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Analyse et dimensionnement de réseaux hétérogÚnes embarqués
Avec lâapparition des nouvelles technologies de communication, le nombre des systĂšmes embarquĂ©s avionique et automobile est en constante augmentation. La gestion des communications entre ces systĂšmes devient alors de plus en plus complexe Ă mettre en oeuvre dans un contexte oĂč les contraintes temporelles et environnementales sont trĂšs fortes et oĂč le taux dâĂ©changes de messages en augmentation continuelle. Lâutilisation optimale des rĂ©seaux pour acheminer les donnĂ©es tout en respectant les contraintes temporelles imposĂ©es est essentielle du point de vue de la sĂ»retĂ© de fonctionnement. Historiquement, pour rĂ©pondre aux problĂ©matiques dâefficacitĂ© et de sĂ»retĂ©, les industriels ont dĂ©veloppĂ© une palette de rĂ©seaux embarquĂ©s dĂ©diĂ©s Ă leurs applications cibles (CAN, LIN, . . . ). Ces rĂ©seaux prĂ©sentaient des dĂ©bits relativement faibles Ă un moment oĂč un besoin croissant en bande passante se faisait ressentir. le choix dâutiliser le concept de composants dit âsur Ă©tagĂšresâ (off the shelf COTS) permettait alors de pallier Ă ce nouveau besoin. Dans un souci de conservation des capacitĂ©s des rĂ©seaux Ă garantir les contraintes temporelles imposĂ©es par les systĂšmes embarquĂ©s temps rĂ©el, les industriels ont dĂ» adapter ce concept de composants sur Ă©tagĂšres aux systĂšmes embarquĂ©s. LâintĂ©rĂȘt de lâutilisation de ces composants est un gain non nĂ©gligeable en bande passante et en poids pour des coĂ»ts de dĂ©veloppements relativement faibles. Lâintroduction de ces composants nouveaux sâest faite de telle sorte que leur impact sur les standards prĂ©existants et les systĂšmes connectĂ©s soit minimal. Câest ainsi que les rĂ©seaux dit âhĂ©tĂ©rogĂšnesâ ont vu leur apparition. Ces rĂ©seaux constituent une hybridation entre les technologies embarquĂ©es historiques et les composants sur Ă©tagĂšre. Ils consistent en des rĂ©seaux dâextrĂ©mitĂ© utilisant des technologies Ă©prouvĂ©es (telles que le CAN) interconnectĂ©s via des passerelles Ă un rĂ©seau fĂ©dĂ©rateur (backbone) utilisant des composants sur Ă©tagĂšres. DĂšs lors, le dĂ©fi majeur Ă relever lors de lâutilisation dâun rĂ©seau fĂ©dĂ©rateur est de respecter les contraintes temporelles des applications sollicitant les diffĂ©rents rĂ©seaux. Lâobjectif est mis Ă mal sur les points dâinterconnexion des rĂ©seaux hĂ©tĂ©rogĂšnes (Passerelles). Ainsi lâapproche principale utilisĂ©e pour le passage dâun rĂ©seau Ă un autre est lâencapsulation de trames. Pour atteindre lâoptimalitĂ© de performance de cette technique plusieurs paramĂštres sont Ă prendre en compte tels que le nombre de trames Ă encapsuler, les ordonnancements utilisĂ©s, le coĂ»t en bande passante ainsi que lâimpact sur les distributions de dĂ©lais (gigue). Dans lâoptique de prĂ©servation des performances des rĂ©seaux, lâobjet de nos travaux porte sur lâĂ©tude, la comparaison et la proposition de techniques permettant lâinterconnexion de rĂ©seaux hĂ©tĂ©rogĂšnes temps rĂ©els Ă la fois pour des applications Ă faibles et Ă fortes contraintes temporelles. AprĂšs un Ă©tat de lâart sur les rĂ©seaux temps rĂ©el, nous spĂ©cifions diffĂ©rentes techniques dâinterconnexion de rĂ©seaux hĂ©tĂ©rogĂšnes, puis, nous prĂ©sentons une Ă©tude de cas basĂ©e sur une architecture rĂ©seau interconnectant diffĂ©rents bus CAN via un rĂ©seau fĂ©dĂ©rateur sans fil Wi-Fi. LâĂ©tude que nous avons menĂ©e montre, par le biais de diffĂ©rentes simulations, que cette architecture rĂ©seau est une bonne candidate pour la transmission de flux Ă contraintes temporelles faibles. Une architecture rĂ©seau interconnectant diffĂ©rents bus CAN via un rĂ©seau fĂ©dĂ©rateur Ethernet commutĂ© est ensuite considĂ©rĂ©e dans une seconde Ă©tude de cas ciblant les applications Ă fortes contraintes temporelles. Dans un premier temps, nous prenons en compte le cas dâun rĂ©seau fĂ©dĂ©rateur Ethernet-PQSE et, dans un second temps, le cas dâEthernet-AVB. Cette Ă©tude nous permet de montrer lâimpact des diffĂ©rentes techniques dâinterconnexion sur les dĂ©lais des flux du rĂ©seau
Proceedings of the 26th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS'09)
The Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS) is held alternately in France and in Germany. The conference of February 26-28, 2009, held in Freiburg, is the 26th in this series. Previous meetings took place in Paris (1984), Saarbršucken (1985), Orsay (1986), Passau (1987), Bordeaux (1988), Paderborn (1989), Rouen (1990), Hamburg (1991), Cachan (1992), Wšurzburg (1993), Caen (1994), Mšunchen (1995), Grenoble (1996), Lšubeck (1997), Paris (1998), Trier (1999), Lille (2000), Dresden (2001), Antibes (2002), Berlin (2003), Montpellier (2004), Stuttgart (2005), Marseille (2006), Aachen (2007), and Bordeaux (2008). ..