Tarkka aikaprotokolla
PTP (Precision Time Protocol) | |||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Perhe: | Internet -protokollaperhe | ||||||||||||||||||||||||
Toiminta -alue: | Tietokonejärjestelmien kellojen synkronointi | ||||||||||||||||||||||||
Portit: | 319 / UDP, 320 / UDP | ||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
Standardit: | IEEE 1588 |
Precision Time Protocol ( PTP ) on verkkoprotokolla , joka synkronoi aika-asetukset useiden laitteiden on tietokoneverkossa . Toisin kuin Network Time Protocol (NTP), PTP: n painopiste on korkeammassa tarkkuudessa ja paikallisesti rajoitetuissa verkoissa. PTP voi saavuttaa tarkkuus on välillä nanosekunnin laitteisto täytäntöönpanon ja alueella muutaman mikrosekunnin ohjelmiston toteutuksen . PTP on määritelty standardissa IEEE 1588 ja hyväksytty standardissa IEC 61588.
toiminnallisuutta
Verkoston organisaatio
PTP -verkko koostuu kommunikoivista kelloista . Näistä osallistuvista laitteista se, joka antaa tarkimman ajan, määritetään käyttämällä Best Master Clock (BMC) -algoritmia. Tämä laite toimii viitekellona ja sitä kutsutaan suurmestarin kelloksi . Jos verkon topologiassa tapahtuu muutoksia , BMC -algoritmi suoritetaan uudelleen verkkosegmenteille, jotka suurmestari on saattanut katkaista. Jos osallistuvalla laitteella on sekä isäntä- että orjarooli, sitä kutsutaan myös rajakelloksi .
järjestyksessä
Toiminnassa kukin jaettu master- aika signaalin sen orjia ns määrittää viive (engl. Delay ). Tätä tarkoitusta varten pääviite kellosta lähetetään orjalle synkronointiviestin muodossa oleva aikaleima , joka määrittää aikaleimojen vastaanottamisajan oman ajan perusteella. Lisäksi, orja toistuvasti lähettää viive pyyntöviestin isännälle, saadessaan joiden päällikön on vuorostaan lähetetään takaisin orja kuin viive vastausviestin .
Isäntä-orja-viive ja orja-isäntä-viive määritetään neljän aikaleiman välisistä eroista. Nämä arvot sisältävät kahden kellon ja viestin siirtoajan välisen eron vastakkaisilla merkeillä . Kahden suuruuden keskiarvo antaa siten suunnatun siirtymän isännälle, jota lopulta käytetään orjakellon synkronointiin.
Kuljetusaikojen korvaus perustuu oletukseen, että synkronointiviestien lähtö- ja paluureitit ovat samat keskimääräiset kauttakulkuajat ja muuttuvat vain hitaasti ajan myötä. Orjan lähestyminen isännän viiteaikaan tapahtuu jatkuvasti ohjausprosessin kautta . Tämä välttää erityisesti hyppyjä orja -aikana.
Kellotyypit
Precision Time Protocol tuntee erilaisia kellot:
- Tavallinen kello (eng. Tavallinen kello , pian OC) on roolin isäntä joko ajan lähde tai roolin orja , mutta ei molempia. Nämä kellot synkronoidaan suoraan.
- Rajakello (BC) on kello, joka kuljettaa aikatietoja verkon rajan yli. Joten z. B. reitittimessä, joka yhdistää erilaisia "kytkettyjä" verkkoja: Orjana reitittimen kello vastaanottaa aikatiedot ja välittää ne edelleen isäntänä.
- Läpinäkyvä, myös läpinäkyvä kello (eng. Läpinäkyvä kello , lyhyesti TC) tallennettiin vuonna 2008 myöhemmin eritelmään ja parannettiin verkon sisällä reitittämään ajoitustiedot vastaanottamalla PTP -viestit ja muokkaamalla (korjattu) eteenpäin.
Lähetystilat
Jos PTP -isäntä tukee lähetysajan lisäämistä lennossa , eli se voi lisätä nämä tiedot itsenäisesti lähetettävään kehykseen, protokollaa voidaan käyttää "One Step" -tilassa. Toisin kuin tämä, kaksivaiheinen toimintatila antaa lisäviestin ( seurantaviesti ), jota käytetään lähettämään lähetysaika, joka tiedetään vasta myöhemmin orjalle.
Toteutukset
Protokollamäärityksessä määrätään, että kaikki aikaleimat on tehtävä mahdollisimman myöhään ennen lähettämistä ja mahdollisimman aikaisin viestien vastaanottamisen jälkeen. Tämä osoittaa laitteistotuen edun verrattuna puhtaaseen ohjelmistoversioon. Verkkolaitteen prosessorin kellonaika antaa huomattavasti tarkempia arvoja kuin tietokoneen keskusyksikkö.
Tällä hetkellä saatavilla olevat toteutukset käyttävät lähinnä Ethernetiä verkkovälineenä. Protokollamäärittelyä ei ole määritetty verkkovälineen suhteen.
Protokollan ilmainen toteutus toteutetaan Precision Time Protocol Daemon PTPd: llä .
kirjallisuus
- The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. (Toimittaja): IEEE -standardi Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems -järjestelmään . IEEE-standardi 1588-2002. New York 2002, ISBN 0-7381-3369-8 .
- IEC 61588 ed2.0: Tarkan kellon synkronointiprotokolla verkotetuille mittaus- ja ohjausjärjestelmille
- John C.Eidson: Measurement, Control and Communication Using IEEE 1588. (Springer-Verlag London Limited 2006)
nettilinkit
- Redundanssiprotokollia käytetään lisäämään verkkojen saatavuutta.
- ptpd - PTP Daemon PTP : n ilmaiseksi toteutukseksi Linuxille Githubissa
- NIST IEEE1588
- Linuxin PTP -projekti - avoimen lähdekoodin PTP (IEEE 1588–2008) -käyttöönotto, joka tukee laitteiston aikaleimausta Linuxille