Seminar PikeOS Sichere Inter-Partition-Kommunikation

Dieses Einzelseminar vermittelt die robuste und nachvollziehbar abgesicherte Kommunikation zwischen PikeOS-Partitionen über klar spezifizierte Kanäle und Fehlergrenzen. Die Inhalte sind auf technische Umsetzbarkeit, nachvollziehbare Konfiguration und einen kontrollierten Betrieb ausgerichtet. Theorie, Demonstrationen und Laboraufgaben greifen unmittelbar ineinander.

Jeder Arbeitsschritt beginnt mit einer fachlichen Entscheidung, wird anschließend in CODEO oder am Zielsystem umgesetzt und endet mit einer prüfbaren Kontrolle. Dadurch entsteht kein reines Produktwissen, sondern ein belastbarer Arbeitsablauf für Entwicklung, Integration, Prüfung und Betrieb.

Inhaltsübersicht

1. Kommunikationsarchitektur zwischen Partitionen
2. Ports, Kanäle und Datenmodelle
3. Synchronisation und zeitliches Verhalten
4. Integrität, Fehlerszenarien und Prüfung
5. Tracing, Ereignisse und Laufzeitanalyse

Zielgruppe

PikeOS-Entwickler, Systemarchitekten, Integratoren, Safety- und Security-Ingenieure sowie Verifikationsverantwortliche.

Voraussetzungen

PikeOS-Core-Grundlagen, Kenntnisse in nebenläufiger Programmierung und Verständnis von Nachrichten- oder Datenflussmodellen.

Lernziele

• Datenflüsse und Vertrauensgrenzen vollständig erfassen.
• Sampling-, Queuing- und andere Kommunikationsmechanismen passend auswählen.
• Nachrichtenformate, Kapazitäten, Timeouts und Gültigkeitsregeln robust definieren.
• Überlast, Datenfehler und ausgefallene Teilnehmer kontrolliert behandeln.
• Kommunikationsketten mit Trace und automatisierten Negativtests verifizieren.

Seminarinhalte

Kommunikationsarchitektur zwischen Partitionen

1. Schritt 1: Datenflüsse, Produzenten, Verbraucher und Vertrauensgrenzen erfassen.
2. Schritt 2: Direkte Kopplung durch klar definierte Kanäle und Nachrichtenmodelle ersetzen.
3. Schritt 3: Richtung, Datenformat, Aktualität und Ausfallverhalten spezifizieren.
4. Schritt 4: Unnötige Kommunikationsbeziehungen konsequent entfernen.

Ports, Kanäle und Datenmodelle

1. Schritt 1: Sampling- und Queuing-Verhalten nach fachlicher Semantik auswählen.
2. Schritt 2: Kapazitäten, Nachrichtengrößen und Timeout-Regeln dimensionieren.
3. Schritt 3: Datenvalidierung und Versionsfelder an der Empfängergrenze einführen.
4. Schritt 4: Kommunikationskonfiguration gegen die Systemarchitektur prüfen.

Synchronisation und zeitliches Verhalten

1. Schritt 1: Abhängigkeiten von Produktions- und Verbrauchszyklen sichtbar machen.
2. Schritt 2: Wartebedingungen so gestalten, dass Blockierungen begrenzt bleiben.
3. Schritt 3: Zeitstempel, Sequenznummern und Gültigkeitsfenster konsistent verwenden.
4. Schritt 4: Überlast, verlorene Nachrichten und verzögerte Verbraucher gezielt testen.

Integrität, Fehlerszenarien und Prüfung

1. Schritt 1: Fehlerhafte, veraltete und unvollständige Nachrichten erzeugen.
2. Schritt 2: Empfängerreaktionen und Fehlerbegrenzung gegen definierte Kriterien prüfen.
3. Schritt 3: Trace-Daten von Sender, Kanal und Empfänger zeitlich zusammenführen.
4. Schritt 4: Prüffälle und erwartete Ergebnisse für Regressionstests festhalten.

Tracing, Ereignisse und Laufzeitanalyse

1. Schritt 1: Messziel, Ereignisklassen und notwendige Zeitauflösung festlegen.
2. Schritt 2: Trace-Erfassung mit begrenztem Einfluss auf das Zielsystem konfigurieren.
3. Schritt 3: Zeitachsen, Zustandswechsel und Kommunikationsereignisse korrelieren.
4. Schritt 4: Aus Messdaten eine belastbare Ursache-Wirkungs-Kette ableiten.

Praxisübungen

• Datenflussmodell mit Sendern, Empfängern, Richtung und Schutzbedarf erstellen.
• Sampling- und Queuing-Kanal mit Kapazitäts- und Timeoutregeln konfigurieren.
• Veraltete, fehlerhafte und überzählige Nachrichten gezielt erzeugen.
• Kommunikationsfehler über gemeinsame Trace-Zeitachse eingrenzen und Regression aufbauen.

Arbeitsweise

Kurze Fachblöcke werden unmittelbar durch Demonstrationen und geführte Übungen ergänzt. Konfigurationen, Quelltexte, Prüfprotokolle und Checklisten werden in einer konsistenten Laborumgebung geführt. Fehlerbilder werden nicht nur behoben, sondern systematisch eingegrenzt und dokumentiert.