如何理解面向服务的架构SOA?

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Why SOA?

在整个智能网联汽车大环境下,电子电气架构(EEA)面临着变革,面向服务的架构SOA多次被提及,我们先来看看到底为什么要用SOA?

汽车行业发展趋势

先来看几组数据:

2015年,已有1.1亿辆联网车辆行驶在路上

2025年,联网车辆将达到4.7亿,其中,有90%将行驶在路上

2025年,联网车辆中,将有800万是自动驾驶车辆

当代车辆局限性

当今汽车中约有150个ECU,约7个网络。如此复杂的系统,是否能够满足汽车发展趋势的需求?

据统计,飞机大约有40,000,000行代码,而当今汽车约有100,000,000行代码,自动驾驶汽车的代码量将到达300,000,000行。如此庞大的代码量,当今的车辆架构是否还能满足需求?

未来汽车将会面临着一系列的问题,如:

新增信号

新增节点

变更功能等

当今车辆主要的架构:

就上述架构而言,我们根据需求思考几个问题:

新增信号流怎么办?修改通信矩阵?

突然增加一个节点,怎么办?修改路由表?

变更功能如何从其他节点获取所需信息?

变更功能的实现与原系统架构通信方式不匹配怎么办?

很显然,传统架构已经无法满足,因此我们需要新的架构来满足我们的需求:

SOA的优势

SOA基本架构如下,当然,后期我们也会在线上worksho中进一步与大家进行深入分享交流:

PS:线上worksho详情戳:

那么上述架构有哪些优点呢?如下:

软硬件分离,降低开发难度

灵活部署软件,功能重新分配

更新升级快

易于扩展维护

总的来讲,已知的E/E架构满足不了需求,所以要用SOA。

数字时代代表创新和不断更新升级,汽车将来也会像手机一样,在销售完后,依然可以持续升级性能。而引进SOA整车通信,将使得整车可以持续创新!

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面向服务的架构SOA概述

相信各位朋友多多少少也接触过SOA,知道了为什么要用SOA,我们再来捋捋SOA是个啥?

What 架构?

SOA是“ 面向服务的架构 ”,要想捋清楚SOA,我们需要先了解清楚什么是架构?

在系统设计过程,需秉承一套可以被分享,可以被评审,可以被记录,可以被流程化的设计思路,这就是“架构”,

架构是一套如何以服务的形式组织整车功能的决策集合。主要包括以下内容:

从上图我们也可以得知,架构设计时,有以下热点问题:

缓存

并行处理

配置管理

数据访问

异常管理

分层

故障记录

状态管理

验证方法

工作流程等

简单来说,架构是产品需求和技术需求之间的一座桥梁!!

架构设计原则

了解清楚了架构的概念,我们来看一下架构的设计原则,主要包含五个部分:

服务分解

服务功能完全独立不重复

一个服务只承担特定的一个功能特性,同时一个功能特性也只能在一个服务中,不能在其他系统中重复定义

避免过度设计

在功能细节不明确,或者功能不断进化的情况下,需要避免过早的进行大量设计工作

服务功能通过服务接口来交互从而不关心其他服务的内部功能逻辑

严格分层

相同类型的服务打包到相同的服务层,决不允许将不同类型的服务放到同一逻辑层

服务之间不能跨层调用,同时要保持服务的独立性

性能属性

性能属性代码必须尽可能的从应用功能逻辑代码中抽离

尽量避免数据类型格式的转换,比如频繁的物理值和信号值之间转换是必须要避免

工具和流程

建模分析和可视化仿真工具分析:提前识别风险和漏洞,尽可能简化软件开发

规范化工作流程后,设计流程可以循环使用,简化开发和理解

协议选择

上述,我们介绍了交股的设计原则,但是,避免不了的是通信问题!现如今与面向服务的架构相关的通信协议主要有:

SOME/IP

DDS

MQTT

HTTP

四种协议的对比如下图:

可根据具体项目需求进行选择!

服务流程设计

前面我们一直再提面向服务的架构,那么如何设计呢?主要包含以下五个步骤:

(1)梳理整车功能

(2)规划SOA架构

(3)服务定义

(4)服务矩阵和ARXML设计

(5)服务验证和仿真

当然,我们后期会在线上workshop中进行更是深入的技术分享!

介绍了这么多,那么到底什么是SOA?

SOA软件架构

我们认为:

SOA不是一种具体的技术实现,而是一种模板软件架构!!!

软件架构我们容易理解 ,比如AUTOSAR,但是模板又如何理解?

还有个问题?AP AUTOSAR号称是一个SOA,这又该如何理解?由于篇幅原因,我们将会在《搞一下AP AUTOSAR进阶应用》中进行分享!

从软件层面来看SOA时,我们可以CP AUTOSAR、AP AUTOSAR、以及非AUTOSAR系统,通过以太网的方式连接起来,如下图:

从整车层面来看,主要包括应用服务、扩展服务和基础服务,如下图所示:

在整车层面,SOA架构构建的流程如下:

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Q & A

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20201209A0GMGM00?refer=cp_1026
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