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IEEE 1588时钟真的不止主时钟和从时钟

来源: | 发布日期:2022-03-04
如果您不熟悉令人兴奋的 IEEE 1588 世界,或者即使您不是,您可能会发现自己对所有不同类型的时钟感到困惑。我听说过并看到以下与 PTP 相关的术语:
普通时钟
主时钟
从时钟
从时钟
中师钟
宗师
服务器
客户
透明时钟
边界时钟

有没有搞错!PTP真的那么复杂吗?当然,这看起来像很多设备类型,但我们可以快速解决这个问题。

让我们从一个普通的时钟开始。这是网络上的终端设备(与交换机或路由器相反)。它有三种口味:

只从时钟。这个是不言自明的,它总是充当奴隶,从主时钟接收时间。

宗师。这是一个仅作为主设备,从不作为从设备的设备。通常这样的设备被简单地称为老师级。一般来说,特级老师具有良好的振荡器并能够获得标准时间,例如来自 GPS 接收器。但是必须小心,因为 IEEE 1588 标准将老师级视为具有更能力的设备的一种状态,即当它充当 PTP 网络中的时间源时的状态。

主时钟或从时钟。这种普通的时钟既可以充当主时钟,也可以充当从时钟。通常它充当奴隶,除非网络中没有更好的主人可用,在这种情况下,它会接管该功能并成为老师。

有些人不喜欢用主人和奴隶这两个词,因为这让他们想起了人类文化和历史的丑陋方面。因此,他们更喜欢使用术语server和client。然而,在传统的信息技术中,客户端通过向服务器请求信息来启动信息传输。想一想 Web 浏览器(客户端)和 Web 服务器。相比之下,从设备更被动,等待主设备启动传输。因此,保留两对术语之间的区别是有价值的。我将做出以下道德声明:当人们是主人和奴隶时,这是不好的。当电子设备是主机和从机时,就可以了。

好的,差不多了。我们还有两种时钟需要定义,在某些方面,它们是有趣的。PTP 在使用硬件时间戳时实现了准确性。这使我们能够规避队列中不可预测的延迟。伙计们,糟糕的排队噪音通常是在交换机和路由器中。因此 IEEE 1588-2008 定义了两种类型的交换机(或路由器),它们专门处理自己的队列。一种设备称为透明时钟. 每当同步消息到达或离开透明时钟时,此类型都会执行硬件时间戳。考虑下图所示的透明时钟框图。同步消息进入设备,生成硬件时间戳,然后进入核心交换元件并通过不同的网络端口离开。在核心交换元件中,它可能必须在队列中等待,因为它需要离开的端口可能很忙。出发和到达时间戳用于更新后续消息中的更正字段。这就是两步透明时钟的工作原理。如果透明时钟是单步时钟,则它会在运行中更新同步消息,该消息也具有校正字段。更多关于一步时钟的信息将在未来的文章中发表。另请注意,在使用对等延迟的网络中该方案还将入口电缆延迟添加到校正中。在使用端到端方案的网络中,对 delay_response 消息进行类似的更正以更正 delay_request 消息的排队。

透明时钟框图显示了如何针对同步消息所经历的排队延迟纠正后续消息的流程

透明时钟框图显示了如何针对同步消息所经历的排队延迟纠正后续消息的流程

边界时钟 有另一种方式来其自身队列的影响。边界时钟有一个端口处于从属状态,从主时钟获取时间。所有其他端口都处于主状态,向下游从属发送时间。因此,它不是跟踪同步消息和更新校正字段,而是吸收从端口中的同步消息,使用该端口设置其时钟,并从其所有主端口中从该时钟生成新的同步消息。请注意,主端口是主端口,但不是超主端口,因为它们只是从上游超主端口或边界时钟重新定时。见下图。

边界时钟框图,显示了同步消息如何在从端口中吸收并为主端口生成新消息。

边界时钟框图,显示了同步消息如何在从端口中吸收并为主端口生成新消息。

【本文标签】 IEEE 1588时钟

【责任编辑】酷鲨