mosa 统一网络通信管理:实现MOSA的下一步

从空中平台到地面车辆再到基站,战术边缘的硬件互操作性的愿景正在实现。因为MOSA(模块化开放系统方法)是一种方法,它本身不是标准,所以只要接口和通信协议基于开放标准,支持这种愿景的解决方案就可以通过许多不同的方式实现。但是,还有一个关键领域需要解决,那就是实现异构系统之间的无缝互操作。例如,考虑传感器开放系统体系结构的技术标准(SOSA):虽然传感器处理系统体系结构的大部分方面在SOSA都有明确的定义,但有一个领域没有严格定义,那就是单个卡和模块的网络配置和运行环境。

嵌入式系统行业正处于转折点。它可以为政府客户提供基于模块化开放系统方法(MOSA)的真实硬件,可用于各种硬件形式的战斗人员通信,从超紧凑的线路可更换单元到基于VITA标准的健壮机箱和插入卡(PIC),符合SOSA[(传感器开放系统架构)等标准,CMOS[C4ISR/EW模块化开放标准套件]和OpenVPX。

大多数pic通过软件和固件支持用户可定义的配置和选项,同一配置文件中的许多卡可能支持类似的功能。尽管VICTORY(C4ISR/EW互操作性车辆集成)标准组织试图对一些状态通信进行集成和标准化,但它将不可避免地涵盖每个供应商提供的所有配置选项。例如,符合数据/控制平面交换机配置文件的PIC可以由使用不同命令集或配置语言的Cisco、Broadcom或Microsemi交换ASIC[专用集成电路]提供支持。对于这些供应商,将端口分配给VLAN所需的命令是不同的。虽然这只是一个简单的例子,但完整的网络配置可能需要经过培训的人员和这些技术的专业IT认证。具有这种专业知识水平的工程师通常有五年以上的专业经验,但他们仍然需要几个月(或在某些情况下几年)的供应商特定培训。

MOSA和SOSA标准的目标是,在不久的将来,使用特定配置文件的SOSA兼容交换机可以被任何其他使用相同配置文件的SOSA兼容交换机所取代。(图1。虽然业界正在迅速实现硬件的这一目标,但要让这一愿景成为现实,在软件和配置方面还有很多工作要做。需要的是一个配置“罗塞塔石碑”,能够满足系统设计者或操作者的功能需求,无缝配置系统中安装的不同硬件。

[图1 |图示:符合陆军储蓄标准的安装框架中的MOSA式五金件。标准化A-Kit/车辆外壳[[SAVE]]是用于部署C5ISR功能的物理交换[尺寸、重量和功率]连接器标准。

统一的网络通信管理解决方案消除了客户了解如何配置来自多个供应商(如Cisco、Broadcom或MGM)的网络硬件的需求。相反,由于统一网络通信管理负责网络配置转换,最终客户只需知道任务是什么,而系统管理软件处理所有配置语言任务。

如果没有统一的网络通信管理解决方案,需要花费大量的时间、精力和专业知识来配置不同的配置语言,以便在战场上实现数据共享和相互通信。网络人员必须接受培训、教育和再教育,以跟上快速变化的网络通信世界和特定设备的功能。此外,将网络设备集成到现有系统中需要花费大量时间。我们需要的是一个包罗万象的软件,能够处理不同网络提供商使用的网络配置语言之间的许多重要差异。

我们可以以SOSA为例,MOSA的目的是更快地为战斗人员部署新功能。就SOSA而言,目标是通过在模块和系统级别定义互操作性,更快地向现场提供新的算法和传感器处理功能。配置和管理网络配置语言的多语言环境的挑战可能引入互操作性目标的主要弱点,即增加不必要的时间延迟、成本和人员要求。

如果没有一个统一的系统管理解决方案来“翻译”不同的网络语言,无论基于战场通信硬件的其余部分有多么有效和开放的标准,异构硬件的多语言现实都会引入有害的压力点。

更重要的是,嵌入式标准越来越多地寻求使用高保证软件,预计这将大大增加成本,减少政府客户的选择。如果系统管理的各个方面都需要通过航天软件认证,军用软件的成本可能会增加数亿美元。扩展到网络操作软件的真正的模块化开放系统方法将允许设计,以便软件模块或组件可以保持适当的设计保证级别(DAL)来执行它们在系统操作中的角色。网络功能(如可视化和指示、日志查看器等。)并不重要,因为它们本质上是位于PIC上运行的软件或固件之上的转换和视图层。这种设计将使政府和行业能够使用敏捷和DevSecOps等快速开发技术来加快上市时间和降低成本,而真正的安全关键系统可以使用通常更慢和更昂贵的开发方法来实现更高的DAL。

尽管诸如VITA 46.11的努力将系统管理标准化引入到CMOSS和SOSA机箱中,但是这些标准不适用于(或不太可能适用于)不是基于VITA标准的MOSA设备。提供一个能够处理各种网络配置语言并支持多套设备的接口层将变得越来越重要。想象一下,一名士兵被分配到Stryker车辆上执行特定任务,并被要求在该平台上操作通信设备。在下一次交战中,同一名士兵可能被分配到另一辆配备不同通信设备的车辆上。通过提供一个通用的统一网络操作框架,士兵可以同等有效地完成工作,而不管与任何特定车辆相关的通信硬件的实例化。

Curtiss-Wright公司的PacStar IQ-Core软件包就是一个成熟的现场统一网络通信管理软件解决方案的例子,该软件包已成功部署在PEO陆军C3T中。(图二。这种“单一管理平台”界面可以管理来自多个供应商的各种硬件规格的各种通信设备,并不断增加对其他设备的支持。随着工业向虚函数的发展,我们看到这个领域需要更多的通用计算。PacStar IQ-Core软件可以管理虚拟功能,无论使用什么MOSA通用计算硬件。PacStar IQ-Core软件可以做到这一点。它的工具集包括开放标准,如SSH、SNMPv3、HTTPS和已发布的API(包括REST和SOAP等Web服务的API ),以与通信设备的各种元素进行接口。

[图2 |PacStar IQ-Core软件展示了其作为统一网络通信管理的单一管理平台的功能。

如果没有统一的网络通信管理解决方案,人员必须开发所有这些网络标准和API的专业知识,或者配置备份工具。此外,所有这些工具都在不断更新,因此用户必须不断接受关于这些工具的升级和更改的再培训和教育。统一的网络通信管理解决方案消除了无休止的教育和培训周期。

单一管理平台的方法使得用户在学习网络配置语言时是不可知的,因为他们不需要精通每一种语言。一家独立的研究公司进行了一项用户研究,以评估使用统一网络通信管理解决方案来配置和管理复杂网络设备的影响。在这项研究中,22名未经培训的最终用户被要求执行相同的两项任务,一项使用PacStar IQ-Core软件,另一项使用等效的手动方法(例如命令行)。结果表明,使用统一的网络通信管理解决方案来完成这些任务大大提高了参与者成功完成任务的能力,并大大减少了花费的时间、犯的错误和所需的支持。不管这个人的计算机和网络专业水平如何,都是如此。使用统一网络通信管理软件,参与者:

VPN设置任务速度提升10倍,备份任务速度提升2.5倍。

误差减少了九倍。

在分配的时间内成功完成两项任务的成功率是原来的两倍。

对在设备上执行其他任务充满信心。

对于行业和客户来说,接下来要考虑和注意的是,系统管理对于实现MOSA模式的承诺非常重要。如果跨不同的硬件类型进行横向推断,统一的网络通信管理方法可以提供一种实现异构环境下网络通信互操作目标的方法。使用直观的用户界面,使通信设置和操作快速简单易学;通过帮助组织保持正常运行时间、性能并满足网络安全要求,减少配置错误;并利用入门级和高级网络管理员工具简化故障排除。

审计郭婷