Приложение ELMA Проекты+ Краткое руководство · Контроль исполнения проекта. Приложение elma Проекты+
System Research и проекты НТИ - 2015.secrus.org · • Различные форсайт...
18
System Research и проекты НТИ Vasily A. Sartakov ksys labs
Transcript of System Research и проекты НТИ - 2015.secrus.org · • Различные форсайт...
SystemResearchипроектыНТИ
VasilyA.Sartakovksyslabs
Agenda
• Обомне• НТИ• История1:Довериеиотказоустойчивость• Новыепрактики• Hottopics
About
• 2004-2007EE&DSP«Акагео»• 2007-2008,разработкасетевогооборудования,Лайтком• 2008-2009,участниккомандыMontavista,RTSoft• 2009-2011,разработкапрошивокдляEbooks,ст-пEbookapplications• 2011-нв,развитиеRnD,ksyslabs
• Микроядра• IDS• OpenSource
• 2013-нв,TUBraunschweig,ExternerDoktorant• Персистентныесистемы
• Различныефорсайтпроекты,вчастностиФорсайтФлот2015
НТИ
• Аспекты(Социальный,Экономический,Юридический,Институциональный,Технологический)• Рынки (EnergyNet,FoodNet,SafeNet,HealthNet,AeroNet,MariNet,AutoNet,FinNet,NeuroNet)• Динамическисоздаваемыесети• (Интенсивно)взаимодействующих• автономныхобъектов
• ОбъектыисследованийвSystemsResearch• …directlyrelatedorhavinganimpactonthedevelopment,design,architecture,deployment,andoperationofsoftwareandhardwaresystems.(Eurosys)
V2V
• Распределеннуюсистему• Операционныесистемы
• Отказоустойчивость• Безопасность• Энергоэффективность
Source?
Driverlesscar,этосложно?
• С2005DARPAпроводит“GrandChallenge”посвященныйDriverlesscars.• Stanford,MIT,CMU,etc..• Совершенноразныйстектехнологий– отмоделейдоfuzzylogic• Интеграциямножестватехнологийвместе
• Спустядесятьлет• ЛюбойстудентможетвзятьopenCV• Можетсобратьконструкторизлегкоилисделатьсамомуигрушечнуюплатформу
• Иполучитьвцеломкак-тодвигающийся“Driverlesscar”• Достаточнолиэтого?Конечнонет
• Удивительно(насамомделенет),новжизнивозникаютогромноеколичествоисключительныхситуаций
История1:Довериеиотказоустойчивость
1. Представимсебесеть:• Автомобилииинфр.• ОбъектыIoT• Дроны
История1:Довериеиотказоустойчивость• Автомобильныйконвой
• Постояннаясеть• Движениесоднойскоростью• Каждаямашинапринимает
решение(адептыагентовликуют)• Преждечемпринятьрешение,
нужнопосоветоватьсясостальными
• Каждаямашинаумеетраспознаватьзнаки
• Выезжаютнатрассу60->80км/ч
История1:Довериеиотказоустойчивость• Автомобильныйконвой
• Постояннаясеть• Движениесоднойскоростью• Каждаямашинапринимаетрешение
(адептыагентовликуют)• Преждечемпринятьрешение,
нужнопосоветоватьсясостальными• Каждаямашинаумеетраспознавать
знаки• Распознавзнаккаждаямашина
отправляетсообщениесцельювыработкиобщегорешения(Ускоритьсядо80илинет)• Всеполучилисообщение• Каким-тообразомвыработали
решение• Рассылаемсообщениеобускорении
Вижу80,давайтеускоримся!
Вижу80,давайтеускоримся!
Вижу80,давайтеускоримся!
Вижу80,давайтеускоримся!
Вижу80,давайтеускоримся!
История1:Довериеиотказоустойчивость• Автомобильныйконвой
• Постояннаясеть• Движениесоднойскоростью• Каждаямашинапринимаетрешение
(адептыагентовликуют)• Преждечемпринятьрешение,
нужнопосоветоватьсясостальными• Каждаямашинаумеетраспознавать
знаки• Машиныускорилисьдо80ти,сообщили,
еслинадоостальнымчтовсеок.Едемдальше.Стоп,аесличто-топошлонетак?
Ускоряемсядо80
Ускоряемсядо80
Ускоряемсядо80
Ускоряемсядо80
Ускоряемсядо80
История1:Довериеиотказоустойчивость• Автомобильныйконвой
• Постояннаясеть• Движениесоднойскоростью• Каждаямашинапринимаетрешение
(адептыагентовликуют)• Преждечемпринятьрешение,
нужнопосоветоватьсясостальными• Каждаямашинаумеетраспознавать
знаки• Оказалось,чтооднаизмашинувидела
знак60,ане80• Нетпутиназад• Нужноприниматьрешение
• Варианты?• Голосовать?4>1!Если3?2?1?1?
• Хорошо, проголосовали,«продавили»
Вижу80,давайтеускоримся!
Вижу80,давайтеускоримся!
Вижу80,давайтеускоримся!
Вижу60,едукакехал
Вижу80,давайтеускоримся!
История1:Довериеиотказоустойчивость• Автомобильныйконвой
• Постояннаясеть• Движениесоднойскоростью• Каждаямашинапринимаетрешение
(адептыагентовликуют)• Преждечемпринятьрешение,
нужнопосоветоватьсясостальными• Каждаямашинаумеетраспознавать
знаки• Разослалисообщения,разгоняемсядо
80ти,нотутопятьчто-топошлонетак..• Однаизмашиннеможет
разогнатьсядо80• Адругаяпочему-торешила, что
разгоняемсядо100
Ускорилсядо80
Ускорилсядо80
Немогуускоритьсядо80L
Ускорилсядо80
Аявообщеполучилсообщение, чтовсеускорилисьдо100
• Многиеговорят– автомобилинезащищены,ямогуихвывестиизстроя• Автомобилиотвечают– зачем,мыитаксебялегковыводимизстроя,намненужнодляэтоговнешнеговторжения
• Примервыше– попыткапоискаконсенсусавраспределеннойсистеме.Простойвариант– paxos[1].Сложныйвариант- Byzantinefaulttolerance[2,3]
• Всенамногосложнее:ещеестьпешеходы,погода,наземныеустройства,дефектыдороги,ошибкивцифровыхмоделях,сбоиваппаратуре,сбоивагрегатах,сбоивсбоях(!?)
Системауправления
Объект
Упр.Сигн.
Обр.Связь
Системауправления
Объект
Упр.Сигн.
Обр.Связь
СбойвпрограммеШум,потеряданных
Ошибкаприема
Отказ
ОшибкаИзмеренияВторжениеКибернетика
Здоровогочеловека Реальноеположениедел
Практики
• ЗапоследниедесяткилетвSRразработаномножествотехнологий(ихнедостаточно,ноестьнадчемисчемработать)• ВыведьнесобираетесьбратьLinux, какидесяткидругихстран, которыеначаливэтомигратьеще10
летназад?• Микроядраиокружения(Fiasco.OC [4],L4Re[5],Genode [6],NOVA[7],NRE/NUL[8],seL4[9])
• OpenSource• Возможностьсоздаватьновыепроектыибытьцентрамикомпетенций• Возможностьвключениявсуществующиеисследовательскиепроекты
• Программноемажорирование• Репликация(L4Reanimator,Romain[10])• ОтказоустойчивыеОС(NewtOS [11,12])
• Консенсуспротоколы• Paxos [1],practicalBFT[2],CheapBFT [3]
• Верификация• seL4[9]
Верификациякакпрактика
• Какие-тонаработкивобластиверицикации• seL4воткрывет новыевозможность
• Представьте– мат.моделивсего• Дрон незалетаетвокноиэтоматематическидоказано• Энергетическоеоборудованиесертифцируетсяпомоделиипрошивкепрямовцифровоймоделигорода
• В“Нью-Васюках” автомобилипатчат свойкодимоделиналету• Подождите,акакжеDARPACyberGrandChallenge?...
• Внедрениеверификациивметодологиюипрактикупрограммирования• (Системное)Программированиекакразновидностьвысококвалифицированнойрабочейпрофессии• Нужнобольшезолота OpenSourceпроектов• Нужновключаться вSRпроектыисущественноменятьполитикуподдержкиисследований
Hot andfuturetopics
• ForesightofSystemsResearch• SIGOSVDE• Будетопубликованвесной2016
• “Energyefficiencyisanewperformance”• Power-awaresystems• Масштабируемостьприминимальном/постоянном/максимальномпотреблении• ЭЭкриптография,коммуникации
• PersistentSystems• Self-awaresystems
Проектыистатьи1. Pease,M.,Shostak,R.,&Lamport,L.(1980).Reachingagreementinthepresenceoffaults.JournaloftheACM(JACM),27(2),
228-234.
2. Castro,M.,&Liskov,B.(1999,February).PracticalByzantinefaulttolerance.InOSDI (Vol.99,pp.173-186).
3. Kapitza,R.,Behl,J.,Cachin,C.,Distler,T.,Kuhnle,S.,Mohammadi,S.V.,...&Stengel,K.(2012,April).CheapBFT:resource-efficientbyzantinefaulttolerance.InProceedingsofthe7thACMeuropeanconferenceonComputerSystems (pp.295-308).ACM.
4. https://os.inf.tu-dresden.de/fiasco/
5. https://os.inf.tu-dresden.de/L4Re/
6. http://www.genode.org
7. http://hypervisor.org
8. https://github.com/TUD-OS/NUL
9. https://sel4.systems
10. Döbel,B.,Muschner,R.,&Härtig,H.(2014).Resource-awarereplicationonheterogeneousmulticores:Challengesandopportunities.arXiv preprintarXiv:1405.2913.
11. Hruby,T.,Bos,H.,&Tanenbaum,A.S.TowardsOptimalSchedulingofMultiserver SystemComponents.
12. Hruby,T.,Vogt,D.,Bos,H.,&Tanenbaum,A.S.(2012,June).Keepnetworking-onadependableandfastnetworkingstack.InDependableSystemsandNetworks (DSN),201242ndAnnual IEEE/IFIPInternationalConferenceon (pp.1-12).IEEE.
