2.4 AFDX與TTE比較

AFDX和TTE網絡都在傳統以太網技術的基礎上，經過技術改造來支持對實時性、確定性和可靠性等網絡傳輸特性要求較高的安全關鍵型應用，同時保留了以太網的高速化、簡單化、低成本以及商業化等優點。

AFDX和TTE網絡都是全雙工交換式以太網，由于不存在介質訪問沖突問題，因此也就不需要介質訪問控制協議及相關機制，它們只是保留了基本的以太網幀格式，并根據需要做了適當的調整。

雖然AFDX和TTE網絡都提供對實時性、確定性和可靠性等網絡傳輸特性的支持，但它們在設計思想和實現機制上存在一定的差別，主要表現在如下兩個方面。

1．實時保證機制不同

AFDX網絡采用基于虛鏈路的數據傳輸機制，將物理鏈路劃分為多個虛鏈路，以時分復用方式來共享一條物理鏈路。每個虛鏈路都規定了最大幀長度>Lmax和最小幀間隔BAG等傳輸控制參數，使得每個虛鏈路上傳輸數據幀的時間是確定的。虛鏈路是由AFDX端系統定義和管理的，并預先在交換機上進行虛鏈路設置，建立虛鏈路與端口對照表或路由表。在發送數據時，發送端將虛鏈路號封裝在數據幀中，交換機則根據數據幀中的虛鏈路號來查找相對應的交換機端口，而不是根據數據幀中的MAC地址，并且AFDX網絡中的帶寬管理、抖動控制、冗余管理等特殊機制也是針對虛鏈路來設計和實施的。因此，虛鏈路是AFDX網絡實現實時性、確定性和可靠性等網絡傳輸特性的基礎。AFDX網絡通過采樣端口、隊列端口和SAP端口等三種消息端口，分別支持單條消息、連續消息以及SAP消息的傳輸業務，并根據消息端口類型及傳輸控制參數來分配和管理其緩沖區空間。

TTE網絡采用基于虛鏈路的數據傳輸機制，這主要是為了兼容AFDX傳輸業務。與AFDX網絡不同的是，TTE網絡是按照傳輸業務類別來提供實時保證的，TTE網絡將傳輸業務分成時間觸發（TT）數據和事件觸發（ET）數據兩類，并采取不同的實時保證機制。TT數據對實時性和確定性有嚴格的要求，傳輸優先級最高，采用基于時間觸發的數據傳輸機制，通過時鐘同步控制協議在全網內建立統一的全局時鐘，在全網時鐘同步的基礎上，按照事先制定的調度規則及時間點來觸發TT數據的傳輸。ET數據對實時性和確定性要求較低或無要求，并進一步分為RC數據和BE數據兩種，分別對應于AFDX網絡和傳統以太網的傳輸業務，其中BE數據傳輸優先級最低。發送端根據不同類別的傳輸業務生成相應類別的TTE幀，而TTE交換機和接收端將根據不同的數據幀類型采用不同的處理機制和算法，TT幀不需要排隊等待，將立即得到轉發或處理，采用的是搶占機制；RC幀需要排隊等待，將產生一定的傳輸延遲和抖動，采用令牌桶算法來管理RC幀隊列；BE幀是利用傳輸TT幀和RC幀所剩余的帶寬進行傳輸，不保證其傳輸延遲和可靠性。

可見，AFDX的傳輸業務劃分比較簡單，主要根據消息端口類型及傳輸控制參數來分配和管理緩沖區空間，滿足數據通信的實時性和確定性要求，在實現上比較簡單易行。TTE網絡的實時保證能力主要體現在TT傳輸業務上，通過時鐘同步機制實現更加精細的實時傳輸控制，而RC和BE傳輸業務主要為了與AFDX網絡和傳統以太網的傳輸業務相兼容。因此，TTE網絡的傳輸業務是AFDX的超集，實現機制比較復雜。實際上，TTE網絡的實時保證機制借鑒了區分服務、綜合服務等網絡協議的服務質量（QoS）保證機制和思想。

2．容錯管理機制不同

AFDX網絡采用基于雙冗余網絡的容錯管理機制，整個AFDX網絡由兩個相同的網絡A和B組成，每個端系統需要分別連接到網絡A和B中的交換機端口上，發送端發送的數據幀將在網絡A和B中獨立地傳輸，接收端分別接收來自網絡A和B的數據幀，根據幀序號去除重復的冗余幀，保持幀序號的唯一性。這樣，在一個網絡中丟失的數據幀可以利用另一個網絡的數據幀來彌補，提高了數據傳輸的可靠性。

TTE網絡容錯包括時鐘同步容錯和數據傳輸容錯兩個方面，時鐘同步容錯采用主動并列運行方法，通過容錯算法得到具有最多同步控制器發送PCF幀的通道，并采用該通道的PCF幀內容來執行時鐘同步算法，即使某個通道發生故障，仍能正確完成時鐘同步任務。數據傳輸容錯采用多通道冗余和備用轉換運行方法，將數據傳輸通道分成工作通道和備用通道，當某個工作通道發生故障不能正常工作時，立即切換到備用通道上，保證數據傳輸的正常工作。

可見，AFDX和TTE網絡的容錯管理機制是不同的，AFDX網絡不存在時鐘同步容錯問題，AFDX網絡的數據傳輸容錯機制采用雙冗余網絡，并且兩個網絡都參與數據傳輸，其數據傳輸容錯表現在傳輸網絡故障和數據幀錯誤兩個方面的容錯，兩個網絡所丟失的幀能夠相互彌補，并通過幀序號去除重復的冗余幀。TTE網絡的數據傳輸容錯機制采用雙冗余通道，兩個通道分為工作通道和備用通道，平時只有工作通道工作，而備用通道不工作，只在工作通道發生故障時才切換到備用通道，其數據傳輸容錯主要表現在傳輸通道故障的容錯，不能對數據幀錯誤進行容錯。