美國(guó)海軍多年來(lái)一直在作戰(zhàn)系統(tǒng)中使用以太網(wǎng)，但許多其他類型的平臺(tái)也因其易于和經(jīng)濟(jì)的實(shí)施、豐富的硬件支持和性能而轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)。

許多軍事平臺(tái)正在采用GbE作為其骨干平臺(tái)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)。美國(guó)海軍多年來(lái)一直在作戰(zhàn)系統(tǒng)中使用以太網(wǎng)，但許多其他類型的平臺(tái)也因其易于和經(jīng)濟(jì)的實(shí)施、豐富的硬件支持和性能而轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)。其中一些新采用者滿足了全球信息網(wǎng)格（GIG）IPv6要求的要求，但許多采用以太網(wǎng)純粹是由于其優(yōu)點(diǎn)。以太網(wǎng)交換機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的基本要素，以獨(dú)立或可嵌入的格式隨時(shí)可用，涵蓋了從良性辦公室到最苛刻的軍事規(guī)范的所有環(huán)境要求。

為特定應(yīng)用選擇網(wǎng)絡(luò)或交換結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，一個(gè)平臺(tái)上可能采用多種類型來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳性能。主要競(jìng)爭(zhēng)者的特征可以總結(jié)：

串行快速IO –高性能、高數(shù)據(jù)完整性、低延遲交換矩陣，用于機(jī)箱內(nèi)多個(gè)端口的互連。通常，串行 RapidIO 用于 DSP 應(yīng)用的多計(jì)算環(huán)境中。

光纖通道 -–支持同一網(wǎng)絡(luò)上的 SCSI 和 IP 等并發(fā)協(xié)議。它具有靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)于小型系統(tǒng)，無(wú)需交換機(jī)即可進(jìn)行配置。在物理層面上使用光纖提供了固有的電磁效應(yīng)保護(hù)，使其適用于軍事應(yīng)用。光纖通道的主要商業(yè)用途是存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò) （SAN）。

PCI Express –高性能，可擴(kuò)展的串行連接，使用類似PCI的內(nèi)存映射;通常用于連接高速外圍設(shè)備或傳感器;與PCI類似，因?yàn)樗哂锌刂圃L問(wèn)的單個(gè)主站。

以太網(wǎng)–1 Gbps 的高性能

網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已推出，正在推出 10 Gbps;互聯(lián)網(wǎng)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的代名詞。它可以用作從板到板、機(jī)箱之間、系統(tǒng)之間的許多級(jí)別的互連，作為平臺(tái)內(nèi)專用網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然還可以擴(kuò)展到互聯(lián)網(wǎng)或軍方的 GIG。

交換機(jī)性能和互操作性的關(guān)鍵是板載軟件，包括協(xié)議、管理和操作系統(tǒng)。交換機(jī)的功能由 IEEE 物理和信令級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)以及互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組 （IETF） 發(fā)布的用于交換機(jī)交換、路由和管理的評(píng)論請(qǐng)求 （RFC） 控制。交換機(jī)供應(yīng)商通常利用現(xiàn)成的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和商業(yè)生產(chǎn)的協(xié)議軟件為其客戶提供完整的打包產(chǎn)品。然而，對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)行的軍事程序來(lái)說(shuō)，這并不總是理想的解決方案，在這些程序中，客戶可能希望“凍結(jié)”在軟件的特定版本上，但仍能獲得支持，或者有能力將源代碼的有限權(quán)利傳遞給他們的最終客戶。

當(dāng)以太網(wǎng)用于實(shí)時(shí)平臺(tái)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以針對(duì)該平臺(tái)修改時(shí)序和響應(yīng)參數(shù)以實(shí)現(xiàn)性能或確定性，這需要輕松訪問(wèn)源代碼以進(jìn)行修改及其后續(xù)的長(zhǎng)期支持。這方面的一個(gè)例子是生成樹(shù)協(xié)議 （STP），它用于確定通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的消息的最佳路由。當(dāng)建立任何新連接時(shí)，它必須首先偵聽(tīng)并了解網(wǎng)絡(luò)的適用路由，然后再建立其正常運(yùn)行。選擇根網(wǎng)橋（交換機(jī)），然后 STP 使用樹(shù)結(jié)構(gòu)中的最短路由在交換機(jī)之間創(chuàng)建通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的路徑。如果沒(méi)有STP，此路由可能會(huì)創(chuàng)建環(huán)路，從而導(dǎo)致交換機(jī)之間的廣播風(fēng)暴。STP 可能需要幾分鐘才能建立新的路由，然后設(shè)備才能在網(wǎng)絡(luò)上處于活動(dòng)狀態(tài)。為了解決這種延遲，引入了快速生成樹(shù)協(xié)議（RSTP）來(lái)提供

更快速的樹(shù)收斂，但在關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)中的特定情況下，需要更快的重新收斂。

平臺(tái)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，例如可能在裝甲戰(zhàn)車、無(wú)人機(jī) （UAV） 或海軍艦艇的作戰(zhàn)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)，本質(zhì)上是一個(gè)封閉的專用網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)將設(shè)計(jì)有許多冗余路徑，以便在發(fā)生戰(zhàn)斗損壞時(shí)提供增強(qiáng)的生存能力。如果活動(dòng)路徑丟失，等待幾秒鐘讓RSTP重新建立網(wǎng)絡(luò)路由是不可接受的，但是在封閉的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，可以在其正常限制之外更改RSTP的參數(shù)，以提供對(duì)路徑故障的更快響應(yīng)。通過(guò)減少檢測(cè)故障和重新建立網(wǎng)絡(luò)路由的時(shí)間，可以定制平臺(tái)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)以滿足特定平臺(tái)的關(guān)鍵性要求，同時(shí)仍保留以太網(wǎng)提供的經(jīng)濟(jì)性和易用性。

訪問(wèn)交換機(jī)源代碼和快速更改以適應(yīng)特定客戶要求的能力都是成功定制商業(yè)技術(shù)以適應(yīng)軍事計(jì)劃有時(shí)獨(dú)特要求的基本要素。認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，GE Fanuc推出了OpenWare，這是一個(gè)交換機(jī)管理包，由內(nèi)部編寫

的模塊和開(kāi)源模塊混合配置而成，為其支持IPv4和IPv6的新系列NETernity以太網(wǎng)交換機(jī)提供完整的協(xié)議，管理和操作系統(tǒng)套件。RM922C 是一款 6U VME 格式的 24 端換機(jī)。

利用商業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)所能提供的最佳優(yōu)勢(shì)對(duì)軍事項(xiàng)目有很多好處。它意味著更低的開(kāi)發(fā)成本、更快的部署時(shí)間和更低的風(fēng)險(xiǎn)。然而，有時(shí)為了滿足最嚴(yán)格的軍事要求，最好需要更好。以太網(wǎng)交換機(jī)使用久經(jīng)考驗(yàn)的技術(shù)，可以在安全性、時(shí)間敏感性和故障安全操作比商業(yè)交換機(jī)更關(guān)鍵的方面進(jìn)行改進(jìn)。但這需要訪問(wèn)和修改交換機(jī)源代碼的能力。提供這一點(diǎn)只會(huì)有助于增強(qiáng)以太網(wǎng)在更廣泛的關(guān)鍵和戰(zhàn)略軍事平臺(tái)中的采用

，其中許多平臺(tái)今天仍在使用專有解決方案。

審核編輯：郭婷