uporaba linux v produktih iskratel
DESCRIPTION
Uporaba Linux v produktih Iskratel. Sani Rus Iskratel , doo IBLOC, Portorož , september 2007. Povzetek:. o podjetju produkti razvojno okolje tehnologije platforme, arhitekture kriteriji za izbiro OS in razvojne platforme posebnosti telekomunikacijskih sistemov carrier grade sistemi - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
OBR70121a
Uporaba Linux v produktih Iskratel
Sani Rus
Iskratel, doo
IBLOC, Portorož, september 2007
2
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Povzetek: o podjetju produkti razvojno okolje tehnologije platforme, arhitekture kriteriji za izbiro OS in razvojne platforme posebnosti telekomunikacijskih sistemov carrier grade sistemi real-time, performance, skalabilnost visoka razpoložljivost nadzor sistemov pravna vprašanja, priporočila
3
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
O podjetju: ponudnik sodobnih komunikacijskih rešitev zasnova, razvoj in implementacija komunikacijskih omrežij
osnovanih na lastnih produktih in lastni blagovni znamki kupcem ponujamo svetovanje, izobraževanje, načrtovanje, gradnjo
omrežij in celovito tehnično podporo
Podatki za leto 2006 promet 136,8 M EUR, bruto dobiček 37,3 M EUR vlaganje v razvoj 21,7 M EUR 1290 zaposlenih od tega 300 v tujini 520 zaposlenih v razvojnih oddelkih razvojne enote v Kranju, Mariboru, Skopju, Harkovu, Minsku, Moskvi,
Jekaterinburgu večji lastniki – Siemens AG, Gorenjska banka
4
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Produkti 1/2:glavne produktne linije: klasična TDM omrežja – analogna, ISDN telefonija širokopasovni dostop – ADSL, ADSL2+, VDSL tehnologije, FTTH,
CPE + DSLAM brezžični fiksni dostop – WiMax BS, SS prehod na omrežja naslednje generacije – NGN omrežja, prenos po
IP gradniki omrežij:
dostopovni prehod – access gateway medijski prehod – signaling & media gateway, trunking
gateway klicni strežnik – call server, soft switch aplikativni strežnik - application server, storitve z dodano
vrednostjo upravljalsko vozlišče – management node
konvergenca omrežij – prenos govora, podatkov in videa
5
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Produkti 2/2:Multi Service Access
NodeAggregation
NetworkService
EdgeHome/Business
NetworkCore
Network
Internet
Ethernetaggregation
Service Network
Application server
Management
Call serverPOTS
ADSL2+SHDSL
VDSL2 FTTC
FTTH
WiMAX
FTTBETTH
V5.2
Signaling & Media gateway
Broadband network gateway
BRAS
MPLS Core
TDM Switch
PSTN
Access gateway
WiMax
DSLAM
6
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Razvoj programske opreme: host – target način dela, sistem na katerem teče razvoj SW ni sistem na
katerem se razvit SW kasneje izvaja
host okolje – razvojna orodja HP-UX serverji – od 1993 MS Windows serverji – od 2001 RH Linux serverji – od 2002
target okolje – končni produkt lastne ali COTS platforme komercialni ali open source OS
delovna postaja MS Windows desktop – lokalno le pisarniška orodja, priprava dokumentacije dostop do serverjev preko Citrix ali Reflection razvoj programske opreme lahko poteka le na host serverjih
z vpeljavo Linux OS vpeljemo poenotenje tako host-target HW platforme, kot tudi host-target OS
host
delovne postaje
target
...
7
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Razvojno okolje: glavnina programske opreme je razvita v jezikih
SDL (specification in description language) in C – omrežni elementi Java – upravljalski elementi
osnovna razvojna orodja in razvojni cikel: edit – compile – link – debug host - okolje na katerem razvijamo našo PO, na njem tečejo host OS in
razvojna orodja, simulatorji, shell make, Eclipse IDE target – okolje na katerem teče target OS in naša PO ločimo dva načina razvoja PO
native development – host sistem je isti/enak kot target, novejši targeti imajo dovolj virov (CPU, RAM, disk, OS, grafika), da bi na njih lahko poleg poganjanja PO tudi razvijali
cross development – host sistem se razlikuje od target sistema, večina naših target produktov ne more poganjati host razvojnih orodij, oz. gre za popolnoma drugačno HW arhitekturo, tako da razvoj teče na host serverjih
nekaj številk: tipični produkt obsega med 500.000 – 1 M LOC C kode in do 700.000 LOC SDL
kode (upoštevana samo lastna koda) generični produkti z vložki v rangu 20 – 30 MY
8
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Tehnologije: Posamezne komponente omrežij lahko razdelimo na
data plane, podatkovni nivo – npr. VoIP, video, xDSL prenos večjih količin podatkov s strogimi časovnimi zahtevami N*1 Gb, N*10 Gb vmesniki, N * mio paketov/s zahtevana odzivnost OS v rangu N*10 µs
control plane, kontrolni nivo - signalizacije in call control gradnja, rušenje zvez, obdelava klicev in storitev, obdelava signalizacij,
interoperabilnost signalizacij SS7, DSS1, V5.2, CAS H.323, SIP, SIP-T, MGCP, MEGACO/H.248, SIGTRAN – SCTP, M2UA, M3UA visoka razpoložljivost, skalabilnost od N*10 do N*100.000 naročnikov, N*mio
klicev na uro zahtevana odzivnost OS v rangu N*ms
management plane, upravljavski nivo nadzor omrežja in njegovih komponent, nadgradnje nadzor performanc, statistika, tarifiranje nadzor in obdelava napak upravljanje z varnostjo
9
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
HW platforme: data plane:
MSAN (multiservice access node) arhitektura univerzalni dostop – ozkopasovni, širokopasovni, žični, brezžični, zlivanje govora,
podatkov in videa samostojno razvite enote osnovane na PPC arhitekturi
PQ družina komunikacijskih kontrolerjev podjetja Freescale delovne frekvence od 80 – 800 MHz, pomnilnik RAM 32 – 256 MB, FLASH 32 – 64 MB, medij cFLASH 0-1 GB
control, management plane COTS (commercial of the shelf) enote x86 arhitekture (Xeon, Pentium M, Core2Duo) RAS - zanesljivost, razpoložljivost, servisibilnost, poraba moči, wat per slot formati enot
ATCA (Advanced telecom computing architecture) cPCI
delovne frekvence 800 – 2800 MHz, pomnilnik RAM do 4 GB, diski do 80 GB standardni blade serverji, 1U serverji
10
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
CPU arhitekture: glavni procesorski družini v naših sistemih sta Freescale PQ in
Intel x86 Freescale PQ – izvedenke PQI, PQII, PQIIPro, PQIII mikrokontrolerji,
ki imajo poleg procesorja integriran še komunikacijski koprocesor, Intel x86 – izvedenke Xeon, Pentium M, Core2Duo, multicore, SMP v nekaterih sistemih nastopajo tudi ARM procesorji (embedded kot
del DSP ali xDSL rešitve)
11
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Večprocesorske arhitekture: pot do povečanja performanc sistema se je z višanja delovne
frekvence CPU usmerila na področje večprocesorskih arhitektur (problem hlajenja CPU pri višjih frekvencah)
MIPS/wat – višje performance je z večprocesorskimi arhitekturami enostavneje doseči (linearna odvisnost) kot z višanjem delovne frekvence CPU (eksponentna odvisnost)
aplikativna PO in OS morata biti pripravljena na paralelni način izvajanja na večih procesorjih
12
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Produkti:
MEA 10
MEA 3
MEA 10 wall
ATCA
MEA 20
13
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Kriteriji pri izbiri operacijskega sistema: robustno jedro z kompletnim naborom funkcionalnosti in I/O enot nivo podpore, ki ga zagotavlja proizvajalec, zagotovljena prihodnost
produkta podpora širokemu naboru target sistemov, host sistemov,
pripadnost različnim ekosistemom nabor orodij na host strani – IDE okolje, prevajalniki, debuggerji,
simulatorji, profilerji, CVS, projektni management, odprti vmesniki 3rd party podpora (CPU, plošče, SW, telecom. rešitve) real-time performance, velikost, skalabilnost, izvorna koda načini doseganja visoke razpoložljivosti sistema skupni stroški – poslovni model, način licenciranja, royalties,
profesionalne storitve, šolanje
14
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Migracija OS:Multi Service Access
NodeAggregation
NetworkService
EdgeHome/Business
NetworkCore
Network
Internet
Ethernetaggregation
Service Network
Application server
Management
Call serverPOTS
ADSL2+SHDSL
VDSL2 FTTC
FTTH
WiMAX
FTTBETTH
V5.2
Signaling & Media gateway
Broadband network gateway
BRAS
MPLS Core
TDM Switch
PSTN
Access gateway
WiMax
DSLAM
15
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Posebnosti telekomunikacijskih sistemov: embedded (vgrajeni) sistemi:
sistemi v katerem je procesor neločljivo povezan z ostalimi komponentami sistema in opravlja vnaprej določena opravila, za razliko od sistemov kjer lahko poganjamo poljubno PO npr. desktop ali serverski računalniki
primeri embedded sistemov: komunikacijska oprema, bela tehnika, automotive, industrijska avtomatizacija, avionika
real-time sistemi sistemi z vnaprej določenim odzivnim časom
OS lahko teče na HW platformah z različnimi resursi OS mora zagotoviti sistemsko:
razpoložljivost robustnost odpornost obnovo
specializiran namensko razvit HW ali COTS HW/SW
16
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Real-time sistemi: sistemi z vnaprej predvidenim odzivnim časom to ne pomeni čim hitreje hard real time – nedoseganje predvidenih časovnih odzivov ima
lahko katastrofalne posledice npr. avionika, industrijska avtomatizacja
soft real time – občasno nedoseganje časovnih odzivov lahko toleriramo – podatkovne komunikacije, video
vsi Iskratel produkti so hard real time – odvisno od sistema morajo biti odzivni časi v rangu 50 – 3000 mikro sekund
neizpolnjevanje teh pogojev posledično pomeni – prometne izgube, nižanje kvalitete storitev, nedoseganje zahtev iz standardov oz. priporočil
17
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Carrier grade Linux: Linux posebej namenjen produktom, ki morajo dosegati zanesljivost v rangu
99,999 in več (izpad < 5 min letno, vključeni vsi posegi) specifikacije zahtev pripravljene v okviru OSDL (Open software development
lab) pod vodstvom Linusa Torvaldsa nabor zahtev, ki so specifične za telekomunikacijske produkte:
performančne in real time lastnosti servisibilnost skalabilnost, clustering robustnost, odpornost na preobremenitve
sodelovanje vseh pomembnejših igralcev: SW, HW in TEM - IBM, HP, Intel, Motorola, Cisco, Alcatel, Ericsson, NSN, Montavista, WindRiver
OSDL se je nedavno združil z Free Standards Group v Linux Foundation, organizacijo z nalogami:
podpora delovnim skupinam: CGL, mobile, virtualizacija, FHS, ... pravne zaščite Linux in zaščite Linux blagovne znamke podporo standardizaciji in LSB – Linux standard base spodbujanju sodelovanja med podjetji
18
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Carrier grade Linux: istočasno je SAF (Service availability forum) pripravil nabor
specifikacij s področij: HPI – hardware platform interface specification – vmesnik proti HW
platformi AIS – application interface specification – vmesnik med aplikacijo in
middleware availability – razpoložljivost sistemov clustering – podpora clustrom checkpointing – podpora redundanci messaging – komunikacija med sistemi notification, log, - administracija, alarmiranje in logiranje
SMI – systems management interface – specifikacija SNMP vmesnika do AIS in HPI
Osnovni namen specifikacij je zagotoviti: z uporabo standardnih vmesnikov zmanjšati time to market in razvojne
stroške povečati portabilnost aplikacij in interoperabilnost različnih platform izboljšati skalabilnost, upravljanje in nadzor napak zmanjšati tveganja z uporabo COTS HW in SW komponent
Trenutno se večina SAF aktivnosti odvija v organizaciji SCOPE
19
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Visoka razpoložljivost - HA: večina naših sistemov mora zagotavljati visoko razpoložljivost v
rangu 99,9995 % (t.j. izpad 2 – 3 minute na leto, vključno z nadgradnjami SW in HW)
splošna formula za izračun razpoložljivosti sistema
p = MTTF / (MTTF + MTTR)
MTTF – mean time to failure, čas med pojavitvami napakeMTTR – mean time to recover, čas potreben za odpravo napake
znižanje MTTR dosežemo z HW redundanco, vsi ključni sklopi sistema (procesorske enote, vodila, mrežna oprema, napajanje in hlajenje so podvojeni)
glavni vzroki nerazpoložljivosti TK sistemov so: SW napake, odpovedi HW, preobremenitve, vzdrževalni posegi, človeške napake
20
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
standardno Linux jedro ne izpolnjuje zahtev, ki jih postavljajo telekomunikacijski produkti
obdelava izjem v SW, delovanje OS ob pomanjkanju virov oz. preobremenitvah
potrebno je poskrbeti za ustrezno logistiko nadgradenj in vzdrževanja, ki ne vplivata na razpoložljivost sistema (nadgradnja OS ali aplikacije, konfiguriranje sistemov)
ustrezno je potrebno obdelati odpovedi HW in menjavo HW komponent (hot swap, hot plug in)
ključa s katerima dosegamo visoko razpoložljivost naših sistemov sta HW redundanca in SW checkpointing podvojene so vse pomembnejše HW komponente sistema HA platforma je osnovana na HA Linux in heartbeat open source
projektih za redundanco datotečnega sistema skrbita RAID1 in drbd stanje aktivne strani se ažurno prenaša na hot stby stran (state-
full aplikacija)
Visoka razpoložljivost - HA:
21
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Nadzor sistema: objekti OS in sistemski viri zanimivi za nadzor– procesi, vrste, CPU,
pomnilnik, I/O enote sledilniki - aplikativna in sistemska koda se ob izbranih dogodkih
(prekinitev, preklop procesa, sistemski klic) instrumentira s časovnimi znamkami, ki se med delovanje sistema zapisujejo v krožni buffer v RAM in kasneje v host okolju pregledajo z grafičnimi orodji (LTT – Linux trace toolkit, lastno orodje SMB)
profiliranje - med izvajanjem s pomočjo periodičnih prekinitev vzorčimo sistem, ob vsakem vzorčenju zabeležimo funkcijo, ki se trenutno izvaja in sproti gradimo listo pogostnosti izvajanja funkcij (oprofile, Intel VTune)
logiranje - sistemska, aplikativna in diagnostična sporočila
22
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
LTT - Linux trace toolkit
Sestavljen je iz treh sklopov in sicer: 1. Event flow graph, omogoča opazovalcu grafičen pregled nad dogodki v sistemu. 2. Process analysis, namenjen poglobljeni analizi vsakega procesa v časovnem intervalu
snemanja. 3. Raw list of events, pokaže splošne informacije o sistemu.
Event flow graph
Process analysis
Raw list of events
23
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
SMB – System message browser, lastno orodje za analizo, nadgradnja LTT
Možno je filtriranje po procesih, prekinitvah, SDL signalih, sistemskih klicih in uporabniških dogodkih
Prikaže lahko statistiko celotnega zapisa ali pa določenega odseka
24
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Pravna vprašanja: namesto ene licence in enega dobavitelja – eksplozija licenc:
GPL – general public license LGPL – lesser general public license XFree86 MIT BSD Apache Python ...
poskrbeti je potrebno za: zaščito lastne intelektualne lastnine preprečiti kršenje tuje intelektualne lastnine
distributer OS mora poskrbeti za indemnifikacijo – našo pravno
zaščito pred tretjimi osebami
25
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Osnove GPL, LGPL kar izpeljemo iz GPL oz. LGPL zapade pod GPL oz. LGPL nejasna definicija izpeljanega dela (derived work) celotno Linux jedro je GPL licencirano večina knjižnic je LGPL licencirana zaenkrat še brez pravne prakse (SCO – IBM)
26
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Priporočila – uporaba GPL kode vse naše spremembe v GPL kodi moramo ponuditi ostalim
uporabnikom vsa naša koda, ki bo linkana statično ali dinamično z GPL
kodo, zapade pod GPL licenco in jo moramo ponuditi ostalim uporabnikom (razen Linux jedra)
uporaba GPL .h datotek je prosta objektne kode ali knjižnic, ki jih generiramo iz GPL kode ne
smemo statično ali dinamično linkati z našo aplikacijo ali OS, če želimo ohraniti našo intelektulano lastnino
način komunikacije med našo aplikacijo in delom aplikacije, ki bo zapadel pod GPL naj gre preko vrst, signalov ali deljenega pomnilnika
27
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Priporočila – uporaba LGPL kode vse naše spremembe v LGPL kodi moramo ponuditi ostalim
uporabnikom vsa naša koda, ki bo linkana statično ali dinamično z LGPL
kodo oz. bo inkludirala LGPL headerje ostane naša intelektualna lastnina in ne zapade pod LGPL
28
za več informacij obiščite http://www.iskratel.si
Issu
ed
by
Iskr
ate
l; A
ll rig
hts
rese
rved
Hvala za pozornost!
Vprašanja?