Связующее ПО стандарта DDS на земле, на воде и в воздухе
В статье рассматривается открытый стандарт DDS (Data Distribution Service) консорциума OMG (Object Management Group) на связующее ПО распределенных систем реального времени. Будут рассмотрены движущие факторы его появления и примеры его применения в оборонных системах, в частности, беспилотных аппаратах и комплексах. Задача этой статьи не глубокое погружение в стандарт, а его основные особенности и преимущества.
Сложные системы реального времени обычно являются «распределенными», т.е. состоят из некоторого числа компьютеров, которые не только сами работают в режиме реального времени, но и обмениваются между собой данными. Также в режиме реального времени. Типичные распределенные системы реального времени – это корабельная система управления, система управления воздушным движением, тренажер (симулятор) и сложная АСУТП. Беспилотные комплексы также относятся к типичным распределенным системам реального времени, в которых есть несколько бортовых подсистем беспилотного аппарата, взаимодействующих между собой, несколько приложений на операторской станции, также взаимодействующих между собой, а, кроме того, существует связь между приложениями аппарата и станции и, возможно, связь с другими пилотируемыми аппаратами и командными пунктами.
Типичные распределенные системы реального времени
Исторически коммуникационные протоколы в таких системах были специализированными под каждое конкретное применение и использовали модель взаимодействия «точка-точка» (point-to-point), в которой каждый узел-источник информации был связан с каждым узлом-приемником информации прямыми связями, реализованными через сетевой стек операционной системы (Рисунок 2). Поскольку сетевые стеки ОС предоставляют только низкоуровневые средства коммуникации, каждый разработчик распределенного приложения был вынужден для упрощения программирования надстраивать над сетевым стеком свое собственное связующее ПО (middleware). При этом затраты на разработку и поддержание коммуникационной инфраструктуры между приложениями были сравнимы с затратами на разработку самих приложений. Проблема частично решалась применением связующего ПО коммерческих производителей (COTS middleware), но отсутствие открытого стандарта на такое программное обеспечение не позволяло интегрировать в одной системе связующее ПО различных производителей.
Модель взаимодействия «точка-точка»