Построение бортовых сетей реального времени на основе технологии ПКС

В интегрированных модульных комплексах бортового оборудования (КБО) используются коммутируемые сети AFDX и FC-AE-ASM-RT, реализующие основанный на виртуальных каналах подход к передаче данных в реальном времени. Основным недостатком этих сетей являются ограниченные или отсутствующие возможности динамической реконфигурации виртуальных каналов, что приводит к невозможности динамического формирования режимов функционирования КБО, в частности при множественных отказах оборудования. Для снятия выявленных ограничений в данной работе предложен подход к использованию программно-конфигурируемых сетей (ПКС) для построения бортовых сетей реального времени. Предложенный подход основан на реализации в сети ПКС, поддерживающей протокол OpenFlow1.3, механизма виртуальных каналов, аналогичного используемому в сетях AFDX и FC-AE-ASM-RT. Подход реализован в виде функционального прототипа и экспериментально апробирован в виртуальной сетевой среде, основанной на программных ПКС-коммутаторах Ofsoftswitch13 и сетевом контроллере RUNOS. Эксперименты показали, что предложенная схема передачи данных позволяет передавать сообщения с соблюдением заданных ограничений на задержку и джиттер, а также не допускает превышения ограничения на пропускную способность виртуального канала. Эксперименты также подтвердили, что динамическая реконфигурация виртуальных каналов в ПКС не нарушает передачу данных по не изменяемым виртуальным каналам. Важным направлением дальнейших исследований является разработка алгоритмов динамического формирования новых маршрутов виртуальных каналов в процессе реконфигурации КБО. Конечной целью работ является создание на основе ПКС сетевой технологии, обеспечивающей как передачу данных в реальном времени, так и автоматическое переконфигурирование сети при смене режимов функционирования КБО, в том числе при парировании множественных отказов.