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分布式軟總線是OpenHarmony的重要能力，設(shè)計目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)多設(shè)備間的通信方式。分布式軟總線是分布式硬件和分布式軟總線的重要基礎(chǔ)，分布式軟總線提供一種不區(qū)分鏈路的設(shè)備間發(fā)現(xiàn)、組網(wǎng)和傳輸?shù)哪芰Γ?/p>

• 發(fā)現(xiàn)：應(yīng)用WiFi，藍(lán)牙相關(guān)協(xié)議實(shí)現(xiàn)設(shè)備發(fā)現(xiàn)能力。
• 組網(wǎng)：提供統(tǒng)一的設(shè)備組網(wǎng)和拓?fù)涔芾砟芰Α?/li>
• 傳輸：提供數(shù)據(jù)傳輸能力，支持消息、字節(jié)、流，文件的數(shù)據(jù)傳輸能力。

概述

在OpenHarmony的源碼里和系統(tǒng)功能相關(guān)的部分大多都放在foundation這個文件夾里，而通訊相關(guān)的部分則是在communication這個文件夾內(nèi)。我們本篇要分析的軟總線功能就是在foundation/communication/dsoftbus路徑下，具體目錄結(jié)構(gòu)如下：

.
├── adapter                                    //適配層       
│   ├── BUILD.gn
│   ├── common                                //適配層管理，網(wǎng)絡(luò)適配，協(xié)議適配等
│   └── default_config                        //適配層配置
├── BUILD.gn
├── bundle.json
├── check_sub_module.py
├── components                                //依賴組件
│   ├── mbedtls                                //開源ssl庫，在三方庫里
│   └── nstackx                                //tcp/ip協(xié)議管理模塊
├── config.py
├── core                                    //核心層
│   ├── adapter                                //適配接口  
│   ├── authentication                        //認(rèn)證接口
│   ├── BUILD.gn
│   ├── bus_center                            //組網(wǎng)代碼
│   ├── common                                //通用代碼
│   ├── connection                            //連接代碼
│   ├── discovery                            //發(fā)現(xiàn)代碼
│   ├── frame                                //框架代碼
│   └── transmission                        //傳輸代碼
├── dsoftbus.gni
├── figures
│   ├── dsoftbus-architecture.png
│   └── dsoftbus-architecture_zh.png
├── hisysevent.yaml
├── interfaces                                //對外頭文件
│   ├── inner_kits
│   └── kits
├── Kconfig
├── LICENSE
├── OAT.xml
├── README.md
├── README_zh.md
├── sdk                                        //對外應(yīng)用sdk
│   ├── BUILD.gn
│   ├── bus_center                            //組網(wǎng)
│   ├── discovery                            //發(fā)現(xiàn)
│   ├── frame                                //框架
│   └── transmission                        //傳輸
├── tests
│   ├── adapter
│   ├── BUILD.gn
│   ├── core
│   ├── include
│   └── sdk
└── tools                                    //工具
    ├── BUILD.gn
    └── device_info

• 約束：

• 設(shè)備發(fā)現(xiàn)需要在同二層網(wǎng)絡(luò)中（即同交換機(jī)，同WiFi路由或者近場通信范圍內(nèi)）
• 組網(wǎng)前需要有設(shè)備認(rèn)證過程（綁定）

架構(gòu)簡析

• 根據(jù)目錄結(jié)構(gòu)和內(nèi)部文件及編譯框架總結(jié)架構(gòu)如下：

• SDK：為其他業(yè)務(wù)提供軟總線的能力接口，如發(fā)現(xiàn)設(shè)備，發(fā)布服務(wù)，設(shè)備連接，遠(yuǎn)端設(shè)備信息獲取，時間同步，注冊回調(diào)接收設(shè)備上下線消息，設(shè)備信息變更消息；SDK對外提供softbus_client.so，頭文件均在interfaces/kits目錄里；
• Tools：提供SoftBusDumpDeviceInfo工具，可以查看本地的設(shè)備信息和所有發(fā)現(xiàn)的設(shè)備信息。
• Core：軟總線的核心實(shí)現(xiàn)部分，提供softbus_server庫，實(shí)現(xiàn)system ability框架提供系統(tǒng)能力。

• discovery：提供對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和藍(lán)牙設(shè)備的發(fā)布，發(fā)現(xiàn)，連接的能力。
• authentication：設(shè)備認(rèn)證模塊，對不同類型的連接方式提供不同的認(rèn)證實(shí)現(xiàn)和統(tǒng)一的認(rèn)證能力，并為分布式設(shè)備業(yè)務(wù)提供DeviceAuthCallback；設(shè)備認(rèn)證模塊依。賴//base/security/device_auth/services:deviceauth_sdk庫。認(rèn)證模塊提供認(rèn)證連接對應(yīng)的處理，如連接處理（OnConnectResult），數(shù)據(jù)處理（OnDataReceived），斷開處理（OnDisconnected）三個基礎(chǔ)入口，提供設(shè)備的連接認(rèn)證能力。
• connection：提供ble，br，tcp，p2p連接方式。連接模塊會啟動一個后臺連接服務(wù)，此連接服務(wù)提供默認(rèn)的tcp，ble，br，p2p的連接處理接口，服務(wù)內(nèi)部通過一個線程池處理連接的任務(wù)；認(rèn)證模塊通過連接模塊進(jìn)行認(rèn)證連接，同時連接模塊也提供回調(diào)接口，為業(yè)務(wù)模塊提供數(shù)據(jù)返回。連接模塊就是通過具體的連接業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)代碼為業(yè)務(wù)模塊提供設(shè)備連接和信息傳輸通道；目前主要提供的連接方式為socket或者藍(lán)牙兩種；其中接口聲明在interface目錄下。
• transmission：提供消息發(fā)送接口，可以發(fā)送加密信息或者不加密信息，加密方式根據(jù)認(rèn)證的信息確認(rèn)，使用認(rèn)證會話的key作為key值，加密方式為aes加密。
• bus_center：提供核心的LNN本地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)接口，包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)發(fā)現(xiàn)，連接，服務(wù)發(fā)布等核心能力，以及設(shè)備管理能力。bus_center作為軟總線的管理節(jié)點(diǎn)提供本地網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滟~本（NetLedger），消息處理回環(huán)（BusLooper），事件處理對象（Netlink，Product，Lwip，Wifi，BtState，Driver，ScreenState，DeviceName），網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)服務(wù)（Coap），網(wǎng)絡(luò)接口（Netif， softbus_feature_config.c里寫死），消息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造（NetBuilder），本地網(wǎng)絡(luò)路由管理（LaneHub），節(jié)點(diǎn)地址分配（NodeAddrAllocator）。軟總線設(shè)計目標(biāo)為無感的設(shè)備互聯(lián)互通，所以每個標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備都可以作為一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)也可以作為一個網(wǎng)關(guān)，而bus_center就是作為網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)的部分。軟總線服務(wù)通過收聽系統(tǒng)的事件，包括設(shè)備事件，網(wǎng)絡(luò)事件以感知本設(shè)備的每一處變化，然后根據(jù)變化來決定是否可以感知到周圍新的節(jié)點(diǎn)設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)，并提供設(shè)備認(rèn)證，連接，傳輸數(shù)據(jù)的服務(wù)。
• common：核心部分的基礎(chǔ)代碼，如bitmap（位圖），dfx（DesignForX，未來設(shè)計），json，messagehandler（軟總線信令），network（網(wǎng)絡(luò)頻率參數(shù)），queue（隊列），security（權(quán)限認(rèn)證），property（軟總線配置），utils（工具集，timeout，hextobytes，random，等等）。
• frame：框架層，不同類型的系統(tǒng)（小型系統(tǒng)L0，輕量系統(tǒng)L1，標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)L2）提供不同的對外接口實(shí)現(xiàn)；
• adapter：適配層，目前適配不同的設(shè)備類型，如WiFi，藍(lán)牙等。

• Adapter：軟總線適配層，對不同系統(tǒng)進(jìn)行裁剪和能力配置，對外部依賴進(jìn)行包裝和調(diào)用。
• Component：組件，mbedtls（SSL算法庫），nstackx（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議庫，為coap提供網(wǎng)絡(luò)協(xié)議服務(wù)）。

功能簡析

distributedhardware和tools -->> softbus_client(sdk): so庫引用，接口調(diào)用
softbus_client(sdk) --> bus_center_sdk_deps: 鏈接對應(yīng)服務(wù)so，c++調(diào)用
softbus_client(sdk) --> trans_session_manager_sdk_deps: 鏈接對應(yīng)服務(wù)so，c++調(diào)用
softbus_client(sdk) --> softbus_adapter: 鏈接對應(yīng)服務(wù)so，c++調(diào)用
softbus_client(sdk) --> softbus_utils: 鏈接對應(yīng)服務(wù)so，c++調(diào)用
bus_center_sdk_deps-->ipc_single: 鏈接對應(yīng)的idlso，c接口調(diào)用
bus_center_sdk_deps-->samgr: 應(yīng)用SystemAbility服務(wù)框架
trans_session_manager_sdk_deps-->nstackx(FillpSo/congestion/dfile/util): 鏈接對應(yīng)服務(wù)so，c調(diào)用

1. distributedhardware（分布式硬件管理），由以下幾個部分組成：

• devicemanager：DeviceManager組件在OpenHarmony上提供賬號無關(guān)的分布式設(shè)備的認(rèn)證組網(wǎng)能力，并為開發(fā)者提供了一套用于分布式設(shè)備間監(jiān)聽、發(fā)現(xiàn)和認(rèn)證的接口。
• distributedcamera：分布式相機(jī)是多個設(shè)備的相機(jī)同時協(xié)同使用的能力。分布式相機(jī)部件是為分布式硬件子系統(tǒng)提供這一能力的部件。本部件不直接對接應(yīng)用，只向分布式硬件框架子系統(tǒng)提供C++接口。應(yīng)用可以通過相機(jī)框架的接口使用分布式相機(jī)部件操作其他設(shè)備的Camera，使用方式與本地相機(jī)一致。
• distributedhardwarefwk：分布式硬件管理框架是為分布式硬件子系統(tǒng)提供信息管理能力的部件。分布式硬件管理框架為分布式硬件子系統(tǒng)提供統(tǒng)一的硬件接入、查詢和使能等能力。
• distributedscreen：分布式屏幕是一種屏幕虛擬化能力，支持用戶指定組網(wǎng)認(rèn)證過的其他OpenHarmony設(shè)備的屏幕作為Display的顯示區(qū)域。在分布式硬件子系統(tǒng)中，分布式屏幕組件提供跨設(shè)備屏幕能力調(diào)用，為OpenHarmony操作系統(tǒng)提供系統(tǒng)投屏、屏幕鏡像、屏幕分割等能力的實(shí)現(xiàn)。

2. tools（分布式軟總線工具），提供打印本地設(shè)備信息和分布式軟總線上發(fā)現(xiàn)的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)信息。
3. softbus_client（sdk），分布式軟總線的框架層接口，利用ipc通信同softbus_server交互實(shí)現(xiàn)具體功能，包括以下部分：

• bus_center_sdk_src：包括bus_center_service_sdk_src和bus_center_manager_sdk_src，軟總線管理層接口。
• disc_sdk_src：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)接口。
• softbus_client_frame_src：框架層接口實(shí)現(xiàn)。
• trans_session_manager_sdk_src：傳輸層接口實(shí)現(xiàn)，包括（trans_ipc_proxy_sdk_src，trans_session_sdk_src，trans_channel_sdk_src）。

• trans_ipc_proxy_sdk_src：提供傳輸通道，通過systemability獲取服務(wù)并進(jìn)行交互的能力。
• trans_session_sdk_src：應(yīng)用ipc傳輸代理提供傳輸會話建立，配置的接口。
• trans_channel_sdk_src：應(yīng)用ipc傳輸代理提供傳輸channel建立，配置，管理的接口。

4. softbus_server（core）：分布式軟總線的核心服務(wù)庫，以system ability為框架，支持ipc通信。

• auth_server_src：認(rèn)證服務(wù)。
• bus_center_server_src：主服務(wù)。
• conn_manager_src：連接服務(wù)。
• disc_server_src：發(fā)現(xiàn)服務(wù)。
• trans_session_src：會話服務(wù)。
• softbus_permission_src：軟總線的權(quán)限配置。

5. softbus_adapter，軟總線適配層，對接底層系統(tǒng)接口（kernel），對接ssl加密通道（mbedtls或openssl），并為核心服務(wù)提供功能實(shí)現(xiàn)。
6. softbus_utils，軟總線的通用庫，核心層里的公共庫，提供基礎(chǔ)方法的實(shí)現(xiàn)，包括：

• bitmap：位圖，目前是用于藍(lán)牙設(shè)備Capability標(biāo)識。
• dfx：面向未來設(shè)計，實(shí)現(xiàn)hidumper（信息打?。┖蚳isystemevent（OpenHarmony的事件埋點(diǎn)，通過在關(guān)鍵路徑埋點(diǎn)記錄系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的重要信息，輔助開發(fā)者定位問題）。
• json_utils：提供cjson的功能適配，軟總線的信令均使用json數(shù)據(jù)傳輸，此功能為信令的收發(fā)服務(wù)。
• message_handler：提供軟總線報文處理機(jī)制，包括報文處理Looper，報文同步發(fā)送、異步發(fā)送接口等，所有待處理的報文在Looper的隊列里管理，到期后調(diào)用具體模塊的handler處理，處理報文的handler包括（auth，lnnlane，lnntimesync，lnnnetbuilder，buscenternotify，lnnasync，lnnstatemachine，hisysevent，bleconnnect，blegattclient，blegattserver，p2plink，bledisc，trans）。

總結(jié)

1. 軟總線服務(wù)依賴于監(jiān)聽系統(tǒng)事件和網(wǎng)絡(luò)掃描（coap，br，ble）進(jìn)行設(shè)備發(fā)現(xiàn)和認(rèn)證后的設(shè)備連接。
2. 軟總線服務(wù)不對應(yīng)用層直接提供調(diào)用接口，通過分布式設(shè)備管理提供NAPI接口供應(yīng)用層調(diào)用。

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