מבוא

מחלקת ההגנה של ארה"ב (DoD) מפעילה חלק מהמערכות המורכבות ביותר שנבנו אי פעם – ממערכות לווייניות ועד פלטפורמות פיקוד ובקרה משולבות. הנדסה המערכות הללו דורשות לא רק מצוינות טכנית אלא גם שפה משותפת לארכיטקטורה המתמשכת לאורך עשרות שנים של פיתוח.משרד האדריכלות של ביטחון (DODAF) מספק שפה זו שעוצבה במקור בתקופת המפל של רכישה, דו-AF הוכיחה מחדש כדי להתאים את עצמה לשיטות אבטחה מתקדמות ומהירות של שינוי מהיר יותר.

מאמר זה בוחן את תפקידו של דו-AF בפיתוח Agile ו-DevOps בתוך ההקשר ההנדסה הביטחונית. במקום להתייחס לאדריכלות כפעילות על-פנית נוקשה, אנו נבחן כיצד מודלים של דו-AF הופכים לממצאים חיים המדריכים, בדיקות שותפים אוטומטית, ולהפחית את הסיכון לאינטגרציה.המטרה היא להראות כי רחוק מלהיות מכשול לגמישות, DODAF הוא כוח מכפיל כאשר הוא מיושם כראוי בסביבות אספקה מודרנית.

מה זה DODAF?

DODAF הוא מסגרת ארכיטקטורת ארגונית מקיפה שפותחה על ידי מחלקת ההגנה של ארה"ב כדי לתקן את האופן שבו מערכות מורכבות מתוארות, מנתחות ומתקשרות.זה מגדיר קבוצה של FLT:0viewpointsFLT:1 - כגון All View (AV), Capability Viewpoint (CV), Viewpoint Viewpoint (OV), Viewpoint (V), מערכות (VS), ואחרים - כולל מודלים ספציפיים של מערכת נתונים ו-I-P) ו-I-D (לדוגמה, לדוגמה, לכידת נתונים ו-SPT) של הגדרות (OD) עבור הגדרות (OD) ו-SPT) של הגדרות (OD) ל-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-DMSD.

המסגרת בנויה על ה-FLT:0 (DODAF Meta-Model) (DM2)earFLT:1), תאולוגיה נתונים פורמלית המבטיחה שכל אלמנט מודל מוגדר באופן עקבי.החומר הזה מאפשר מעקבים של יכולות אסטרטגיות לממשקים פיזיים וחילופי נתונים.בפרקטיקה, מהנדסי דו-AF לענות על שאלות קריטיות: מה עובר בין מערכות?

בעוד DODAF קשורה לעתים קרובות עם מסמכים אדריכליים גדולים, על העליונה, השימוש המודרני מדגיש עדכון מתמשך של מודלים בתוך הנדסת מערכות מבוססת מודל (MBSE) סביבה.שימוש בכלים כמו MagicDraw, Cameo Systems Modeler, או תוסף מבוסס UAF, צוותים לשמור על תצוגות DODAF מסונכרן עם המערכת המתפתחת כשינויים במהלך הפיתוח.

תפקיד DODAF בפיתוח Agile

שיטות Agile עדיפות לאספקת תוכנה או חומרה עבודה בכל שבועות.ללא קשר אדריכלי משותף, הפיצויים האלה יכולים להיסחף מעיצוב מערכת היעד, מה שמוביל לשיפוץ יקר בסוף התוכנית.DoDAF מקטין את הסיכון הזה על ידי מתן FLT:0persistent ארכיטקטוני FLT:1 כי כל אזכורים של צוות ⁇ .

במהלך תכנון Sprint, בעלי מוצרים ואדריכלים מובילים יכולים להתייעץ עם השקפות DODAF כדי לזהות אילו יכולות מערכת הן קריטיות ביותר עבור ההצתה הבאה.לדוגמה, OV-5 (מודל פעילות מבצעית) מראה את רצף הפעולות הדרושות כדי להשלים חוט משימה.הקבוצה יכולה אז לקבוע את הפעילות לסיפורי המשתמש, להבטיח שכל סיפור חוזר לצריכה מבצעית מוכרת.

DODAF תומך גם ב-FLT:0 (Definition of Done (DoD)Fevolved:1 ב- Agile. תוכניות הגנה רבות דורשות כי תכונה לא רק פונקציות בבידוד אלא גם מספקת קריטריונים אדריכליים ספציפיים, כגון קבלת תקני נתונים או שמירה על סיווגי אבטחה.DoDAF מקודדים את המגבלות הללו.

נקודת אינטגרציה חשובה נוספת היא (FLT:0) Backlog Refinementalph1 (הפורטפוליו של סיפורי משתמשים לעתים קרובות עולה על יכולת, ועדיפות ראשונה חייבת להיות מוגדרת באופן רציונלי.נקודת התצוגה של Capability Capability Viewpoint (CV-1, CV-2) ממפות יכולות ברמה גבוהה של מערכות ספציפיות ופעילויות תפעוליות.מודלים אלה מסייעים למנהלי מוצר להחליט: אילו יכולות לבנות את הערך הראשוני של הקרב, אילו אמצעים יש לבצע מעקב אחר כך?

היתרונות של DODAF ב Agile

  • (ב) הכוונה ארכיטקטונית: FLT:1 כל טבילה בונה לקראת עיצוב מערכת מאומת ולא לצאת ממנו.צוותים נוטים פחות לייצר קוד שייד במהלך בדיקות אינטגרציה.
  • (FLT:0) שקיפות על פני קבוצות מבוזרות:FLTRE:1 בתוכניות הכרוכות קבלנים מרובים או צוותים נפרדים גיאוגרפית, השקפות DODAF משמשות כנקודת התייחסות נפוצה המפחיתה את ההפרעה.
  • (FLT:0Riskduction באמצעות מודעות תלותית: FIRLT:1) תכנון הדפסה הופך בטוח יותר כאשר צוותים יכולים לדמיין כיצד העבודה שלהם משפיעה על אחרים.SV-4 (מערכתs Functionality Description) ו- OV-2 (מבצע Node Connectivity) מדגישים את התלויות ההגיוניות מוקדם.
  • (FLT:0) הרחבת שדה: ההרחבה: ההרחבה של ה-DAF:1 תומך ברעיון של יכולת הצטברות המוגדרות במערכת האינטגרציה והפיתוח המשותפת (JCIDS) כל שחרור Agile יכול להתאים עם התרחבות מסוימת, המאפשרת ללוחמים לקבל יכולת שימושית מוקדם יותר.

שילוב עם DevOps

DevOps Agile מתרחב לפעולה, תוך הדגשת שילוב מתמשך (CI), משלוח מתמשך (CD), בדיקות אוטומטיות, תשתיות כקוד, ו ניטור. בהקשרים של הגנה, DevOps חייב גם לציית לאבטחת סייבר, יכולת הדדית, דרישות בטיחות.DoDAF מספק את התבנית האדריכלית כחולה שהופכת את האוטומציה המקבילה לאפשרית.

בהתחשב בצינור CI /CD: כל קוד מבצע טריגרים בונה, בדיקות יחידה, ואולי בדיקות אינטגרציה.עבור מערכת שהוקמה ב- DODAF, בדיקות שילוב אלה ניתן ליצור אוטומטית מ- SV-6 ו- SV-7 (Performance Parameters Matrix) אם ממשק דורש תבנית נתונים מסוימת, רתימות בדיקה יכולות לאמת כי הפלט מוגדר במודל.

תשתית כקוד (IaC) גם יתרונות מ-DoDAF. מודל SV-1 מגדירה אילולאות חומרה ותוכנה קיימות, יחד עם ההתכתבות שלהם.IaC תסריטים (למשל, Terraform, Ansible, או Kubernetes מתבטא) ניתן ליצור או לאמת נגד מודלים אלה, להבטיח כי התשתית תואמת בדיוק את העיצוב.

עוד תרגול DevOps חיוני הוא (FLT:0) ניהול ההתקנה של ניהול DevOps:1 [מודלים DODAF עצמם חייב להיות גרסה ושלט. כאשר מודל משתנה (למשל, ממשק חדש נוסף), צינורות CI /CD המקביל צריך לעדכן באופן אוטומטי מפרטים בדיקה, תיעוד, ותסריטי פריסה.קבוצות רבות לאחסן דוגמניות דו-AF בגרסאות מבוקרות (למשל, Git) ולהשתמש ב-iOS כדי ליצור טכנאים סטטיים או לסקירה.

ההיבט המשותף של DevOps מתאים היטב עם נקודות המבט של בעל העניין של DODAF.לדוגמה, נקודת התצוגה המבצעית (OV-1, OV-2) מסייע למפעילים, למבדקים, ומפתחים לשתף תמונה מאוחדת של איך המערכת אמורה להתנהג.כאשר פגם נמצא בייצור, OV-5 (מודל אובייקטיבי) יכול לעקוב אחר זרימת התפעולית הכושלת חזרה לתפקודים ספציפיים, גורם מרכזי של ניתוח זה.

היתרונות של DODAF ב-DevOps

  • (FLT:0) אימות תאימות: FLT:1 כללים מוגדרים-דו-AF (למשל, פורמט נתונים, פרוטוקול ממשק, סף שקיפות) ניתן לסווג בסוויטות בדיקה אוטומטיות, צמצום מאמצי אימות ידניים.
  • (FLT:0) אי-היציבות מקוד לנדרש: FIRLT:1) כל משימה יכולה להיות קשורה לגורם אדריכלי (למשל, מערכת מיפוי SV-5 פועלת לפעילות מבצעית), ומעניקה למנהלי התוכנית ראיות ברורות להתקדמות.
  • (FLT:0) שילוב ופריסה:FLT:1 כאשר ממשקי המערכת הם קריא מכונה, כלי CI /CD יכול במהירות לאמת כי תוכנה חדשה עובדת עם רכיבים קיימים.
  • (FLT:0) ,Reduced rework:FLT:1 אדריכלות הפרות נתפסות בנקודה המוקדמת ביותר האפשרית - פיתוח, לא בבדיקה פורמלית של יכולת הדדית - חיסכון בעלויות ותוכנית משמעותית.

אסטרטגיות יעילות

אימוץ דו-AF בסביבה של Agile/DevOps דורש שינויים שיטתיים ותרבותיים.כאן אסטרטגיות שארגוני הנדסה ביטחוניים מצאו יעילות:

אינטגרציה

בחר פלטפורמה MBSE התומכת ב-GPS Control ו- API Access. Tools כגון Cameo Systems Modeler, Rhapsody, או No Magic יכול לייצא מודלים כמו JSON, XML, או RDF. אלה היצוא ניזונים ישירות לתוך צינורות CI /CD.לדוגמה, עבודה ג'נקינס יכולה למשוך את ה-SV-6 העדכני ביותר, ליצור חוזה נתונים, ולהזריק אותו ל-DNS, באופן דומה, כך ש-DFericertexertexericericertexer: D.

האמנה על סודיות

לא כל השקפה דו-AF צריכה להיות נתמכת בכל קידוד. להתמקד בהשקפות שיש להן השפעה ישירה על החלטות הנדסיות: OV-1 (הקשר הרשאות), OV-2/OV-3 (נקודות פעולה ואינטראקציות), SV-1 (ממשקי מערכת), SV-4 (תפקוד מערכת), SV-6 (חילופי נתונים), ו- CV-1/CV-2 (יכולת) לשמור על השאר כסוגיות חומר זה רק כאשר הוא שינוי משמעותי.

אימון ותרבות

מפתחים, בודקים ומפעילים צריכים להבין כיצד לקרוא דיאגרמות דו-AF, אך לא בהכרח כיצד ליצור אותן.ספק סדנאות קצרות המתמקדות בהשקפות הרלוונטיות ביותר לכל תפקיד.בנוסף, להטביע אדריכל מערכת (או "ספרנית מודל") בכל צוות Agile כדי לעדכן מודלים כפי שסיפורים הושלמו.לטיפול בעדכוני מודל כפעילות נפרדת, לאחר מעשה; במקום זאת, להפוך אותם לחלק מההגדרה הנעשית.

מודל מתמשך

בדיוק כפי שקוד בונה מאומת, יש לאמת את התבניות לעקביות.לדוגמה, אם תרשים SV-1 מראה חיבור חדש, הכלי הדוגמנות צריך לבדוק כי החלפת הנתונים המקבילה מוגדרת בחוקים SV-6. אוטומטיים (OCL או תסריטים מותאמים אישית) יכול לאכוף את השלמות ההתייחסות.זה מבטיח שהמודלים יישארו אמינים ככל שהמערכת מתפתחת.

אתגרים ומייגים

שילוב עם Agile ו-DevOps אינו ללא מכשולים.צוותים מצטטים לעיתים קרובות את הקשיים הבאים:

  • (FLT:0) בירוקרטיה פורצטיבית: מהנדסים חדשים ל-DoDAF עשויים להציג אותה כאמצעי נייר מיותרים. Mitigation: Destrate Fast win - כמו הדור אוטומטי של בדיקות ממודלים - אשר לחסוך מאמץ ידני.
  • (FLT:0)Model תחזוקה מעל ראש: FLT:1hil אם כל שינוי קוד קטן גורם עדכון מודל, מעל פני השטח להתפוצץ. Mitigation: Distinguish בין "רמת הקידום" (לעיצוב מפורט) ו "רמת השוויון" (לאדריכלות ברמה גבוהה). רק לעדכן מודלים של התייחסות כאשר חוזים או יכולות להשתנות.
  • מורכבות:0 (Tool Complex:FLT:1) לכלים MBSE יש עקומות למידה תלולות. Mitigation: השתמש בצופים קלים עבור רוב המהנדסים; שמורה מלאה מודל עריכה עבור אדריכלים.
  • (FLT:0) ,Resistance to Moving-שמאל אדריכלות: ⁇ FLT:1) חלק משרשרת הרכישה עדיין מצפים למסמכים בסגנון מפל. Mitigation: השתמש במודלים של DODAF כדי ליצור פריטים מסורתיים באופן אוטומטי.הדוD קיבל זמן רב כי ניתן לארוז תצוגות לאספקת חשמל; FLT:2Acquisition and TechnologyLTFreas מכירה במודל מבוסס של 3.

והכי חשוב, מנהיגות חייבת לתמוך ברעיון כי אדריכלות אינה מעצור אלא מאפשרת מהירות.כאשר מנהלי התוכנית מתעקשים על מודלים של דו-AF חיים לצד ⁇ , הצוותים לומדים במהירות למנף אותם.

העתיד: דו-AF ו- DevSecOps

כפי שהנדסת ההגנה מאמצת את דו-סקפטיופס – משיכת האבטחה לכל שלב – תפקידו של דאף הופך להיות אפילו יותר קריטי.נקודת המבט של האבטחה (SVP ב-DoDAF 2.0), למשל, מאפשרת לצוותים לציין את בקרת האבטחה, גבולות הסיווגים של נתונים, וסיכון להפחתה ישירה במודל.

בנוסף, העלייה של יוזמות הנדסה דיגיטלית ואסטרטגיה להנדסה דיגיטלית של DoD (DES) עוד להטביע את DODAF כמקור הסמכותי של אמת. תוכניות כגון F-35 ו- Ground Combat Systems השתמשו ב- DODAF מבוסס MBSE כדי לנהל מורכבות לאורך מחזורי חיים ארוכים. Agile / DevOps מאיצים את הלולאה בין תכנון ותפעול, אבל DODAF מבטיח כי כל החזרה לאדריכלות קושרת, לאת.

עבור ארגוני הנדסה ביטחוניים מתכננים לאמץ או להרחיב את DODAF בהקשר של Agile / DevOps, המפתח הוא להתחיל קטן.בחר מערכת משנה קריטית אחת, מודל ממשקים שלה ב DODAF, ולחבר את המודלים האלה לצנרת CI /CD שלך. ברגע שהערך מוכח - שינוי אינטגרציה, הסמכה מהירה יותר, מעקב טוב יותר - לקבוע את הגישה על פני התוכנית.

מסקנה

המחלקה לארכיטקטורה של המחלקה היא לא הפוגה של עידן המפלים.כאשר משולבים כראוי עם נהלי Agile ו-DevOps, DODAF מספק את הקפדה הנדרשת עבור הנדסת מערכות מורכבות ללא הקרבת המהירות הנדרשת על ידי לוחמה מודרנית.נקודות המבט הסטנדרטיות שלה לתת קבוצות רב תחומיות שפה משותפת, מודל meta-מודל שלה מאפשר בדיקות אוטומטיות ובדיקה, ואת הקישורים שלה מעקב שלה צריך כל קו של קוד או תצורה חומרה.

(התוכנית הביטחונית המוצלחת ביותר מתייחסת לאדריכלות לא כאל שלב נפרד אלא כפעילות רציפה – אחד שמתפתח לצד ⁇ וצנרת.על ידי אימוץ דו-AF כמודל חי ולא מסמך סטטי, מהנדסים, מפעילי מקצוע של רכישה יכולים לספק יכולות הן חדשניות והן אמינות.עבור צוותים מוכנים לעשות את הצעד, המשאבים הם בשפע: FLT: DoDIOs Pages ו-DAFSE מספק מחקרים הנדסיים עתידיים (D2D) כגון: