실기 5장 인터페이스 구현

시스템 인터페이스 요구사항 분석

 시스템 인터페이스 요구사항은 개발할 시스템과 외부 시스템을 연동하는데 필요한 시스템 인터페이스에 대한 요구사항을 기술한 것이다. 시스템 인터페이스 요구사항 명세서에는 인터페이스 이름, 연계 대상 시스템, 연계 범위 및 내용, 연계 방식, 송신 데이터, 인터페이스 주기, 기타 고려사항 등이 포함되어야 한다.
 시스템 인터페이스 요구사항 분석은 요구사항을 분류하고 구체적으로 명세화한 후 이를 이해관계자에게 전달하는 일련의 과정이다. 요구사항 분석은 소프트웨어 요구사항 분석 기법을 적절히 이용한다. 요구사항의 분해가 필요한 경우 적절한 수준으로 세분화한다. 요구사항 분석 시 누락된 요구사항이나 제한조건을 추가한다. 요구사항에 대한 상대적 중요도를 평가하여 우선순위를 부여한다.
 시스템 인터페이스 요구사항 분석 절차는 다음과 같다.

1. 시스템 인터페이스 관련 요구사항을 선별하여 별도로 시스템 인터페이스 요구사항 목록을 만든다.
2. 요구사항과 관련된 자료를 준비한다.
3. 기능적인 요구사항과 비기능적인 요구사항으로 분류한다.
4. 요구사항을 분석하고 요구사항 명세서에 내용을 추가하거나 수정한다.
5. 추가, 수정한 요구사항 명세서와 요구사항 목록을 관련 이해관계자에게 전단한다.

인터페이스 요구사항 검증

 인터페이스 요구사항 검증(Requirements Verification)은 사용자들의 요구사항이 요구사항 명세서에 정확하고 안정하게 기술되었는지 검토하고 개발 범위의 기준인 베이스라인을 설정하는 것이다. 인터페이스 요구사항 검증은 다음과 같은 순서로 수행된다.

1. 요구사항 검토 계획 수립
   • 검토 기준 및 방법, 참여자, 체크리스트, 관련 자료, 일정 등의 검토 계획 수립
2. 검토 및 오류 수정
   • 인터페이스 요구사항 명세서 검토 및 오류 목록과 시점 조치서 작성
3. 베이스라인 설정
   • 검증된 인터페이스 요구사항을 승인받은 후 요구사항 명세서의 베이스라인 설정

 **요구사항 검증 방법은 다음과 같다.

• 요구사항 검토(Requirements Review)
  • 요구사항 명세서의 오류 확인 및 표준 준수 여부 등의 결함 여부를 검토 담당자들이 수작업으로 분석하는 방법으로, 동료검토, 워크스루, 인스펙션 등이 있다.
  • 동료검토(Peer Review)
    • 요구사항 명세서 작성자가 명세서 내용을 직접 설명하고 이를 들으면서 결함을 발견하는 형태의 검토 방법이다.
  • 워크스루(Walk Through)
    • 검토 회의 전에 요구사항 명세서를 미리 배포하여 사전 검토한 후에 짧은 검토 회의를 통해 결함을 발견하는 형태의 검토 방법이다.
  • 인스펙션(Inspection)
    • 요구사항 명세서 작성자를 제외한 다른 검토 전문가들이 요구사항 명세서를 확인하면서 결함을 발견하는 형태의 검토 방법이다.
• 프로토타이핑(Prototyping)
  • 사용자의 요구사항을 정확히 파악하기 위해 실제 개발될 소프트웨어에 대한 견본품(Prototype)을 만들어 최종 결과물을 예측한다.
• 테스트 설계
  • 요구사항은 테스트할 수 있도록 작성되어야 하며, 이를 위해 테스트 케이스(Test Case)를 생성하여 이후에 요구사항이 현실적으로 테스트 가능한지를 검토한다.
• CASE(Computer Aided Software Engineering) 도구 활용
  • 일관성 분석(Consistency Analysis)을 통해 요구사항 변경사항의 추적 및 분석, 관리하고, 표준 준수 여부를 확인한다.

 인터페이스 요구사항 검증은 다음과 같은 항목들을 중심으로 수행한다.

• 완전성(Completeness): 사용자의 모든 요구사항이 누락되지 않고 완전하게 반영되어 있는가?
• 일관성(Consistency): 요구사항이 모순되거나 충돌되는 점 없이 일관성을 유지하고 있는가?
• 명확성(Unambiguity): 모든 참여자가 요구사항을 명확히 이해할 수 있는가?
• 기능성(Functionality): 요구사항이 ‘어떻게(How to)’보다 ‘무엇을(What)’에 중점을 두고 있는가?
• 검증 가능성(Verifiability): 요구사항이 사용자의 요구를 모두 만족하고, 개발된 소프트웨어가 사용자의 요구 내용과 일치하는지를 검증할 수 있는가?
• 추적 가능성(Traceability): 요구사항 명세서와 설계서를 추적할 수 있는가?
• 변경 용이성(Easily Changeable): 요구사항 명세서의 병경이 쉽도록 작성되었는가?

송•수신 데이터 식별

 식별 대상 데이터는 송•수신 시스템 사이에서 교환되는 데이터*로, 규격화된 표준 형식에 따라 전송된다. 교환되는 데이터의 종류는 다음과 같다.

• 인터페이스 표준 항목
• 송•수신 데이터 항목
• 공통 코드

 인터페이스 표준 항목은 송•수신 시스템을 연계하는데 표준적으로 필요한 데이터이다. 인터페이스 표준 항목은 다음과 같이 나뉜다.

• 시스템 공통부
  • 시스템 간 연동 시 필요한 공통 정보
  • 구성 정보: 인터페이스 ID, 전송 시스템 정보, 서비스 코드 정보, 응답 결과 정보, 장애 정보 등
• 거래 공통부
  • 시스템들이 연동된 후 송•수신되는 데이터를 처리할 때 필요한 정보
  • 구성 정보: 직원 정보, 승인자 정보, 기기 정보, 매체 정보 등

 송•수신 데이터 항목은 송•수신 시스템이 업무를 수행하는 데 사용되는 데이터이다. 전송되는 데이터 항목과 순서는 인터페이스별로 다르다.
 공통 코드는 시스템들에서 공통으로 사용하는 코드이다. 연계 시스템이나 연계 소프트웨어에서 사용하는 상태 및 오류 코드 등의 항목에 대해 코드값과 코드명, 코드 설명 등을 공통 코드로 관리한다.
 정보 흐름은 개발한 시스템과 내•외부 시스템 사이에서 전송되는 정보들의 방향성을 식별한다. 개발할 시스템과 내•외부 시스템에 대한 각각의 인터페이스 목록을 확인하여 정보 흐름을 식별한다. 식별한 정보 흐름은 기반으로 송•수신 시스테 사시에서 교환되는 주요 데이터 항목이나 정보 그룹을 도출한다.
 송•수신 데이터는 개발할 시스템과 연계할 내•외부 시스템 사이의 정보 흐름과 데이터베이스 산출물을 기반으로 식별한다. 송•수신 데이터의 종류에 따라 다음과 같이 식별한다.

• 인터페이스 표준 항목과 송•수신 데이터 항목 식별: 송•수신 시스템 사이의 교환 범위를 확인하고 인터페이스 표준 항목에 대해 송•수신 데이터 항목을 식별한다.
• 코드성 데이터 항목 식별: 코드성 데이터 항목에 대해 코드, 코드명, 코드 설명 등의 코드 정보를 식별한다.

인터페이스 방법 명세화

 인터페이스 방법 명세화는 내•외부 시스템이 연계하여 작동할 때 인터페이스별 송•수신 방법, 송•수신 데이터, 오류 식별 및 처리 방안에 대한 내용을 문서로 명확하게 정리하는 것이다. 인터페이스로 송•수신 방법을 명세화하기 위해서는 시스템 연계 기술, 인터페이스 통신 유형, 처리 유형, 발생 주기 등에 대한 정보가 필요하다.
 시스템 연계 기술은 개발할 시스템과 내•외부 시스템을 연계할 때 사용되는 기술을 의미한다. 주요 시스템 연계 기술은 다음과 같다.

• DB Link
  • DB에서 제공하는 DB Link 객체를 이용하는 방식이다.
• API/Open API
  • 송신 시스템의 데이터베이스(DB)에서 데이터를 읽어 와 제공하는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스 프로그램이다.
• 연계 솔루션
  • EAI 서버와 송•수신 시스템에 설치되는 클라이언트(Client)를 이용하는 방식이다.
• Socket
  • 서버는 통신을 위한 소켓(Socket)을 생성하여 포트를 할당하고 클라이언트의 통신 요청 시 클라이언트와 연결하여 통신하는 네트워크 기술이다.
• Web Service
  • 웹 서비스에서 WSDL과 UDDI, SOAP 프로토콜을 이용하여 연계하는 서비스이다.

 인터페이스 통신 유형은 개발할 시스템과 내•외부 시스템 간 데이터를 송•수신하는 형태를 의미한다. 인터페이스 통신 유형은 다음과 같다.

• 단방향: 시스템에서 거래를 요청만 하고 응답이 없는 방식이다.
• 동기: 시스템에서 거래를 요청하고 응답이 올 때까지 대기하는 방식이다.
• 비동기: 시스템에서 거래를 요청하고 다른 작업을 수행하다 응답이 오면 처리하는 방식이다.

 인터페이스 처리 유형은 송•수신 데이터를 어떤 형태로 처리할 것인지에 대한 방식을 의미한다. 인터페이스 처리 유형은 다음과 같다.

• 실시간 방식: 사용자가 요청한 내용을 바로 처리해야 할 때 사용하는 방식이다.
• 지연 처리 방식: 데이터를 매건 단위로 처리할 경우 비용이 많이 발생할 때 사용하는 방식이다.
• 배치 방식: 대량의 데이터를 처리할 때 사용하는 방식이다.

 인터페이스 발생 주기는 개발할 시스템과 내•외부 시스템 간 송•수신 데이터가 전송되어 인터페이스가 사용되는 주기를 의미한다. 인터페이스 발생 주기는 업무의 성격과 송•수신 데이터 전송량으 고려하여 매일, 수시, 주 1회 등으로 구분한다.

미들웨어 솔루션

 미들웨어(Middleware)는 운영체제와 응용 프로그램, 또는 서버와 클라이언트 사이에서 다양한 서비스를 제공한다. 표준화된 인터페이스를 제공함으로써 시스템 간의 데이터 교환에 일관성을 보장한다. 미들웨어의 종류는 다음과 같다.

• DB(DataBase)
  • 데이터베이스 벤더에서 제공하는 클라이언트에서 원격의 데이터베이스와 연결하기 위한 미들웨어이다.
  • DB를 사용하여 시스템을 구축하는 경우 보통 2-Tier 아키텍처라고 한다.
• RPC(Remote Procedure Call, 원격 프로시저 호출)
  • 응용 프로그램의 프로시저를 사용하여 원격 프로시저를 마치 로컬 프로시저처럼 호출하는 방식의 미들웨어이다.
• MOM(Message Oriented Middleware, 메시지 지향 미들웨어)
  • 메시지 기반의 비동기형 메시지를 전달하는 방식의 미들웨어이다.
  • 온라인 업무보다는 이기종 분산 데이터 시스템의 데이터 동기를 위해 많이 사용된다.
• TP-Monitor(Transaction Processing Monitor, 트랜잭션 처리 모니터)
  • 항공기나 철도 예약 업무 등과 같은 온라인 트랜잭션 업무에서 트랜잭션을 처리 및 감시하는 미들웨어이다.
  • 사용자 수가 증가해도 빠른 응답 속도를 유지해야 하는 업무에 주로 사용된다.
• ORB(Object Request Broker, 객체 요청 브로커)
  • 객체 지향 미들웨어로 코바(CORBA) 표준 스펙을 구현한 미들웨어이다.
  • 최근에는 TP-Monitor의 장점인 트랜잭션 처리와 모니터링 등을 추가로 구현한 제품도 있다.
• WAS(Web Application Server, 웹 애플리케이션 서버)
  • 정적인 콘텐츠를 처리하는 웹 서버와 달리 사용자의 요구에 따라 변하는 동적인 콘텐츠를 처리하기 위해 사용되는 미들웨어이다.
  • 클라이언트/서버 환경보다는 웹 환경을 구현하기 위한 미들웨어이다.
  • HTTP 세션 처리를 위한 웹 서버 기능뿐만 아니라 미션-크리티컬한 기업 업무까지 JAVA, EJB 컴포넌트 기반으로 구현이 가능하다.

모듈 연계를 위한 인터페이스 기능 식별

 모듈 연계는 내부 모듈과 외부 모듈 또는 내부 모듈 간 데이터의 교환을 위해 관계를 설정하는 것으로, 대표적인 모듈 연계 방법은 다음과 같다.

• EAI(Enterprise Application Integration)
  • 기업 내 각종 애플리케이션 및 플랫폼 간의 정보 전달, 연계, 통합 등 상호 연동이 가능하게 해주는 솔루션이다.
  • EAI 구축 유형
    • Point-to-Point: 가장 기본적인 애플리케이션 통합 방식으로, 애플리케이션을 1:1로 연결한다. 변경 및 재사용이 어렵다.
    • Hub & Spoke: 단일 접점인 허브 시스템을 통해 데이터를 전송하는 중앙 집중형 방식이다. 확장 및 유지 보수가 용이하다. 허브 장애 발생 시 시스템 전체에 영향을 미친다.
    • Message Bus(ESB 방식): 애플리케이션 사이에 미들웨어를 두어 처리하는 방식이다. 확장성이 뛰어냐며 대용량 처리가 가능하다.
    • Hybrid: Hub & Spoke와 Message Bus의 혼합 방식이다. 그룹 내에서는 Hub & Spoke 방식을, 그룹 간에는 Message Bus 방식을 사용한다. 필요한 경우 한 가지 방식으로 EAI 구현이 가능하다.데이터 병목 현상을 최소화할 수 있다.
• ESB(Enterprise Service Bus)
  • 애플리케이션 간 연계, 데이터 변환, 웹 서비스 지원 등 표준 기반의 인터페이스를 제공하는 솔루션이다.
  • 애플리케이션 통합 측면에서 EAI와 유사하지만 애플리케이션 보다는 서비스 중심의 통합을 지원한다.
  • 특정 서비스에 국한되지 않고 범용적으로 사용하기 위하여 애플리케이션과의 결합도(Coupling)를 약하기(Loosely) 유지한다.
  • 관리 및 보안 유지가 쉽고, 높은 수준의 품질 지원이 가능하다.
• 웹 서비스(Web Service)
  • 네트워크의 정보를 표준화된 서비스 형태로 만들어 공유하는 기술이다.
  • 지향 아키텍처(SOA) 개념을 실현하는 대표적인 방법이다.
  • 웹 서비스의 구성은 다음과 같다.
    • SOAP: HTTP, HTTPS, SMTP 등을 활용하여 XML 기반의 메시지를 네트워크 상에서 교환하는 프로토콜
    • UDDI: WSDL을 등록하여 서비스와 서비스 제공자를 검색하고 접근하는데 사용됨
    • WSDL: 웹 서비스와 관련된 서식이나 프로토콜 등을 표준적인 방법으로 기술하고 게시하기 위한 언어로, XML로 작성되며, UDDI의 기초가 된다.

 모듈 간 연계 기능은 모듈과 연계된 기능을 시나리오 형태로 구체화하여 식별한다. 식별된 연계 기능은 인터페이스 기능을 식별하는데 사용된다.
 모듈 간 인터페이스 기능은 식별된 모듈 간 관련 기능을 검토하여 인터페이스 동작에 필요한 기능을 식별한다. 외부 및 인터페이스 모듈 간 동작하는 기능을 통해 인터페이스 기능을 식별한다. 해당 업무에 대한 시나리오를 통해 내부 모듈과 관련된 인터페이스 기능을 식별한다. 식별된 인터페이스 기능 중에서 실제적으로 필요한 인터페이스 기능을 최종적으로 선별한다. 식별된 인터페이스 기능은 인터페이스 기능 구현을 정의하는데 사용된다.

모듈 간 인터페이스 데이터 표준 확인

 인터페이스 데이터 표준은 모듈 간 인터페이스에 사용되는 데이터의 형식을 표준화하는 것이다. 인터페이스 데이터 표준은 기존의 데이터 중에서 공통 영역을 추출하거나 어느 한쪽의 데이터를 변환하여 정의한다. 확인된 인터페이스 데이터 표준은 인터페이스 기능 구현을 정의하는데 사용된다.
 모듈 간 인터페이스 데이터 표준 확인 순서는 다음과 같다.

1. 데이터 인터페이스를 통해 인터페이스 데이터 표준을 확인한다.
2. 인터페이스 기능을 통해 인터페이스 표준을 확인한다.
3. 데이터 인터페이스와 인터페이스 기능을 통해 확인된 인터페이스 표준을 검토하여 최종적인 인터페이스 데이터 표준을 확인한다.

인터페이스 구현

 인터페이스 구현은 송•수신 시스템 간의 데이터 교환 및 처리를 실현해 주는 작업을 의미한다. 인터페이스를 구현하는 대표적인 방법에는 데이터 통신을 이용한 방법과 인터페이스 엔티티를 이용한 방법이 있다.

• 데이터 통신을 이용한 인터페이스 구현
  • 애플리케이션 영역에서 인터페이스 형식에 맞춘 데이터 포맷을 인터페이스 대상으로 전송하고 이를 수신 측에서 파싱(Parsing)하여 해석하는 방식이다.
  • 주로 JSON이나 XML 형식의 데이터 포멧을 사용하여 인터페이스를 구현한다.
• 인터페이스 엔티티를 이용한 인터페이스 구현
  • 인터페이스가 필요한 시스템 사이에서 별도의 인터페이스 엔티티를 두어 상호 연계하는 방식이다.
  • 일반적으로 인터페이스 테이블을 엔티티로 활용한다.

 JSON(JavaScript Object Notation)은 속성-값 쌍(Attribute-Value Pairs)으로 이루어진 데이터 객체를 전달하기 위해 사람이 읽을 수 있는 텍스트를 사용하는 개방형 표준 포맷이다. 비동기 처리에 사용되는 AJAX에서 XML을 대체하여 사용되고 있다.
 AJAX(Asynchronous JavaScript and XML)는 자바 스크립트 등을 이용하여 클라이언트와 서버 간에 XML 데이터를 주고 받는 비동기 통신 기술이다. 전페 페이지를 새로 고치지 않고도 웹 페이지 일부 영역마을 업데일트 할 수 있다.

인터페이스 보안

 인터페이스 보안은 인터페이스의 보안성 향상을 위해 인터페이스의 보안 취약점을 분석한 후 적절한 보안 기능을 적용하는 것이다.
 인터페이스 보안 기능은 일반적으로 네트워크, 애플리케이션, 데이터베이스 영역에서 적용한다.

• 네트워트 영역
  • 인터페이스 송•수신 간 스니핑(Sniffing) 등을 이용한 데이터 탈취 및 변조 위험을 방지하기 위해 네트워크 트래픽에 대한 암호화를 설정한다.
  • 암호화는 인터페이스 아키텍처에 따라 IPSec, SSL, S-HTTP 등의 다양한 방식으로 적용한다.
• 애플리케이션 영역
  • 소프트웨어 개발 보안 가이드를 참조하여 애플리케이션 코드 상의 보안 취약점을 보완하는 방향으로 애플리케이션 보안 기능을 적용한다.
• 데이터베이스 영역
  • 데이터베이스, 스키마, 엔티티의 접근 권한과 프로시저(Procedure), 트리거(Trigger) 등 데이터베이스 동작 객체의 보안 취약점에 보안 기능을 적용한다.
  • 개인 정보나 업무상 민감한 데이터의 경우 암호화나 익명화 등 데이터 자체의 보안 방안도 고려한다.

 데이터 무결성 검사 도구는 인터페이스 보안 취약점을 분석하는데 사용되는 도구이다. 데이터 무결성 검사 도구는 시스템 파일의 변경 유무를 확인하고, 파일이 변경되었을 경우 이를 관리자에게 알려준다. 대표적인 무결성 검사 도구에는 Tripwire, AIDE, Samhain, Claymore, Slipwire, Fcheck 등이 있다.

인터페이스 구현 검증

 인터페이스 구현 검증은 인터페이스가 정상적으로 문제 없이 작동하는지 확인하는 것이다. 인터페이스 구현 검증 도구와 감시 도구를 이용하여 인터페이스의 동작 상태를 확인한다.
 인터페이스 구현을 검증하기 위해서는 인터페이스 단위 기능과 시나리오 등을 기반으로 하는 통합 테스트가 필요하다. 통합 테스트는 다음과 같은 테스트 자동화 도구를 이용하면 효율적으로 수행할 수 있다.

• xUnit
  • 같은 테스트 코드를 여러 번 작성하지 않게 도와주고, 테스트마다 예상 결과를 기억할 필요가 없게 하는 자동화된 해법을 제공하는 단위 테스트 프레임워크이다.
  • Smalltalk에 처음 적용되어 SUnit이라는 이름이 있으나 Java용의 JUnit, C++용의 CppUnit, .NET용의 NUnit, Http용의 HttpUnit 등 다양한 언어에 적용되면서 xUnit으로 통칭되고 있다.
• STAF
  • 서비스 호출 및 컴포넌트 재사용 등 다양한 환경을 지원하는 테스트 프레임워크이다.
  • 크로스 플랫폼, 분산 소프트웨어 테스트 환경을 조성할 수 있도록 지원한다.
  • 분산 소프트웨어의 경우 각 분산 환경에 설치된 데몬이 프로그램 테스트에 대한 응답을 대신하며, 테스트가 완료되면 이를 통합하고 자동화하여 프로그램을 완성한다.
• FitNesses
  • 웹 기반 테스트케이스 설계, 실행, 결과 확인 등을 지원하는 테스트 프레임워크이다.
• NTAF
  • FitNess의 장점인 협업 기능과 STAF의 장점인 재사용 및 확장성을 통합한 NHN(Naver)의 테스트 자동화 프레임워크이다.
• Selenium
  • 다양한 브라우저 및 개발 언어를 지원하는 웹 애플리케이션 테스트 프레임워크이다.
• watir
  • Ruby를 사용하는 애플리케이션 테스트 프레임워크이다.

 인터페이스 동작 상태는 APM을 사용하여 감시(Monitoring)할 수 있다. 애플리케이션 성능 관리 도구를 통해 데이터베이스와 웹 애플리케이션의 트랜잭션, 변수값, 호출 함수, 로그 및 시스템 부하 등 종합적인 정보를 조회하고 분석할 수 있다. 대표적인 애플리케이션 성능 관리 도구에는 스카우터(Scouter), 제니퍼(Jennifer) 등이 있다.

• 스카우터: 애플리케이션 및 OS 자원에 대한 모니터링 기능을 제공하는 오픈소스 APM 소프트웨어
• 제니퍼: 애플리케이션 개발부터 테스트, 오픈, 운영, 안정화까지, 전 단계에 걸쳐 성능을 모니터링하고 분석해주는 소프트웨어

 AMP(Application Perfoemance Managerment/Monitoring)은 애플리케이션의 성능 관리를 위해 접속자, 자원 현황, 트랜젝션 수행 내역, 장애 진단 등 다양한 모니터링 기능을 제공하는 도구이다. APM은 다음과 같은 두 가지 유형이 있다.

• 리소스 방식
• 엔드투엔드 방식