NOP(Node Order Protocol)作为一种全新的安全关键实时通信协议,它在IEC61508框架下以节点顺序的理念构建分布式系统,消除通信协议对全局时钟的依赖,建立依赖于节点顺序的以事件为触发模式实现的时间触发协议的传输语义。同时NOP在保证时间触发协议安全性的同时,提高了协议的灵活性和资源利用率。对于NOP协议的实现,结合用户空间接口UIO(Userspace I/O),将NOP作为一个独立于内核之外的单独模块来完成协议的控制和通信,有效地减少由于系统内核崩溃等问题而产生的安全威胁,提高了NOP协议的安全性和可靠性。
对于安全关键系统容错是其实现安全性的重要手段,为最小化冗余单元之间的关联性,通常采用分布式冗余系统,典型的是三模冗余系统。为了在分布式环境下,实现基于三模冗余机制的容错系统,提出了一种可靠的广播协议-NOP(Node Order Proto-col),它采用预定义的节点顺序解决共享介质冲突,并且在单一故障模式假设下,实现了有序的、可靠的消息传输服务,并采用基于模型检测的形式化方法进行了容错系统安全性的验证。验证结果显示基于NOP协议构建的三模冗余系统,在单一任意故障模式下,能够正确地进行故障的检测和诊断,并保证所有正常节点保持一致状态,从而保证单一故障节点被掩蔽,实现单一故障的容错能力。
