大规模复杂系统的开放式软件架构研究

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1、大规模复杂系统的开放式软件架构研究尹伟等2017年6月第48卷第2期(总第168期)大规模复杂系统的开放式软件架构研究尹伟，缪万胜，王念伟，洪沛（中国航空无线电电子研究所，上海200241）[摘要]美国国防部为了在战场上充分利用信息优势的战略目标，研究“超大规模系统：软件未来的挑战”。根据该研究内容，为了实现同样的信息战略意图，研究超大规模系统的各种特性，分析未来的系统对现在软件，特别是航空电子系统软件开发理念之间的存在问题，提出大规模软件面临的5项挑战，并展示复杂航空电子系统的开放式软件架构。[关键词]

2、超大规模系统；开放式软件架构[中图分类号]TP311.52[文献标识码]A[DOI编码]10.3969/j.issn.1006-141X.2017.02.05[文章编号]1006-141X（2017）02-0023-007StudyontheOpenSoftwareArchitectureofLarge-ScaleComplexSystemsYINWei,MIAOWan-sheng,WANGNian-wei,HONGPei（ChinaNationalAeronauticalRadioElectronics

3、ResearchInstitute,Shanghai200241,China）Abstract:Inordertomakefulluseofinformationpriority,UnitedStatesDepartmentofDefenseinitiatesastudyentitled“Ultra-Large-ScaleSystems:TheSoftwareChallengeoftheFutureonthebattlefieldofstrategicobjectives”.Accordingtothec

4、ontentsofthisresearchandforthepurposeofaccomplishingthesamestrategy,westudythecharacteristicsoftheUltra-Large-ScaleSystem.Itdescribesthedevelopmentconceptproblemsinpresentsoftware,especiallyavionicssystemsoftwareinfuturesystems.Itpointsoutthefivechallenge

5、slargescalesoftwarefacesandalsodemonstratestheopensoftwarearchitectureofcomplexavionicssystem.Keywords:ultra-large-scalesystems;opensoftwarearchitect大规模系统：软件未来的挑战”。报告首次对超大0前言规模系统做出定义，认为超大规模系统是指“一种为了实现美国国防部提出的“信息优势”战略目多维系统，其中至少有一维的规模极其巨大，致标，2005年美国陆军助理部长办公

6、室（负责采办、使采用21世纪初期主流开发过程和技术都无法解[1]后勤和技术）要求卡内基梅伦大学软件工程研究所决系统构建任务”。（SEI：SoftwareEngineeringInstitute）研究“在现计算机软件的发展从面向过程到面向对象，行软件工程基础上如何构建数十亿语句的未来系直到面向软件Agent，无论从开发方法上，还是从统”。2006年7月SEI完成该研究报告，标题是“超开发工具上都发生了翻天覆地的变化，从而使开·23·June,2017Vol.48No.2(serialNo.168)航空电子技

7、术AVIONICSTECHNOLOGY发模式从简单的单机模式发展到了复杂的分布式存在，具有诸多分散（decentralization）特性，例如大规模软件集成模式。即便如此，开放性在分布分散开发、分散控制、分散进化和分散数据等。[1]环境下显得更为重要。在开放复杂的多变环境中分散性是大规模复杂系统软件本身固有的。传统部署软件包含了更加丰富的内容，开放分布式技软件作为独立实体运行于某一独立运行平台中，术或开放分布式环境等概念已难以运载这些丰富具有1~2层，相互交联耦合度高，结构呈现扁平的内涵，为此引入了大规

8、模软件构架的概念。化，单个软件作为一个CSCI软件配置项。随着软[2]本文根据SEI报告的内容分析了大规模复杂件实现单元从“语句”、“函数”、“模块”、“对象”的系统软件的定义、特征及其挑战，为开展超大规变化，软件的设计方法经历了“原始编程”、“函数模系统的软件的研究提出了思路和指导方向，并编程”、“结构化程序设计”、“对象程序设计”的阶提出航电系统的开放式软件架构。段。软件在多个运行平台下通过网络交互或者通过分散的控制在系统