Rate-monotonic 알고리즘을 고려한 이더넷 기반의 실시간 통신

Abstract

프로세스 제어, 공장 자동화와 실시간 응용들로부터 발생된 시간 제약을 가진 통신을 제공하기 위해서 이더넷을 사용하는 관심이 증가하고 있다. 이더넷은 지난 수십 년간 근거리 네트워크망에서 지배적으로 사용되어 왔지만, 이더넷은 medium access 프로토콜은 한정된 전송 지연을 제공하지 않기 때문에 네트워크에 대한 deterministic access시간을 제공하지 않는다. 그러므로, 이 논문에서는 이더넷에 대해서 실시간 태스크의 deadline을 보장해주는 실시간 통신을 구현 하였다. Rate-Monotonic Scheduling (RMS) 알고리즘은 근거리 네트워크망에서 널리 사용된 실시간 스케줄링 기술이다. Rate-Monotonic Scheduling 알고리즘은 패킷들의 길이가 가변적이거나, 더 높은 우선 순위를 가진 태스크가 어떤 손실 없이 더 낮은 우선 순위를 가진 태스크를 선점할 수 있는 환경에 대해 최적의 static priority assignment scheme이라고 보여줘 왔다. 즉, 모든 패킷은 그의 연속된 패킷이 도착하기 전에 전송된다면, Rate-Monotonic Scheduling알고리즘으로 스케줄러블(schedulable)하다라고 한다. 따라서, 이 논문에서는 이더넷을 기반으로 하여 admission control 알고리즘과 scheduling policy를 사용하여 실시간 통신을 구현 하였다. 구현과 실험을 통해서 시간 제약성을 보장해 줘야 하는 실시간 태스크들이 이더넷을 기반으로 하여 그들의 deadline들을 만족함을 보여줬다.