وحدة ara::nm — Network Management

توفر المجموعة الوظيفية Network Management واجهات لـ State Management لطلب مقابض الشبكة المنطقية والشبكات الجزئية وقنوات الاتصال المادية واستعلام حالاتها بصورة منسقة ([SWS_ANM_01000]، EXP_SWArchitecture ص. 77). ومن خلال الفئة NetworkHandle، يتم التحكم في الحالات المستهدفة والحالات الفعلية بين kNoCom وkFullCom بالإضافة إلى تسجيل أدوات إشعار غير متزامنة ([SWS_ANM_01009]، [SWS_ANM_01010]، [SWS_ANM_01358]). يقتصر استخدام الواجهة حصرياً على State Management، بينما يتم الإبلاغ عن الأخطاء بشكل موحد عبر NmErrorDomain ([SWS_ANM_01101]، [SWS_ANM_01111]).

المزيد ›

توفر المجموعة الوظيفية Network Management (NM) لـ AUTOSAR Adaptive Platform آليات لطلب شبكات الاتصال والشبكات الجزئية ومراقبة حالتها. وتتوجه واجهة البرمجة حصرياً إلى المجموعة الوظيفية State Management، التي تتحكم في موارد الشبكة عبر مثيلات منطقية للفئة NetworkHandle ويتم فصلها عن بنى النواقل المادية مثل Ethernet أو CAN ([SWS_ANM_01000]، EXP_SWArchitecture ص. 77، EXP_PlatformDesign ص. 60).

مخطط السياق: الدمج النظامي للمجموعة الوظيفية Network Management بين State Management ومستوى الشبكة المادي. المصادر: SWS_NetworkManagement ص. 13، EXP_PlatformDesign ص. 60، [SWS_ANM_01000]

تتم تهيئة NetworkHandle عبر ara::core::InstanceSpecifier ويدعم عمليات النقل، في حين تم حذف منشئ النسخ ومعامل تعيين النسخ ([SWS_ANM_01001]، [SWS_ANM_01003]، [SWS_ANM_01005]). تميز الوحدة بين حالة الطلب المحددة (SetNetworkRequestedState، GetNetworkRequestedState) وحالة الشبكة النشطة فعلياً (GetNetworkState)، حيث تُمثَّل كل منهما بواسطة NetworkStateType بالحالتين kNoCom وkFullCom ([SWS_ANM_01007]، [SWS_ANM_01008]، [SWS_ANM_01009]، [SWS_ANM_01358]).

مخطط التسلسل: تدفق التفاعل عند تسجيل أداة الإشعار، وطلب الحالة، واستعلام الحالة. المصادر: [SWS_ANM_01007]، [SWS_ANM_01009]، [SWS_ANM_01010]، SWS_StateManagement ص. 38

للإشارة غير المتزامنة إلى تغييرات الحالة، يمكن تسجيل دوال رد اتصال عبر RegisterNetworkStateChangeNotifier أو RegisterNetworkRequestedStateChangeNotifier – اختيارياً مع منفذ خاص – ([SWS_ANM_01010]، [SWS_ANM_01014]، [SWS_ANM_01020]). وتُعرض الأخطاء عبر NmErrorDomain وNmErrc؛ حيث تضمن أكواد معيارية مثل kServiceNotAvailable وkInvalidHandler التعامل الحتمي مع حالات الفشل والتكوينات الخاطئة ([SWS_ANM_01101]، [SWS_ANM_01111]).

المزيد ›

الدور النظامي والتحديد البنيوي الوظيفي

توفر المجموعة الوظيفية Network Management (NM) ضمن AUTOSAR Adaptive Platform إدارة منسقة لشبكات الاتصال والشبكات الجزئية (Partial Networks، PN). واجهة البرمجة الخاصة بالوحدة ليست مخصصة لتطبيقات Adaptive Applications عشوائية، بل تخدم تحديداً المجموعة الوظيفية State Management (SM) لطلب قدرات الاتصال أو تحريرها بحسب الحاجة ([SWS_ANM_01000]، EXP_SWArchitecture ص. 77). تعمل State Management كمنسق مركزي للنظام في الآلة وتتحكم في المجموعات الوظيفية وحالات المنصة، بينما تغلف Network Management المراقبة الفعلية للناقل ومنطق الشبكات الجزئية وحالات الحفاظ على نشاط الناقل (SWS_NetworkManagement ص. 13، EXP_PlatformDesign ص. 60).

من الناحية المعمارية، تفصل Network Management عبر مقابض الشبكة المنطقية (NetworkHandle) متحكمات الحالة ذات المستوى الأعلى عن طوبولوجيا الشبكة المادية مثل شبكات Ethernet أو CAN (EXP_PlatformDesign ص. 60). ويتم تعيين طلب الشبكة من قِبل State Management داخلياً على آلات حالة خاصة بالقنوات وآلات حالة الشبكات الجزئية (PNSM)، مما يؤدي إلى مزامنة الاتصال على القنوات المادية وتفعيله أو إيقاف تشغيله وفقاً للحاجة (SWS_NetworkManagement ص. 18، SWS_StateManagement ص. 17).

مخطط السياق: الدمج النظامي للمجموعة الوظيفية Network Management بين State Management ومستوى الشبكة المادي. المصادر: SWS_NetworkManagement ص. 13، EXP_PlatformDesign ص. 60، [SWS_ANM_01000]

إنشاء المثيلات وإدارة الموارد عبر NetworkHandle

يتم الوصول الوظيفي إلى شبكة جزئية معينة أو قناة اتصال مادية عبر مثيلات الفئة NetworkHandle ([SWS_ANM_01000]). ويتم إنشاء NetworkHandle صراحةً عن طريق تمرير ara::core::InstanceSpecifier، والذي يشير بشكل فريد إلى نموذج المنفذ المخصص لـ NetworkManagementPortInterface ([SWS_ANM_01001]). وقد تم تحديد التهيئة عبر هذا المنشئ على أنها آمنة لغوياً عبر الخيوط (threadsicher) ([SWS_ANM_01001]).

يتبع تصميم واجهة NetworkHandle قواعد صارمة لدورة الحياة والملكية: تم حذف منشئ النسخ ومعامل تعيين النسخ صراحةً (= delete)، مما يمنع تكرار مثيلات المقابض دون تنسيق ([SWS_ANM_01005]، [SWS_ANM_01006]). في المقابل، يتم توفير منشئ النقل وتعيين النقل لنقل الموارد بطريقة منضبطة ([SWS_ANM_01003]، [SWS_ANM_01004]). تفسير: نظراً لأن النسخ محظور ولا يُسمح سوى بعمليات النقل، فمن المرجح أن البنية تفرض دلالات ملكية حصرية لكل مثيل مقبض، وذلك لاستبعاد تسجيلات أدوات الإشعار المتزامنة على نفس الكائن. سؤال Q-912cb5d1ddff2896 (مفتوح) وقد تم تعريف المدمر وتعيين النقل صراحةً على أنهما غير آمنين عبر الخيوط، ولهذا السبب يجب أن تتم إدارة دورة حياة المقبض في State Management بشكل متزامن ([SWS_ANM_01002]، [SWS_ANM_01004]).

التحكم في حالات الاتصال واستعلامها

تميز الوحدة بدقة بين الحالة المستهدفة المطلوبة (Requested State) والحالة الفعلية النشطة حقيقةً (Network State) لمقبض الشبكة ([SWS_ANM_01007]، [SWS_ANM_01008]). وتُمثَّل كلتا الحالتين عبر التعداد NetworkStateType بالقيمتين kNoCom (القيمة 0) وkFullCom (القيمة 1) ([SWS_ANM_01358]). وبحسب التعريف، لا تكون الحالة الإجمالية kFullCom إلا إذا كانت جميع الشبكات الجزئية أو الكاملة المخصصة للمقبض في حالة الاتصال FULL_COM دون استثناء؛ وإلا فإن الحالة تكون kNoCom ([SWS_ANM_01358]).

عبر الطريقة SetNetworkRequestedState، تطلب State Management تفعيل (kFullCom) أو تحرير (kNoCom) شبكة PNC أو VLAN أو الشبكة المادية المرتبطة بها ([SWS_ANM_01009]، EXP_SWArchitecture ص. 77). وباستخدام GetNetworkRequestedState، يمكن استعلام أحدث قيمة طلب تم تعيينها بشكل متزامن ([SWS_ANM_01008]). أما حالة التشغيل الفعلية ذات الصلة بالناقل فتتم قراءتها بواسطة GetNetworkState، حيث تم الإعلان عن كلتا طريقتي الاستعلام بأنهما آمنتان عبر الخيوط وتغلفان نتيجتهما في ara::core::Result ([SWS_ANM_01007]، [SWS_ANM_01008]).

مخطط الحالة: انتقالات الحالة لحالة الشبكة الأولية NetworkStateType. المصادر: [SWS_ANM_01358]، [SWS_ANM_01007]، [SWS_ANM_01009]

مراقبة الحالة القائمة على الأحداث وآليات الإشعار

نظراً لأن تغيرات الحالة على مستوى الشبكة تصل متأخرة بسبب أطراف الناقل الخارجية أو انتهاء مهلة الرسائل أو أوقات بدء التشغيل غير المتزامنة، يوفر NetworkHandle آليات إشعار غير متزامنة عبر دوال رد اتصال من النوع NetworkStateChangeNotifier (std::function<void(const NetworkStateType&)>) ([SWS_ANM_01020]). وتُستخدم RegisterNetworkStateChangeNotifier لتغييرات حالة الشبكة الفعلية ([SWS_ANM_01010])، بينما تتم مراقبة تغييرات الحالة المطلوبة عبر RegisterNetworkRequestedStateChangeNotifier ([SWS_ANM_01012]).

يمكن تسجيل أداة إشعار واحدة كحد أقصى لكل مقبض ولكل نوع مراقبة؛ ويؤدي كل استدعاء تسجيل لاحق إلى استبدال دالة رد الاتصال المسجلة سابقاً (EXP_SWArchitecture ص. 77). وباستخدام UnregisterNetworkStateChangeNotifier وكذلك UnregisterNetworkRequestedStateChangeNotifier، يمكن إلغاء التسجيلات الحالية صراحةً ([SWS_ANM_01011]، [SWS_ANM_01013]). وللتحكم المتقدم في تدفق العمليات، تتوفر طرق تسجيل قائمة على القوالب تقبل منفذاً مخصصاً للمستخدم (ExecutorT&& executor) لتنفيذ الإشعار في سياق تنفيذ أو خيط محدد ([SWS_ANM_01014]، [SWS_ANM_01015]).

مخطط التسلسل: تدفق التفاعل عند تسجيل أداة الإشعار، وطلب الحالة، واستعلام الحالة. المصادر: [SWS_ANM_01007]، [SWS_ANM_01009]، [SWS_ANM_01010]، SWS_StateManagement ص. 38

نمذجة البيان وتكوين التعيين

يتم دمج Network Management في Adaptive Application عبر عناصر نموذج تعريفي قياسية في البيان. تخصص الواجهة NetworkManagementPortInterface الفئة التعريفية الأساسية PortInterface وبالتالي تحدد نماذج منافذ رسمية (PPortPrototype، RPortPrototype) للتفاعل مع المجموعة (TPS_ManifestSpecification ص. 263).

في بيان النشر، يتم الإعلان عن الربط بين مثيلات التطبيق والإدارة المنطقية للشبكة عبر عنصر التعيين NetworkHandlePortMapping (TPS_ManifestSpecification ص. 620). ويربط هذا العنصر نموذج منفذ داخل عملية (Process) بـ NmNetworkHandle منطقي (TPS_ManifestSpecification ص. 620). بالإضافة إلى ذلك، يتم تكوين الاقتران التنسيقي بين المجموعة State Management (عبر StateManagementStateRequest) ومقبض الشبكة (NmNetworkHandle) بشكل إلزامي عبر عنصر النموذج التعريفي NmInteractsWithSmMapping (TPS_ManifestSpecification ص. 875).

مخطط النموذج التعريفي: علاقات تكوين ARXML وتعيينها بين المنافذ والعمليات والمقابض وState Management. المصادر: TPS_ManifestSpecification ص. 263، TPS_ManifestSpecification ص. 620، TPS_ManifestSpecification ص. 875

التصرف في حالة الخطأ

للتعامل الموحد مع الأخطاء، تنفذ الوحدة نطاق أخطاء خاصاً بها وفقاً لبنية أخطاء AUTOSAR Adaptive. ترث الفئة NmErrorDomain من ara::core::ErrorDomain وتحدد أخطاء إدارة الشبكة عبر استعلام النطاق الثابت GetNmDomain بالإضافة إلى طرق تحديد الهوية Name وMessage ([SWS_ANM_01101]، [SWS_ANM_01105]، [SWS_ANM_01106]، [SWS_ANM_01107]، [SWS_ANM_01109]).

تم تحديد أسباب الأخطاء المحددة في التعداد NmErrc ([SWS_ANM_01111]). يشير كود الخطأ NmErrc::kServiceNotAvailable (الكود 1) إلى تعذر الوصول إلى خدمة المنصة الأساسية أو الخفي (Daemon)؛ ويمكن أن يحدث مع الطرق GetNetworkState وGetNetworkRequestedState وSetNetworkRequestedState ([SWS_ANM_01007]، [SWS_ANM_01008]، [SWS_ANM_01009]، [SWS_ANM_01111]). ويتم الإبلاغ عن كود الخطأ NmErrc::kInvalidHandler (الكود 2) عند تمرير معالج إشعار غير صالح إلى إحدى طرق التسجيل ([SWS_ANM_01010]، [SWS_ANM_01012]، [SWS_ANM_01014]، [SWS_ANM_01015]، [SWS_ANM_01111]).

يتم تحويل أكواد الأخطاء عبر MakeErrorCode إلى كائنات ara::core::ErrorCode نظامية ([SWS_ANM_01110]). وإذا كانت استثناءات C++ مسموحة ومكونة في بيئات التنفيذ، فيمكن إطلاق هذه الأخطاء عبر ThrowAsException كاستثناء من النوع NmException ([SWS_ANM_01100]، [SWS_ANM_01102]، [SWS_ANM_01108]). وللتبسيط، تتوفر الأسماء المستعارة للأنواع Errc وException ([SWS_ANM_01103]، [SWS_ANM_01104]).

أدلة تفصيلية إضافية

تستند المتطلبات الأساسية للوحدة إلى أحكام معيارية في المواصفات ونماذج معمارية مرافقة:

• مواصفات الفئات والواجهات: NetworkHandle كفئة أساسية لطلبات الشبكة واستعلامات الحالة ([SWS_ANM_01000] إلى [SWS_ANM_01015]).
• تعريف الحالات: NetworkStateType مع kNoCom وkFullCom لتمثيل حالة الشبكة ([SWS_ANM_01358]).
• نطاق الأخطاء وأكواد الأخطاء: NmErrorDomain وNmException وNmErrc ([SWS_ANM_01100] إلى [SWS_ANM_01111]).
• أدلة البنية المعمارية والبيان: تعريفات الواجهات والمنافذ في EXP_SWArchitecture ص. 77 وSWS_NetworkManagement ص. 13 وEXP_PlatformDesign ص. 60 بالإضافة إلى تعيينات النموذج التعريفي في TPS_ManifestSpecification ص. 263 وTPS_ManifestSpecification ص. 620 وTPS_ManifestSpecification ص. 875.