以太网交换机源代码内部

美国海军多年来一直在作战系统中使用以太网，但许多其他类型的平台也因其易于和经济的实施、丰富的硬件支持和性能而转向以太网。

许多军事平台正在采用GbE作为其骨干平台内网络。美国海军多年来一直在作战系统中使用以太网，但许多其他类型的平台也因其易于和经济的实施、丰富的硬件支持和性能而转向以太网。其中一些新采用者满足了全球信息网格（GIG）IPv6要求的要求，但许多采用以太网纯粹是由于其优点。以太网交换机是网络的基本要素，以独立或可嵌入的格式随时可用，涵盖了从良性办公室到最苛刻的军事规范的所有环境要求。

为特定应用选择网络或交换结构很复杂，一个平台上可能采用多种类型来实现最佳性能。主要竞争者的特征可以总结：

串行快速IO –高性能、高数据完整性、低延迟交换矩阵，用于机箱内多个端口的互连。通常，串行 RapidIO 用于 DSP 应用的多计算环境中。

光纤通道 -–支持同一网络上的 SCSI 和 IP 等并发协议。它具有灵活的拓扑结构，对于小型系统，无需交换机即可进行配置。在物理层面上使用光纤提供了固有的电磁效应保护，使其适用于军事应用。光纤通道的主要商业用途是存储区域网络 （SAN）。

PCI Express –高性能，可扩展的串行连接，使用类似PCI的内存映射;通常用于连接高速外围设备或传感器;与PCI类似，因为它具有控制访问的单个主站。

以太网–1 Gbps 的高性能

网络现已推出，正在推出 10 Gbps;互联网和知识产权的代名词。它可以用作从板到板、机箱之间、系统之间的许多级别的互连，作为平台内专用网络，当然还可以扩展到互联网或军方的 GIG。

交换机性能和互操作性的关键是板载软件，包括协议、管理和操作系统。交换机的功能由 IEEE 物理和信令级别标准以及互联网工程任务组 （IETF） 发布的用于交换机交换、路由和管理的评论请求 （RFC） 控制。交换机供应商通常利用现成的实时操作系统和商业生产的协议软件为其客户提供完整的打包产品。然而，对于长期运行的军事程序来说，这并不总是理想的解决方案，在这些程序中，客户可能希望“冻结”在软件的特定版本上，但仍能获得支持，或者有能力将源代码的有限权利传递给他们的最终客户。

当以太网用于实时平台内网络时，可以针对该平台修改时序和响应参数以实现性能或确定性，这需要轻松访问源代码以进行修改及其后续的长期支持。这方面的一个例子是生成树协议 （STP），它用于确定通过网络的消息的最佳路由。当建立任何新连接时，它必须首先侦听并了解网络的适用路由，然后再建立其正常运行。选择根网桥（交换机），然后 STP 使用树结构中的最短路由在交换机之间创建通过网络的路径。如果没有STP，此路由可能会创建环路，从而导致交换机之间的广播风暴。STP 可能需要几分钟才能建立新的路由，然后设备才能在网络上处于活动状态。为了解决这种延迟，引入了快速生成树协议（RSTP）来提供

更快速的树收敛，但在关键网络中的特定情况下，需要更快的重新收敛。

平台内网络，例如可能在装甲战车、无人机 （UAV） 或海军舰艇的作战系统上实现的网络，本质上是一个封闭的专用网络。该网络将设计有许多冗余路径，以便在发生战斗损坏时提供增强的生存能力。如果活动路径丢失，等待几秒钟让RSTP重新建立网络路由是不可接受的，但是在封闭的网络环境中，可以在其正常限制之外更改RSTP的参数，以提供对路径故障的更快响应。通过减少检测故障和重新建立网络路由的时间，可以定制平台内网络以满足特定平台的关键性要求，同时仍保留以太网提供的经济性和易用性。

访问交换机源代码和快速更改以适应特定客户要求的能力都是成功定制商业技术以适应军事计划有时独特要求的基本要素。认识到这一点，GE Fanuc推出了OpenWare，这是一个交换机管理包，由内部编写

的模块和开源模块混合配置而成，为其支持IPv4和IPv6的新系列NETernity以太网交换机提供完整的协议，管理和操作系统套件。RM922C 是一款 6U VME 格式的 24 端换机。

利用商业技术基础所能提供的最佳优势对军事项目有很多好处。它意味着更低的开发成本、更快的部署时间和更低的风险。然而，有时为了满足最严格的军事要求，最好需要更好。以太网交换机使用久经考验的技术，可以在安全性、时间敏感性和故障安全操作比商业交换机更关键的方面进行改进。但这需要访问和修改交换机源代码的能力。提供这一点只会有助于增强以太网在更广泛的关键和战略军事平台中的采用

，其中许多平台今天仍在使用专有解决方案。

审核编辑：郭婷