Zynq平台的TTP/C总线控制器容错算法设计

在自主设计的TTP/C总线控制器中,充分利用Zynq芯片的可编程逻辑单元和程序处理单元,设计了一种基于成员关系协议(GMP)的容错算法,以快速检测与隔离总线集群中的故障节点.试验表明,所设计的容错算法能有效检测并隔离总线集群中的故障节点.     

Zynq平台的TTP/C总线控制器同步算法设计

为了保证TTP/C集群内各个节点之间时钟基准的一致性,设计了一种基于 Welch-lynch中值增量修正法的时钟同步算法,充分利用了Zynq芯片的可编程逻辑单元和程序处理单元,在自主设计的TTP/C总线控制器上对时钟同步算法进行实验。实验表明,所设计的时钟同步算法能够保证各个测试节点的时钟同步误差在±30μs范围内。     

基于时间触发总线的发动机分布式控制系统原型设计

分布式控制具有重量轻、模块化程度高和可靠性高等特点,是未来航空发动机电子控制系统的发展方向之一。基于时间触发总线TTP/C构建了分布式控制原型系统,根据发动机控制需求将系统划分为监控节点和智能节点的架构,制定了集群级和节点级的TTP/C通信协议。基于Simulink模型设计了智能节点应用软件,基于VxWorks设计了监控节点应用软件。经过系统试验,表明基于TTP/C通信总线的分布式原型系统能够满足发动机分布式控制通信要求,具有实时性好、可靠性高的特点。     

基于冗余CAN总线的实时通信系统设计

针对航天现场工业环境对通信系统的可靠性有较高的要求,该文提出了基于冗余CAN总线的实时通信系统设计方法,该方法为系统的CAN网络主节点进行节点冗余设计,同时对CAN网络中的每个节点进行总线冗余设计.当主节点出现故障时系统切换到备份主节点工作,当总线出现故障时系统切换到备份总线上工作.该系统制定了统一的通信协议,系统主控模块FPGA对整个CAN网络中的节点进行实时监控,有效提高了系统数据传输的可靠性.     

时间触发通信总线监控技术研究

TTP总线技术是面向机载分布式安全关键系统的主要总线技术之一。针对TTP总线数据的实时监控和分析需求,提出了面向总线消息且不依赖于特定总线配置的异步总线监控方法,给出了TTP总线监控节点及监控软件设计,达到了对时间触发通信总线数据的实时监控效果。构建验证环境开展了总线监控的测试工作,结果表明,监控节点能够实现对最高5 Mb/s速率数据的实时监控分析,能够有效支撑对TTP总线系统的数据的分析验证。     

NS2000应用多项当今最新的服务器技术

先进的模块结构:“Mix-N-Match”网络流量及磁盘阵列容量的管理与控制高速、高性能、高可用性的64位 UNIX 文件系统:64位 Joumaling 文件系统、高速的 FastFLO 文件系统根本改善了传统32位 i-node UNIX 文件系统的低效率、低速问题;面向高速随机及顺序 I/O 的专用设计,成功地实现了超高速文件系统节点间极低的传输延迟、高速的交互连结:采用超级计算机工业标准的交互式总线 SCI,从根本上消去了连续背板瓶颈:采用 SCI 的交换机、节点的在线替换使得集群成为可能采用最近的 IT 工业标准,技术:在 RISCCPU 的基础上,增加了对广泛使用的 Intel CPU 和 PCI 总线标准的支持;支持网络备份新标准 NDMP、最高速度的网络备份;支持和采用了集群技术、光纤 RAID 技术     

Ceph分布式系统的ISCSI高可用集群

在分布式存储集群环境中,为了兼容现有存储协议,提高集群可扩展性,通常都会支持ISCSI存储协议.而现有ISCSI服务的高可用主要通过主从备份的方式实现,该方式会导致资源利用不充分,容易造成单节点负载过重等情况.本文基于Ceph分布式存储系统的优势,采用raft一致性算法等设计并实现ISCSI高可用集群.ISCSI集群使用自定义的节点选择策略实现服务负载均衡,并通过raft分布式协议实现服务故障迁移.实验表明,本文提出的方案是有效的,能够实现服务故障迁移,保证集群负载均衡.     

SpaceWire冗余网络故障检测恢复技术实现

为提高SapceWire网络可靠性,基于SpaceWire-D提出了一种应用于SpaceWire冗余网络的故障检测恢复技术。网络节点通过比较主、备份端口收到的时间码来判断链路故障状态,在确认主链路发生故障后,节点自动启用备份端口工作。通过引入时间码抖动容限参数,提高了节点对故障判断的准确性,避免了故障误判。测试结果表明,即使故障链路未与节点直接连接,节点也能够在一个时间槽长度内检测到链路故障并自动切换至备份链路。此技术保证了网络故障情况下的数据正确传输,提高了SpaceWire网络的可靠性,是一种稳定可靠的故障检测恢复技术。     

基于多链路故障的网络切片生存性算法

为了保证当底层网络的多条物理链路发生故障时用户业务能够不间断,提出一种基于多链路故障的网络切片生存性算法。通过区分切片上承载的业务类型,当高可靠低延迟切片请求到达后,将物理节点按节点重要度排序后进行映射,再对故障链路采用多备份路径算法,选取带宽资源消耗最少的路径依次对故障链路进行重映射,当高带宽切片请求到达后,采用广度优先搜索的节点映射算法,再通过多备份路径对故障链路进行恢复。仿真结果表明,该算法能够提高切片平均映射成功率、长期平均收益开销比、物理链路利用率和故障恢复率,缩短平均故障恢复时延。     

TTP/C协议的关键特性研究

数据总线是构建分布式实时容错系统的关键技术之一,而基于TTA架构定义的TTP/C协议是面向安全关键领域的最新总线规范;首先介绍了TTP/C协议的基本架构和运行机制,然后深入研究了基于Welch-Lynch算法的分布式容错同步时钟、基于GMP的容错一致性策略和上电启动过程等TTP/C协议的关键特性;研究结果表明TTP/C协议具有严格的时间确定性和完备的容错策略,十分适合作为航空、汽车、铁路等安全关键领域的通用底层解决方案。     

时间触发总线验证技术研究

TTP协议定义了一种高确定性,无冲突,高安全的通信总线,能够满足包括飞行控制等的安全关键实时控制系统的应用要求。时间触发总线验证技术根据TTP协议规范要求,针对研制的节点进行测试,包括基本通信测试、时钟同步、故障注入等不同的测试场景,充分验证被测节点的各项功能、性能。通过这些测试,表明被测节点各项指标都满足研制需求,可用于安全关键实时控制系统。     

基于分布式信誉评价的低能耗安全定位算法

针对无线传感器网络中节点安全定位和能耗问题,提出了一种基于分布式信誉评价的低能耗安全定位算法。该算法引入簇头节点中可靠节点表(TNT)和备份簇头节点的概念,通过查找TNT快速定位可靠信标节点,并且备份簇头节点协助、监督簇头节点,减轻簇头节点的工作负荷,且参与信标节点信誉值整合过程,增强了信标节点的可靠性和完整性,提高了节点定位的效率和安全性,降低了系统能耗,提高了恶意节点检测率。仿真实验表明,在恶意节点存在的环境中,该算法能有效提高恶意节点的检测率,减少定位误差,削弱恶意节点对定位系统的破坏和影响,实现节点的安全定位。     

C8051F040在曳引及制动性能检测系统中的应用

基于改善电梯检测现状和电梯检测的高可靠性的考虑,设计了一套基于CAN总线的电梯曳引及制动性能检测系统。本文着重阐述了检测系统的CAN节点里比较有代表性的、利用C8051F040单片机设计的一个多功能混合信号节点的硬件和软件设计方法以及基于此节点的CAN总线系统调试方式。实际应用结果证明本检测系统的设计方法正确,具备很好的可靠性和应用前景。     

无负载均衡器的Linux高可用负载均衡集群系统

针对由交换机连接的双机(或多机)负载均衡集群系统,将负载均衡功能转移到真实服务器节点上,从而不需要单独的负载均衡器节点,而且服务器节点之间互为备份,在一个节点失效后,另外一个备份节点将接管其工作,从而构建一个不需要负载均衡器的Linux高可用负载均衡集群系统。     

基于安全分级的网络切片备份与重映射方法研究

在未来5G核心网虚拟化环境中通用的X86服务器使攻击者容易发掘漏洞,底层网络也更易感染和传播病毒,进而造成单个物理节点失效问题,严重影响网络切片的服务性能。首先在现有节点备份和重映射应对方案基础上,考虑节点间的安全约束关系对网络安全性能的影响,提出网络切片中虚拟节点与物理节点的安全参数评估模型,建立虚拟节点与物理节点之间的安全约束关系;然后基于安全参数评估模型选出备份虚拟节点并设计备份映射方法;最后在满足网络时延要求下设计节点重映射机制。实验结果表明,所提方法能够在满足网络切片的服务性能要求下,显著提升网络的入侵容忍能力。     

Hadoop下基于统计最优的资源调度算法

云计算集群中的资源存在异构和节点稳定性问题.异构资源的计算能力不同会导致较突出的作业任务同步问题,而某个节点的不稳定状态会使运行于该节点的任务大量备份或重新计算.针对上述两问题将严重影响集群作业的执行进度,在Hadoop平台下利用统计方法,提出一种资源调度算法,对计算资源较少的节点和不稳定状态的节点进行标志并降权,让集群尽可能调度资源较好的稳定节点.实验结果表明,该算法能够在一定程度上减少作业的周转时间,提高集群的效率和吞吐量.     

一种时延约束下可靠性保证的服务功能链部署方法

针对网络功能虚拟化环境中底层网络物理节点随机失效导致网络服务中断问题,提出了一种兼顾网络服务可靠性和时延约束的服务功能链部署方法以保证网络服务的可靠性。首先提出一种相邻虚拟网络功能备份实例资源共享的备份机制和单路径与多路径混合的路由策略,然后对时延约束下服务功能链可靠性部署问题建立混合整数线性规划模型,并设计了基于K最短路径扩展的服务功能链部署算法。仿真结果表明,与现有方法相比,该方法降低了节点和带宽资源开销,并提高了网络服务请求接受率。     

一种基于CAN总线的集散型火灾报警控制系统

提出了一种基于CAN总线的集散型火灾报警控制系统的设计方案,系统以AT89C51单片机为节点控制器,MCP2510为总线控制器,MCP2551为总线收发器。文章主要介绍了AT89C51与MCP2510的SPI接口实现方法,以及MCP2510的初始化方法。