基于分布式可靠性系統的可靠性網絡分析

基于分布式可靠性系統的可靠性網絡分析

可靠性系統是在系統本身部分失效的情況下仍能提供服務的系統。因此，可靠性系統通常采用分布式系統，其中分布式計算機、傳感器和執行器經由網絡彼此交互，如高端汽車上采用的100多個ECU（電子控制單元）中很多ECU都彼此連接。隨著這種分布式可靠性系統（在航空航天、太空或能源工業中也有應用）復雜性和尺寸的增加，網絡變得越來越重要，且需要更加可靠的網絡。原物理上分離的網絡只能針對特定的應用，而以太網能夠將多種應用集成到單個物理網絡中，即具有不同的應用范圍。奧地利TTTech公司一直致力于開發可靠性網絡。主要介紹了TTTech公司開發的可靠性網絡即確定性以太網技術。該確定性以太網結合了時間觸發以太網（SAE AS6802）、音頻/視頻橋接技術以太網和時間敏感網絡等技術。①時間觸發以太網（SAEAS6802）技術將時間觸發通信與事件觸發通信集成。事件觸發意味著消息傳輸不是預先計劃的，但它們傳輸時間點隨系統操作動態輸出。時間觸發以太網技術已經被標準化為SAE AS6802，且其中添加了一些來自ARINC664標準的某些元素。②IEEE802標準化機構設定以太網的使用標準，使其標準化。802.3標準化小組定義了以太網媒體接入層和物理層，而802.11標準化小組定義了以太網交換機行為。音頻/視頻橋接技術增強了以太網的實時能力，但還需要使網絡具有更好的實時性和容錯性能。因此，在音頻/視頻橋接技術以太網中結合時間敏感網絡（TSN），并使其標準化。TSN具有8個標準化項目，能夠解決各領域的不同問題（如時間觸發通信、更高的同步性需求、冗余通信、消息搶占、流量監管和過濾）。

確定性以太網融合了時間觸發以太網（SAE AS6802）標準、IEEE音頻/視頻橋接技術TSN標準，以滿足汽車和工業自動化行業的需求。因此，確定性以太網是一種融合網絡技術，能夠用于端到端的實時約束，具有高容錯和高魯棒性的應用，可以應用于單一的物理網絡以及需要高帶寬的網絡。

刊名：Elektrotechnik& Informationstechnik（英）

刊期：2015年第132期

作者：H.Angelow et al

編譯：趙喚