2.4 AFDX与TTE比较

AFDX和TTE网络都在传统以太网技术的基础上，经过技术改造来支持对实时性、确定性和可靠性等网络传输特性要求较高的安全关键型应用，同时保留了以太网的高速化、简单化、低成本以及商业化等优点。

AFDX和TTE网络都是全双工交换式以太网，由于不存在介质访问冲突问题，因此也就不需要介质访问控制协议及相关机制，它们只是保留了基本的以太网帧格式，并根据需要做了适当的调整。

虽然AFDX和TTE网络都提供对实时性、确定性和可靠性等网络传输特性的支持，但它们在设计思想和实现机制上存在一定的差别，主要表现在如下两个方面。

1．实时保证机制不同

AFDX网络采用基于虚链路的数据传输机制，将物理链路划分为多个虚链路，以时分复用方式来共享一条物理链路。每个虚链路都规定了最大帧长度>Lmax和最小帧间隔BAG等传输控制参数，使得每个虚链路上传输数据帧的时间是确定的。虚链路是由AFDX端系统定义和管理的，并预先在交换机上进行虚链路设置，建立虚链路与端口对照表或路由表。在发送数据时，发送端将虚链路号封装在数据帧中，交换机则根据数据帧中的虚链路号来查找相对应的交换机端口，而不是根据数据帧中的MAC地址，并且AFDX网络中的带宽管理、抖动控制、冗余管理等特殊机制也是针对虚链路来设计和实施的。因此，虚链路是AFDX网络实现实时性、确定性和可靠性等网络传输特性的基础。AFDX网络通过采样端口、队列端口和SAP端口等三种消息端口，分别支持单条消息、连续消息以及SAP消息的传输业务，并根据消息端口类型及传输控制参数来分配和管理其缓冲区空间。

TTE网络采用基于虚链路的数据传输机制，这主要是为了兼容AFDX传输业务。与AFDX网络不同的是，TTE网络是按照传输业务类别来提供实时保证的，TTE网络将传输业务分成时间触发（TT）数据和事件触发（ET）数据两类，并采取不同的实时保证机制。TT数据对实时性和确定性有严格的要求，传输优先级最高，采用基于时间触发的数据传输机制，通过时钟同步控制协议在全网内建立统一的全局时钟，在全网时钟同步的基础上，按照事先制定的调度规则及时间点来触发TT数据的传输。ET数据对实时性和确定性要求较低或无要求，并进一步分为RC数据和BE数据两种，分别对应于AFDX网络和传统以太网的传输业务，其中BE数据传输优先级最低。发送端根据不同类别的传输业务生成相应类别的TTE帧，而TTE交换机和接收端将根据不同的数据帧类型采用不同的处理机制和算法，TT帧不需要排队等待，将立即得到转发或处理，采用的是抢占机制；RC帧需要排队等待，将产生一定的传输延迟和抖动，采用令牌桶算法来管理RC帧队列；BE帧是利用传输TT帧和RC帧所剩余的带宽进行传输，不保证其传输延迟和可靠性。

可见，AFDX的传输业务划分比较简单，主要根据消息端口类型及传输控制参数来分配和管理缓冲区空间，满足数据通信的实时性和确定性要求，在实现上比较简单易行。TTE网络的实时保证能力主要体现在TT传输业务上，通过时钟同步机制实现更加精细的实时传输控制，而RC和BE传输业务主要为了与AFDX网络和传统以太网的传输业务相兼容。因此，TTE网络的传输业务是AFDX的超集，实现机制比较复杂。实际上，TTE网络的实时保证机制借鉴了区分服务、综合服务等网络协议的服务质量（QoS）保证机制和思想。

2．容错管理机制不同

AFDX网络采用基于双冗余网络的容错管理机制，整个AFDX网络由两个相同的网络A和B组成，每个端系统需要分别连接到网络A和B中的交换机端口上，发送端发送的数据帧将在网络A和B中独立地传输，接收端分别接收来自网络A和B的数据帧，根据帧序号去除重复的冗余帧，保持帧序号的唯一性。这样，在一个网络中丢失的数据帧可以利用另一个网络的数据帧来弥补，提高了数据传输的可靠性。

TTE网络容错包括时钟同步容错和数据传输容错两个方面，时钟同步容错采用主动并列运行方法，通过容错算法得到具有最多同步控制器发送PCF帧的通道，并采用该通道的PCF帧内容来执行时钟同步算法，即使某个通道发生故障，仍能正确完成时钟同步任务。数据传输容错采用多通道冗余和备用转换运行方法，将数据传输通道分成工作通道和备用通道，当某个工作通道发生故障不能正常工作时，立即切换到备用通道上，保证数据传输的正常工作。

可见，AFDX和TTE网络的容错管理机制是不同的，AFDX网络不存在时钟同步容错问题，AFDX网络的数据传输容错机制采用双冗余网络，并且两个网络都参与数据传输，其数据传输容错表现在传输网络故障和数据帧错误两个方面的容错，两个网络所丢失的帧能够相互弥补，并通过帧序号去除重复的冗余帧。TTE网络的数据传输容错机制采用双冗余通道，两个通道分为工作通道和备用通道，平时只有工作通道工作，而备用通道不工作，只在工作通道发生故障时才切换到备用通道，其数据传输容错主要表现在传输通道故障的容错，不能对数据帧错误进行容错。