fbpx

Incarnet Service Protocol

При создании сложной сетевой инфраструктуры на железнодорожном транспорте, состоящей из множества различных систем и сервисов (система доступа в сеть Интернет, информационно-развлекательные сервисы, различные системы оповещения пассажиров, продажа товаров на борту и т.п.), требуется иметь актуальную информацию о состоянии всех узлов сетевого оборудования и доступных сервисов. Для получения информации о состоянии сетевого оборудования обычно применяется протокол SNMP (Simple Network Management Protocol), являющийся общепринятым стандартом сетевых систем управления и поддерживается подавляющим большинством производителей сетевого оборудования в своих продуктах. Однако, учитывая специфику систем, используемых в железнодорожном транспорте, применяемое оборудование не всегда имеет поддержку стандартных протоколов, либо не всегда используется стандартным образом. Также существует проблема определения доступности и корректности работы сервисов, как служебных, так и связанных с предоставлением услуг пассажирам. Это связано с тем, что сервисы разрабатываются для решения узкого круга задач, определенного рядом требований и условий использования железнодорожного транспорта.
Для решения задач по сбору актуальной статистической и диагностической информации на оборудовании подвижного состава, был разработан протокол Incarnet Service Protocol. Основные фукнции протокола:
  • сбор актуальной статистической и диагностической информации на оборудовании подвижного состава;
  • обмен данными между устройствами с поддержкой протокола Incarnet Service Protocol;
  • определение доступности и корректности работы сервисов, как служебных, так и связанных с предоставлением услуг пассажирам;
  • сбор и отображение терминалом уведомлений о критических ошибках оборудования и сервисов в режиме реального времени;
  • опрос устройств, проверка наличия информации о рейсе, статистики по авторизации пассажиров и другой служебной информации;
  • диагностика всего оборудования, подключенного к бортовым сетям Ethernet, Wi-Fi, а также дополнительных систем, которые могут быть подключены к оборудованию через внешние интерфейсы;
  • обмен данными с устройствами, имеющими поддержку стандартных протоколов SNMP;
  • обмен данными о состоянии сервисов, работающих на устройствах;
  • передача уведомлений о критических ошибках.
Для обеспечения функционала обмена данными между устройствами по протоколу Incarnet Service Protocol, в инфраструктуре должна присутствовать как минимум одна единица оборудования, осуществляющая опрос устройств, сбор информации в локальную базу данных, передачу статистических данных на удаленный сервер мониторинга и/или локальный терминал.
При работе с устройствами по протоколу SNMP используются стандартные протокольные единицы обмена (PDU), построенные по следующей структуре:
  • IP header (IP-заголовок)
  • UDP header (UDP-заголовок)
  • version (версия)
  • community (пароль)
  • PDU-type (PDU-тип)
  • request-id (id запроса)
  • error-status (статус ошибки)
  • error-index (индекс ошибки)
  • variable bindings (связанные переменные)
При поддержке оборудованием протокола Incarnet Service Protocol версии 2.3 и выше, существует возможность использования отдельного устройства (например, специализированного планшета) в качестве терминала для локального мониторинга бортовых устройств и сервисов. В этом случае терминал получает данные от устройств и может отображать уведомления о критических ошибках оборудования и сервисов в режиме реального времени.
Serice Protocol
Тип оборудования
Производитель
Назначение
Протокол управления
Маршрутизатор
Incarnet
Обеспечение агрегированного канала связи
ISP
Коммутатор
Incarnet
Коммутация сетевого оборудования L2
SNMP
Точка доступа
Ruckus
Обеспечение покрытия сети Wi-Fi для пассажиров
SNMP, проприетарный
Информационная панель
Incarnet
Отображение информации о рейсе, услугах на борту
ISP
IP-камера
Hikvision
Видеонаблюдение в зоне продажи товаров
SNMP
Сервер авторизации
MEN
Обеспечение механизмов авторизации, загрузки информации о рейсе
Проприетарный
Контент-сервер
Incarnet
Мультимедийно-развлекательные сервисы
ISP
Ядро Incarnet Service Protocol размещается на маршрутизаторе, либо на контент-сервере, и функционально выполняет опрос всех устройств на борту вагона. В результате опроса устройств, проверки наличия информации о рейсе, статистики по авторизации пассажиров и другой служебной информации, формируются исходные данные для визуального отображения на специализированном планшете, а также формируются метрики для отправки на сервер мониторинга. Данные хранятся на оборудовании длительное время, что позволяет производить диагностику неисправностей даже в случае отсутствия связи с сервером мониторинга. Поддержка оборудования, имеющего проприетарные интерфейсы для диагностики и мониторинга, производится путем добавления соответствующих обработчиков и функций опроса в ядро ISP. Конфигурация ISP индивидуальна для каждого отдельного проекта, включает в себя как оборудование для предоставления доступа в Интернет, так и мультимедийное оборудование, служебные бортовые системы, системы видеонаблюдения.
Устройства, использующие проприетарный протокол ISP, обмениваются информацией по протоколу UDP путем отправки запросов и получения ответов в формате JSON либо XML, в зависимости от типа реализации клиентской части на устройстве. Также возможна поддержка устройств c SNMPv.3 (IETF STD 62), в этом случае в ядре настраивается обработчик для конкретного устройства либо группы устройств, без проприетарной ответной части на устройстве.
Использование информации, формируемой ядром ISP, позволяет производить моментальную диагностику всего оборудования, подключенного к бортовым сетям Ethernet, Wi-Fi, а также дополнительных систем, которые могут быть подключены к оборудованию Incarnet через внешние интерфейсы. Таким образом, производится диагностика оборудования на составе до начала рейса, как дистанционно, так и силами инженерных сотрудников, находящихся на месте.
Изначально протокол был реализован в виде веб-сервиса, позволяющего производить визуальную диагностику исправности бортовой сети ethernet электропоезда на предмет обрывов межвагонных соединений, доступности маршрутизатора и вагонных коммутаторов. Доступ к сервису осуществлялся посредством служебной сети Wi-Fi с личного портативного устройства (смартфона) бортинженера. В дальнейшем технология получила развитие: появилась поддержка точек доступа, контент-сервера, возможность проверки работоспособности систем авторизации. В версии 2.1 протокол был полностью переработан, добавлена поддержка протокола SNMP. Поддерживается совместимость между версиями 1.1, 1.2, поддерживается совместимость между версиями 2.1, 2.2, 2,3. Совместимость между версиями 1.x и 2.х не предусмотрена.
Версия протокола
Перечень изменений
Совместимость с версиями
1.0
Поддержка оборудования Incarnet
1.1, 1.2
1.1
Поддержка оборудования Huawei, Cisco, Peplink, Qtech, Dlink.
1.0, 1.2
1.2
Поддержка оборудования Mikrotik, Ruckus, Hikvision, MEN.
1.0, 1.1
2.1
Поддержка обмена данными с устройствами, имеющими поддержку протокола SNMP. Поддержка сетевого оборудования Extreme Networks.
2.2, 2.3
2.2
Поддержка определения доступности и корректности работы сервисов, как служебных, так и связанных с предоставлением услуг.
2.1, 2.3
2.3
Отправка и отображение агрегированных данных на локальном терминале.
2.1, 2.2
В тестовой лаборатории Incarnet проводятся испытания сетевого и мультимедийного оборудования на совместимость с существующими решениями, поддерживающими Incarnet Service Protocol. При проектировании новых систем, а также при модернизации и расширении существующих, перечень поддерживаемого оборудования пополняется с каждой новой версией протокола Incarnet Service Protocol.
Возможность взаимодействия сетевого и мультимедийного оборудования по протоколу Incarnet Service Protocol зависит от следующих факторов:
  • Возможность установки дополнительного программного модуля, обрабатывающего запросы по протоколу UDP в формате JSON либо XML
  • Поддержка протокола SNMPv3
Информация о совместимости оборудования с протоколом Incarnet Service Protocol, используемого в конкретных решениях, предоставляется по запросу на электронную почту, указанную в разделе "Контакты".

test