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23 www computerautomation de ● 2 21 -Serie datenzentrischer Publish-Subscribe-Middleware für Echtzeit-Systeme befasst DDS bietet eine umfassende Feinsteuerung der Echtzeit-Qualität von Service-QoS -Parametern einschließlich Zuverlässigkeit Bandbreitenkontrolle Lieferfristen und Ressourcenlimits Grundsätzlich ist DDS darauf ausgelegt die Herausforderungen der EchtzeitKommunikation anzugehen Das datenzentrierte DDS-Publish-Subscribe-Modell DCPS verbindet anonyme Informationsproduzenten Publisher mit Informationskonsumenten Subscriber DDS definiert eine Kommunikationsbeziehung zwischen Publishern und Subscribern Die Kommunikation ist im Raum Knoten können überall sein in der Zeit Knoten und Themen und im Datenfluss entkoppelt DDS verwaltet explizit die Kommunikations-Datenmodelle oder Typen die für die Kommunikation zwischen Endpunkten verwendet werden Es handelt sich also um eine datenzentrierte Technologie die wie eine Datenbank einen datenzentrierten Speicher bietet und den Inhalt der verwalteten Informationen versteht Bei DDS dreht sich alles um die Daten Deshalb wird es auch häufig als Datenbus bezeichnet wie der Datenbus der RTI Connext DDS Software siehe Bild 1 Im Kern implementiert DDS ein verbindungsloses Datenmodell mit der Fähigkeit Daten mit dem gewünschten QoS zu veröffentlichen und zu abonnieren Der Datenbus erkennt automatisch und verbindet Publisherund Subscriber-Anwendungen Es sind keine Konfigurationsänderungen erforderlich um eine neue intelligente Maschine zum Netzwerk hinzuzufügen siehe Bild 2 Wie arbeitet TSN? Time Sensitive Network bezeichnet eine Reihe von Standards der Time-SensitiveNetworking-IEEE-802 1-Arbeitsgruppe Die Standards definieren Mechanismen für die zeitsensible Übertragung von definierten Daten über Ethernet-Netzwerke Jede Standardspezifikation kann alleine verwendet werden und ist meist autark Bei koordinierter Verwendung wird TSN als Kommunikationssystem sein volles Potenzial entfalten können Die drei Grundkomponenten umfassen 1 Zeitsynchronisation Alle teilnehmenden Geräte in der Echtzeit-Kommunikation haben ein gemeinsames synchronisiertes Zeitverständnis 2 Zeitplanung und Traffic Shaping Alle an der Echtzeit-Kommunikation teilnehmenden Geräte halten die gleichen Regeln bei der Auswahl von Kommunikationswegen und bei der Reservierung von Bandbreite und Zeitfenstern ein möglicherweise mit mehr als einem simultanen Pfad um Fehlertoleranz zu erreichen 3 Auswahl von Kommunikationspfaden Pfadreservierungen und Fehlertoleranz Zeitverständnis Vorteile der Kombination von DDS und TSN Es gibt mehrere Gründe warum DDS und TSN gut zusammenspielen Grundsätzlich bieten beide Technologien eine Onetomany-Kommunikation die unterschiedliche Zuverlässigkeitsstufen für die unterschiedlichen Datenströme unterstützt DDS ist explizit als Standard für Echtzeit-Systeme definiert worden und hat sich in zahlreichen kritischen Anwendungen bewährt Bild 1 In einer datenzentrierten Architektur kommunizieren Anwendungen nicht miteinander Ein Datenbus implementiert eine datenzentrierte Freigabe die durch Filtern die richtigen zukünftigen Daten findet wie der RTI Connext Databus Bild 2 Sowohl Datenbus als auch Datenbank erleichtern die Systemintegration erheblich und unterstützen eine größere Skalierbarkeit höhere Zuverlässigkeit und Interoperabilität der Anwendungen Bilder RTI