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STRUMENTO PER L’ANALISI DI RETI REAL TIME ETHERNET
Strumento per l’analisi di reti
Real-Time Ethernet
A. Depari, P. Ferrari, A. Flammini, D. Marioli, A. Taroni
Department of Electronics for Automation, University of Brescia,
Tel: +39-030-37155445 fax: +39-030-380014
e-mail: [email protected]
http://www.ing.unibs.it/~label/
Riunione Annuale GE 2006
Ischia, 21-23 giugno 2006
STRUMENTO PER L’ANALISI DI RETI REAL TIME ETHERNET
Sensori e trasduttori per applicazioni real-time
 Distribuzione del tempo, sincronizzazione
 Gestione delle reti di sensori, tempi di propagazione, ritardi
Applicazioni Ethernet industriali
 Sostituzione dei bus di campo grazie basso costo facilità integrazione
 Aspetti critici: tempi di ciclo inferiori al millisecondo, jitter 1 s
 Vincoli: compatibilità con protocolli Internet (TCP/IP)
 Protocolli speciali Real-Time Ethernet promettono determinismo
 Come valutare le effettive prestazioni?
Ethernet
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Ischia, 21-23 giugno 2006
STRUMENTO PER L’ANALISI DI RETI REAL TIME ETHERNET
Applicazioni in tempo reale: aspetti chiave da valutare
DETERMINISMO
 Capacità di servire una richiesta in un tempo limitato e noto a priori
(massima latenza nota)
ISOCRONIA
 Caratteristica di comportamento strettamente ripetitivo nel tempo
(basso jitter)
SERVIZI DI SINCRONIZZAZIONE
 Sincronizzazione della comunicazione (TDMA)
 Sincronizzazione dell’I/O (global read, global write)
 Sincronizzazione delle applicazioni
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Ischia, 21-23 giugno 2006
STRUMENTO PER L’ANALISI DI RETI REAL TIME ETHERNET
Analizzatore di rete/protocollo hardware
 Dedicati ai protocolli di Internet. Estensione RTE difficile e costosa
 Hardware dedicato alla cattura: 100% del traffico
 Permettono
• registrazione traffico (fino all’esaurimento del buffer)
• timestamping con risoluzione arbitraria (es. 40ns)
• analisi del protocollo (contenuto e significato dati) (solo standard)
 Costosi: 20.000 - 100.000 €
 Sincronizzazione tra diversi strumenti difficile, spesso proprietaria
Fluke
Agilent
Spirent-Smartbits
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Ischia, 21-23 giugno 2006
STRUMENTO PER L’ANALISI DI RETI REAL TIME ETHERNET
La soluzione proposta
 Strumento distribuito composto da un insieme di sonde
 Cattura simultanea su più link, non invasiva e in full rate
 Registrazione traffico su stazione PC per elaborazioni successive
 Sincronizzazione via rete con IEEE1588 oppure GPS
 Basso costo, hardware commerciale
 Sonde completamente descritte in VHDL facilmente integrabili
Monitor
station
Measurement network
RTE network
Probe
RTE stations
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Ischia, 21-23 giugno 2006