 수준과 자원 사이의 관계
유지보수성 - 유지/수정에 얼마나 노력이 드는지
이식성 - 스프트웨어 환경 이식 가능한지?

2.2. 외부 메트릭과 내부 메트릭

외부 메트릭 (9126-2)
완성된 소프트웨어를 실행하여 제품의 품질 측정
내부 메트릭 (9126-3)
개발 과정에서 나오는 소프트웨어 산출물의 품질 측정

2.3. 사용 품질

사용 품질 관련 4가지 특성과 메트릭을 정의함 (9126-4)
실제 사용 환경에서 효율성, 생산성, 안전성, 만족성을 가지고 명시된 목표를 달성하는 소프트웨어 제품의 능력
사용자가 느끼는 제품의 실제 효과
소프트웨어 자체 특성이 아니라 사용해본 결과를 사용자가 측정

2.4. ISO/IEC 25000

SQuaRE
Software product Quality Requirements and Evaluation)
품질 관리
품질 모델
품질 메트릭
품질 요구사항
품질 평가

2.5. 맥콜의 제품 품질 특성

11개의 품질 요인 제시
제품 운영
정확성, 신뢰성, 효율성, 무결성, 사용성
제품 개선
유지보수성, 시험성, 유연성
제품 전이
이식성, 재사용성, 상호운영성
23개의 품질 기준을 제시 (개발자 관점의 내부 품질 기준)
메트릭 제시
품질 기준 정략 측정 방법과 단위

3. 프로세스 품질 표준

3.1. 프로세스 품질 표준

품질 목표의 달성을 위해 고품질 소프트웨어의 개발을 유도하는 시스템 필요
원칙과 실무지침을 갖춘 성숙한 개발 프로세스가 필요
SPICE - ISO/IEC 15504
프로세스 평가 프레임워크
ISO/IEC - 12207
생명주기 프로세스의 공통 프레임워크
CMMI
조직 프로세스 역량 성숙도 평가 및 개선 모델
ISO 9001
조직 품질 경영 체제 도입 & 프로세스 품질 인증 획득을 위한 모델

3.2. ISO 9000 시리즈

품질 경영을 위한 기본 요소를 규정하고 실천을 위한 활동 지침 제시
ISO 9000
ISO 9001 - 품질 관리 시스템 요건 설명
특징
프로세스 평가보다 품질 관리 자체에 중점
평가 등급화 X
ISO 9001 인증 여부만 결정

3.3. CMMI

조직의 개발 프로세스 역량과 성숙도를 평가하는 모델로 프로세스 개선을 위한 프레임워크
프로세스 구축, 평가, 개선을 위한 프레임워크 제공
ISO 9001과 ISO 15504(SPICE)의 관심사를 포함한 통합 모델
모델 구조
단계적 모델 (성숙도 수준 평가)
조직 전체의 프로세스 성숙도를 1~5 수준으로 평가
연속적 모델 (역량 수준 평가)
20여 개의 실무 영역에 대해 각각 0~3사이의 등급 부여

3.4. CMMI 모델 구성 요소

개발을 위한 CMMI-DEV는 20개의 실무영역(PA)로 구성됨
평가 영역이 여러개의 실무 영역으로 구분됨
실무영역은 4개의 범주, 9개의 역량 영역(CA)로 분류됨
범주 - 이행(Doing), 관리(Managing), 지원(Enabiing), 개선(Improving)

3.5. CMMI와 평가

연속적 모델 (역량 수준 평가)
20여 개의 실무 영역에 대해 각각 0~3사이의 등급 부여
실행되지 않음(incompleted) / 초기(initial) / 관리됨(managed) / 정의됨(defined)
단계적 모델 (성숙도 수준 평가)
조직 전체의 프로세스 성숙도를 1~5 수준으로 평가
수준 1 - 초기 상태 (Initial)
수준 2 - 관리됨 (Managed)
기본적인 프로젝트 관리 프로세스가 구축되어 관리됨
수준 3 - 정의됨 (Defined)
조직 특성에 맞는 표준 프로세스가 존재
수준 4 - 양적으로 관리됨 (Qauntitatively Manged)
프로젝트 활동이 정량적으로 관리되고 통제됨
수준 5 - 최적화 됨 (Optimizing)
지속적인 개선 활동이 정착됨

4. 소프트웨어 품질 보증

4.1. 소프트웨어 품질 보증(SQA)

소프트웨어 품질 요구가 만족됨을 보증하는 품질 관리 활동
기대했던 기능과 성능을 보일것임을 고객에게 보증하는 것
품질 보증 활동 예
개발팀이 준수해야하는 제품과 프로세스의 표준을 정학 시스템에 요구되는 품질 속성 정의

4.2. 품질 보중 계획

SQA 작업 수행을 위한 로드맵으로 품질 보증 프로세스와 방법을 정하는 일
적정 시점에 산출물들의 만들어지는지 확인
품질을 만족하는지 검토
SQA 계획의 구성
품질 보증 조직의 구성
제품과 품질 프로세스 표준
검토와 감사 방법
테스트 계획과 절차
형상 관리 방법, 위험 관리 방법 등

4.3. 품질 제어 (QC)

SQA
소프트웨어 테스트
소프트웨어 형상 관리
품질 제어
품질 제어
개발 프로세스, 코드 및 관련 문서가 품질 보증 절차에 따라 수행되고 표준을 따르며 품질 목표를 ㄹ만족하도록 필요한 활동을 취하는 것
검토를 통해 결함을 제거하는 작업
cf) 품질 제어와 품질 보증
품질 제어 - 결함 발견 하고 수정하는 것이 목표, 제품을 대상
품질 보증 - 사전 예방, 프로세스를 대상

4.4. 확인과 검증 (V&V)

요구사항 명세서의 검토, 설계 문서와 코드의 검사, 프로그램 테스트를 모두 포함하는 개념
확인 (Verification)
소프트웨어가 명세서와 일치하는지 검사하는 것
검증 (Validation)
소프트웨어가 고객의 기대를 충적하는지 검사하는 것
요구사항이 잘못 작성된 경우. 요구사항은 만족하지만 고객의 기대를 만족하지 못하는 경우가 있음
정적인 검토 방법과 동적인 소프트웨어 테스트가 보완적으로 사용

4.5. 검토

정적 테스트
프로그램을 실행하지 않고 검토
정적 분석 도구를 사용하여 분석 가능
소프트웨어 요소가 요구 명세서와 일치하는 지 확인
검토 방법
공식 기술 검토 (FTR)
검토 공식적 회의
인스펙션 (Inspection)
FTR 전에 작성자가 아닌 다른 동료나 전문가 팀이 검토
오류 발견이 초점
설계 문서나 코드를 요구사항이나 표준과 비교 검사하여 오류를 찾아내는 조직화되고 형식을 갖춘 검토 방법
코드 워크스루 (Code Walkthrough)
코드상의 경로를 따라가면서 결함을 찾음
작성자 본인이 다른 구성원가 질의 응답

5. 신뢰도

5.1. 신뢰도 정의

의도된 기능을 고장없이 실행할 수 있는 프로그램 능력
고장 없이 정확하게 작동할 확률
신뢰도는 사용 환경과 고장의 결과에 따라 다르게 인식될 수 있음
내재된 결함이 있더라도 고장으로 연결되지 않을 수 있음
고장의 결과가 심각하지 않다면 신뢰성 있다고 할 수 있음

5.2. 신뢰도 메트릭

MTTF (Mean Time To Failures)
가동되어 고장이 발생할 때까지의 평균 시간 (평균 수명)
고장의 복구를 고려하지 않음
ex) MTTF = (a1 + a2 + a3) / 3
MTBF (Mean Time Betwween Failures)
고장이 수리되어 가동된 후 다시 고장이 일어날때 사이의 평균 간격 (MTTF)
고장의 복구 고려
또는 MTTF에 평균 복구 시간 (MTTR)을 더한 것으로 정의함
ex) MTBF - ((a1 + a2 + a3) + (r1 + r2 + r3)) / 3
AVAIL (가용성)
시스템이 가동될 확률. 전체 시간에서 가용한 시간의 비율
논스톱 시스템의 신뢰도 측정에 사용
가용성을 높이려면 고장 발생 후 빠른 복구가 필요함
AVAIL = MTBF / (MTBF + MTTR) = (a1 + a2 + a3) /(a1 + a2 + a3 + r1 + r2 +r3)
ROCOF (Rate of Occurances Of Failures)
고장의 발생 비율
규칙적이고 빈번한 서비스 요청이 들어오는 시스템의 신뢰도 측정
ex) 예약 시스템의 ROCOF가 0.002라면 1000회 요청에서 2회의 오류 발생