IEEE 1588 alapú óraszinkronizáció Linux alatt

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Kovácsházy Tamás
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A modern elosztott rendszerekben egyre nagyobb szerepet kap az események egyidejűségének vizsgálata, valamint aktivitások egyidejűségének biztosítása. Ahhoz, hogy ez költséghatékonyan megoldható legyen, szükséges volt a dedikált órajel-elosztóhálózatnál továbbmutató, a már meglévő kommunikációs csatornákat felhasználó óra (órajel) szinkronizációs megoldások kifejlesztése. A nagy múltú (azonban kevéssé pontos) NTP mellett megjelentek más megoldások is, ezek egyike az IEEE 1588 szabvány által leírt eljárás, melynek segítségével bármely multicast képes hálózaton keresztül vagyunk képesek órákat egyeztetni.

A meglevő kommunikációs csatornák felhasználása csökkenti a költségeket és a rendszer hardver komplexitását, azonban felmerülnek problémák a késleltetésekkel, illetve a késleltetések ingadozásával kapcsolatban. A mai asztali operációs rendszerek által alkalmazott ütemező algoritmusok és a rendszerben számos helyen jelenlévő várakozási sorok miatt pusztán szoftveres megvalósítású szinkronizációval (NTP) a késletetés (ingadozások) nem tarthatóak kézben. Ezen a problémán enyhíthet például a hálózati csatolók hardveres időbélyegzési szolgáltatása, mely segítségével nagyrészt eliminálható a késleltetés-ingadozásból származó pontatlanság. Ezt ma már mind hardver, mind driver szinten implementált megoldásnak tekinthetjük. Manapság például az Intel szerver szegmensbe szánt NIC-jei, valamint az egyre szélesebb körben elterjedő SoC (System on a Chip) beágyazott rendszerek is képesek IEEE 1588 alapú szinkronizációt hardveresen támogatni (Luminary Micro MCU-k).

A hardveres időbélyegzés használatával a rendszerórák nagy-megbízhatóságú szinkronitása kisebb méretű hálózatokban biztosítható. Ahhoz, hogy ezt a protokollt nagyobb kiterjedésű hálózatokban is alkalmazhatjuk, szükséges a szabvány második verziójának (IEEE 1588-2008) kiegészítéseit is implementálni. Ugyanakkor még így sem biztosítható megfelelő egyidejűség a perifériák között, amelynek garantálása nélkül nehéz a perifériák szinkron működését megoldani, pl. elosztott audio-videó kezelő rendszerekben (Audio Video Bridging).

A szakdolgozat célja, hogy bemutassa miként lehetséges elosztott rendszerekben, a jelenleg rendelkezésre álló IEEE 1588 kompatibilis szoftverek hardver támogatott időbélyegzése segítségével egyrészt a rendszerórák minél pontosabb szinkronizálása, valamint a végpontokon belül az egyes részegységek közti egyidejűség biztosítása.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.