Lehrstuhl für Technische Informatik - Rechnernetze

Virtualisierung in Eingebetteten Systemen

Hintergrund und Motivation:
Der zunehmende Einsatz von Virtualisierungstechnologien in Rechenzentren auf Ebene der Netze, Speicher und Server führt dazu, dass zunehmend durch Ressourcenpool-Effekte Hardware konsolidiert werden kann und die Heterogenität der Instrastruktur durch bessere Management-Funktionen besser handhabbar wird.

In eingebetteten Systemen stehen wir heute in vielen Industrieapplikationen vor Problemen, die strukturell denen in Rechenzentren ähnlich sind:

1. Wachsende Anzahl von verteilten Prozessoren, die einem Gesamtsystem zugeordnet werden können, z.B. knapp 100 Steuergeräte in Oberklasse-Limousinen. Durch immer leistungsfähigere Prozessoren wäre hier eine Konsolidierung der Hardware wünschenswert.
2. "Gewachsene" Anwendungen, die z.B. für Plattformen geschrieben wurden, die nicht mehr von deren Hersteller unterstützt werden und für die auch im Unternehmen kaum noch Wissen existiert. Wünschenswert wäre hier, dass durch Virtualisierung der Betrieb mit möglichst geringem Aufwand auch auf einer modernen Infrastruktur weiter gewährleistet werden kann.

Im Gegensatz zu Szenarien in Rechenzentren haben eingebette Systeme aber in der Regel zusätzlich folgende Anforderungen:

• harte oder weiche Echtzeit-Anforderungen. Dafür müssen verarbeitungsbedingte Latenzen in ihrer Streuung begrenzt werden.
• die Anwendungen müssen mit knappen lokalen Resourcen und keiner oder eingeschränkter Netzkonnektivität auskommen

Die zentrale Fragestellung dieser Arbeit lautet darum: Wie praxistauglich ist der Einsatz von Virtualisierung in eingebetteten Systemen heute?

Ausgehend von einer Definition des Begriffes "praxistauglich" in Bezug auf eingebettete Systeme (RT-Tasks und non-RT-tasks, textbasierte und grafische Applikationen, Benchmarks, Szenarien) soll der State of the Art (Forschungsansätze, erste Software-Lösungen, Hardware-Unterstützung) in Bezug auf Virtualisierung in eingebetteten Systemen identifiziert werden.

Die Erbringung eines praktischen Machbarkeitsnachweises in Form eines Demonstrators als Proof of Concept für ausgewählte Szenarien bildet den Schwerpunkt dieser Arbeit. Dieser Demonstrator soll hinsichtlich seiner Stärken und Schwächen bewertet werden und es ist darzulegen, welche strukturell ähnlichen Industrie-Szenarien durch ihn adressiert werden können.

Aufgabensteller:
Prof. Dr. H.-G. Hegering

Dauer der Diplomarbeit: 6 Monate

Anzahl Bearbeiter: 1

Betreuer:
Ralf König, Oettingenstr. 67, Raum D0.10, Tel.2180-9113