Avionics Full-Duplex Switched Ethernet
એવિઓનિક્સ ફુલ-ડુપ્લેક્સ સ્વિચ્ડ ઇથરનેટ (એ. એફ. ડી. એક્સ.), જેને એ. આર. આઈ. એન. સી. 664 પણ કહેવાય છે, તે એક ડેટા નેટવર્ક છે, જે આંતરરાષ્ટ્રીય વિમાન ઉત્પાદક એરબસ દ્વારા સલામતી-નિર્ણાયક કાર્યક્રમો માટે પેટન્ટ કરવામાં આવ્યું છે, જે સેવાની નિર્ધારિત ગુણવત્તા (ક્યુ. ઓ. એસ.) પૂરી પાડતી વખતે સમર્પિત બેન્ડવિડ્થનો ઉપયોગ કરે છે. એ. એફ. ડી. એક્સ. એ એરબસ દ્વારા વિશ્વભરમાં નોંધાયેલ ટ્રેડમાર્ક છે. એ. એફ. ડી. એક્સ. ડેટા નેટવર્ક વ્યાવસાયિક ઓફ-ધ-શેલ્ફ (સી. ઓ. ટી. એસ.) ઘટકોનો ઉપયોગ કરીને ઇથરનેટ ટેકનોલોજી પર આધારિત છે. એ. એફ. ડી. એક્સ. ડેટા નેટવર્ક એ એ. આર. આઈ. એન. સી. સ્પષ્ટીકરણ 664 ભાગ 7નું ચોક્કસ અમલીકરણ છે, જે ભાગ 1 અને 2 દીઠ આઈ. ઈ. ઈ. ઈ. 802.3 નેટવર્કનું પ્રોફાઇલ કરેલું સંસ્કરણ છે, જે વ્યાખ્યાયિત કરે છે કે ભાવિ પેઢીના એરક્રાફ્ટ ડેટા નેટવર્ક્સ (એ. ડી. એન.) માટે વ્યવસાયિક ઓફ-ધ-શેલ્ફ નેટવર્કિંગ ઘટકોનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવામાં આવશે. એ. એફ. ડી. એક્સ. ડેટા નેટવર્કના છ પ્રાથમિક પાસાઓમાં ફુલ ડુપ્લેક્સ, રિડન્ડન્સી, ડિટર્નિઝમ, હાઇ સ્પીડ પરફોર્મન્સ, સ્વિચ્ડ અને પ્રોફાઇલ નેટવર્કનો સમાવેશ થાય છે. ઘણા વ્યાપારી વિમાનો સલામતી-નિર્ણાયક કાર્યક્રમો માટે 1977માં વિકસિત એ. આર. આઈ. એન. સી. 429 ધોરણનો ઉપયોગ કરે છે. એ. આર. આઈ. એન. સી. 429 એક જ ટ્રાન્સમીટર અને વીસ રીસીવરો સાથે એક દિશાની બસનો ઉપયોગ કરે છે. ડેટા વર્ડમાં 32 બિટ્સ હોય છે જે દ્વિધ્રુવીય રીટર્ન-ટુ-ઝીરો મોડ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરીને ટ્વિસ્ટેડ જોડી કેબલ પર સંચારિત થાય છે. પ્રસારણની બે ઝડપ હોય છેઃ ઉચ્ચ ઝડપ 100 kbit/s પર અને નીચી ઝડપ 12.5 kbit/s પર ચાલે છે. એઆરઆઈએનસી 429 એવી રીતે કામ કરે છે કે તેનું સિંગલ ટ્રાન્સમીટર પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ જોડાણમાં સંદેશાવ્યવહાર કરે છે, આમ નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં વાયરિંગની જરૂર પડે છે જે વધારાના વજન જેટલું છે. બોઇંગ દ્વારા 777 માટે રજૂ કરાયેલ અન્ય ધોરણ, એ. આર. આઈ. એન. સી. 629 એ 2 એમ. બી. ટી./સે. સુધીની વધેલી ડેટા ઝડપ પૂરી પાડી હતી અને મહત્તમ 120 ડેટા ટર્મિનલ્સને મંજૂરી આપી હતી. આ એડીએન બસ નિયંત્રકનો ઉપયોગ કર્યા વિના કાર્ય કરે છે, જેનાથી નેટવર્ક માળખાની વિશ્વસનીયતામાં વધારો થાય છે. ખામી એ છે કે તેમાં કસ્ટમ હાર્ડવેરની જરૂર પડે છે જે વિમાનમાં નોંધપાત્ર કિંમત ઉમેરી શકે છે. આ કારણે, અન્ય ઉત્પાદકોએ ખુલ્લેઆમ એઆરઆઈએનસી 629 ધોરણનો સ્વીકાર કર્યો ન હતો. એ. એફ. ડી. એક્સ. ને આગામી પેઢીના વિમાન ડેટા નેટવર્ક તરીકે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું. IEEE 802.3 સમિતિ (સામાન્ય રીતે ઇથરનેટ તરીકે ઓળખાય છે) ના ધોરણોને આધારે વ્યાવસાયિક ઓફ-ધ-શેલ્ફ હાર્ડવેરને ખર્ચ અને વિકાસના સમયને ઘટાડવાની મંજૂરી આપે છે. એ. એફ. ડી. એક્સ એ એ. આર. આઈ. એન. સી. સ્પષ્ટીકરણ 664 ભાગ 7 દ્વારા વ્યાખ્યાયિત નિર્ધારક ઇથરનેટનું એક અમલીકરણ છે. એ. એફ. ડી. એક્સ. એ એરબસ ઇન્ડસ્ટ્રીઝ દ્વારા એ380 માટે વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, શરૂઆતમાં ફ્લાઇટ-બાય-વાયર સિસ્ટમ વિકાસ માટે વાસ્તવિક સમયની સમસ્યાઓનું સમાધાન કરવા માટે. બહુવિધ સ્વીચોને કાસ્કેડ સ્ટાર ટોપોલોજીમાં એકસાથે જોડી શકાય છે. આ પ્રકારનું નેટવર્ક વાયર રનને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે, આમ વિમાનનું વજન. વધુમાં, એ. એફ. ડી. એક્સ. સેવાની ગુણવત્તા અને ડ્યુઅલ લિંક રિડન્ડન્સી પ્રદાન કરી શકે છે. એ380ના અનુભવને આધારે, એરબસ એ350 એ. એફ. ડી. એક્સ. નેટવર્કનો પણ ઉપયોગ કરે છે, જેમાં એવિયોનિક્સ અને રોકવેલ કોલિન્સ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલી સિસ્ટમો છે. બોઇંગ 787 ડ્રીમલાઇનર પર કોપર ઇન્ટરકનેક્શનને બદલે ફાઇબર ઓપ્ટિકનો ઉપયોગ કરીને એ. ડી. એફ. એક્સ. નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. એરબસ અને તેની મૂળ કંપની ઇ. એ. ડી. એસ. એ ઇ. એ. ડી. એસ. ટેકનોલોજી લાઇસન્સિંગ પહેલ દ્વારા એ. એફ. ડી. એક્સ. લાઇસન્સ ઉપલબ્ધ કરાવ્યા છે, જેમાં સેલેક્સ ઇ. એસ. અને વેક્ટર ઇન્ફોર્મેટિક જી. એમ. બી. એચ. સાથેના કરારો સામેલ છે. એ. એફ. ડી. એક્સ. એ. એફ. ડી. એક્સ. ની ઝાંખી IEEE 802.3 ઇથરનેટની ખામીઓને દૂર કરવા માટે ટેલિકોમ ધોરણોમાંથી ટોકન બકેટ, એસિંક્રોનસ ટ્રાન્સફર મોડ (એ. ટી. એમ.) જેવી વિભાવનાઓ અપનાવી હતી. ઇથરનેટમાં પહેલેથી જ જોવા મળતા એટીએમમાંથી મુખ્ય ઘટકો ઉમેરીને અને વિવિધ વિકલ્પોના સ્પષ્ટીકરણને મર્યાદિત કરીને, બાંયધરીકૃત બેન્ડવિડ્થ અને સેવાની ગુણવત્તા (ક્યુ. ઓ. એસ.) પ્રદાન કરતું અત્યંત વિશ્વસનીય પૂર્ણ-ડુપ્લેક્સ નિર્ધારક નેટવર્ક બનાવવામાં આવે છે. પૂર્ણ-ડુપ્લેક્સ ઇથરનેટના ઉપયોગ દ્વારા, પ્રસારણ અથડામણની શક્યતા દૂર થાય છે. નેટવર્કની રચના એવી રીતે કરવામાં આવી છે કે તમામ મહત્વપૂર્ણ ટ્રાફિકને ક્યુ. ઓ. એસ. નીતિઓનો ઉપયોગ કરીને પ્રાથમિકતા આપવામાં આવે છે જેથી ડિલિવરી, વિલંબ અને ઝપાઝપી બધા સેટ પરિમાણોમાં હોવાની ખાતરી આપે છે. એક અત્યંત બુદ્ધિશાળી સ્વીચ, જે એ. એફ. ડી. એક્સ. નેટવર્ક માટે સામાન્ય છે, તે ટ્રાન્સમિશન અને રિસેપ્શન પેકેટોને બફર કરવામાં સક્ષમ છે. ટ્વિસ્ટેડ જોડી અથવા ફાઇબર ઓપ્ટિક કેબલ્સના ઉપયોગ દ્વારા, ફુલ-ડુપ્લેક્સ ઇથરનેટ ડેટાને પ્રસારિત કરવા અને પ્રાપ્ત કરવા માટે બે અલગ-અલગ જોડી અથવા સ્ટ્રેન્ડનો ઉપયોગ કરે છે. એએફડીએક્સ ઉચ્ચ ડેટા અખંડિતતા અને નિર્ધારિત સમય પ્રદાન કરવા માટે પ્રમાણભૂત ઇથરનેટનું વિસ્તરણ કરે છે. વધુમાં સિસ્ટમની અખંડિતતામાં સુધારો કરવા માટે નેટવર્કની બિનજરૂરી જોડીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે (જોકે વર્ચ્યુઅલ લિંકને માત્ર એક અથવા બીજા નેટવર્કનો ઉપયોગ કરવા માટે ગોઠવી શકાય છે). તે નીચેના OSI સંદર્ભ મોડેલ સ્તરો પર આંતરસંચાલિત કાર્યાત્મક તત્વોને સ્પષ્ટ કરે છેઃ ડેટા લિંક (MAC અને વર્ચ્યુઅલ લિંક એડ્રેસિંગ કન્સેપ્ટ); નેટવર્ક (IP અને ICMP); પરિવહન (UDP અને વૈકલ્પિક રીતે TCP) એપ્લિકેશન (નેટવર્ક) (નમૂના, કતાર, SAP, TFTP અને SNMP). એ. એફ. ડી. એક્સ. નેટવર્કના મુખ્ય ઘટકો છેઃ એ. એફ. ડી. એક્સ. એન્ડ સિસ્ટમ્સ એ. એફ. ડી. એક્સ. એ. એફ. ડી. એક્સ. લિંક્સને સ્વિચ કરે છે વર્ચ્યુઅલ લિંક્સ એ. એફ. ડી. એક્સ. નેટવર્કનું કેન્દ્રિય લક્ષણ તેની વર્ચ્યુઅલ લિંક્સ (વી. એલ.) છે. એક અમૂર્તમાં, વી. એલ. ને એક સ્રોત અને એક અથવા વધુ સ્થળો સાથે એ. આર. આઈ. એન. સી. 429 શૈલીના નેટવર્ક તરીકે કલ્પના કરવી શક્ય છે. વર્ચ્યુઅલ લિંક્સ એ સ્રોત એન્ડ-સિસ્ટમથી તમામ ડેસ્ટિનેશન એન્ડ-સિસ્ટમ્સ સુધીના એકદિશાત્મક તર્ક માર્ગો છે. પરંપરાગત ઇથરનેટ સ્વીચ જે ઇથરનેટ ડેસ્ટિનેશન અથવા MAC એડ્રેસ પર આધારિત ફ્રેમને સ્વિચ કરે છે તેનાથી વિપરીત, AFDX રૂટ પેકેટો વર્ચ્યુઅલ લિંક ID નો ઉપયોગ કરે છે, જે ઇથરનેટ ફ્રેમમાં MAC ડેસ્ટિનેશન એડ્રેસની જેમ AFDX ફ્રેમમાં સમાન સ્થિતિમાં વહન કરવામાં આવે છે. જો કે, એ. એફ. ડી. એક્સ. ના કિસ્સામાં, આ વર્ચ્યુઅલ લિંક આઇ. ડી. ભૌતિક ગંતવ્યને બદલે વહન કરેલા ડેટાને ઓળખે છે. વર્ચ્યુઅલ લિંક ID એ 16-બીટ સહી વગરનું પૂર્ણાંક મૂલ્ય છે જે સતત 32-બીટ ક્ષેત્રને અનુસરે છે. આ સ્વીચો આવનારી ફ્રેમને એક અને માત્ર એક, અંતિમ પ્રણાલીથી પૂર્વનિર્ધારિત અંતિમ પ્રણાલીઓના સમૂહ સુધી પહોંચાડવા માટે રચવામાં આવી છે. દરેક વર્ચ્યુઅલ લિંકમાં જોડાયેલી એક અથવા વધુ રિસીવિંગ એન્ડ સિસ્ટમ્સ હોઈ શકે છે. દરેક વર્ચ્યુઅલ લિંકને સિસ્ટમ ઇન્ટિગ્રેટર દ્વારા વ્યાખ્યાયિત બેન્ડવિડ્થની કુલ રકમ સાથે સમર્પિત બેન્ડવિડ્થ [તમામ વી. એલ. બેન્ડવિડ્થ ફાળવણી અંતર (બીએજી) દર x એમટીયુનો સરવાળો] ફાળવવામાં આવે છે. જો કે, કુલ બેન્ડવિડ્થ નેટવર્ક પર ઉપલબ્ધ મહત્તમ બેન્ડવિડ્થ કરતાં વધી શકતી નથી. તેથી દ્વિ-દિશાત્મક સંદેશાવ્યવહાર માટે પૂરક વી. એલ. ના સ્પષ્ટીકરણની જરૂર હોવી જોઈએ. નેટવર્કમાં ડિઝાઇન કરેલ મહત્તમ ટ્રાફિક છે તેની ખાતરી કરવા માટે દરેક વી. એલ. સ્પષ્ટીકરણમાં સ્થિર છે, તેથી નિર્ધારકતા. ઉપરાંત સ્વીચ, જેમાં વી. એલ. રૂપરેખાંકન કોષ્ટક લોડ કરેલું હોય, તે કોઈપણ ભૂલભરેલા ડેટા ટ્રાન્સમિશનને નકારી શકે છે જે અન્યથા નેટવર્કની અન્ય શાખાઓને દલદલી કરી શકે છે. વધુમાં, ત્યાં સબ-વર્ચ્યુઅલ લિંક્સ (સબ-વી. એલ.) હોઈ શકે છે જે ઓછા નિર્ણાયક ડેટા વહન કરવા માટે રચાયેલ છે. સબ-વર્ચ્યુઅલ લિંક્સ ચોક્કસ વર્ચ્યુઅલ લિંકને સોંપવામાં આવે છે. ડેટા પ્રસારિત કરવા માટે ડેટા સાથે વર્ચ્યુઅલ લિંક્સ વચ્ચે રાઉન્ડ-રોબિન અનુક્રમમાં વાંચવામાં આવે છે. ઉપરાંત સબ-વર્ચ્યુઅલ લિંક્સ બફરિંગને કારણે બાંયધરીકૃત બેન્ડવિડ્થ અથવા વિલંબતા પ્રદાન કરતી નથી, પરંતુ એ. એફ. ડી. એક્સ સ્પષ્ટ કરે છે કે વિલંબતા કોઈપણ રીતે ટ્રાફિક રેગ્યુલેટર કાર્યમાંથી માપવામાં આવે છે. બીએજી દર બીએજી એટલે બેન્ડવિડ્થ ફાળવણી તફાવત, આ એએફડીએક્સ પ્રોટોકોલની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓમાંની એક છે. આ મહત્તમ દરનો ડેટા મોકલી શકાય છે, અને તે અંતરાલ પર મોકલવાની ખાતરી આપવામાં આવે છે. દરેક VL માટે BAG દર નક્કી કરતી વખતે, કાળજી લેવી આવશ્યક છે જેથી અન્ય VL માટે પૂરતી બેન્ડવિડ્થ હશે અને કુલ ઝડપ 100 Mbit/s થી વધુ ન હોઈ શકે. વર્ચ્યુઅલ લિંક્સનું સ્વિચિંગ દરેક સ્વીચમાં ફિલ્ટરિંગ, પોલિસિંગ અને ફોરવર્ડિંગ કાર્યો હોય છે જે ઓછામાં ઓછા 4096 VLs પર પ્રક્રિયા કરવામાં સક્ષમ હોવા જોઈએ. તેથી, બહુવિધ સ્વીચો (કાસ્કેડ સ્ટાર ટોપોલોજી) ધરાવતા નેટવર્કમાં, વર્ચ્યુઅલ લિંક્સની કુલ સંખ્યા લગભગ અમર્યાદિત છે. દરેક એન્ડ સિસ્ટમ દ્વારા નિયંત્રિત કરી શકાય તેવી વર્ચ્યુઅલ લિંક્સની સંખ્યાની કોઈ ચોક્કસ મર્યાદા નથી, જો કે આ બી. એ. જી. દર અને દરેક વી. એલ. વિરુદ્ધ ઇથરનેટ ડેટા દર માટે નિર્દિષ્ટ મહત્તમ ફ્રેમ કદ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવશે. જો કે, એક વર્ચ્યુઅલ લિંકમાં બનાવી શકાય તેવા પેટા-વી. એલ. ની સંખ્યા ચાર સુધી મર્યાદિત છે. સ્વીચ પણ સિસ્ટમ ઇન્ટિગ્રેટર દ્વારા નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવેલા ડેટા દરો પર બિન-અવરોધિત હોવું જોઈએ, અને વ્યવહારમાં આનો અર્થ એ હોઈ શકે કે સ્વીચમાં સ્વિચિંગ ક્ષમતા હશે જે તેના તમામ ભૌતિક પોર્ટનો સરવાળો છે. એ. એફ. ડી. એક્સ. મેક સ્તર પર ઇથરનેટ પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરે છે, તેથી ખર્ચ ઘટાડવાના માપદંડ તરીકે પરીક્ષણ હેતુઓ માટે એ. એફ. ડી. એક્સ. સ્વીચો તરીકે સ્તર 2 રૂટીંગ સાથે ઉચ્ચ પ્રદર્શન ધરાવતા સી. ઓ. ટી. એસ. સ્વીચનો ઉપયોગ કરવો શક્ય છે. જો કે, વાસ્તવિક એ. એફ. ડી. એક્સ. સ્વીચની કેટલીક સુવિધાઓ ખૂટે છે, જેમ કે ટ્રાફિક પોલિસિંગ અને રિડન્ડન્સી કાર્યો. ઉપયોગ એએફડીએક્સ બસનો ઉપયોગ એરબસ એ380, બોઇંગ 787, એરબસ એ400એમ, એરબસ એ350, સુખોઈ સુપરજેટ 100, એટીઆર 42, એટીઆર 72 (-600), ઑગસ્ટા વેસ્ટલેન્ડ એડબ્લ્યુ101, ઑગસ્ટા વેસ્ટલેન્ડ એડબ્લ્યુ189, ઓગસ્ટા વેસ્ટલેન્ડ એડબ્લ્યુ169, ઇર્કુટ એમસી-21, બોમ્બાર્ડિયર ગ્લોબલ એક્સપ્રેસ, બોમ્બાર્ડિયર સીએસરીઝ, લિયરજેટ 85, કોમેક એઆરજે21, કોમેક સી919 અને ઓગસ્ટા વેસ્ટલેન્ડ એડબ્લ્યુ149માં થાય છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ એ. એફ. ડી. એક્સ./એ. આર. આઈ. એન. સી. 664પી. 7 એ. આઈ. એમ. એવિઓનિક્સ ડેટાબેઝ સોલ્યુશન્સ, એ. એફ. ડી. એક્સ./એ. આર. આઈ. એન. સી.-664 માટે ઇન્ટરફેસ બોર્ડ, એ. એફ. ડી. એક્સ./એ. આર. આઈ. એન. સી.-664 માટે વિશ્લેષકો અને એ. આઈ. એમ. એવિઓનિક્સ ડેટાબેઝ સોલ્યુશન્સ દ્વારા વધુ એ. એફ. ડી. એક્સ. તાલીમ, એ. એફ. ડી. એક્સ./એ. આર. આઈ. એન. સી.-664 ગોબેલ એ. એફ. ડી. એક્સ. માટે ઇન્ટરફેસ બોર્ડ મર્ક્યુરી ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ, ઇન્ક. એ. આર. આઈ. એન. સી. 644/એ. એફ. ડી. એક્સ. સિમ્યુલેશન અને વેરિફિકેશન સોલ્યુ એ. આર. આઈ. એન. સી.-664 ભાગ 7 (એ. એફ. ડી. એક્સ.) ટ્યુટોરિયલ (વિડિયો) એક્સકેલિબર સિસ્ટમ્સ ઇન્ક. માંથી. એમ્બ્યુ એ. એફ. ડી. એક્સ. | એ. આર. આઈ. એન. સી. 664 બાય એમ્બ્યુ એ. એફ. ડી. એક્સ./એ. આર. આઈ. એન. સી. 664 ટ્યુટોરિયલ ફ્રોમ જી. ઈ. ઇન્ટેલિજન્ટ પ્લેટફોર્મ્સ એ. એફ. ડી. એક્સ. સ્યુટ-એ. એફ. ડી. એક્સ. ટૂલ્સ-એ. એફ. ડી. એક્સ. સિસ્ટમોના સરળ વિશ્લેષણ અને અનુકરણ માટે સોફ્ટવેર સોલ્યુશન (ઇસી કોમ્પ જીએમબીએચ) એવિઓનિક્સ ઇથરનેટ ડેટા એક્સપ્લોરર એ. આર. આઈ. એન. સી.-664પી. 7 સિમ્યુલીઝર-એ. આર. આઈ. એન. સી.-664પી. 7/એ. એફ. ડી. એક્સ. સિસ્ટમોની દેખરેખ, અનુકરણ અને પરીક્ષણ માટે સોફ્ટવેર (એમ. એચ. ઝેડ. સોલ્યુશન્સ)