메시지 추상화 계층

그 우주선 모니터링&제어(SM&, C)실무 그룹은 우주 데이터 시스템 자문 위원회의(우주 데이터 시스템 자문 위원회), 10우주 기관들과 공간 도메인 태스크 포스는 ObjectManagementGroup(OMG)의 적극적인 참여를 본다, 서비스 관련 건축 표준 엔드 투 엔드 servic의 세트로 구성된를 정의하고 있다.에스 betwe우주선에 탑승하거나 지상에 기초하여 임무 수행을 담당하는 기능.

CCSDS Message 추상화 계층(MAL)은 CCSDS Mission Operations Services 개념에 정의된 MO(Mission Operation) 서비스에 메시지 추상화 및 일반 서비스 패턴을 제공한다.^[1]

서비스 계층화

MO Service Framework의^[1] 주요 특징은 서비스의 계층화다. 시스템 내에서 교환되는 다양한 유형의 임무 운용 정보에 해당하는 잠재적 서비스(상태 매개변수, 제어 조치, 궤도 데이터, 임무 일정 등)가 존재하지만, 이러한 애플리케이션 수준 서비스는 다음과 같은 일반적인 상호작용 패턴의 더 작은 세트의 관점에서 구현된다. 현재 상태를 관찰하고, 작업을 호출하며, 대량 데이터를 전송할 수 있도록 허용한다. 이것은 두 가지 주요 이점을 가지고 있다: 새로운 서비스가 기존의 공통 서비스에 중첩될 수 있기 때문에 그것은 본질적으로 확장 가능하다; 그리고 MO 애플리케이션에 대한 투자는 구현 기술로부터 더욱 격리된다. 기술 어댑터는 애플리케이션 자체에 미치는 영향을 최소화하면서 기반 통신 인프라를 변경(또는 브리지)할 수 있도록 한다. 이는 임무가 초기 구축에 사용된 지상 기술보다 더 오래 지속되는 경우가 많기 때문에 장기적인 유지보수를 개선한다.

미션 운영 서비스 프레임워크의 계층은 다음과^[1] 같다.

• MO 계층
• 공통 서비스 계층
• MAL(메시지 추상화 계층)
• 메시지 전송 계층

각 계층 간의 인터페이스는 CCSDS 표준에 정의되어 있으며, 따라서 각 계층의 구현은 다른 소프트웨어에 대한 변경 없이 대체될 수 있다.

메시지 추상화

구현 언어와 메시지 전송 독립성을 제공하기 위해 서비스의 모든 운영은 언어/플랫폼/암호화 불가지론 규격으로 정의되어야 한다. MAL은 이러한 기본 데이터 유형 집합과 서비스 운영을 구성하는 메시지를 작성하는 데 이러한 유형을 어떻게 사용해야 하는지를 정의한다. 그 다음에야 MO 표준에서 MAL로 정의된 모든 서비스에 적용하기 위해 특정 구현 언어 또는 전송 인코딩에 한 번 매핑해야 한다. MAL은 상호작용 패턴과 추상적 API 외에도 도메인, 세션, 구역과 같은 일반 개념, 접근 제어(인증 및 승인)와 같은 일반 시설 및 서비스 품질(QoS)에 대한 지원을 제공한다.

상호작용 패턴

서비스 운영은 서비스 제공자와 소비자 사이에 교환되는 일련의 메시지로 분해되어 상호작용의 패턴을 형성할 수 있다. 참조에^[1] 제공된 서비스의 분석은 현재 식별된 모든 서비스에 적용할 수 있는 이러한 상호작용 패턴의 수가 제한적이라는 것을 보여준다. 소비자와 제공자 사이에 전달되는 메시지의 순서를 정의하는 상호작용 패턴을 표준화하면 서비스 운영을 위한 일반 템플릿을 정의할 수 있다. MAL은 MO 서비스 프레임워크에 정의된 서비스에 의해 사용되어야 하는 이 제한된 일련의 일반적인 상호작용 패턴(템플릿)을 정의한다. 서비스의 각 운영은 MAL 상호작용 패턴 중 하나로 정의된다. 패턴을 정의하고 주어진 연산이 그 패턴의 예라고 명시함으로써, 운영 정의는 해당 연산의 세부사항에 초점을 맞추고 이를 용이하게 하기 위해 표준 패턴에 의존할 수 있다. 예를 들어, 'SUPMIT'라는 패턴의 예인 연산 'doFoo'를 정의할 수 있다. 이 작전은 교환되는 메시지의 패턴('Submit' 패턴)과 그 메시지의 의미와 'doFoo'가 하는 것 등 두 부분으로 나뉜다. 패턴을 표준('SUPMIT')으로 정의함으로써 'doFoo'를 정의하는 서비스 사양은 메시지의 의미와 작업이 수행하는 작업만 정의하면 된다. MAL은 이 패턴의 집합을 정의한다.

이점

메시지 추상화 계층에 대해 다중 서비스를 구현하는 이점은 이러한 서비스를 서로 다른 기본 기술 및 프로토콜 인코딩에 바인딩하는 것이 더 쉽다는 것이다. 필요한 모든 것은 그 기술에 걸쳐 모든 서비스를 가능하게 하기 위한 MAL과 기본 프로토콜 사이의 '어댑터' 계층이다. 따라서 지상 기반 네트워크 기술과 미들웨어에 걸쳐 동일한 서비스가 구현될 수도 있고, 심지어 우주 링크 자체를 통해서도 구현될 수도 있다. 서비스 자체는 애플리케이션을 위한 '플러그 앤 플레이' 인터페이스를 제공하여 미션에 적합한 모든 곳에 통합되고 배치될 수 있다.

MAL 계층은 개념적이고 코드 생성기를 사용하여 최적화할 수 있기 때문에 성능 오버헤드가 없다.^[2]

단점들

MAL은 MAL에 정의된 "최소 공통분모"를 넘어 기본 프로토콜의 기능을 지원하지 않는다. 메시징 기능(예: 스레딩 모델, QoS 등)은 모든 기본 미들웨어 옵션의 교차점을 나타내는 더 단순한 하위 집합으로 제한된다. 그러나 기본 프로토콜의 기능은 구성을 통해 선택할 수 있다.

MAL과 기본 프로토콜 사이의 어댑터 계층, 그리고 언어 바인딩에 대한 규격이 여전히 필요하다. 구현은 상호운용성을 위해 이 규격을 준수해야 한다. 따라서 MAL은 그 자체로 새로운 미들웨어 표준이 되는 특성을 떠맡는다.

플러그 인의 기본 미들웨어 표준이 진화함에 따라 MAL 어댑터와 MAL 언어 바인딩 규격이 유지되어야 한다. 그러나, MAL의 사용은 프로토콜 기술에 대한 애플리케이션의 직접적인 의존성을 제거하며, 따라서 하위 어댑터 계층으로의 진화를 격리시킬 수 있다.

MAL은 데이터 중심 서비스 아키텍처를 정의하는 중심축으로서 서비스 계약을 사용하는 것을 금지한다.

구현

CCSDS 절차에 의해 두 개의 독립적인 구현이 필요하며, 이러한 구현은 ESA와 CNES에 의해 구현되었다. 두 기관은 오픈 소스 라이센스에 따라 공개하는 작업을 진행하고 있다.

참조