Re-inżynieria: Transformacja Urządzenia Certyfikowanego w Zarządzalny Switch L2

Klient

Duński producent specjalistycznej elektroniki dla przemysłu morskiego (Maritime).

Wyzwanie

Klient posiadał w ofercie certyfikowane (m.in. DNV GL, Lloyd’s) 5-portowe urządzenie do akwizycji danych. Wprowadzenie nowego produktu – zarządzalnego switcha gigabitowego – wiązałoby się z astronomicznymi kosztami i wielomiesięcznym, skomplikowanym procesem nowej certyfikacji dla branży morskiej. Wyzwaniem było przekształcenie istniejącego, certyfikowanego hardware’u w pełni funkcjonalny, zarządzalny switch L2 wyłącznie poprzez modyfikacje oprogramowania.

Rozwiązanie

Poprowadziłem kompletną transformację oprogramowania wbudowanego (Embedded Linux) dla tej platformy, wykorzystując system budowania PTXdist. Moja rola obejmowała pełen cykl wdrożenia:

Dostosowanie Systemu Bazowego: Zmodyfikowałem system budowania PTXdist, aby wygenerować obraz Linuksa skonfigurowany do zadań sieciowych. Obejmowało to integrację i konfigurację stosu sieciowego L2 (Linux bridge-utils) oraz implementację protokołu STP (Spanning Tree Protocol) dla zapewnienia sieci bez pętli.

Modyfikacje Niskopoziomowe: Napisałem niestandardowe patche na jądro Linuksa, aby poprawnie obsłużyć specyficzne dla tego hardware’u sterowanie diodami LED portów Ethernet, co było kluczowe dla diagnostyki urządzenia.

Architektura Middleware: Zaprojektowałem i napisałem w C++ centralny daemon (middleware) działający w user-space. Demon ten służył jako “mózg” switcha – komunikował się z front-endem (stroną konfiguracyjną) i tłumaczył żądania użytkownika na niskopoziomowe komendy systemowe (netlink, ioctl) zarządzające mostami, portami i konfiguracją STP.

Weryfikacja i Dokumentacja: Byłem odpowiedzialny za przygotowanie kompleksowej dokumentacji technicznej, planów testów (V&V) oraz raportów z testów, potwierdzających pełną funkcjonalność i stabilność nowego oprogramowania.

Rezultat

Projekt zakończył się pełnym sukcesem. Klient był w stanie wprowadzić na rynek nowy, wysoce rentowny produkt (zarządzalny switch) bez ponoszenia kosztów i ryzyka związanego z projektowaniem i certyfikacją nowego hardware’u. Rozwiązanie to skróciło czas wejścia na rynek (Time-to-Market) z potencjalnych lat do kilku miesięcy, stanowiąc kluczową przewagę strategiczną.

Użyte Technologie:

System: Embedded Linux, PTXdist (Build System)

Języki: C, C++ (dla Middleware), Shell

Koncepty: Linux Kernel Patching, Sterowniki Jądra, Linux Networking Stack (Bridge, STP, VLANs), Architektura Middleware, IPC, Zarządzanie Cyklem Życia Oprogramowania

Narzędzia: GCC Toolchain, brctl, iproute2