Heutige Marineschiffe nutzen mehrere installierte IP-basierte Übertragungssysteme für die Kommunikation zwischen Schiff-Schiff und Schiff-Küste. Hier ermöglicht das Schiff-Schiff-Kommunikationssystem die direkte Kommunikation innerhalb eines Verbundes in Sichtweite (line-of-sight, LOS) und Schiff-Küsten Kommunikation über große Distanzen (beyond line-of-sight, BLOS).
Nicht nur werden grundsätzlich immer mehr Dienste auf den Marineschiffen von morgen integriert, sondern sind auch immer mehr dieser Dienste nicht mehr länger seriell, sondern IP-basiert. Die Anzahl an parallel existierenden IP Systemen an Bord steigt absolut an; serielle Dienste existieren mehr und mehr primär als Backuplösung. Damit einher geht eine kontinuierlich erhöhte Beanspruchung der einzelnen Systeme und insgesamt mehr Datenvolumen. Nutzer stellen dabei schon heute immer höhere Anforderungen an die Zugriffsgeschwindigkeit und die Sicherheit.
Insbesondere die Marineschiffe von morgen müssen diesen Anforderungen in absehbarer Zukunft mit den Systemen von heute gerecht werden können.
Ein performantes System zur Steuerung der Dynamik und gleichzeitigen Nutzung aller IP Übertragungssysteme unter Berücksichtigung der Quality of Service (QoS) auf Schiffen ist daher nicht nur schon auf den Marineschiffen von heute, sondern insbesondere auf denen der Zukunft von wesentlicher Relevanz.
Das IP Management System von Rohde & Schwarz bietet Nutzern:
Im Mai 2023 wurde der Prototyp durch die deutsche Marine erfolgreich getestet und hat damit den Grundstein für zukünftige Einsatzszenarien für die Marine gelegt.
Um verfügbare Kapazitäten effizient nutzen und um den Workload optimieren zu können, wird eine Verkehrsflusssteuerung benötigt, die den Verkehr adaptiv auf die vorhandenen Übertragungssysteme aufteilt (Load balancing). Dadurch können Spitzenbelastungen des Kommunikationssystems abgefedert werden.
Zusätzlich sollen durch ein QoS-Scheduling verschiedene Dienste, die demselben Übertragungssystem zugeordnet sind, so priorisiert werden, dass alle Verkehrsströme mit möglichst geringen Abweichungen für das ausgetauscht werden können. Zur optimalen Aufteilung der Workloads und um Kapazität auf einem bestmöglichen Niveau zu halten, kommen Lastenverteiler (Loadbalancer) Instanzen zum Einsatz.
Durch Zuweisung der Verkehrsflüsse unter Berücksichtigung der QoS-Anforderungen können mehrere IP-basierte Übertragungssysteme gleichzeitig genutzt werden. Durch die Verwendung einer QoS-Planung können verschiedene Dienste, die demselben Übertragungssystem zugewiesen sind, in der richtigen Weise priorisiert werden, so dass alle Datenverkehrsströme mit möglichst geringen Abweichungen für die Gesamtdienstleistung ausgetauscht werden können.
Bei der Planungsentscheidung durch Loadbalancer wird die Quality of Service (QoS) der verschiedenen verbundenen Übertragungssysteme erkannt und berücksichtig. Das Optimierungssystem für Loadbalancing und WAN unterstützt einen Lastenausgleichsansatz mit QoS-Unterstützung in den klassifizierten und unklassifizierten bzw. öffentlichen Domänen, in denen sich die Load balancing Instanz (Traffic Flow Control) des IP Management befindet.
Die Verkehrsflusssteuerung ist in der Lage, die QoS-Klassifizierung der in den klassifizierten Domänen entstandenen Verkehrsflüsse innerhalb des QoS-Schedulers zu berücksichtigen, der sich in der nicht klassifizierten/öffentlichen Domäne befindet, obwohl im nicht klassifizierten Bereich der Verkehrsfluss und seine QoS-Klassifizierung verschlüsselt sind. Dies ist eine große Errungenschaft, da kein Informationsaustausch zwischen der klassifizierten und der nicht klassifizierten Sicherheitsdomäne möglich und notwendig ist.
Durch die Komprimierung des klassifizierten Datenverkehrs (vor der Verschlüsselung) kann die verfügbare IP-basierte Datenrate über die verschiedenen Übertragungssysteme optimal genutzt werden.
Unterstützung von Brownout-Szenarien, bei denen teilweise (nicht alle) Ausfälle von Übertragungssystemen auftreten, durch nahtlose Übertragung des aktuellen Verkehrsflusses auf ein anderes Übertragungssystem, wenn das verwendete Übertragungssystem ausfällt
Die Zuordnung des Verkehrs zu den Übertragungssystemen kann so angepasst werden, dass die QoS-Anforderungen der Dienste innerhalb der klassifizierten Sicherheitsdomäne durch den Loadbalancer im öffentlichen Bereich berücksichtigt werden kann.
