Технология повысит быстродействие и безопасность бортовых сетей
В Санкт-Петербургском государственном университете аэрокосмического приборостроения сделан важный шаг к реализации концепции бесшовного неба в рамках программы «Приоритет 2030»: разработаны методика оптимальной однопутевой червячной маршрутизации сети (ОЧМС) и её программная реализация. Данная сетевая технология, отличающаяся быстродействием и сравнительно невысокой стоимостью оборудования, используется в бортовых системах автономных наземных и летательных (в том числе, космических) аппаратов. Специфика новой методики заключается в решении двух проблем: проблемы дедлоков — ситуаций, когда один или несколько пакетов данных находятся в состоянии ожидания ресурсов, занятых другими процессами и проблемы выбора одного основного маршрута для каждого потока данных.
— Поставленная задача осложняется особенностями сетей, использующих технологию червячной маршрутизации. Буферы промежуточных устройств в них имеют небольшой размер, в силу чего пакеты данных проходят через узлы без промежуточной буферизации, и, если не находят свободного порта для дальнейшей передачи, вынуждены «ждать», когда он освободится. Для задач подобного класса получение оптимального решения возможно только путем полного перебора всех вариантов решений, что не представляется возможным за разумное время, особенно, в ситуациях, когда требуется максимальная оперативность — например таких, как экстренный маневр летательного аппарата или наземного транспортного средства. Согласно проведенным исследованиям, до настоящего времени универсальных решений подобных задач не существовало, — поясняет автор разработки, старший преподаватель кафедры аэрокосмических компьютерных и программных систем ГУАП Александр Карандашев.
Разработанная математическая модель обеспечивает равномерное распределение нагрузки на сеть, что косвенно влияет на минимизацию задержки и максимизацию пропускной способности. Методика успешно прошла экспериментальную проверку посредством программной реализации, что позволило подтвердить корректность и результативность предлагаемого подхода к решению задачи ОЧМС.
Как отмечают в ГУАП, разработанный метод востребован в любых сетях, использующих червячную маршрутизацию. Он может стать основным инструментом построения конфигураций как основных, так и резервных вспомогательных маршрутов.
