Технологія CompactPCI

Найбільш складним варіантом застосування технології Hot Swap у рамках стандарту CompactPCI є системи підвищеного ступеня готовності (High Availability Systems). Відомі так звані стійкі до відмови системи (Fault Tolerant), в яких підвищення рівня надійності досягається в загальному випадку за рахунок дублювання всіх або майже всіх компонентів і модулів. Такий підхід забезпечує високий рівень надійності за значного збільшення вартості системи. При цьому Fault Tolerant системи часто виявляються недоступними за ціновими характеристиками широкого застосування в телекомунікаційних застосуваннях і ринку промислових комп'ютерів. Технологія побудови High Availability систем дозволяє зменшити вартість стійкої до відмови системи за рахунок застосування принципів "гарячої заміни". Стратегія побудови High Availability систем ґрунтується на зменшенні ступеня дублювання системи та значному зменшенні часу обслуговування у разі заміни несправних компонентів. При цьому слід зазначити, що High Availability системи не є повністю стійкими до відмов, до них застосовний саме термін систем підвищеного ступеня готовності.

У системах High Availability потрібне використання спеціального модуля-контролера (Hot Swap Controller), який забезпечує керування підключенням кожного з модулів вводу/виводу. Функціонально такий контролер може бути інтегрований в одноплатний комп'ютер або виконаний у вигляді окремого блоку. Набір системних сигналів, що використовуються в базових конфігураціях Hot Swap, розширений. Додані спеціальні лініїHEALTHY#таPCI_RST#, які радіально підключають модулі вводу/виводу. Модуль контролера передбачає управління процесом Hot Swap окремо кожному за CompactPCI модуля ввода/вывода. Таким чином,Головною відмінністю High Availability систем є розширений програмний контроль над процесом апаратного підключення із застосуванням спеціальних додаткових сигналів. Централізоване управління кожним із слотів здійснюється за виділеними лініями контролером Hot Swap Controller. Всі сигнали та послідовності описані у специфікації PICMG 2.1 R1.0 CompactPCI Hot Swap Specification.

Програмні моделі для режиму Hot Swap

Системна програмна підтримка може бути реалізована у вигляді двох моделей - загального призначення та спеціального призначення.

Системна підтримка загального призначеннядозволяє працювати будь-яким модулям (які підтримують Hot Swap специфікацію) з будь-якими типами користувацьких додатків. Така підтримка має бути повністю інтегрована в операційну систему. Реалізація таких програмних механізмів найкраща з погляду користувачів, з іншого боку, така узагальнена модель складна у реалізації.

Системна підтримка спеціального призначенняпідтримує режим "гарячої заміни" для певного набору програм та модулів. Така модель передбачає наявність програмних механізмів для Hot Swap, вже вбудованих в операційну систему. Як правило, системна підтримка реалізується для реального часу.

В даний час режим гарячої заміни реалізований в рамках операційної системи реального часу LynxOS. За даними компаній-розробників операційних систем до кінця 3 кварталу 1999 режим Hot Swap буде підтриманий в таких системах, як VxWorks, QNX, ISI, Linux. Компанія Natural Microsystems спільно з Microsoft проводить бета-тестування програмної підтримки Hot Swap для системи Windows2000 з використанням драйверів та сервісного програмного забезпеченняCompactPCI телекомунікаційного інтерфейсу 4 каналів Е1.

Одним із важливих компонентів програмного забезпечення є драйвери Hot Swap модулів. Основні вимоги до такого драйвера аналогічні вимогам до Hot Plug драйверів - можливість запустити та зупинити драйвер у працюючій системі, повторення ініціалізації. Як правило, драйвери забезпечують підтримку Basic та Full Hot Swap.

Для більш швидкого розвитку програмних засобів, що підтримують Hot Swap та High Availability системи, ряд компаній висунуто ініціативу OpenTelecom (www.opentelecom.org). В рамках цієї ініціативи передбачається відкриття вихідних текстів системного програмного забезпечення компонентів Hot Swap.

Приклади модулів та систем