【虹科】5分鐘弄懂IEEE 1588時(shí)鐘類型

如果您不是很熟悉IEEE 1588，你可能會對看到的時(shí)鐘類型感到困惑，如下：

• ordinary clock/普通時(shí)鐘

• master clock/主時(shí)鐘

• slave clock/從時(shí)鐘

• slave only clock/僅從時(shí)鐘

• grandmaster clock/Grandmaster時(shí)鐘

• preferred grandmaster/首選Grandmaster

• server/服務(wù)器

• client/客戶端

• transparent clock/透明時(shí)鐘

• boundary clock/邊界時(shí)鐘

PTP真的那么復(fù)雜嗎？當(dāng)然，這看起來有很多設(shè)備類型。本文章5分鐘給您理清這個(gè)問題。

普通時(shí)鐘（ordinary clock）

讓我們從一個(gè)普通時(shí)鐘（ordinary clock）開始。這是網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)終端設(shè)備（相對于交換機(jī)或路由器而言）。它有三種類型：

1. 僅從時(shí)鐘（slave only clock）。這個(gè)很好解釋，它總是作為一個(gè)從屬的，從一個(gè)主時(shí)鐘接收時(shí)間。

2. 首選Grandmaster（preferred grandmaster）。這是一個(gè)只作為主鐘的設(shè)備，從不作為從鐘。通常，這樣的設(shè)備被簡單地稱為 “Grandmaster”。一般來說，Grandmaster有一個(gè)很好的振蕩器和獲得標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的能力，例如從GPS/北斗接收器中獲得。這里要注意：因?yàn)镮EEE 1588標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為grandmaster是具有g(shù)randmaster能力的設(shè)備的一種狀態(tài)，即它在PTP網(wǎng)絡(luò)中作為時(shí)間源時(shí)的狀態(tài)。

3. 主時(shí)鐘（Master clock）或從時(shí)鐘（slave clock）。這種普通時(shí)鐘既可以作為主時(shí)鐘，也可以作為從時(shí)鐘。通常情況下，它作為從鐘，除非網(wǎng)絡(luò)中沒有更好的主鐘，在這種情況下，它就會接管這一功能，成為主鐘。

服務(wù)器（Server）和客戶端（client）

有些人不喜歡使用主（master）和從（slave）這些術(shù)語（涉及到的問題就不多說了）， 因此，他們更喜歡使用服務(wù)器（server）和客戶端（client）這些術(shù)語。然而，在傳統(tǒng)的信息技術(shù)中，客戶通過向服務(wù)器索取信息來啟動(dòng)信息的傳輸。比如網(wǎng)絡(luò)瀏覽器（客戶端）和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。相比之下，從機(jī)就比較被動(dòng)，等待主機(jī)啟動(dòng)傳輸。所以主和從的定義上還是有區(qū)別與服務(wù)器和客戶端。

透明時(shí)鐘（transparent clock）

我在之前的文章中提到的，當(dāng)使用硬件時(shí)間戳?xí)r，PTP實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確性。這使我們能夠規(guī)避隊(duì)列中不可預(yù)測的延遲。但通常最糟糕的隊(duì)列噪聲往往是在交換機(jī)和路由器中。因此，IEEE 1588-2008定義了兩種類型的交換機(jī)（或路由器），專門處理自己的隊(duì)列。一種設(shè)備被稱為透明時(shí)鐘（transparent clock）。每當(dāng)有同步信息到達(dá)或離開透明時(shí)鐘時(shí)，這種類型就會執(zhí)行硬件時(shí)間戳。如下圖所示的透明時(shí)鐘框圖。一個(gè)同步信息進(jìn)入設(shè)備，生成一個(gè)硬件時(shí)間戳，然后進(jìn)入核心交換元件，通過不同的網(wǎng)絡(luò)端口離開。在核心交換元件中，它可能需要在隊(duì)列中等待，因?yàn)樗枰x開的端口可能是繁忙的。離開和到達(dá)的時(shí)間戳被用來更新follow_up消息中的修正字段。這就是兩步透明時(shí)鐘的工作方式。如果透明時(shí)鐘是一個(gè)單步時(shí)鐘，它就會實(shí)時(shí)更新同步消息，其中也有一個(gè)校正字段（ 更多關(guān)于單步時(shí)鐘的內(nèi)容將在以后的文章中介紹）。還要注意的是，在使用對等延遲方案的網(wǎng)絡(luò)中，入口電纜的延遲也被添加到校正中。在使用端到端方案的網(wǎng)絡(luò)中，類似的修正會被加到delay_response消息中，以糾正delay_request消息的排隊(duì)情況。

透明時(shí)鐘框圖顯示了follow_up信息如何糾正同步信息所經(jīng)歷的排隊(duì)延遲的流程

邊界時(shí)鐘（Boundary clock）

邊界時(shí)鐘有另一種方式來消除其自身隊(duì)列的影響。邊界時(shí)鐘有一個(gè)處于從狀態(tài)的端口，從主時(shí)鐘獲取時(shí)間。所有其他的端口都處于主狀態(tài)，向下游的從機(jī)傳播時(shí)間。因此，它不是跟蹤同步信息和更新校正字段，而是在從端口接收同步信息，使用該端口設(shè)置其時(shí)鐘，并從該時(shí)鐘的所有主端口生成新的同步信息。請注意，主端口，是主時(shí)鐘，但不是Grandmaster，因?yàn)樗鼈冎皇菑纳嫌蔚闹鲿r(shí)鐘或邊界時(shí)鐘重新計(jì)時(shí)。請看下面的圖。

邊界時(shí)鐘框圖，顯示了如何在從端口接收同步信息并為主端口生成新的信息

虹科時(shí)間服務(wù)器資訊

• PTPIEEE 1588 Grandmaster

• NTP 時(shí)間服務(wù)器stratum1

• ePRTC*PRTCPRC時(shí)鐘

• PTP硬件時(shí)間戳

• PTP擴(kuò)展卡（可做master或slave）

• 高可用性支持（HA）

• 兩路冗余天線（天線安裝無需額外供電，與時(shí)間服務(wù)器網(wǎng)線連接，供電，最長700m）

• 支持NTP/PTP/IRIG-B/1PPS+ToD

• 多種配置文件：電信5G，電力，金融等

• MTBF：391000小時(shí)