요구사항의 개념 및 특징
요구사항은 소프트웨어가 어떤 문제를 해결하기 위해 제공하는ㄴ 서비스에 대한 설명과 정상적으로 운영 되는데 필요한 제약조건 등을 나타낸다.
- 요구사항은 소프트웨어 개발이나 유지 보수 과정에서 필요한 기준과 근거를 제공한다.
- 요구사항은 개발하려는 소프트웨어의 전반적인 내용을 확인할 수 있게 하므로 개발에 참여하는 이해 관계자들 간의 의사소통을 원활하게 하는 데 도움을 준다.
- 요구사항이 제대로 정의되어야만 이를 토대로 이후 과정의 목표와 계획을 수립할 수 있다.
요구사항의 유형
요구사항은 일반적으로 기술하는 내용에 따라 기능 요구사항(Functional requirements)과 비 기능 요구사항(Non-functional requirements)으로 구분하며, 기술 관점과 대상의 범위에 따라 시스템 요구사항(System requirements)과 사용자 요구사항(User requirements)으로 나눈다.
기능 요구사항 (Functional requirements)
- 시스템이 무엇을 하는지, 어떤 기능을 하는지에 대항 사항
- 시스템의 입력이나 출력으로 무엇이 포함되어야 하는지, 시스템이 어떤 데이터를 저장하거나 연산을 수행해야 하는지에 대한 사항
- 시스템이 반드시 수행해야 하는 기능
- 사용자가 시스템을 통해 제공받기를 원하는 기능
비기능 요구사항 (Non-functional requirements)
- 시스템 장비 구성 요구사항 : 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크 등의 시스템 장비 구성에 대한 요구사항
- 성능 요구사항 : 처리 속도 및 시간, 처리량, 동적/정적 적용량, 가용성 등 성능에 대한 요구사항
- 인터페이스 요구사항 : 시스템 인터페이스와 사용자 인터페이스에 대한 요구사항으로 다른 소프트웨어, 하드웨어 및 통신 인터페이스, 다른 시스템과의 정보 교환에 사용되는 프로토콜과의 연계도 포함하여 기술
- 데이터 요구사항 : 초기 자료 구축 및 데이터 변환을 위한 대상, 방법, 보안이 필요한 데이터 등 데이터를 구축하기 위해 필요한 요구사항
- 테스트 요구사항 : 도입되는 장비의 성능 테스트(BMT)나 구축된 시스템이 제대로 운영되는지를 테스트하고 점검하기 위한 테스트 요구사항
- 보안 요구사항 : 시스템의 데이터 및 기능, 운영 접근을 통제하기 위한 요구사항
- 품질 요구사항 : 관리가 필요한 풀질 항목, 품질 평가 대상에 대한 요구사항으로 가용성, 정합성, 상호 호환성, 대응성, 신뢰성, 사용성, 유지 관리성, 이식성, 확장성, 보안성 등으로 구분하여 기술
- 제약사항 : 시스템 설계, 구축, 운영과 관련하여 사전에 파악된 기술, 표준, 업무, 법/제도 등의 제약 조건
- 프로젝트 관리 요구사항 : 프로젝트의 원활한 수행을 위한 관리 방법에 대한 요구 사항
- 프로젝트 지원 요구사항 : 프로젝트의 원활한 수행을 위한 지원 사항이나 방안에 대한 요구사항
사용자 요구사항 (User requirements)
- 사용자 관점에서 본 시스템이 제공해야 할 요구사항
- 사용자를 위한 것으로 친숙한 표현으로 이해하기 쉽게 작성한다.
시스템 요구사항 (System requirements)
- 개발자 관점에서 본 시스템 전체가 사용자와 다른 시스템에 제공해야 할 요구사항
- 사용자 요구사항에 비해 전문적이고 기술적인 용어로 표현된다.
- 소프트웨어 요구사항이라고도 한다.
요구사항 개발 프로세스
요구사항 개발 프로세스는 개발 대상에 대한 요구사항을 체계적으로 도출하고 이를 분석한 후 분석 결과를 명세서 (Specification Document)에 정리한 다음 마지막으로 이를 확인 및 검증하는 이련의 구조화된 활동이다.
- 요구사항 개발 프로세스가 진행되기 전에 개발 프로세스가 비즈니스 목적에 부합되는지, 예산은 적정한지 등에 대한 정보를 수집, 평가한 보고서를 토대로 타당성 조사 (Feasibility Study)가 선행되어야 한다.
- 요구사항 개발은 요구공학(Requirement Engineering)의 한 요소이다.
도출 (Elicitation) > 분석 (Analysis) > 명세 (Specification) > 확인 (Validation)
요구 공학 (Requirements Engineering)
요구 공학은 무엇을 개발해야 하는지 요구사항을 정의하고, 분석 및 관리하는 프로세스를 연구하는 학문이다.
- 점점 복잡하고 대형화 되어 가는 소프트웨어 개발 환경에 따라 사용자 요구사항도 더욱 복잡해지고 잦은 변경이 발생하는 데, 이는 요구사항에 문제가 발생할 가능성을 높이며 요구사항 관리가 잘못될 수 있는 원인이 된다.
- 요구 공학은 요구사항 변경의 원인과 처리 방법을 이해하고 요구사항 관리 프로세스의 품질을 개선하여 소프트웨어 프로젝트 실패를 최소화하는 것을 목표로 한다.
요구사항 도출 (Requirement Elicaitation, 요구사항 수집)
요구사항 도출은 시스템, 사용자, 그리고 시스템 개발에 관련된 사람들이 서로 의견을 교환하여 요구사항이 어디에 있는지, 어떻게 수집할 것인지를 식별하고 이해하는 과정이다.
- 요구사항 도출은 소프트웨어가 해결해야 할 문제를 이해하는 첫 번째 단계이다.
- 요구사항 도출 단계에서 개발자와 고객 사이의 관계가 만들어지고 이해관계자(Stakeholder)가 식별된다.
- 이 단계에서는 다양한 이해관계자 간의 효율적인 의사소통이 중요하다.
- 요구사항 도출은 소프트웨거 개발 생명 주기 (SDLC : Software Development Life Cycle) 동안 지속적으로 반복된다.
- 요구사항을 도출하는 주요 기법에는 청취와 인터뷰, 설문, 브레인스토밍, 워크샵, 프로토타이핑, 유스케이스 등이 있다.
브레인스토밍 (Brain Storming) : 3인 이상이 자유롭게 의견을 교환하면서 독창적인 아이디어를 산출해 내는 방법이다.
프로토타이핑 (Prototyping) : 프로토타이핑은 프로토타입(견본품)을 통해 효과적으로 요구 분석을 수행하면서 명세서를 산출하는 작업으로 가장 단순한 형태는 설명을 위해 종이에 대략적인 순서나 형태를 그려 보여주는 것이다.
유스케이스 (Use Case) : 유스케이스는 사용자의 요구사항을 기능 단위로 표현하는 것이다.
요구사항 분석 (Requirement Analysis)
요구사항 분석은 개발 대상에 대한 사용자의 요구사항 중 명확하지 않거나 모호하여 이해되지 않는 부분을 발견하고 이를 걸러내기 위한 과정이다.
- 사용자 요구사항이 타당성을 조사하고 비용과 일정에 대한 제약을 설정한다.
- 내용이 중복되거나 하나로 통합되어야 하는 등 서로 상충되는 요구사항이 있으면 이를 중재하는 과정이다.
- 도출된 요구사항들을 토대로 소프트웨어의 범위를 파악한다.
- 도출된 요구사항들을 토대로 소프트웨어와 주변 환경이 상호 작용하는 방법을 이해한다.
- 요구사항 분석에는 자료 흐름도 (DFD : Data Flow Diagram), 자료 사전 (DD) 등의 도구사 사용된다.
자료 흐름도 (Data Flow Diagram) : 자료의 흐름과 처리 과정을 도형 중심으로 기술자료 흐름 그래프나 버블 챠트라고 칭한다. 단계적으로 세분화 자료를 처리할 때마다 새로운 이름을 부여한다.
자료 사전 (Data Dictionary) : 자료 흐름도의 자료를 설명하는 것을 말한다. 자료를 설명하는 자료를 메타 데이터라고 부른다.
요구사항 명세 (Requirement Specification)
요구사항 명세는 분석된 요구사항을 바탕으로 모델을 작성하고 문서화하는 것을 의미한다.
- 요구사항을 문서화할 때는 기능 요구사항은 빠짐 없이 완전하고 명확하게 기술해야 하며, 비기능 요구사항은 필요한 것만 명확하게 기술해야 한다.
- 요구사항은 사용자가 이해하기 쉬우며, 개발자가 효과적으로 설계할 수 있도록 작성되어야 한다.
- 설계 과정에서 잘못된 부분이 확인될 경우 그 내용을 요구사항 정의서에서 추적할 수 있어야 한다.
- 구체적인 명세를 위해 소단위 명세서 (Mini-Spec) 가 사용될 수 있다.
소프트웨어 요구사항 명세서 (SRS : Software Requirement Specification)
- 업계 표준 용어로 소프트웨어가 반드시 제공해야 하는 기능, 특징, 제약조건 등을 명시한다.
- 시스템의 모든 동작뿐만 아니라 성능, 보안, 사용성과 같은 품질도 기술되어야 한다.
- 프로젝트 유형에 맞게 양식을 만들어 사용한다.
- 소프트웨어 요구사항 명세서에 포함되는 시스템 기능, 데이터, 외부 인터페이스, 품질 요구사항은 요구사항 단위 별로 개별 요구사항 명세서를 작성한다.
요구사항 명세 기법
- 요구사항 명세 기법은 정형 명세와 비정형 명세로 구분된다.
| 구분 |
정형 명세 기법 |
비정형 명세 기법 |
| 기법 |
수학적 원리 기반, 모델 기반 |
상태/기능/객체 중심 |
작성
방법 |
수학적 기호, 정형화된 표기법 |
일반 명사, 동사 등의 자연어를 기반으로 서술 또는 다이어그램으로 작성 |
| 특징 |
- 요구사항을 정확하고 간결하게 표현할 수 있음
- 요구사항에 대한 결과가 작성자에 관계없이 일관성이 있으므로 완전성 검증이 가능함
- 표기법이 어려워 사용자가 이해하기 어려움 |
- 자연어의 사용으로 인해 요구사항에 대한 결과가 작성자에 따라 다를 수 있어 일관성이 떨어지고, 해석이 달라질 수 있음
- 내용의 이해가 쉬워 의사소통이 용이함 |
| 종류 |
VDM, Z, Petri-net, CSP 등 |
FSM, Decision Table, ER 모델링, State Chart (SADT) 등 |
VDM (Vienna Devlopment Method) : 시스템의 비기능적인 요구사항을 제외한 기능적인 요구사항에만 한정되며 이와 관련한 기능 요구 명세와 검증 설계에 관해 적절한 표기법인 검증 방법을 제공한다.
Z : 논리를 기반으로 한 계산적 표현을 사용하여 여러 특성을 VDM보다 함축적으로 표현할 수 있다.
Petri Net : 그래프에 의한 표기법을 제공하며, 병렬 처리를 기술할 때 유한 상태 기계의 한계성을 극복하도록 고안되었다.
FSM (Finite State Machine) : 유한상태기계를 의미한다.
Decision Table : 판단표라고 하며, 복잡한 의사결정논리를 기술하는데 사용되며, 판단표는 4개의 4분원으로 구성된다.
요구사항 확인 (Requirement Validation, 요구사항 검증)
요구사항 확인은 개발 자원을 요구사항에 할당하기 전에 요구사항 명세서가 정확하고 완전하게 작성 되었는지를 검토하는 활동이다.
- 분석가가 요구사항을 정확하게 이해한 후 요구사항 명세서를 작성했는지 확인 (Validation)하는 것이 필요하다.
- 요구사항이 실제 요구를 반영하는지, 서로 상충되는 요구사항은 없는지 등을 점검한다.
- 개발이 완료된 후 문제가 발견되면 재작업 비용이 발생할 수 있으므로 요구사항 검증은 매우 중요 하다.
- 요구사항 명세서의 내용이 이해하기 쉬운지, 일관성은 있는지, 회사의 기준에는 맞는지, 그리고 누락된 기능은 없는지 등을 검증(Verification) 하는 것이 중요하다.
- 요구사항 문서는 이해관계자들이 검토해야 한다.
- 요구사항 검증 과정을 통해 모든 문제를 확인할 수 있는 것은 아니다.
- 일반적으로 요구사항 관리 도구를 이용하여 요구사항 정의 문서들에 대해 형상 관리를 수행한다.
형상 관리 (SCM : Software Configuration Management) : 소프트웨어 개발 단계의 각 과정에서 만들어지는 프로그램, 프로그램을 설명하는 문서, 데이터 등을 통칭하여 형상이라고 한다. 형상 관리는 소프트웨어의 개발 과정에서 만들어지는 형상들의 변경 사항을 관리하는 일련의 활동을 말한다.