Using Mach operating system and network management protocols for automation

Abstract

Työssä tutkittiin mikrokernelikäyttöjärjestelmien ja verkonhallintaprotokollien soveltuvuutta automaatiokäyttöön, erityisesti tutkittiin Mach-käyttöjärjestelmää ja SNMPv1-protokollaa. Työ sisälsi sekä kirjallisuustutkimuksen että prototyyppilaitteiston suunnittelun ja toteutuksen.

Mikrokernelikäyttöjärjestelmät ovat käyttöjärjestelmiä, joissa perinteisen käyttöjärjestelmän ytimen eli kernelin toiminnoista on mahdollisimman suuri osa siirretty ytimen ulkopuolelle. Tämä mahdollistaa ytimen koon pienentämisen ja järjestelmän luotettavuuden kasvattamisen. Mach on akateemisessa maailmassa tutkimuskäyttöön kehitetty suosittu mikrokerneli.

Verkonhallintaprotokollat ovat tietoverkkojen hallintaan kehitettyjä määrämuotoista dataa siirtäviä protokollia, jotka tarjoavat hallittavan laitteen teknisestä toteutuksesta riippumattoman abstraktiokerroksen, mikä mahdollistaa tekniseltä toteutukseltaan erilaisten järjestelmien hallinnan yleiskäyttöisillä työkaluilla. Simple Network Management Protocol (SNMP) on verkonhallintaan kehitetty strukturoitua parametridataa siirtävä protokolla, joka soveltuu myös muun parametridatan siirtoon, esimerkiksi automaatiojärjestelmien valvontaan ja ohjaukseen.

Prototyyppilaitteistona toteutetun virvoitusjuoma-automaatin ohjausjärjestelmän käyttöjärjestelmänä oli alussa Mach, mutta se korvattiin teknisten vaikeuksien takia Linux-käyttöjärjestelmällä. Linuxille rakennettiin automaatin SNMP-ohjaus, jolle toteutettiin SNMP-rajapintaa käyttäen WWW- ja tekstipohjainen käyttöliittymä.

Sulautettujen järjestelmien käyttöjärjestelmänä Mach ei täyttänyt toiveita. Mach on tutkimuskäyttöjärjestelmä, jota ei tueta. Machista saatuja kokemuksia ei voida kaikilta osin soveltaa yleisemmin mikrokerneleihin.

SNMP soveltuu hyvin ei-aikakriittiseen etävalvontaan, sillä varauksella että versio 1 (SNMPv1) ei tarjoa tietoturvaa. Volyymidatan siirtoon SNMP soveltuu huonosti. TCP/IP-protokollaperheeseen perustuvana protokollana SNMP mahdollistaa yleisten tietoverkkojen käytön ja maailmanlaajuisen toimintakentän.