Новые аппаратные разработки лаборатории "Ботик"

Новые аппаратные
разработки
лаборатории «Ботик»
для региональных
компьютерных сетей
Лаб. телекоммуникаций «Ботик»
ИПС РАН РосНИИ РП
Переславль-Залесский
2004
Лаборатория
телекоммуникаций «Ботик»



Российский НИИ региональных
проблем Министерства
образования и науки Российской
Федерации
Институт программных систем РАН
Авторы (tech@botik.ru):
–
–
–
–
–
Абрамов Сергей Михайлович
Котельников Виктор Петрович
Пономарев Александр Юрьевич
Шевчук Юрий Владимирович
Якубов Борис Валерьевич
Направления работ
лаборатории «Ботик»



Разработка Ботик-технологий
(экономическая эффективность, учет
национальных особенностей)
Внедрение и опытная эксплуатация
Ботик-технологий в Переславлской
компьютерной сети (СТ «Ботик»),
тестирование и корректировка
Передача проверенных решений в
регионы России и СНГ (публикация в
Интернет, прямые контракты на передачу
технологий: www.samal.kz,
www.urbannet.ru, www.aviel.ru).
Предыдущие
разработки (с 1993)



ПК-роутеры — маршрутизаторы,
терминальные серверы, мосты Ethernet:
ОС Linux + IBM PC + «нерушимая»
файловая система + watchdog + иные
собственные разработки (HW+SW)
Коммутирующий модуль для ВОЛС
(с учетом национальных особенностей
электропитания)
Кабельные решения, использование
hubs и switches в гражданских сетях,
комплекс ПО, и т.п.
Скромное начало: 01.03.1997
10 Mbps в 7 домах
Постоянные
высокоскоростные
подключения
в первых 20
квартирах и
в детском саду
«Почемучка»
Достойное продолжение:
СТ «Ботик» в июне 2004




Более 2 500 компьютеров у 727
абонентов: 101 организация и 626
частных лиц (квартир)
85% подключений: постоянные
(Ethernet) 100 —10 Мбит/сек
Backbone: Switched 100Base-FX,
устойчивость к плохому электропитанию
Внешний трафик:
217 GB/месяц = 155in + 62out (GB/месяц)
Проверено (7 лет) —
работает
Плещеево
озеро
ПереславльЗалесский
школа
трест
детсад
гимназия
библиотека
ПТУ №7
село
Веськово
школа
ПТУ№37
детсад
детсад
Новые аппаратные
средства от Ботика






Новая версия сторожевого таймера
(Watchdog)
Новое поколение ПК-роутеров
Блок питания для ПК-роутеров
EtherBox: модуль управления
неуправляемыми коммутаторами
“MicroUPS”: блок питания для
коммутаторов
Решения для сельских
беспроводных сетей
Старая версия Watchdog
Старая версия Watchdog
Новая версия Watchdog









стоимость $5
уменьшены габариты
на базе Atmel AVR AT90S2313
свои: кнопка, светодиод и миниатюрный
динамик (бескорпусные ПК-роутеры)
различные режимы — одной кнопкой
предостережение о сбросе за 30 секунд
нечувствительность к полярности
(Reset и LED)
с ПК-роутером связь через разъем IRDA
(лучшая совместимость)
технологичность изделия: однослойная
печатная плата, монтаж на поверхность
Новая версия Watchdog
Новая версия Watchdog
Новое поколение
ПК-роутеров








стоимость: $260
роутер бескорпусной
нет механически-подвижных компонент
снижено электропотребление и
тепловыделение ЦПУ и изделия в целом
(10—15 Ватт)
FLASH-память 128 MB с ATA-интерфейсом
вместо HDD
ОС Debian GNU/Linux, версия ядра 2.4.x.
Watchdog новой версии
блок питания (с аккумулятором)
собственный разработки
Новое поколение
ПК-роутеров
Новое поколение
ПК-роутеров
12 Вольт
Национальные особенности
электропитания



Низкое качество
(180—260 вольт).
Частые аварии,
длительные
ремонты.
Веерные
отключения.
UPS не справятся
Блок питания
для ПК-роутеров
~220 ±100

17Aч
12в
...
5

12  3, 5,…
3

$26+$20+$30 = $76
не содержит механическиподвижных частей
работает:
от 100 до 300 в
переносит: до 500 в
12
12

~220  12
ПК-роутер
Блок питания
для ПК-роутеров
~220 ±100
...
5
17Aч
12в
12  3, 5,…
3
микроконтроллер Atmel
ATtiny26:
– выбор режима заряда
батареи (t°C)
– защитa от перегрузки и
глубокого разряда
аккумуляторa
12
12

~220  12
ПК-роутер
Блок питания
для ПК-роутеров
~220 ±100
...
5
17Aч
12в
12  3, 5,…
3
микроконтроллер Atmel
ATtiny26:
– передача в ПК-роутер
характеристик
внешнего
электропитания и
характеристик батареи
(в режимах заряда и
разряда)
12
12

~220  12
ПК-роутер
Блок питания
для ПК-роутеров
~220 ±100
...
5
17Aч
12в
12  3, 5,…
3
штатный аккумулятор
(можно расширить):
автономная работа
ПК-роутера:
до 8 часов
12
12

~220  12
ПК-роутер
Блок питания
для ПК-роутеров
Блок питания
для ПК-роутеров
Блок питания
для ПК-роутеров
Блок питания
для ПК-роутеров
Блок питания
для ПК-роутеров
Блок питания
для ПК-роутеров
Блок питания
для ПК-роутеров
HUBs & Switches:
проблемы
ла
шко
ст
тре
ия
наз
гим
са
дет
д
ПТУ
№7
ла
шко
а
тек
лио
би б


энергозависимость
«медной магистрали»
«недорогой» ==
«неуправляемый»
сад
дет
7
№3
ПТУ
са
дет
д
MicroUPS: блок питания для
коммутаторов (в разработке)






ожидаемая стоимость: ~$15
компактный (50х30х30 мм)
микропроцессор Atmel ATtiny26
работает: от 150 до 260 вольт
автономная работа Ethernet коммутатора
(5 W) — 8 часов со штатным
аккумулятором
передача в сеть (через EtherBox)
характеристик внешнего электропитания
и характеристики батареи (в режимах
заряда и разряда)
EtherBox: управление
неуправляемыми







стоимость: $20
компактное (25х28х10 мм)
выполнено на Atmel AT94K05
реализует Ethernet и TCP/IP
поддерживает ping-test и собственный
защищенный режим передачи информации
(in/out)
свободные интерфейсы для подключений
датчиков и исполнительных механизмов
подключение EtherBox к линиям управления
основного чипа коммутатора реализует:
– функции Watchdog-a;
– сбор статистики по портам
– управление режимами портов
EtherBox: управление
неуправляемыми
EtherBox: управление
неуправляемыми
Switch (8 ports) : объекты
для вживления EtherBox

SURECOM "EP-808SX" 10/100 (ret) 518 руб.

COMPEX "PS2208B" 10/100 (ret) 693 руб.
EtherBox: вживлен в
COMPEX "PS2208B"
Решения для сельских
беспроводных сетей
Решения для сельских
беспроводных сетей
Решения для сельских
беспроводных сетей
Решения для сельских
беспроводных сетей
Решения для сельских
беспроводных сетей
Решения для сельских
беспроводных сетей
Решения для сельских
беспроводных сетей



Магистральный узел и
Базовая станция для соты
беспроводной сети
Абонентский комплект
Решения для сельских
беспроводных сетей

Термобокс:
– металлический влаго/термо
изолированный
вандалоустойчивый контейнер
– поддержка управляемого обогрева
и охлаждения
– приспособлен для монтажа
на высотных сооружениях
(мачты, столбы, здания)
Решения для сельских
беспроводных сетей


Магистральный узел и базовая
станция:
– термобокс
– бескорпусной ПК-роутер
– адаптеры IEEE 802.11g
– различные антенно-фидерные
решения для диапазона 2.4 Ghz
(зависят от условий применения)
Абонентский комплект: на базе
D-Link DWL-900AP+ в режиме client
Термобокс
P (Watts)
60
ПК-роутер
Heater
T ( C)
Блок 220==>12
Аккуммулятор
-40
Вентилятор
40
Термобокс
Термобокс
Спасибо за внимание!
 Готов отвечать на
вопросы...
 Технические подробности:
tech@botik.ru
Свежая сводка с битвы за Linpackпроизводительность К-1000




21.09.2004 была достигнута Linpackпроизводительность 1800 GFlops.
21.09.2004 В докладе Абрамов ожидал
возможность достижения 2030 GFlops
(КПД=80.1%)
22.09.2004 01:51: SMS из ЦКТ:
Size=210 000, Rmax = 1970 GFlops and it’s
possible to slightly improve the results.
Итак, имеем
Linpack: 1970 GFlops, КПД=77.7%.
От ожидаемых 2030 GFlops (КПД=80.1%)
нас отделяют 60 GFlops (3% oт 1970).