TTE和(hé / huò)TSN是(shì)目前實現确定性以(yǐ)太網交換的(de)兩種主要(yào / yāo)途徑。由于(yú)TTE技術研究較早，SAE AS6802标準在(zài)IEEE 802.1 TSN工作組成立之(zhī)前就(jiù)已經發布，因此在(zài)高端裝備（如航空航天、智能汽車等）研制領域，TTE成爲(wéi / wèi)确定性以(yǐ)太網交換的(de)首選方案。随着TSN标準規範的(de)日漸成熟完善，相關芯片、軟件和(hé / huò)整體解決方案不(bù)斷完善，能否在(zài)高端裝備制造領域中使用标準TSN技術取代TTE已經成爲(wéi / wèi)令人(rén)關注的(de)問題。      對于(yú)标準以(yǐ)太網，TTE和(hé / huò)TSN在(zài)時(shí)間同步、可靠性和(hé / huò)轉發延時(shí)保證等方面都進行了(le／liǎo)增強。轉發交換的(de)延時(shí)保證機制是(shì)确定性交換的(de)核心。TTE和(hé / huò)TSN在(zài)延時(shí)保證方面不(bù)同的(de)實現機制，反映了(le／liǎo)TTE和(hé / huò)TSN具有不(bù)同的(de)設計哲學。而(ér)設計哲學的(de)差異可能預示了(le／liǎo)兩種技術不(bù)同的(de)發展前景。 一、設計哲學差異       以(yǐ)太網自1973年發明，是(shì)計算機網絡50年發展史中可與IP相媲美的(de)最爲(wéi / wèi)成功的(de)技術之(zhī)一。TTE和(hé / huò)TSN都是(shì)架構在(zài)标準以(yǐ)太網上(shàng)的(de)确定性交換技術，但TSN必将成爲(wéi / wèi)根正苗紅的(de)“以(yǐ)太網2.0”,而(ér)TTE隻有以(yǐ)太網的(de)“形”，缺少以(yǐ)太網的(de)“神”，随着TSN技術的(de)發展，必将被淘汰。      圖1是(shì)TTE實現機制（出(chū)自TTTech研究人(rén)員撰寫的(de)論文[1]）和(hé / huò)TSN802.1Qch定義的(de)CQF機制在(zài)确定性交換實現機制方面的(de)比較。      對于(yú)TTE交換機，輸入接口收到(dào)TT分組後，會查找接收調度表，對比分組接收時(shí)間是(shì)否落在(zài)合法的(de)接收窗口（w）内，如果在(zài)窗口内，則會得到(dào)一個(gè)分組緩沖區地(dì / de)址，将分組寫入RAM中的(de)緩沖區。否則丢棄分組；在(zài)每個(gè)輸出(chū)接口，發送調度表中會配置RAM中每個(gè)分組的(de)發送時(shí)間（T），當發送時(shí)間到(dào)達時(shí)，輸出(chū)調度器從相應的(de)buf中讀取分組發送。接收調度表和(hé / huò)發送調度表都是(shì)離線計算得到(dào)，分組轉發模型實際上(shàng)是(shì)由接收和(hé / huò)發送調度表控制的(de)對RAM的(de)讀寫操作。顯然，接收和(hé / huò)發送調度表的(de)規模以(yǐ)及RAM中緩沖區的(de)個(gè)數都與TT流量的(de)特性和(hé / huò)負載相關。      對于(yú)支持CQF的(de)TSN交換機，每個(gè)交換機内部隻需兩個(gè)按照乒乓隊列Q1和(hé / huò)Q2，時(shí)間軸被簡單的(de)劃分爲(wéi / wèi)奇數時(shí)槽S1和(hé / huò)偶數時(shí)槽S2。輸入接口在(zài)奇數時(shí)槽S1接收的(de)分組進入隊列Q1，在(zài)偶數時(shí)槽接收的(de)分組進入隊列Q2。輸出(chū)接口調度的(de)整型機制也(yě)十分簡單，S1時(shí)槽隻能調度Q2中的(de)分組，S2時(shí)槽隻能調度Q1中的(de)分組。顯然，當時(shí)槽寬度爲(wéi / wèi)d時(shí)，如果交換機保證S1時(shí)槽接收的(de)分組（進入Q1）在(zài)下一個(gè)S2時(shí)槽發送，而(ér)S2時(shí)槽接收的(de)分組（進入Q2）在(zài)下一個(gè)S1時(shí)槽發送，那麽分組在(zài)交換機中延時(shí)上(shàng)界爲(wéi / wèi)2d，下界爲(wéi / wèi)0。分組在(zài)經過K個(gè)這(zhè)樣的(de)交換機時(shí)，延時(shí)的(de)上(shàng)限爲(wéi / wèi)(K+1) *d，下限爲(wéi / wèi)(K-1) *d。      上(shàng)述分析可知，TTE和(hé / huò)TSN在(zài)實現上(shàng)有一些明顯差異，如下表所示。      上(shàng)述對比可見，TTE在(zài)設計時(shí)并沒有利用到(dào)作爲(wéi / wèi)網絡分組交換基礎的(de)排隊論，沒有用隊列對應用相關信息進行分類聚合，因此實現複雜度較高。或者說(shuō)，TTE隻用到(dào)了(le／liǎo)IEEE 802.3以(yǐ)太網的(de)MAC層規範，而(ér)與IEEE 802.1定義的(de)網橋實現機制無關。因此TTE交換機設計沒有相應的(de)規範可借鑒（這(zhè)也(yě)是(shì)多數人(rén)認爲(wéi / wèi)TTE是(shì)TTTech“私有技術”的(de)原因）。      與TTE不(bù)同，TSN交換的(de)核心機制本身就(jiù)是(shì)IEEE 802.1工作組制定的(de)，是(shì)對802.1Q網橋協議的(de)擴充和(hé / huò)增強。TSN更加強調針對不(bù)同TSN應用場景對輸出(chū)調度整型機制的(de)擴充。因此TSN在(zài)轉發交換方面的(de)所有工作都考慮與現有的(de)以(yǐ)太網交換前向兼容，可看作“以(yǐ)太網2.0”。      從另一個(gè)角度看，TTE是(shì)從分布式系統設計角度提出(chū)的(de)，而(ér)TSN是(shì)從網絡角度提出(chū)的(de)兩種不(bù)同的(de)解決方案。一旦技術落地(dì / de)需要(yào / yāo)在(zài)交換芯片中實現，毫無疑問後者更具有優勢。 二、發展前景預測       我們認爲(wéi / wèi)，未來(lái)5-10年TSN将會取代TTE，成爲(wéi / wèi)高端裝備制造領域主流的(de)交換網絡方案。主要(yào / yāo)原因如下。      一是(shì)與TSN相比，TTE的(de)優勢在(zài)于(yú)時(shí)間同步。與IEEE 1588定義的(de)PTP協議不(bù)同，TTE的(de)時(shí)間同步不(bù)需要(yào / yāo)單一的(de)主時(shí)鍾源（GrandMaster），是(shì)一種全分布的(de)高可靠時(shí)間同步機制，支持多種故障模型。然而(ér)時(shí)間同步機制在(zài)交換實現中相對獨立。既然當前TSN可以(yǐ)針對不(bù)同場景定義了(le／liǎo)不(bù)同的(de)輸出(chū)機制（基于(yú)信用/時(shí)間感知/異步等），TSN也(yě)可以(yǐ)擴充支持多種時(shí)間同步機制，如需要(yào / yāo)外部時(shí)鍾源的(de)時(shí)間同步機制（IEEE 1588）不(bù)需要(yào / yāo)外部時(shí)鍾源的(de)内部同步機制（AS6802）；       二是(shì)TSN交換實現機制前向兼容目前标準以(yǐ)太網的(de)交換機制。在(zài)現有以(yǐ)太網交換芯片絕大(dà)多數邏輯保持不(bù)變情況下，隻需增加時(shí)間同步和(hé / huò)輸出(chū)接口整型邏輯即可支持TSN交換，因此容易被工業界接收；      此外，除了(le／liǎo)高端裝備制造領域外，TSN還會在(zài)工業互聯網、5G前傳網絡中得到(dào)應用。特别是(shì)TSN将作爲(wéi / wèi)工業互聯網基礎設施重要(yào / yāo)組成部分被大(dà)力推廣，IEC/IEEE也(yě)正在(zài)聯合定義工業智能制造中TSN的(de)應用場景。未來(lái)市場更大(dà)，熟悉TSN的(de)人(rén)才更多将是(shì)促進TSN技術發展的(de)最根本的(de)推動力。 參考文獻：      [1]Domi¸tian T˘amas¸–Selicean，Paul Pop，WilfriedSteiner. Synthesis of Communication Schedules for TTEthernet-BasedMixed-Criticality Systems. CODES+ISSS’12, October 7–12, 2012, Tampere, Finland.