FR3081277A1 - Procede de gestion des priorites de traitement de paquets de donnees, dans un environnement linux - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un procédé de gestion des priorités dans un calculateur exécutant un système d'exploitation Linux, ledit système comprenant une première interface de données (Rmnet0), prioritaire, et une deuxième interface de données (Rmnet1), lesdites interfaces de données (Rmnet0, Rmnet1) recevant (11, 21) des paquets de données, ainsi qu'une interface radio physique unique, ledit procédé comprenant : • la mise en œuvre d'une règle de trafic, attachée aux interfaces de données (Rmnet0, Rmnet1), pour rediriger (12, 22) les paquets de données vers une pseudo-interface (IFB) de type bloc de flux intermédiaire, • la mise en œuvre d'une règle de file d'attente, attachée la pseudo-interface (IFB), de telle sorte que les paquets de données issus de la première interface de données (Rmnet0) sont classés dans une file d'attente présentant une priorité supérieure, • la réémission (13, 23) des paquets de données par la pseudo-interface (IFB) à destination de leur interface de données d'origine respective (RMnet0, Rmnet1), en fonction de la règle de file d'attente, • la transmission (14, 24) des paquets de données réémis à l'interface radio physique, en vue de leur émission vers l'extérieur.
Description
L’invention concerne la gestion des priorités de traitement de paquets de données émis depuis deux interfaces réseaux en vue d’être transmis via une seule interface radio physique, dans un environnement Linux.
En particulier, dans un boîtier télématique embarqué dans un véhicule, ledit boîtier télématique peut comprendre un unique modem cellulaire, autrement dit une seule interface radio physique apte à émettre des données vers l’extérieur, et deux noms de point d’accès, en anglais « Access Point Names », désignés sous l’abrégé APN bien connu de l’homme du métier.
Les véhicules actuels comprennent généralement une unité de contrôle télématique, ou boîtier télématique, ou encore boîtier TCU, embarquant un modem cellulaire, pour connecter lesdits véhicules à une liaison de données par l’intermédiaire d’un réseau de télécommunication mobile.
Comme cela est connu, un tel service de télécommunication mobile permet à un abonné de bénéficier d’une liaison téléphonique et ou de données par l’intermédiaire d’un réseau de télécommunication mobile, par exemple de type GSM (pour « Global System for Mobile Communication » selon l’acronyme anglais signifiant « système global de communication mobile », technologie également désignée sous l’appellation 2G), UMTS (pour « Universal Mobile Telecommunications System » selon l’acronyme anglais signifiant « système de télécommunications mobile universel », technologie également désignée sous l’appellation 3G), LTE (pour «Long Term Evolution» selon l’acronyme anglais signifiant « évolution à long terme », technologie également désignée sous l’appellation 4G) ou CDMA (pour « Code Division Multiple Access » selon l’acronyme anglais signifiant « accès multiple par répartition en code »).
Comme cela est connu également, l’APN est un identifiant qui permet à un utilisateur d’un service de télécommunication mobile de se connecter au réseau de télécommunication correspondant, notamment pour accéder à l’internet, en identifiant la passerelle d’interconnexion entre le réseau de paquets de données mobile émis et les réseaux externes, ladite passerelle étant désignée « Gateway GPRS Support Node » (GGSN) en 2G et 3G, et « Packet Data Network Gateway » (P-GW) en 4G, qu'il souhaite utiliser.
Dans le contexte d’un boîtier TCU comprenant un unique modem cellulaire et deux APN, l’un des APN peut être dédié à des applications prioritaires, par exemple pour émettre des données télématiques sur l’état du véhicule, l’autre APN étant dédié à des applications secondaires, par exemple pour émettre des données relatives à des applications de divertissement.
La présente invention se situe dans le contexte où, dans un environnement Linux, c’est-à-dire dans un calculateur exécutant un système d’exploitation Linux, deux interfaces de données réseaux émettent en parallèle des paquets IP, pour « Internet Protocol » en anglais, destinés à être émis via une unique interface radio physique, à destination de l’extérieur.
Ainsi, un véhicule peut être équipé d’un modem cellulaire permettant la connexion à un réseau de télécommunication mobile par l’intermédiaire des informations relatives à un abonnement souscrit auprès d’un opérateur de télécommunication mobile.
Dans certains cas, l’abonnement souscrit auprès de l’opérateur de télécommunication mobile permet de créer deux liaisons de données au réseau de télécommunication sans fil, via deux APN.
Typiquement, une première liaison de données est dédiée à des applications télématiques, tandis qu’une deuxième liaison de données est dédiée à des applications d’info-divertissement.
Sous Linux, ces deux liaisons de données sont vues comme deux interfaces réseaux distinctes, comme le seraient deux interfaces Ethernet physiques par exemple.
Seulement, pour transmettre les paquets IP issus de ces deux interfaces de données, le boîtier TCU ne dispose généralement que d’une interface radio physique unique.
Or la liaison de données télématique doit être prioritaire devant la liaison de données d’info-divertissement.
Dans l’environnent Linux, il est connu de recourir à un service de contrôle du trafic, également désigné TC pour « Traffic Control » en anglais. Le service TC permet de définir des profils du trafic réseau, en matière de bande passante dédiée et de redirection notamment, mais uniquement pour une interface de données considérée.
Le service TC ne peut cependant pas prioriser nativement une interface de données par rapport à une autre.
Il existe donc un besoin pour un procédé permettant de gérer la priorisation des paquets IP issus d’une interface de données par rapport à une autre, en vue de leur émission prioritaire par l’unique interface physique.
A cette fin, la présente invention propose de rediriger, au moyen d’une règle définie grâce au service TC, les paquets IP issus de chaque interface de données vers une pseudo-interface IFB commune, pour « intermediate flow block » en anglais signifiant bloc d’écoulement intermédiaire, ladite pseudo-interface IFB étant configurée au moyen d’un paramètre de catégorisation de trafic, autrement désigné règle de file d’attente, permettant de prioriser les paquets IP issus d’une interface de données prédéfinie comme prioritaire devant l’autre interface de données.
Ainsi, plus précisément, l’invention a pour objet un procédé de gestion des priorités dans un calculateur exécutant un système d’exploitation Linux, ledit système comprenant une première interface de données recevant des paquets de données destinés à être traités de façon prioritaire et une deuxième interface de données recevant des paquets de données destinés à être traités de façon non prioritaire, ainsi qu’une interface physique unique configurée pour émettre successivement des paquets de données provenant desdites première et deuxième interfaces de données, ledit procédé comprenant :
• la mise en œuvre d’une règle de trafic, attachée aux première et deuxième interfaces de données, pour rediriger les paquets de données issus des première et deuxième interfaces de données vers une pseudo-interface de type bloc de flux intermédiaire, • la mise en œuvre d’un règle de file d’attente, attachée la pseudo-interface, de telle sorte que les paquets de données issus de la première interface de données sont classés dans une file d’attente présentant une première priorité et que les paquets de données issus de la deuxième interface de données sont classés dans une file d’attente présentant une deuxième priorité, inférieure à la première priorité, • la réémission des paquets de données par la pseudo-interface à destination de leur interface de données d’origine respective, en fonction de la règle de file d’attente, les paquets de données de la file d’attente présentant la première priorité étant émis avant les paquets de données de la file d’attente présentant la deuxième priorité, • la transmission des paquets de données réémis à l’interface radio physique, en vue de leur émission vers l’extérieur.
Avantageusement, le procédé comprend une étape préalable d’initialisation des interfaces de données et de la pseudo-interface.
Selon un mode de réalisation, le procédé est destiné à être mis en œuvre dans une unité de contrôle télématique comprenant un premier et un deuxième noms de point d’accès, le premier nom de point d’accès étant dédié à des services télématiques et émettant des données définies comme prioritaires, le deuxième nom de point d’accès étant dédié à des services d’info-divertissement et émettant des données définies comme non prioritaires, les données émises sur le premier nom de point d’accès étant traitées par la première interface de données et les données émises sur le deuxième nom de point d’accès étant traitées par la deuxième interface de données.
Selon un mode de réalisation, le système comprend une troisième interface de données recevant des paquets de données devant être traités de façon non prioritaire, ledit procédé comprend :
• la mise en œuvre de la règle de trafic, également attachée aux première et deuxième interfaces de données, pour rediriger les paquets de données reçus par la troisième interface de données vers la pseudo-interface, • la mise en œuvre d’une règle de file d’attente, attachée la pseudo-interface, de telle sorte que les paquets de données issus de la troisième interface de données sont classés dans une file d’attente présentant une troisième priorité, inférieure à la deuxième priorité, • la réémission des paquets de données par la pseudo-interface à destination de leur interface de données d’origine respective, en fonction de la règle de file d’attente, les paquets de données de la file d’attente présentant la troisième priorité étant émis après les paquets de données de la file d’attente présentant la deuxième priorité, • la transmission des paquets de données réémis à l’interface radio physique, en vue de leur émission vers l’extérieur.
Selon un mode de réalisation, un ou plusieurs paquets de données de la file d’attente présentant la deuxième priorité sont réémis par la pseudo-interface, y compris si la file d’attente présentant la première priorité n’est pas vide, lorsqu’une durée prédéfinie est écoulée depuis la dernière réémission d’un paquet de données de ladite file d’attente présentant la troisième priorité.
Selon un mode de réalisation, un ou plusieurs paquets de données de la file d’attente présentant la troisième priorité sont réémis par la pseudo-interface, y compris si la file d’attente présentant la deuxième priorité n’est pas vide et y compris si la file d’attente présentant la première priorité n’est pas vide, lorsqu’une durée prédéfinie est écoulée depuis la dernière réémission d’un paquet de données de ladite file d’attente présentant la troisième priorité.
La figure 1 illustre un schéma représentant la mise en œuvre du procédé selon l’invention.
L'invention est envisagée principalement en vue d’une mise en œuvre dans un véhicule équipé d’un boîtier TCU comprenant deux noms de point d’accès, désignés APN comme cela a été indiqué précédemment, dont l’un doit être traité de façon prioritaire. La présente invention s’applique, en dehors d’un véhicule, dans tout contexte similaire où, dans un environnement Linux, deux interfaces de données produisent des paquets de données à émettre via une interface radio physique unique, les paquets de données issus de l’une de ces interfaces de données devant être émis de façon prioritaire.
Il est à noter cependant que le nombre d’APN peut être supérieur à deux. La présente invention couvre également ce cas de figure.
Il s’agit par exemple, comme exposé précédemment, d’émettre des paquets de données produits pour un premier APN dans un boîtier TCU de véhicule, dédié à des applications télématiques, avant d’émettre des paquets de données produits pour un deuxième APN dédié à des applications d’info-divertissement.
En référence à la figure 1, le procédé selon l’invention est mis en œuvre dans un environnement Linux dans lequel deux interfaces de données RmnetO et Rmnetl cherchent à transmettre des paquets de données, par exemple selon le protocole IP, en vue de leur émission vers l’extérieur via une interface radio physique unique.
Les interfaces de données RmnetO et Rmnetl reçoivent 11, 21 des données issues d’applications dédiées respectivement à des services télématiques et à des services d’info-divertissement.
Selon l’invention le service TC, pour «Traffic Control» en anglais, est configuré pour rediriger 12, 22 les paquets de données issus respectivement de la première interface de données RmnetO et de la deuxième interface de données Rmnetl vers la pseudo-interface IFB, pour « Intermediate Flow Block » en anglais.
La fonction de la pseudo-interface IFB est de réémettre 13, 23 tout paquet IP reçu vers l’interface de données émettrice du paquet de données correspondant.
Avant de réémettre les paquets de données reçus, ces derniers sont, au sein de la pseudo-interface IFB, catégorisés. A cette fin, une règle de file d’attente, désignée « queueing discipline » en anglais, est établie. Une telle règle de file d’attente est désignée « Qdisc » sous Linux.
De préférence, on recourt à la règle de file d’attente nommée PRIO dans un environnement Linux. Selon la règle de file d’attente PRIO, les paquets de données reçus par la pseudo-interface IFB sont classés en fonction de leur origine. Les paquets de données reçus de la première interface RmnetO, considérée pour cet exemple comme prioritaire, sont classés dans une file d’attente prioritaire Q1, correspondant typiquement à une classe 1 selon la règle de file d’attente PRIO appliquée.
De façon correspondante, les paquets de données reçus de la deuxième interface Rmnetl, considérée pour cet exemple comme non prioritaire, sont classés dans une file d’attente non prioritaire Q2, correspondant typiquement à une classe 2 selon la règle de file d’attente PRIO appliquée.
Conformément à la règle de file d’attente PRIO appliquée ici, les paquets de données de la file d’attente Q1 (classe 1) sont réémis 13 de façon prioritaire, vers leur interface de données d’origine, à savoir la première interface de données RmnetO.
Autrement dit, les paquets de données de la file d’attente Q2 (classe 2) ne sont réémis 23, selon un mode de réalisation, que si la file d’attente Q1 (classe 1) est vide.
Les paquets IP réémis par la pseudo-interface IFB sont ensuite transmis 14, 24 vers l’interface radio physique unique apte à les émettre vers l’extérieur, les paquets de données provenant de la première interface de données RmnetO étant par conséquent émis par ladite interface radio physique de façon prioritaire.
De cette façon, on a créé une règle de priorisation des paquets de données issus d’une interface de données prioritaire par rapport à une autre interface de données.
Comme expliqué précédemment, une application particulière envisagée se situe dans le contexte d’un boîtier TCU de véhicule comprenant deux APN, l’un étant dédié à des services télématiques et l’autre à des services d’info-divertissement.
L’APN dédié à des services télématiques est défini comme prioritaire et émet des paquets de données via la première interface de données RmnetO tandis que l’autre APN, dédié à des applications d’info-divertissement, émet des paquets de données non prioritaires via la deuxième interface de données Rmnetl.
Comme décrit ci-dessus en regard de la figure 1, les paquets de données passant par la première interface de données RmnetO sont traités de façon prioritaire par rapport aux paquets de données passant par la deuxième interface de données Rmnetl.
Il est à noter que des règles supplémentaires de file d’attente, ou « queueing discipline » en anglais, peuvent être introduites, en complément, pour optimiser encore la gestion de la priorisation d’une interface de données par rapport à une autre, notamment pour éviter toute saturation d’une file d’attente en classe 2 qui serait impossible à dépiler parce que des paquets de données seraient redirigés de façon continue dans la file d’attente en classe 1.
A cette fin, par exemple, un ou plusieurs paquets de données de la file d’attente Q2 sont réémis par la pseudo-interface IFB, même si la file d’attente Q1 n’est pas vide, lorsqu’une durée prédéfinie est écoulée depuis la dernière réémission d’un paquet de données de ladite file d’attente Q2.
Il est précisé, en outre, que la présente invention n’est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus et est susceptible de variantes accessibles à l’homme de l’art. En particulier, la présente invention couvre également le cas où plus de deux APN sont présentes pour un unique modem cellulaire.
Dans ce cas, au moins une troisième interface de données est traitée avec une priorité différente de celle associée aux premier et deuxième interfaces de données. Par exemple, la troisième interface de données est associée à une priorité réduite, inférieure à celle de la deuxième interface de données. Dès lors, les paquets de données reçus par ladite troisième interface de données sont redirigés, comme ceux reçus par les première et deuxième interfaces de données RmnetO, Rmnetl, vers la pseudointerface IFB, et stockés dans une file d’attente présentant une priorité réduite, inférieure à celle de la file d’attente Q2 dans laquelle sont stockés les paquets de données issus de la deuxième interface de données Rmnetl. Les paquets de données stockés dans la file 5 d’attente de priorité réduite, issus de la troisième interface de données, sont réémis par la pseudo-interface IFB lorsque la file d’attente Q2 est vide.
Toutefois, selon un mode de réalisation, un ou plusieurs paquets de données de la file d’attente de priorité réduite sont réémis par la pseudo-interface IFB, même si la file d’attente Q2 n’est pas vide, voire même si la file d’attente Q1 n’est pas vide, 10 lorsqu’une durée prédéfinie est écoulée depuis la dernière réémission d’un paquet de données de ladite file d’attente de priorité réduite.
Dans le contexte d’un boîtier TCU de véhicule comprenant trois APN, le troisième APN pouvant être utilisé pour télécharger des cartes pour la conduite autonome, ledit troisième APN émet des paquets de données via ladite troisième interface de 15 données.
Claims (6)
- REVENDICATIONS1. Procédé de gestion des priorités dans un calculateur exécutant un système d’exploitation Linux, ledit système comprenant une première interface de données (RmnetO) recevant (11) des paquets de données destinés à être traités de façon prioritaire et une deuxième interface de données (Rmnetl) recevant (21) des paquets de données destinés à être traités de façon non prioritaire, ainsi qu’une interface physique unique configurée pour émettre successivement des paquets de données provenant desdites première et deuxième interfaces de données (RmnetO, Rmnetl), ledit procédé comprenant :• la mise en œuvre d’une règle de trafic, attachée aux première et deuxième interfaces de données (RmnetO, Rmnetl), pour rediriger (12, 22) les paquets de données reçus par les première et deuxième interfaces de données (RmnetO, Rmnetl) vers une pseudo-interface (IFB) de type bloc de flux intermédiaire, • la mise en œuvre d’une règle de file d’attente, attachée la pseudo-interface (IFB), de telle sorte que les paquets de données issus de la première interface de données (RmnetO) sont classés dans une file d’attente (Q1) présentant une première priorité et que les paquets de données issus de la deuxième interface de données (Rmnetl) sont classés dans une file d’attente (Q2) présentant une deuxième priorité, • la réémission (13, 23) des paquets de données par la pseudo-interface (IFB) à destination de leur interface de données d’origine respective (RmnetO, Rmnetl), en fonction de la règle de file d’attente, les paquets de données de la file d’attente présentant la première priorité (Q1) étant émis avant les paquets de données de la file d’attente présentant la deuxième priorité (Q2), • la transmission (14, 24) des paquets de données réémis à l’interface radio physique, en vue de leur émission vers l’extérieur.
- 2. Procédé selon la revendication précédente, comprenant une étape préalable d’initialisation des interfaces de données (RmnetO, Rmnetl) et de la pseudointerface (IFB).
- 3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, destiné à être mis en œuvre dans une unité de contrôle télématique comprenant un premier et un deuxième noms de point d’accès, le premier nom de point d’accès étant dédié à des services télématiques et émettant des données définies comme prioritaires, le deuxième nom de point d’accès étant dédié à des services d’info-divertissement et émettant des données définies comme non prioritaires, les données émises sur le premier nom de point d’accès étant traitées par la première interface de données (RmnetO) et les données émises sur le deuxième nom de point d’accès étant traitées par la deuxième interface de données (Rmnetl).
- 4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, le système comprenant une troisième interface de données recevant des paquets de données devant être traités de façon non prioritaire, ledit procédé comprenant :• la mise en œuvre de la règle de trafic, également attachée aux première et deuxième interfaces de données (RmnetO, Rmnetl), pour rediriger les paquets de données reçus par la troisième interface de données vers la pseudointerface (IFB), • la mise en œuvre d’une règle de file d’attente, attachée la pseudo-interface (IFB), de telle sorte que les paquets de données issus de la troisième interface de données sont classés dans une file d’attente présentant une troisième priorité, inférieure à la deuxième priorité, • la réémission des paquets de données par la pseudo-interface (IFB) à destination de leur interface de données d’origine respective, en fonction de la règle de file d’attente, les paquets de données de la file d’attente présentant la troisième priorité étant émis après les paquets de données de la file d’attente présentant la deuxième priorité (Q2), • la transmission des paquets de données réémis à l’interface radio physique, en vue de leur émission vers l’extérieur.
- 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un ou plusieurs paquets de données de la file d’attente (Q2) présentant la deuxième priorité sont réémis par la pseudo-interface (IFB), y compris si la file d’attente (Q1) présentant la première priorité n’est pas vide, lorsqu’une durée prédéfinie est écoulée depuis la dernière réémission d’un paquet de données de ladite file d’attente (Q2) présentant la deuxième priorité.
- 6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel un ou plusieurs paquets de données de la file d’attente présentant la troisième priorité sont réémis par la pseudo-interface (IFB), y compris si la file d’attente (Q2) présentant la deuxième priorité n’est pas vide et y compris si la file d’attente (Q1) présentant la première priorité n’est pas vide, lorsqu’une durée prédéfinie est écoulée depuis la dernière réémission d’un paquet de données de ladite file d’attente présentant la troisième priorité.
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2018
- 2018-09-07 FR FR1858048A patent/FR3081277B1/fr active Active
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