Student Informatik - HiWi Improving the performance of a distributed computing network protocol

ScOSA (Scalable On-board computing for Space Avionics) ist eine Bordcomputer-Architektur, die entwickelt wurde, um Raumfahrzeugen Zuverlässigkeit und leistungsstarke Verarbeitungsfunktionen zu bieten. Sie wird auf einer Satellitenmission getestet, deren Start für 2025 geplant ist. Die ScOSA-Architektur besteht aus einem verteilten Computer mit mehreren heterogenen Prozessoren, die miteinander vernetzt sind. Kommerzielle, handelsübliche Prozessoren für hohe Leistung werden durch weltraumtaugliche, strahlengeschützte Prozessoren für Zuverlässigkeit ergänzt. Eine maßgeschneiderte Middleware ermöglicht es den Prozessoren, sich gegenseitig auf Fehler zu überwachen und bietet eine Abstraktionsschicht, die es Anwendungen ermöglicht, die Rechenressourcen aller Knoten gleichzeitig zu nutzen, ohne sich um die zugrunde liegende Komplexität des verteilten Systems zu kümmern.

Ein wichtiger Teil der Middleware ist das Netzwerkprotokoll, das für die Kommunikation zwischen allen Knoten im Netzwerk verwendet wird. ScOSA implementiert das benutzerdefinierte SpaceWireIPC-Protokoll, das zuverlässige und unzuverlässige Nachrichten, Routing-Funktionen, Fehlererkennung und Failover-Mechanismen bereitstellt und über verschiedene Betriebssysteme und Netzwerkschnittstellen wie SpaceWire und Ethernet portabel ist. Da es sich um eine kritische Systemsoftwarekomponente handelt, wird sie unter strengen Anforderungen an Softwarequalität und Leistung entwickelt.

Deine Aufgabe wird es sein, den Status der Implementierung in Bezug auf Leistung und Softwarequalität zu analysieren und das Entwicklungsteam bei der Umsetzung von Verbesserungen zu unterstützen. Das Projektteam wird dir helfen, dich mit der Codebasis vertraut zu machen und dich bei der Umsetzung der erwarteten Verbesserungen anzuleiten.

Die Position umfasst die folgenden Aufgaben: