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PTP時(shí)鐘服務(wù)器

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發(fā)布時(shí)間: 2023/2/1 15:54:00
PTP時(shí)鐘服務(wù)器 詳細(xì)說明
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IEEE1588精密網(wǎng)絡(luò)同步協(xié)議(PTP)-v2.0協(xié)議淺析
1 引言
  以太網(wǎng)技術(shù)由于其開放性好、價(jià)格低廉和使用方便等特點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電信級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)中,以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速度也從早期的10M提高到100M,GE,10GE。40GE,100GE正式產(chǎn)品也于2009年推出。
  以太網(wǎng)技術(shù)是“即插即用”的,也就是將以太網(wǎng)終端接到IP網(wǎng)絡(luò)上就可以隨時(shí)使用其提供的業(yè)務(wù)。但是,只有“同步的”的IP網(wǎng)絡(luò)才是一個(gè)真正的電信級(jí)網(wǎng)絡(luò),才能夠?yàn)镮P網(wǎng)絡(luò)傳送各種實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的多重播放業(yè)務(wù)提供保障。目前,電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)間同步要求十分嚴(yán)格,對(duì)于一個(gè)全國(guó)范圍的IP網(wǎng)絡(luò)來說,骨干網(wǎng)絡(luò)時(shí)延一般要求控制在50ms之內(nèi),現(xiàn)行的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議NTP(Network Time Protocol),簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議SNTP(Simple Network Time Protocol)等不能達(dá)到所要求的同步精度或收斂速度;谝蕴W(wǎng)的時(shí)分復(fù)用通道仿真技術(shù)(TDM over Ethernet)作為一種過渡技術(shù),具有一定的以太網(wǎng)時(shí)鐘同步概念,可以部分解決現(xiàn)有終端設(shè)備用于以太網(wǎng)的無縫連接問題。IEEE 1588標(biāo)準(zhǔn)則特別適合于以太網(wǎng),可以在一個(gè)地域分散的IP網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)高精度的時(shí)鐘同步。本文重點(diǎn)介紹IEEE 1588技術(shù)及其測(cè)試實(shí)現(xiàn)。
  2 IEEE 1588PTP介紹
  IEEE 1588PTP協(xié)議借鑒了NTP技術(shù),具有容易配置、快速收斂以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和資源消耗少等特點(diǎn)。IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的全稱是“網(wǎng)絡(luò)測(cè)量和控制系統(tǒng)的精密時(shí)鐘同步協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)(IEEE 1588 Precision Clock Synchronization Protocol)”,簡(jiǎn)稱PTP(Precision Timing Protocol),它的主要原理是通過一個(gè)同步信號(hào)周期性的對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘進(jìn)行校正同步,可以使基于以太網(wǎng)的分布式系統(tǒng)達(dá)到精確同步,IEEE 1588PTP時(shí)鐘同步技術(shù)也可以應(yīng)用于任何組播網(wǎng)絡(luò)中。
  IEEE 1588將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的時(shí)鐘分為兩種,即普通時(shí)鐘(Ordinary Clock,OC)和邊界時(shí)鐘(Boundary Clock,BC),只有一個(gè)PTP通信端口的時(shí)鐘是普通時(shí)鐘,有一個(gè)以上PTP通信端口的時(shí)鐘是邊界時(shí)鐘,每個(gè)PTP端口提供獨(dú)立的PTP通信。其中,邊界時(shí)鐘通常用在確定性較差的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如交換機(jī)和路由器)上。從通信關(guān)系上又可把時(shí)鐘分為主時(shí)鐘和從時(shí)鐘,理論上任何時(shí)鐘都能實(shí)現(xiàn)主時(shí)鐘和從時(shí)鐘的功能,但一個(gè)PTP通信子網(wǎng)內(nèi)只能有一個(gè)主時(shí)鐘。整個(gè)系統(tǒng)中的最優(yōu)時(shí)鐘為最高級(jí)時(shí)鐘GMC(Grandmaster Clock),有著最好的穩(wěn)定性、精確性、確定性等。根據(jù)各節(jié)點(diǎn)上時(shí)鐘的精度和級(jí)別以及UTC(通用協(xié)調(diào)時(shí)間)的可追溯性等特性,由最佳主時(shí)鐘算法(Best Master Clock)來自動(dòng)選擇各子網(wǎng)內(nèi)的主時(shí)鐘;在只有一個(gè)子網(wǎng)的系統(tǒng)中,主時(shí)鐘就是最高級(jí)時(shí)鐘GMC。每個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)GMC,且每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)只有一個(gè)主時(shí)鐘,從時(shí)鐘與主時(shí)鐘保持同步。圖1所示的是一個(gè)典型的主時(shí)鐘、從時(shí)鐘關(guān)系示意。

圖1 主時(shí)鐘、從時(shí)鐘關(guān)系示意圖
  同步的基本原理包括時(shí)間發(fā)出和接收時(shí)間信息的記錄,并且對(duì)每一條信息增加一個(gè)“時(shí)間戳”。有了時(shí)間記錄,接收端就可以計(jì)算出自己在網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘誤差和延時(shí)。為了管理這些信息,PTP協(xié)議定義了4種多點(diǎn)傳送的報(bào)文類型和管理報(bào)文,包括同步報(bào)文(Sync),跟隨報(bào)文(Follow_up),延遲請(qǐng)求報(bào)文(Delay_Req),延遲應(yīng)答報(bào)文(Delay_Resp)。這些報(bào)文的交互順序如圖2所示。收到的信息回應(yīng)是與時(shí)鐘當(dāng)前的狀態(tài)有關(guān)的。同步報(bào)文是從主時(shí)鐘周期性發(fā)出的(一般為每?jī)擅胍淮?,它包含了主時(shí)鐘算法所需的時(shí)鐘屬性。總的來說同步報(bào)文包含了一個(gè)時(shí)間戳,精確地描述了數(shù)據(jù)包發(fā)出的預(yù)計(jì)時(shí)間。
本產(chǎn)品網(wǎng)址:http://kangwai.cn/sjshow_506399374/
手機(jī)版網(wǎng)址:http://m.vooec.com/trade_506399374.html
產(chǎn)品名稱:PTP時(shí)鐘服務(wù)器
 
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