A380 AFDX架构

来源：百度文库编辑：超级军网时间：2024/04/29 06:27:47

A380总体结构

AFDX交换机

网关和做动器连接

A380总体结构

AFDX交换机

网关和做动器连接

{:cha:}为了避免有人问，还是直接先贴出来吧...
AFDX通过采用电信标准的异步传输模式（ATM）概念来解决 IEEE802.3 以太网的缺陷。
　　AFDX 的主要方面如下：
　　1. 网络：多终端的不同参数通过一个配置表，这个配置表在启动时加载入交换机。
　　2. 全双工：物理互连媒质是双绞线，它发送和接收通道是分开的。
　　3. 交换网络：网络采用星形布局结构，管理方便、容易扩展，星型网络虽然需要的线缆比总线型多，但布线和连接器比总线型的要便宜。此外，星型拓扑可以通过级联的方式很方便的将网络扩展到很大的规模。每一个交换机最多能连接 24 个终端。而交换机又可以通过级联来构建更大的网络。
　　4. 特定性：网络通过采用虚拟链路和固定带宽，采用特定的、点对点的网络（该网络是模拟确定性，点对点网络，通过使用虚拟链路，并保证带宽。）。
　　5. 冗余性：双网络提供了比单通设计具有更高的可靠性。
　　6. 性能：这个网络使用 10Mbps 或者 100Mbps。默认的模式是 100Mbps。
　　交换式以太网是根据提高以太网的传输效率，尽可能的减少总线竞争这个思想开发出来的新型以太网。它采用星形布线方式，所有节点都分别连接到一个交换式集线器的端口上，交换式集线器内置一个复杂的交换阵列，任何两个端口之间都可以建立起一个传输信道，以标称传输速度、传输数据。优点是不存在总线竞争，能显著的提高系统的传输效率，缺点不易控制最大传输时延。
　　AFDX 总线主要包含了 End System（终端），Switch（交换机），Link（链路）。它是基于一种网络概念而不是通常所说的总线形式，在这个网络上有交换机和终端两种设备，终端之间的数据信息交换是通过 VL（虚拟链路）进行的，VL 起到了从一个唯一的源端到一个或多个目的端逻辑上的单向链接，且任意一个虚拟链路只能有一个源端。
　　航空电子系统：它是飞机上传统的航空电子系统，象飞行控制计算机、全球定位系统、疲劳监测系统等。航空电子计算机系统为航空电子系统提供了计算环境，由端节点实现航空电子系统与AFDX 的连接。
　　AFDX 端节点：为航空电子系统与 AFDX 的连接提供了“接口”，每一航空电子系统的端节点接口保证了与其它航空电子系统安全、可靠的数据交换，该接口向各种航空电子系统提供了应用程序接口（API），保证了各设备之间通过简单的消息接口实现通讯。
　　AFDX 互连器：它是一个全双工交换式以太网互联装置，它包含一个网络切换开关，实现以太网消息帧到达目的节点，该网络切换技术是基于传统的 ARINC 429 单向消息传输、点对点和MIL-STD-1553 总线技术。
　　正如图 1 所示，由两个端节点为三个航空电子系统提供了通讯接口。第三个端节点为网关应用提供接口，实际上，它是为航空电子系统与外部的 IP 网络节点提供了通讯路径，外部的 IP 网络节点可以是数据传输或采集设备。
　　由于目前广泛使用的以太网为半双工方式结构，没有中央控制计算机，从理论上讲，信息包的重复传输中的碰撞是不可避免的，而碰撞导致延迟，严重时导致信息包无法传输出去。这种情况在航空电子数据网络系统中是不可接受的，这就要求在 AFDX 的实现中，摆脱系统碰撞的限制，每个信息包到达目的节点的最大时间是已知的。
　　全双工交换式以太网的目标就是要消除碰撞，以及消除信息包从发送者到接收者的不确定时间。其实现方法是在网络系统中设置全双工交换机，作为数据信息交换中心枢纽，每个航空电子系统、自动驾驶仪、平显等直接连接到全双工的交换机，该交换机包括两个线对，一对用于发送（Tx），一对用于接收（Rx），交换机具有用于发送和接收的信息包的缓冲区。

thanks a lot!

潜力贴

有图都没有动力贴。

搞个PPT贴出来不错的。

很奇怪啊，图床上看这个图是好的啊

请教几个问题：

1. AFDX从一个ES到另一个ES传输的数据，是构建一条综合了全部信息的VL好呢，还是按照类型（比如事件和条件周期）或功能构建两条或多条VL好呢？换言之，相同两点间同向的数据传输，一条和数条VL的效果是否完全一致？

2. 所谓的“配置表在启动时加载入交换机”是指每次启动时的动态加载？还是初次启动前的固化？另外，据我所知，ES和SW似乎应分别具备不同需求的配置表

3. 关于网络布线，一般常用的超五类线能否满足机上电磁兼容性的要求？这方面您有什么建议？

4. 我们在1553B上的工程余量一般是50%甚至更多，您认为AFDX的带宽工程余量多少可确保总线的稳定性？当然目前应该没有那么大的传输量，但不知是否有此方面的工程测试数据结果

谢谢

看不到图啊，

别忘记这帖啊，7L都是偶在应用中遇到的问题，希望可以探讨一下

另：求CAN总线的科普

回复 7# roberto632

AFDX并没有规定非常严格，如何组织VL 是应用厂商的事情，自己能联通就ok，一般是不会选择非常复杂的方式的，多数是悬在fixed link，就是固定的ES和VL对应关系表，通信前初始化vl，算法因厂商和应用不同各异，同样的节点之间，多条vlink一般用于HA，或者link aggregation。

交换机设计是厂商自己的事，没有标准，配置表一般用config and changed 配置和变更管理工具写入，格式也并没有固定的或者协议规定的，可以自行实现，处于可靠性考虑，大多数航电厂商都选择冗余的flash来存储这些文件。

飞机上一般是用融合的cable，可以理解为大对数电缆，是一种变形的超5类，而且和其他信号都捆绑在一起的，所以一般是STP就是屏蔽的双绞线，目前的发展是大量使用光纤，所以布线是光纤和STP共存

工程余量是一个中国特色词汇，老美叫置信度设计，1553B本质上并不实时，而且带宽很小，误码率高，所以需要置信度设计，就是中国说的高余量设计。
AFDX本身传输是完全可判定的，如果能传出去就一定不会阻塞，所以很难有你说的这个余量的说法
民机上带宽是足够的，前提是没有新业务系统。但是考虑到未来发展一般要有余量
所以afdxswith都会富余一些接口，也不是两个switch就足够，参看我前面的图，不过这个图好像有问题，点击属性直接去图床上看吧

回复 7# roberto632

AFDX并没有规定非常严格，如何组织VL 是应用厂商的事情，自己能联通就ok，一般是不会选择非常复杂的方式的，多数是悬在fixed link，就是固定的ES和VL对应关系表，通信前初始化vl，算法因厂商和应用不同各异，同样的节点之间，多条vlink一般用于HA，或者link aggregation。

交换机设计是厂商自己的事，没有标准，配置表一般用config and changed 配置和变更管理工具写入，格式也并没有固定的或者协议规定的，可以自行实现，处于可靠性考虑，大多数航电厂商都选择冗余的flash来存储这些文件。

飞机上一般是用融合的cable，可以理解为大对数电缆，是一种变形的超5类，而且和其他信号都捆绑在一起的，所以一般是STP就是屏蔽的双绞线，目前的发展是大量使用光纤，所以布线是光纤和STP共存

工程余量是一个中国特色词汇，老美叫置信度设计，1553B本质上并不实时，而且带宽很小，误码率高，所以需要置信度设计，就是中国说的高余量设计。
AFDX本身传输是完全可判定的，如果能传出去就一定不会阻塞，所以很难有你说的这个余量的说法
民机上带宽是足够的，前提是没有新业务系统。但是考虑到未来发展一般要有余量
所以afdxswith都会富余一些接口，也不是两个switch就足够，参看我前面的图，不过这个图好像有问题，点击属性直接去图床上看吧

hillsboro 发表于 2010-1-26 11:08

非常感谢

问第一个问题的主要原因并不是目前能用到几十M的带宽，而是某些VL单帧的字节数已经达到上限的80%，怀疑一些问题是否与此有关

第三个问题算是前瞻一点的，AFDX目前确实与其他信号并存的，所以实质还是屏蔽双绞线。只是偶想如果超五类能够满足要求，可以节约很多重量……

不过目前我们并没有发现1553B像RS422那样有太高的误码率，也许是因为周期数据较多的缘故

目前24端口的SW应该是够用，但如果所有航电系统都改用AFDX，那么两个SW级联也应该不够

再次感谢

如果图能看见就完美了...

回复 11# roberto632

VL怎么还那么大啊，航空数据多数是命令响应关系的，民用飞机的数据量不会很大的。

超五类也节约不了什么重量，机上cabling都要做铠装和温度补偿，所以不会轻

实验室内测试当然不会有误码率，要不那也太可怕了，还怎么上飞机了

FC的架构和这个很类似，把以太网switch换成FC switch而已，F35 是两台32口FCswitch

hillsboro 发表于 2010-1-27 09:18

呵呵，我可没说是民用飞机哦……目前单条VL的长度突破了6k Bytes，而且各类数据混杂，确实比较头大，连选择队列还是采样都拿捏不定

重新划分VL的话软件工作量蛮大的，时间也很紧了，所以如果能确定不是AFDX带来的问题，这里就不想做改动了

过度专业了吧，楼主什么单位什么工作？

A380 的总体网络架构,boing 787 也差不多

好文章，学习ing

完全！看不懂！
太专业咯！
这样的同志肯定是越多越好！呵呵
祖国的栋梁啊

这是要开网吧啊…

hillsboro, tous ces documents sont de propriétaire Airbus, si vous arrivez à vous procurer de tel document, c'est que vous avez accès au réseau Airbus, ceci veut dire que vous avez également signé la clause de confidentialité.

Je vous conseille de retirer ces captures immédiatement.

Nathalie et Juan travaillent chez EDYNR2, il n'est pas difficile de trouver par qui et quand ces documents ont été récupérés.

Vouloir partager des informations est une bonne chose, mais il faut néanmoins rester dans le cadre légal.

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Je vous conseille de retirer ces captures immédiatement.

Nathalie et Juan travaillent chez EDYNR2, il n'est pas difficile de trouver par qui et quand ces documents ont été récupérés.

Vouloir partager des informations est une bonne chose, mais il faut néanmoins rester dans le cadre légal.

呼，今天总算解决问题了……结果不仅彻底重组了VL结构，而且连底层驱动都重写了……

又看了一下LZ的图，IMA应该指的是整个航空电子架构，图中标注的地方一般应写作IPC或者ICP吧？

再问一下，A380仍然采用LRU么？IMA结构应该实现LRM吧

还有就是A380的系统重构功能是如何实现的？也就是说如何给软件划分硬件资源

IMA 后面那个，gateway 这个是一个路由器而已，和ICP原理不同，ICP里面包含FC switch ，我指F35
的。 LRU 还是LRM 看维修公司和航空公司的service 协议，一般还是LRU的。

系统重构通过config and change 工具阿， A380是民航机阿，几乎不会涉及到重构阿。
你不是都作交换机的驱动了吗，交换机驱动给端点os 提供api，软件通过api 来管理交换机，其实就是发一些特殊的祯格式，当然要在授权的前提下。

系统被初始config以后，配置分几种
1）fixed 参数，不能修改的，只能用config工具修改
2）overridder的参数，可以修改，可以覆盖原来的配置，但是有些可以超越原来的界限，有些不能
3）option，config工具不管，应用软件自己改

api里一般包含，申请Vlink，探测vlink状态，write，read 等等

不懂

hillsboro1 发表于 2010-3-4 13:41

非常感谢，有点明白驱动原理了

前面没说清楚，我并没有写驱动，是做硬件的人写的。我是做系统设计的，所以对应用层以下的还在了解和学习，见笑

AFDX 配置工具