白內(nèi)容摘要

1. 摘要.. 3

2. 引言.. 3

3. 問(wèn)題描述.. 3

4. 高級(jí)別解決方案.. 4

5. 解決方案細(xì)節(jié).. 5

6. 客戶價(jià)值.. 6

7. 概要.. 6

8. 參考文獻(xiàn).. 6

1. 摘要

我們希望當(dāng)駕駛員進(jìn)入車輛并轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙時(shí)，會(huì)有多種應(yīng)用程序啟動(dòng)來(lái)為他們提供支持。操作系統(tǒng)層對(duì)車輛服務(wù)的功能來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)無(wú)關(guān)緊要。所有這些功能都需要能夠可靠、可重復(fù)運(yùn)行，并且獨(dú)立于彼此。過(guò)去，各項(xiàng)功能被隔離在不同（簡(jiǎn)單的）電子控制單元（ECU）上，以確保彼此之間互不干擾。汽車高性能計(jì)算（HPC）的一大優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)⒏鞣N功能整合到單個(gè) ECU 上，并利用其產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)，同時(shí)仍能保證各功能的獨(dú)立性。一種顯而易見(jiàn)的解決方案是利用企業(yè)和云計(jì)算中已成熟的一組特性，即所稱的“容器”。為實(shí)現(xiàn)最大回報(bào)，最重要的是遵守在所有重大實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目中廣泛落實(shí)的開(kāi)放容器計(jì)劃（OCI）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)許多應(yīng)用程序而言，最常用的實(shí)現(xiàn)方案之一是以 Linux 為基礎(chǔ)的。

2. 引言

基于 Linux 的容器是一種概念，軟件集成商利用這種容器將運(yùn)行時(shí)環(huán)境與主機(jī)操作系統(tǒng)隔離。它經(jīng)常被用于在封閉環(huán)境內(nèi)運(yùn)行軟件。在汽車行業(yè)中，由不同公司提供最終產(chǎn)品的某一組成部分，這種概念有助于集成第三方軟件，而不會(huì)對(duì)系統(tǒng)中的其他組件造成沖擊或者負(fù)面影響。軟件制造商在各自的獨(dú)立開(kāi)發(fā)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)并測(cè)試應(yīng)用程序，把其當(dāng)作一個(gè)容器來(lái)對(duì)待，并且在將這一容器移交給系統(tǒng)集成商時(shí)，不必?fù)?dān)心存在不一致的問(wèn)題或不必要的副作用。能夠大規(guī)模采用這一做法的基礎(chǔ)是，存在一套由開(kāi)放容器計(jì)劃（OCI）所定義的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具體參見(jiàn)https://opencontainers.org。

3. 問(wèn)題描述

在汽車行業(yè)中，操作系統(tǒng)的賣點(diǎn)通常與“如何直接、低成本地集成第三方應(yīng)用程序”這一問(wèn)題的答案緊密相關(guān)。如前所述，容器是一種解決方案，但隨之而來(lái)的問(wèn)題是如何讓第三方供應(yīng)商接受這一概念。除了技術(shù)解決方案，還有一個(gè)重點(diǎn)在于工具和/或咨詢服務(wù)，要設(shè)法取信于那些打算使用基于 Ubuntu 的 EB corbos Linux?操作系統(tǒng)的客戶或合作伙伴。

4. 高級(jí)別解決方案

Elektrobit 提供的容器系統(tǒng)由以下組件和服務(wù)組成：

OCI 容器構(gòu)建系統(tǒng)是開(kāi)放構(gòu)建服務(wù)和 KIWI 工具的組成部分。Elektrobit 致力于構(gòu)建并維護(hù) OCI 容器，將其作為內(nèi)部開(kāi)放構(gòu)建服務(wù)實(shí)例（OBS）的一部分。該服務(wù)包括根據(jù)人類可讀的基于 KIWI 的容器鏡像描述創(chuàng)建符合 OCI 標(biāo)準(zhǔn)的容器，以及自動(dòng)進(jìn)行容器封裝。自行使用 OBS 的客戶可通過(guò)此解決方案獲得支持。使用不同工具創(chuàng)建容器的客戶可以保留自已原有的流程，只要保證生成的容器符合 OCI 標(biāo)準(zhǔn)即可。

名為?oci-pilot?的?OCI 工具項(xiàng)目提供了啟動(dòng)應(yīng)用程序和封裝軟件組件所需的工具。要管理目標(biāo)系統(tǒng)上的容器，需要使用本地?podman?注冊(cè)表。oci-pilot?項(xiàng)目所提供的工具包括一個(gè)可以將符合 OCI 標(biāo)準(zhǔn)的容器導(dǎo)入到本地鏡像庫(kù)的注冊(cè)工具，以及一個(gè)可以使容器化應(yīng)用程序如同本地應(yīng)用程序一樣運(yùn)行的啟動(dòng)器。

注釋
在使用 OBS 的容器構(gòu)建支持時(shí)，這些注冊(cè)和啟動(dòng)工具會(huì)自動(dòng)集成到容器封裝過(guò)程。也就是說(shuō)，由
Elektrobit 創(chuàng)建的容器包會(huì)在安裝過(guò)程中執(zhí)行所有容器化應(yīng)用程序注冊(cè)步驟。而選擇不創(chuàng)建容器包的客戶可以通過(guò) oci-pilot 項(xiàng)目提供的工具包來(lái)獲得支持。

符合
OCI 標(biāo)準(zhǔn)的容器主機(jī)提供了基于 podman 的強(qiáng)大容器鏡像庫(kù)布局，它與 Docker 的組合是最廣泛使用的容器主機(jī)工具。Docker 需要有一個(gè)后臺(tái)守護(hù)程序，而
podman 則作為一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用程序運(yùn)行。因此，podman 通常比 Docker 更受青睞，在嵌入式用例中更是如此。

基于 Ubuntu 的 EB Corbos Linux 旨在提供一個(gè)分離容器鏡像庫(kù)。注冊(cè)的容器鏡像被存儲(chǔ)在一個(gè)額外的可選加密的只讀分區(qū)中，該分區(qū)通過(guò)基于 A/B 分區(qū)的更新概念支持 OTA 更新。創(chuàng)建的容器實(shí)例在運(yùn)行時(shí)支持基于?overlayfs?的寫時(shí)復(fù)制。所有寫入操作都集中在額外分區(qū)。如果數(shù)據(jù)損壞，寫入分區(qū)會(huì)自動(dòng)重置。由于采用分離鏡像庫(kù)，容器鏡像及其實(shí)例之間存在基于分區(qū)的解耦，這使得容器引擎可以在任何時(shí)間進(jìn)行穩(wěn)健的重置。

5. 解決方案細(xì)節(jié)

對(duì)于上述解決方案，有不同成熟度的實(shí)現(xiàn)方案可供選用：

采用基于 Ubuntu 的 EB corbos Linux 發(fā)行版提供的容器庫(kù)，里面包含了用于 Elektrobit 的工具和服務(wù)的 OCI 容器。

采用托管在 GitHub 平臺(tái)（https://github.com/Elektrobit/oci-pilot）上的?oci-pilot?開(kāi)源項(xiàng)目。工具包可以作為基于 Ubuntu 的 EB corbos Linux 發(fā)行版的一部分，在 Artifactory 上加以使用。

采用當(dāng)前設(shè)計(jì)的容器主機(jī)操作系統(tǒng)鏡像實(shí)現(xiàn)方案，其中包括容器鏡像庫(kù)和運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)。x86 鏡像適合在 QEMU 中運(yùn)行。AArch64 鏡像針對(duì)的是 NXP 和 Raspberry Pi4 板卡產(chǎn)品。

6. 客戶價(jià)值

面向未來(lái)的 OCI 標(biāo)準(zhǔn)是被所有一級(jí)云服務(wù)供應(yīng)商（如亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、谷歌計(jì)算引擎或 Microsoft Azure）所采用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。從開(kāi)發(fā)到測(cè)試的所有工作流程都依賴于標(biāo)準(zhǔn)的通用工具和技術(shù)?；?Ubuntu 的 EB corbos Linux 完全兼容這一成熟的技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用范圍得以高度擴(kuò)展，因?yàn)榭蛻艨梢灾苯邮褂萌萜?，而無(wú)需作任何調(diào)整。所提出的容器封裝概念還提供了一個(gè)可能會(huì)令客戶感興趣的解決方案，以幫助他們干凈地構(gòu)建和維護(hù)容器。

7. 概要

使用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)源工具（podman、KIWI、OBS），提供一個(gè)符合 OCI 標(biāo)準(zhǔn)的容器引擎概念，以此作為基于 Ubuntu 的 EB corbos Linux 發(fā)行版的一部分，通過(guò)社區(qū)維護(hù)，會(huì)降低發(fā)生技術(shù)不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)。該實(shí)現(xiàn)方案屬于基于 Ubuntu 的 EB corbos Linux 的一個(gè)附加解決方案，并不是實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的先決條件。

該解決方案和 Elektrobit 的許多其他產(chǎn)品一樣，一直在持續(xù)增強(qiáng)和更新。

欲了解更多信息，請(qǐng)聯(lián)系 Elektrobit 銷售：saleschina@elektrobit.com

8. 參考文獻(xiàn)

[1]?https://opencontainers.org

[2]?https://github.com/Elektrobit/oci-pilot

[3]?https://github.com/Elektrobit/nautilos-images

關(guān)于作者

Marcus Sch?fer

Elektrobit 汽車操作系統(tǒng)軟件工程師

Marcus Sch?fer 對(duì)開(kāi)源軟件充滿熱忱，因?yàn)樗麍?jiān)信每個(gè)人都有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)自由和開(kāi)源軟件模型，并運(yùn)用自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新。他在軟件開(kāi)發(fā)中重點(diǎn)關(guān)注服務(wù)器、云和虛擬化這三個(gè)層面。

實(shí)現(xiàn)針對(duì)汽車設(shè)備的嵌入式 Linux 系統(tǒng)發(fā)行版是他當(dāng)前參與的項(xiàng)目之一。

關(guān)于 Elektrobit

Elektrobit 是一家屢獲殊榮、富有遠(yuǎn)見(jiàn)的全球性供應(yīng)商，致力于為汽車行業(yè)提供嵌入式互聯(lián)軟件產(chǎn)品和服務(wù)。作為汽車軟件行業(yè)的佼佼者，憑借 35 年為本行業(yè)服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，Elektrobit 為超過(guò) 6 億輛汽車的逾 50 億臺(tái)設(shè)備提供支持，并針對(duì)汽車基礎(chǔ)軟件、互聯(lián)和安全、自動(dòng)駕駛和相關(guān)工具，以及用戶體驗(yàn)提供靈活、創(chuàng)新的解決方案。Elektrobit 是大陸集團(tuán)的全資獨(dú)立子公司。
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