最新的美国海军驱逐舰由Linux管理
以前,他们只是开玩笑说 - Linux火箭。 这不是开玩笑。 计划在1000上发布的新一代Zumwalt(DDG 2015)的驱逐舰信息系统将基于红帽企业Linux。 USS Zumwalt将成为一个浮动数据中心,由导弹和机器人枪支持。
当Zumwalt号航空母舰(DDG 1000)在今年年底出海时,它将在许多方面与其他任何海军舰艇不同。 3,5十亿美元的船舶专为隐身,生存能力和火力而设计,并采用先进技术。 他的工作的核心是一个虚拟数据中心,它运行在商用服务器硬件上,各种Linux组件使用超过6百万行软件代码。
10月10 Sean Gallagher飞往罗德岛参观雷神公司位于朴茨茅斯的Seapower能力中心,工程师在Zumwalt中心组装和预测系统,并准备为该系列中的下一艘船Michael Monsoor做同样的工作,已经在施工中。 在那里,Raytheon的DDG-1000团队邀请他前往船舶系统的主要地点 - Zumwalt运营中心的布局,船上的指挥官和船员将监视船上的传感器,火箭发射器,火炮和其他系统。
Sean比20多年前在海军军官学校的Raytheon工厂几英里外服役。 但Zumwalt运营中心与虚构的星舰USS Enterprise的桥梁有更多的共同点,而不是肖恩去过的战舰信息中心。 每个Zumwalt控制台都将配备触摸屏和软件,能够满足任何值班操作员的需求,前墙上的大屏幕将显示海洋,陆地和空中的战术区域。
因此,James Kirk上尉**成为Zumwalt的第一任指挥官是合乎逻辑的(是的,这实际上是他的名字)。 但是,考虑到船舶依赖其计算机网络的多少,可能有必要考虑名为Vint Cerf *的总工程师的候选资格。
从商店货架到船上
在过去,你不能只选择船上现成的计算机系统来执行关键任务:当Sean登上爱荷华号航空母舰时,水手必须在开枪时关闭不用的系统,以避免震动,导致严重的系统崩溃。 通常,使用单独开发的强度增加的计算机系统。 这导致系统成本大幅增加,并使维护它们变得更加困难。
Zumwalt设计通过使用免费提供并运行Red Hat Linux的IBM“IBM刀片服务器”解决了这个问题,并将它们放置在强大的服务器机房中。 这些安全的服务器机房称为电子模块化机柜(电子模块化机柜,EME) - 由雷神公司制造的16个自主迷你数据中心。
10,67X2,44X3,66尺寸(35英尺长,8英尺高,12英尺宽),这些16模块化机柜(EME)总共包含多个235机柜(机架)的设备。 模块化船体在送往缅因州巴斯之前进行了配置和预测试,以便安装在Zumwalt上。 模块化外壳的使用降低了设备本身的总体成本,并且还允许Raytheon在安装之前预先集成系统。 “在造船厂完成这项工作的成本很高,”Ray Motion DDG-1000的副项目经理Tom Moore表示,“因此我们在访问时间有限的情况下做得很好。”
每个模块(EME)都有自己的减震和减振器,电源保护,水冷系统,电磁屏蔽,以防止船载雷达和其他强大的无线电频率源的干扰。
EME模块被组合成一个通用的船舶计算环境,Zumwalt自己的“互联网”。 通过组合光纤和铜过切换网络系统TSCE实现连接,连接所有系统:船舶的内部和外部通信, 武器,技术,传感器等 - 在Internet协议之上,包括TCP和UDP。 几乎所有船舶的内部通信都基于IP语音(少数情况除外,用于紧急情况下经过时间考验的旧式学校电话)。
在Zumwalt上,还有一些无线网络功能,但Raytheon官员在巡回演出时并没有向Sean提供特定类型的系统。 但是,它们的功能旨在为人员提供网络连接,同时执行各种任务,例如维护。
不是通过插入IP网络创建的产品 - 安装在几类海军舰船上的各种船舶系统 - 使用基于单板计算机和Lynx OS(实时Linux操作系统)的适配器连接。 所谓的分布式自适应处理器,或DAP(分布式自适应处理器),是将诸如船舶工程系统,灭火系统,火箭发射器以及无线电和卫星通信之类的东西连接到网络的方式。 所有这些都应该由网络客户端控制。
看起来你想发射火箭
其中一些网络客户Sean在欣赏Zumwalt运营中心布局的同时观看了这些客户。 操作中心不仅仅是人们观看屏幕并发出命令的地方:您几乎可以从太空操作整艘船,从大炮和火箭到发动机。 Zumwalt没有“无线电室”; 所有通信都由运营中心控制。 船载枪是完全自动化的,由操作中心的值班中心控制,而不是助手炮手。 从理论上讲,这艘船甚至可以通过驾驶计算机来控制,而不是舵手。 所有这些任务都是通过单一类型的控制台执行的。
通用显示系统(通用显示系统,“通用显示系统”,或CDS,发音为“Keds”),运营中心工作站的三个屏幕,在受保护板上的一系列英特尔4核心处理器上运行,这给出了新的含义海洋短语“toe buster”。 甚至在指挥官和执行官的地方都建造了这些工作站。
每个CDS系统都可以在LynuxWorx LynxSecure之上以内核拆分模式运行多个Linux虚拟机,在CDS中作为虚拟机管理程序实现。 这允许工作站在连接到不同网络时区分安全级别和可用目标。 “每个电台都是从同一个盒子里拿出来的,”Raytheon DDG-1000首席开发人员Robert Froncillo对Sean表示。 “所以你可以坐在任何显示器上,从任何一个站点进行控制。”
对于大多数人来说,这似乎不是什么大不了的事。 但是在过去的船上,通常使用专门为每个特定武器系统或传感器建造的工作站。 这意味着每个系统都有自己不同的接口配置,无需切换位置就无法处理多个任务。 CDS工作站使用通用USB接口连接外围设备(例如轨迹球和专用键盘),并配备触摸屏,并为操作员提供“经典”和触摸界面选择。
这并不意味着系统运营商的发展存在困难。 在编写代码之前,Raytheon团队调查了海员的请求,向他们展示了界面的截图并接收了用户的反馈。 “酋长说:不需要巫师,”Froncillo解释道。
将所有部分放在一起允许在IBM刀片服务器上运行中间件。 许多船舶系统使用商业中间件平台与运营商控制台进行通信。 但对于需要更密切相关的系统(例如,导弹发射命令),海军选择使用公共对象请求代理体系结构(公共对象请求代理体系结构,CORBA) - 最喜欢武力解决关键的中间模型。 (联合战术无线电系统软件的软件 - 联合战术无线电系统 - 也使用CORBA。)
下一个版本
虽然Zumwalt尚未航行,但其软件已经更新了六次。 当5版本完成后,Raytheon吸引了更多的水手来测试系统,使用整个船模拟器来完成一定数量的战斗场景。 “我们进行了反潜,空中和地面任务,”Froncillo说。 经验教训反映在6版本中,7将在测试巡航之前安装在船上。 下一次更新将在交付时安装,然后随着软件部署在该系列的另外两艘船上,将进行持续改进。
但是,Zumwalt部署的技术的生命并未就此结束。 CDS控制台将用作巡洋舰和驱逐舰的宙斯盾导弹系统升级计划的一部分。 “我们开发的很多东西都可以重复使用,”汤姆摩尔说。
考虑到过去十年中构建Zumwalt的成本,以及该过程中开发的各种技术,可以肯定地说,其中许多将获得许多额外的应用程序。
其他链接:
linux.org.ru/news/opensource/9713342
arstechnica.com/information-technology/2013/10/the-navys-newest-warship-is-powered-by-linux/
作者:Sean Gallagher - 十月18,2013
ru.wikipedia.org/wiki/Эскадренные_миноносцы_типа_«Замволт»
ru.wikipedia.org/wiki/Джеймс_Кирк
ru.wikipedia.org/wiki/Винт_Серф
ru.wikipedia.org/wiki/Red_Hat_Enterprise_Linux
ru.wikipedia.org/wiki/IBM_BladeCenter
ru.wikipedia.org/wiki/TSCE
图1。 USS Zumwalt在Bath Iron工厂涂上一层油漆。 这艘船在很多方面具有异国情调,但它适用于市场上的计算机技术。
当Zumwalt号航空母舰(DDG 1000)在今年年底出海时,它将在许多方面与其他任何海军舰艇不同。 3,5十亿美元的船舶专为隐身,生存能力和火力而设计,并采用先进技术。 他的工作的核心是一个虚拟数据中心,它运行在商用服务器硬件上,各种Linux组件使用超过6百万行软件代码。
10月10 Sean Gallagher飞往罗德岛参观雷神公司位于朴茨茅斯的Seapower能力中心,工程师在Zumwalt中心组装和预测系统,并准备为该系列中的下一艘船Michael Monsoor做同样的工作,已经在施工中。 在那里,Raytheon的DDG-1000团队邀请他前往船舶系统的主要地点 - Zumwalt运营中心的布局,船上的指挥官和船员将监视船上的传感器,火箭发射器,火炮和其他系统。
Sean比20多年前在海军军官学校的Raytheon工厂几英里外服役。 但Zumwalt运营中心与虚构的星舰USS Enterprise的桥梁有更多的共同点,而不是肖恩去过的战舰信息中心。 每个Zumwalt控制台都将配备触摸屏和软件,能够满足任何值班操作员的需求,前墙上的大屏幕将显示海洋,陆地和空中的战术区域。
因此,James Kirk上尉**成为Zumwalt的第一任指挥官是合乎逻辑的(是的,这实际上是他的名字)。 但是,考虑到船舶依赖其计算机网络的多少,可能有必要考虑名为Vint Cerf *的总工程师的候选资格。
从商店货架到船上
在过去,你不能只选择船上现成的计算机系统来执行关键任务:当Sean登上爱荷华号航空母舰时,水手必须在开枪时关闭不用的系统,以避免震动,导致严重的系统崩溃。 通常,使用单独开发的强度增加的计算机系统。 这导致系统成本大幅增加,并使维护它们变得更加困难。
图2。 数据中心盒:雷神公司在罗德岛朴茨茅斯制造的电子模块化外壳。
Zumwalt设计通过使用免费提供并运行Red Hat Linux的IBM“IBM刀片服务器”解决了这个问题,并将它们放置在强大的服务器机房中。 这些安全的服务器机房称为电子模块化机柜(电子模块化机柜,EME) - 由雷神公司制造的16个自主迷你数据中心。
10,67X2,44X3,66尺寸(35英尺长,8英尺高,12英尺宽),这些16模块化机柜(EME)总共包含多个235机柜(机架)的设备。 模块化船体在送往缅因州巴斯之前进行了配置和预测试,以便安装在Zumwalt上。 模块化外壳的使用降低了设备本身的总体成本,并且还允许Raytheon在安装之前预先集成系统。 “在造船厂完成这项工作的成本很高,”Ray Motion DDG-1000的副项目经理Tom Moore表示,“因此我们在访问时间有限的情况下做得很好。”
每个模块(EME)都有自己的减震和减振器,电源保护,水冷系统,电磁屏蔽,以防止船载雷达和其他强大的无线电频率源的干扰。
EME模块被组合成一个通用的船舶计算环境,Zumwalt自己的“互联网”。 通过组合光纤和铜过切换网络系统TSCE实现连接,连接所有系统:船舶的内部和外部通信, 武器,技术,传感器等 - 在Internet协议之上,包括TCP和UDP。 几乎所有船舶的内部通信都基于IP语音(少数情况除外,用于紧急情况下经过时间考验的旧式学校电话)。
图3。 Zumwalt控制系统图及其与全计算计算环境的连接方式
在Zumwalt上,还有一些无线网络功能,但Raytheon官员在巡回演出时并没有向Sean提供特定类型的系统。 但是,它们的功能旨在为人员提供网络连接,同时执行各种任务,例如维护。
不是通过插入IP网络创建的产品 - 安装在几类海军舰船上的各种船舶系统 - 使用基于单板计算机和Lynx OS(实时Linux操作系统)的适配器连接。 所谓的分布式自适应处理器,或DAP(分布式自适应处理器),是将诸如船舶工程系统,灭火系统,火箭发射器以及无线电和卫星通信之类的东西连接到网络的方式。 所有这些都应该由网络客户端控制。
看起来你想发射火箭
其中一些网络客户Sean在欣赏Zumwalt运营中心布局的同时观看了这些客户。 操作中心不仅仅是人们观看屏幕并发出命令的地方:您几乎可以从太空操作整艘船,从大炮和火箭到发动机。 Zumwalt没有“无线电室”; 所有通信都由运营中心控制。 船载枪是完全自动化的,由操作中心的值班中心控制,而不是助手炮手。 从理论上讲,这艘船甚至可以通过驾驶计算机来控制,而不是舵手。 所有这些任务都是通过单一类型的控制台执行的。
图4。 位于Raytheon Portsmouth工厂的Zumwalt运营中心的模型,覆盖着烟熏灰色油漆,具有船舶本身的确切尺寸。 Zumwalt还将设有二楼,提供与船舶部队一起部署的作业
图5。 由雷神公司开发的Mark 57垂直发射系统可以携带反舰导弹,防空导弹的混合物,并摧毁地面目标。 系统通过船舶网络与控制中心通信。
通用显示系统(通用显示系统,“通用显示系统”,或CDS,发音为“Keds”),运营中心工作站的三个屏幕,在受保护板上的一系列英特尔4核心处理器上运行,这给出了新的含义海洋短语“toe buster”。 甚至在指挥官和执行官的地方都建造了这些工作站。
每个CDS系统都可以在LynuxWorx LynxSecure之上以内核拆分模式运行多个Linux虚拟机,在CDS中作为虚拟机管理程序实现。 这允许工作站在连接到不同网络时区分安全级别和可用目标。 “每个电台都是从同一个盒子里拿出来的,”Raytheon DDG-1000首席开发人员Robert Froncillo对Sean表示。 “所以你可以坐在任何显示器上,从任何一个站点进行控制。”
对于大多数人来说,这似乎不是什么大不了的事。 但是在过去的船上,通常使用专门为每个特定武器系统或传感器建造的工作站。 这意味着每个系统都有自己不同的接口配置,无需切换位置就无法处理多个任务。 CDS工作站使用通用USB接口连接外围设备(例如轨迹球和专用键盘),并配备触摸屏,并为操作员提供“经典”和触摸界面选择。
这并不意味着系统运营商的发展存在困难。 在编写代码之前,Raytheon团队调查了海员的请求,向他们展示了界面的截图并接收了用户的反馈。 “酋长说:不需要巫师,”Froncillo解释道。
图6。 数字说明Zumwalt运营中心如何在二楼配备公寓,看起来像空中单位和其他部署单位的运营
将所有部分放在一起允许在IBM刀片服务器上运行中间件。 许多船舶系统使用商业中间件平台与运营商控制台进行通信。 但对于需要更密切相关的系统(例如,导弹发射命令),海军选择使用公共对象请求代理体系结构(公共对象请求代理体系结构,CORBA) - 最喜欢武力解决关键的中间模型。 (联合战术无线电系统软件的软件 - 联合战术无线电系统 - 也使用CORBA。)
下一个版本
图7。 Zumwalt在巴斯的冶金厂。 DDG-1001,跟随他的Michael Monsoor号航空母舰已准备好超过60%。
虽然Zumwalt尚未航行,但其软件已经更新了六次。 当5版本完成后,Raytheon吸引了更多的水手来测试系统,使用整个船模拟器来完成一定数量的战斗场景。 “我们进行了反潜,空中和地面任务,”Froncillo说。 经验教训反映在6版本中,7将在测试巡航之前安装在船上。 下一次更新将在交付时安装,然后随着软件部署在该系列的另外两艘船上,将进行持续改进。
但是,Zumwalt部署的技术的生命并未就此结束。 CDS控制台将用作巡洋舰和驱逐舰的宙斯盾导弹系统升级计划的一部分。 “我们开发的很多东西都可以重复使用,”汤姆摩尔说。
考虑到过去十年中构建Zumwalt的成本,以及该过程中开发的各种技术,可以肯定地说,其中许多将获得许多额外的应用程序。
其他链接:
linux.org.ru/news/opensource/9713342
arstechnica.com/information-technology/2013/10/the-navys-newest-warship-is-powered-by-linux/
作者:Sean Gallagher - 十月18,2013
ru.wikipedia.org/wiki/Эскадренные_миноносцы_типа_«Замволт»
ru.wikipedia.org/wiki/Джеймс_Кирк
ru.wikipedia.org/wiki/Винт_Серф
ru.wikipedia.org/wiki/Red_Hat_Enterprise_Linux
ru.wikipedia.org/wiki/IBM_BladeCenter
ru.wikipedia.org/wiki/TSCE
- Ars Technica编辑Sean Gallagher。 前海军军官,系统管理员和网络系统集成商,拥有20多年的IT新闻经验,在马里兰州巴尔的摩生活和工作。
- http://arstechnica.com/information-technology/2013/10/the-navys-newest-warship-is-powered-by-linux/
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