ТРАНСПОРТНЫЙ ПРОТОКОЛ RMAP ДЛЯ НАСТРОЙКИ СЕТИ SPACEWIRE Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Секция «Перспективные технологии и производство РКТ двойного назначения»

УДК 629.78

ТРАНСПОРТНЫЙ ПРОТОКОЛ RMAP ДЛЯ НАСТРОЙКИ СЕТИ SPACEWIRE

А. С. Максютин Научный руководитель - Г.М. Гринберг

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

*E-mail: Ellis1998@yandex.ru

SpaceWire - технология высокоскоростной передачи данных, которая на протяжении длительного времени внедряется и используется на борту перспективных космических аппаратов. Стандарт SpaceWire охватывает три нижних уровня эталонной модели взаимодействия систем - OSI и не охватывает транспортный уровень. В связи с этим существуют транспортные протоколы связи, работающие совместно со SpaceWire. Один из наиболее часто используемых транспортных протоколов - RMAP описывается в данной статье.

Ключевые слова: космические аппараты, бортовая аппаратура, SpaceWire, модель OSI, RMAP.

RMAP TRANSPORT PROTOCOL FOR CONFIGURING THE SPACEWIRE NETWORK

A.S. Maksyutin Scientific supervisor - G.M. Grinberg

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation *E-mail: Ellis1998@yandex.ru

SpaceWire is a high-speed data transmission technology that has been implemented and used on board promising spacecraft for a long time. The SpaceWire standard covers the three lower levels of the OSI reference model of system interaction and does not cover the transport layer. In this regard, there are transport communication protocols that work in conjunction with SpaceWire. One of the most commonly used transport protocols - RMAP is described in this article.

Keywords: spacecraft, onboard equipment, SpaceWire, model OSI, RMAP.

На сегодняшний день для SpaceWire существует ряд транспортных протоколов передачи данных с различными характерными опциями и механизмами. В качестве примера предлагается рассмотреть некоторые из них:

1. CCSDS Packet Transfer Protocol (PTP) - протокол передачи данных, служащий для инкапсуляции данных в SpaceWire пакеты для их дальнейшей передачи узлу назначения через сеть SpaceWire.

2. Serial Transfer Universal Protocol (STUP) - универсальный протокол последовательной передачи данных. Предназначен для организации передачи данных в сети SpaceWire.

3. Joint eliable Data Delivery Protocol (JRDDP) - протокол надежной доставки данных. Служит для обеспечения сервиса надежной доставки данных к множеству приложений, используя для этого канальный уровень SpaceWire.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 1

4. Streaming Transport Protocol (STP) - транспортный протокол, разработанный для одновременной передачи множества когерентных информационных потоков в сетях SpaceWire [1].

В рамках данной статьи рассматривается транспортный протокол RMAP. Этот протокол обеспечивает запись в память и считывание из памяти удаленных узлов SpaceWire и может быть использован для настройки сети, контроля узлов и передачи данных между ними [2].

Архитектура протокола позволяет поддерживать большое количество приложений SpaceWire. Тем не менее, его основное назначение - настройка коммуникационной сети SpaceWire, контроль узлов SpaceWire и получение от них данных и статусной информации. RMAP может использоваться совместно с другими протоколами передачи данных, обеспечивающими работу SpaceWire [3].

RMAP может быть использован для настройки коммутаторов-маршрутизаторов SpaceWire, установки их рабочих параметров и маршрутизации табличной информации. Кроме того, протокол доступа к удаленным запоминающим устройствам может быть задействован для загрузки и отладки программного обеспечения на удаленном процессоре.

RMAP поддерживает отправку 3 основных типов команд: запись, чтение и RMW. В качестве примера, иллюстрирующего надежность и удобство использования протокола, предлагается рассмотреть процесс выполнения команды записи.

С точки зрения стандарта процедура записи проходит этапы, представленные на рисунке

1.

Среди этих этапов реальный контроль при управлении передатчиком возможно осуществлять только при запросе на запись.

Процедура команды записи начинается тогда, когда приложение для пользователя инициатора отправляет запрос на выполнение операции записи (запрос на запись).

Инициатор

Получатель

1. Запрос на запись

9. Полное подтверждение команды записи

8. Ответ на команду записи

3. Запрос на запись данных

4. Авторизация записи данных

5. Запись данных

6. Подтверждение успешной записи данных

7. Индикация записи данных

Рис. 1. Этапы прохождения команды записи транспортного протокола RMAP

Пользовательское приложение инициатора должно предоставить инициатору следующую информацию: адрес получателя, логический адрес получателя, опции команды записи, ключ, адрес ответа (при необходимости), логический адрес инициатора, идентификатор передачи, расширенный адрес, адрес ячейки памяти, размер данных, данные.

(Секция «Перспективные технологии и производство РКТ двойного назначения»

Эти параметры характеризуют общую структуру команды записи, которая представлена на рисунке 2.

Первый переданный байт

Адрес получателя Адрес получателя

Логический адрес получателя Идентификатор протокола Код операции Ключ

Адрес ответа Адрес ответа Адрес ответа Адрес ответа

Адрес ответа Адрес ответа Адрес ответа Адрес ответа

Адрес ответа Адрес ответа Адрес ответа Адрес ответа

Логический адрес инициатора Идентификатор передачи (MS) Идентификатор передачи (1_в) Расширенный адрес

Адрес (МБ) Адрес Адрес Адрес (LS)

Размер данных (МБ) Размер данных Размер данных (1_в) CRC заголовка

Данные Данные Данные Данные

Данные Данные

Данные CRC данных Конец пакета

Последний переданный байт

Биты поля кода операции MSB

Зарезервиро ванные = 0 Команда = 1 Запись = 1 Проверка (1) Без проверки (0) Ответ (1)/ Без ответа (0) Инкремент (1)/ Нет инкремента(0 Длина адреса ответа

Тип пакета

Команда

Длина адреса ответа

-I

Рис. 2. Структура пакета команды записи транспортного протокола RMAP

В стандарте также приводится описание различных ошибок, которые могут возникать на этапах выполнения команды. При этом существуют правила, согласно которым оборудование с блоком контроллера ЯМЛР должно себя вести в случае возникновения определенной ошибки. Возникшая ошибка инициализируется оборудованием и ее статус передается обратно на передатчик, что позволяет пользователю оперативно разобраться с причиной возникшей проблемы.

На основании изложенного материала можно сделать вывод, что протокол ЯМЛР обеспечивает возможность простой и гибкой настройки узлов Брасе'^ге в сети. При помощи данного протокола можно решать как сложные задачи программной реализации различных алгоритмов, так и более простые в виде отслеживания содержания памяти определенного узла.

Библиографические ссылки

1. Шейнин Ю.Е., Оленев В. Л., Лавровская И.Я., Разработка транспортного протокола СТП-ИСС для бортовых сетей SpaceWire [Электронный ресурс]. URL: https://docplayer.com/45144281-Razrabotka-transportnogo-protokola-stp-iss-dlya-bortovyh-setey-spacewire.html (дата обращения: 12.02.2022).

2. Remote memory access protocol (normative) [Электронный ресурс]. URL: http://spacewire.esa.int/content/Standard/documents/SpaceWire%20RMAP%20Protocol%20Draft %20F%204th%20Dec%202006.pdf (дата обращения: 05.03.2022).

3. Создание консольного приложения [Электронный ресурс]. URL: https://ci-builder.ru/07/Index05.htm (дата обращения: 07.03.2022).

© Максютин А. С., 2022