Ứng dụng kỹ thuật truyền thông điệp trên giao thức mạng FLEET đặc trưng của QNX 4 trong kiểm tra kỹ thuật khối máy tính BM-1

Khối BM-1 là khối máy tính điều khiển máy КБ163П trong hệ thống điều khiển phóng tên lửa 3M-24Э trên tàu (КАСУ).Bài báo này trình bày một số ứng dụng kỹ thuật truyền thông điệp trên giao thức QNX FLEET trong kiểm tra tình trạng kỹ thuật của khối BM-1.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng kỹ thuật truyền thông điệp trên giao thức mạng FLEET đặc trưng của QNX 4 trong kiểm tra kỹ thuật khối máy tính BM-1 Thông tin khoa học công nghệ<br /> <br /> ỨNG DỤNG KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG ĐIỆP TRÊN GIAO<br /> THỨC MẠNGFLEET ĐẶC TRƯNG CỦA QNX 4 TRONG KIỂM<br /> TRA KỸ THUẬT KHỐI MÁY TÍNH BM-1<br /> Phạm Xuân Công1,*, Dương Mạnh Cường1, Nguyễn Đức Thịnh2<br /> Tóm tắt: FLEET là một giao thức đặc trưng duy nhất chỉ có trên QNX, là giao<br /> thức mạng cực nhẹ, tốc độ cao. Về mặt logic, nhờ có thiết kế sáng tạo và tính năng<br /> phong phú, QNX FLEET có thể “biến” các máy tính độc lập trở thành một siêu máy<br /> tính. Khối BM-1 là khối máy tính điều khiển máy КБ163П trong hệ thống điều khiển<br /> phóng tên lửa 3M-24Э trên tàu (КАСУ).Bài báo này trình bày một số ứng dụng kỹ<br /> thuật truyền thông điệp trên giao thức QNX FLEET trong kiểm tra tình trạng kỹ<br /> thuật của khối BM-1.<br /> Từ khóa: Tên lửa 3M-24Э, Hệ thống điều khiển phóng tên lửa KACY, BM-1, QNX, FLEET.<br /> <br /> 1. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Hệ thống điều khiển phóng tên lửa 3M-24Э trên tàu (КАСУ) bao gồm thiết bị<br /> trung tâm КУ163Ц trên khoang điều khiển và các thiết bị КБ163П giao tiếp trực<br /> tiếp với các quả đạn trong ống phóng. Thiết bị КУ163Ц có 2 khối máy tính là ЦП<br /> và BM-OC, mỗi thiết bị КБ163П chứa 1 khối máy tính BM-1. Các khối máy tính<br /> này đều cài đặt các chương trình điều khiển trên hệ điều hành thời gian thực<br /> chuyên dụng QNX 4.25, chúng được kết nối và giao tiếp với nhau qua mạng<br /> Ethernet. Hệ điều hành QNX 4.25 có giao thức mạng đặc trưng FLEET (cũng là<br /> tiền thân của mạng QNET trên QNX 6), là một giao thức mạng cực nhẹ và tốc độ<br /> cao, độc quyền của QNX. Các máy tính chạy hệ điều hành QNX 4.25 kết nối với<br /> nhau thông qua mạng ethernet, gọi là các node, mỗi node máy tính có một số hiệu<br /> là một số nguyên dương khác nhau tính từ 1 (gọi là node_id) được lưu trong giá trị<br /> biến môi trường $NODE. Một hệ thống điều khiển trên tàu thường có từ 4 đến 6<br /> node máy tính như vậy, ví dụ như trên lớp tàu 1241.8, hệ thống KACY có 6 node,<br /> hệ thống radar 3Ц-25Э có 4 node.<br /> Về mặt logic, giao thức FLEET cho phép nhóm các máy tính độc lập có thể<br /> hoạt động như một siêu máy tính, nghĩa là một tác vụ trên một máy tính này có thể<br /> thực thi và sử dụng tài nguyên (bộ nhớ, dữ liệu, thiết bị ngoại vi..) trực tiếp trên<br /> máy tính khác hoàn toàn giống như tại máy tính chứa nó. Các tác vụ trên toàn hệ<br /> thống có thể tương tác với nhau dựa trên truyền thông điệp theo cơ chế<br /> gửi/nhận/phản hồi. Bài báo này giới thiệu một số kỹ thuật truyền thông điệp và ứng<br /> dụng trong bài toán kiểm tra kỹ thuật của khối BM-1.<br /> 2. GIAO THỨC MẠNG FLEET ĐẶC TRƯNG CỦA QNX 4<br /> 2.1. Giao thức QNX FLEET<br /> FLEET là giao thức được xây dựng dựa trên kiến trúc truyền thông điệp của hệ<br /> điều hành QNX, nên nó hết sức linh hoạt với các đặc điểm:<br /> - Fault-tolerant networking: Tính năng mạng chịu lỗi<br /> - Load-balancing on the fly: Tính năng cân bằng tải trong khi chạy<br /> - Efficient performance: Hiệu năng cao<br /> - Extensible architecture: Kiến trúc linh hoạt<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2017 249<br />  Công nghệ thông tin<br /> <br /> - Transparent distributed processing: Xử lý phân tán trong suốt.<br /> Trên mạng FLEET này, khi một đường cáp nối hoặc thiết bị phần cứng mạng<br /> bị lỗi, FLEET sẽ tự động tái định hướng lại dữ liệu theo đường khác. Việc này<br /> được tiến hành trong khi hệ thống đang hoạt động mà không ảnh hưởng gì đến ứng<br /> dụng.<br /> Hoạt động của mạng thường bị hạn chế bởi tốc độ máy tính và hạ tầng mạng.<br /> Với FLEET, dữ liệu có thể được truyền qua nhiều mạng một cách đồng thời, cho<br /> phép chúng ta có thể nhân đôi, nhân ba, thậm chí nhân bốn băng thông mạng bằng<br /> cách sử dụng nhiều card mạng trên mỗi máy tính và kết nối chúng qua các đường<br /> cáp khác nhau, thậm chí còn còn thể phối hợp đồng thời các card mạng trên cùng<br /> một máy tính. Chẳng hạn, trên card máy tính K30 của hệ thống M360 của tàu<br /> ngầm kilo sử dụng đồng thời tới 4 card mạng ethernet.<br /> Các driver mạng FLEET được thiết kế cho hầu hết các hạ tầng mạng. Khi một<br /> tiến trình gửi một khối lượng lớn dữ liệu thông qua mạng ethernet tới một tiến<br /> trình khác, thông lượng trên mạng đạt được là rất ấn tượng như bảng thống kê<br /> dưới đây:<br /> Bảng 1. Bảng so sánh hiệu năng QNX FLEET.<br /> Mạng Số lượng tiến trình client Thông lượng<br /> Ethernet 10 Mbit 1 1,1 triệu byte/giây<br /> Ethernet 100 Mbit 1 7,4 triệu byte/giây<br /> <br /> Nhờ FLEET, mạng QNX có khả năng linh hoạt hết sức mạnh mẽ. Các tiến<br /> trình mạng được thiết kế độc lập với hệ điều hành, cho phép ta có thể chạy hay<br /> dừng hệ điều hành bất cứ lúc nào. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể bổ sung<br /> thêm các node vào mạng hoặc bớt các node ra mà không cần cấu hình lại hệ thống.<br /> Nhờ khả năng nối cầu mạng tự động, ta thậm chí còn có thể thêm một mạng vật lý<br /> khác vào mạng đang có.<br /> Các tiế ...