Mestrado em Engenharia Electrónica e TelecomunicaçõesA exigência de comunicações de Tempo-Real em processos industriais e sistemas embutidos distribuídos foi, durante muitos anos, satisfeita com recurso a redes de campo especializadas (comummente designadas por fieldbuses). Contudo, a crescente utilização de redes Ethernet, aliada a vantagens competitivas a elas inerentes como o preço e velocidade, levou a que se procurassem soluções que permitissem utilizar esta tecnologia em ambientes de Tempo-Real. Apesar de algumas limitações evidenciadas, como o indeterminismo temporal que o seu funcionamento apresenta, diversos protocolos surgiram nos últimos anos no sentido de adaptar o seu funcionamento aos requisitos das comunicações de Tempo-Real.
Contudo, os protocolos que foram sendo apresentados são maioritariamente estáticos e off-line, não possibilitando uma gestão dinâmica da Qualidade de Serviço. Assim, surgiu na Universidade Aveiro um switch, o HaRTES (Hard Real-Time Ethernet Switch), capaz de fornecer garantias de Tempo-Real com uma maior flexibilidade na gestão de recursos.
Adicionalmente, o fornecimento de garantias de Qualidade de Serviço pressupõe a existência de reserva de recursos nas estações de uma rede. Para que isso seja possível, foram propostos alguns protocolos de sinalização como o Resource Reservation Protocol (RSVP) e o Stream Reservation Protocol (SRP).
O HaRTES, não obstante o facto de garantir Qualidade de Serviço de uma forma dinâmica, não suporta nenhum protocolo normalizado no mercado. Consequentemente, surgiu a necessidade de desenvolver uma plataforma que permita ao referido switch suportar a reserva de recursos recorrendo a um desses protocolos.
Devido a um mais fácil mapeamento de parâmetros, foi escolhido o SRP. Este trabalho apresenta-o de uma forma detalhada, discute os blocos estruturais essenciais à sua implementação, detalha o seu fun-cionamento e pormenoriza as mensagens trocadas entres os diversos intervenientes.
A implementação de alguns dos blocos é discutida no âmbito desta dissertação e alguns testes funcionais descritos. Estes permitiram vali-dar o trabalho desenvolvido, abrindo a oportunidade de se integrar por completo o protocolo de sinalização SRP no switch HaRTES.For several years, the hard demands of real-time communications in industrial processes and embedded systems, has been solve with the use of specialized fieldbuses. However, due to the increasing usage of Ethernet networks, together with its inherent competitive advantages like reduced price and fast velocities, a search for new solutions that allow the use of these networks in Real-Time environments began. Despite of its limitations, such as temporal indeterminism derived from its medium access control scheme, many protocols have been developed in the last few years with the objective of adapting its functionalities to the requirements of Real-Time communications.
Nevertheless, mostly of the protocols developed are static and based on pre-runtime analysis. As a consequence, they don’t allow a dynamic management of the Quality of Service (QoS). Thus, it was constructed at Aveiro University a new modified switch, HaRTES (Hard Real-Time Ethernet Switch), capable of providing Real-Time guarantees with greater resource management flexibility.
Furthermore, providing guaranteed Quality of Service requires the existence of resource reservation along the nodes of a network. In order to make this possible some signalling protocols were proposed, such as the Resource Reservation Protocol (RSVP) and Stream Reservation Protocol (SRP).
Even if the HaRTES switch guarantees Quality of Service in a dynamic way, it doesn’t support any protocol standard. Therefore, the need of developing a new platform that will enable the switch to perform resource reservations using standard protocols emerged.
Due to the easier mapping of parameters, the SRP was chosen to be that platform. This work describes it in detail. It discusses the structural blocks crucial for its implementation, describes the protocol operation and details the messages exchanged between the different nodes in a network.
The implementation of some blocks is discussed and some tests are performed allowing the validation of the work developed. The results of this work open a window opportunity for the total integration of the SRP protocol in the HaRTES switch
