PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Giriş

Elektrik enerjisi sənayesində “Rəqəmsal yarımstansiya”nın qurulması konsepsiyası 1 μs dəqiqliklə sinxronizasiya tələb edir. Maliyyə əməliyyatları da mikrosaniyəlik dəqiqlik tələb edir. Bu proqramlarda NTP vaxtının dəqiqliyi artıq kifayət deyil.

IEEE 2v1588 standartı ilə təsvir edilən PTPv2 sinxronizasiya protokolu bir neçə onlarla nanosaniyəlik sinxronizasiya dəqiqliyinə imkan verir. PTPv2 L2 və L3 şəbəkələri üzərindən sinxronizasiya paketlərini göndərməyə imkan verir.

PTPv2-nin istifadə edildiyi əsas sahələr bunlardır:

  • enerji;
  • nəzarət və ölçü avadanlığı;
  • hərbi sənaye kompleksi;
  • telekommunikasiya;
  • maliyyə sektoru.

Bu yazı PTPv2 sinxronizasiya protokolunun necə işlədiyini izah edir.

Bizim sənayedə daha çox təcrübəmiz var və tez-tez bu protokolu enerji tətbiqlərində görürük. Müvafiq olaraq, nəzərdən keçirməyi ehtiyatla edəcəyik enerji üçün.

Niyə lazımdır?

Hal-hazırda PJSC Rosseti-nin STO 34.01-21-004-2019 və PJSC FGC UES-in STO 56947007-29.240.10.302-2020, PTPv2 vasitəsilə vaxt sinxronizasiyası ilə proses avtobusunun təşkili üçün tələbləri ehtiva edir.

Bu, rele mühafizəsi terminallarının və ölçmə cihazlarının SV axınlarından (çox yayım axınları) istifadə edərək ani cərəyan və gərginlik dəyərlərini texnoloji avtobus vasitəsilə ötürən texnoloji avtobusa qoşulması ilə əlaqədardır.

Röle mühafizəsi terminalları bu dəyərlərdən bay mühafizəsini həyata keçirmək üçün istifadə edir. Zaman ölçmələrinin dəqiqliyi kiçikdirsə, bəzi qoruyucu vasitələr yanlış işləyə bilər.

Məsələn, mütləq seçiciliyin müdafiəsi “zəif” vaxt sinxronizasiyasının qurbanı ola bilər. Çox vaxt bu cür müdafiələrin məntiqi iki kəmiyyətin müqayisəsinə əsaslanır. Dəyərlər kifayət qədər böyük bir dəyərlə fərqlənirsə, qoruma işə salınır. Bu dəyərlər 1 ms vaxt dəqiqliyi ilə ölçülürsə, 1 μs dəqiqliklə ölçüldükdə dəyərlərin əslində normal olduğu böyük bir fərq əldə edə bilərsiniz.

PTP versiyaları

PTP protokolu ilk olaraq 2002-ci ildə IEEE 1588-2002 standartında təsvir edilmişdir və “Şəbəkə Ölçmə və İdarəetmə Sistemləri üçün Dəqiq Saat Sinxronizasiya Protokolu üçün Standart” adlanırdı. 2008-ci ildə PTP Versiya 1588-ni təsvir edən yenilənmiş IEEE 2008-2 standartı buraxıldı. Protokolun bu versiyası dəqiqliyi və sabitliyi yaxşılaşdırdı, lakin protokolun birinci versiyası ilə geriyə uyğunluğu qorumadı. Həmçinin, 2019-cu ildə IEEE 1588-2019 standartının PTP v2.1-i təsvir edən versiyası buraxıldı. Bu versiya PTPv2-yə kiçik təkmilləşdirmələr əlavə edir və PTPv2 ilə geriyə uyğundur.

Başqa sözlə, versiyalarla aşağıdakı şəkilimiz var:

PTPv1
(IEEE 1588-2002)

PTPv2
(IEEE 1588-2008)

PTPv2.1
(IEEE 1588-2019)

PTPv1 (IEEE 1588-2002)

-
Uyumsuz

Uyumsuz

PTPv2 (IEEE 1588-2008)

Uyumsuz

-
Uyğun

PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)

Uyumsuz

Uyğun

-

Ancaq həmişə olduğu kimi, nüanslar var.

PTPv1 və PTPv2 arasında uyğunsuzluq o deməkdir ki, PTPv1-i aktivləşdirən cihaz PTPv2-də işləyən dəqiq saatla sinxronizasiya edə bilməyəcək. Sinxronizasiya üçün müxtəlif mesaj formatlarından istifadə edirlər.

Ancaq eyni şəbəkədə PTPv1 ilə cihazları və PTPv2 ilə cihazları birləşdirmək hələ də mümkündür. Buna nail olmaq üçün bəzi istehsalçılar kənar saat portlarında protokol versiyasını seçməyə imkan verir. Yəni sərhəd saatı PTPv2 istifadə edərək sinxronizasiya edə bilər və hələ də həm PTPv1, həm də PTPv2 istifadə edərək ona qoşulmuş digər saatları sinxronizasiya edə bilər.

PTP cihazları. Onlar nədir və nə ilə fərqlənirlər?

IEEE 1588v2 standartı bir neçə növ cihazları təsvir edir. Onların hamısı cədvəldə göstərilmişdir.

Cihazlar PTP-dən istifadə edərək bir LAN üzərindən bir-biri ilə əlaqə qurur.

PTP cihazlarına saatlar deyilir. Bütün saatlar qrossmeyster saatından dəqiq vaxtı alır.

5 növ saat var:

Qrossmeyster saat

Dəqiq vaxtın əsas mənbəyi. Tez-tez GPS-ə qoşulmaq üçün bir interfeys ilə təchiz edilmişdir.

Adi Saat

Master (master saat) və ya qul (qul saat) ola bilən tək port cihazı

Master saat (master)

Onlar digər saatların sinxronizasiya olunduğu dəqiq vaxtın mənbəyidir

Qul saatı

Əsas saatdan sinxronlaşdırılan son cihaz

Sərhəd Saatı

Usta və ya kölə ola bilən çoxlu portlu cihaz.

Yəni, bu saatlar üstün master saatdan sinxronizasiya edə və aşağı qul saatlarını sinxronlaşdıra bilər.

Başdan-uca Şəffaf Saat

Nə master saat, nə də kölə olmayan çoxlu portlu cihaz. İki saat arasında PTP məlumatlarını ötürür.

Məlumat ötürərkən şəffaf saat bütün PTP mesajlarını düzəldir.

Düzəliş bu cihazdakı gecikmə vaxtını ötürülən mesajın başlığında düzəliş sahəsinə əlavə etməklə baş verir.

Peer-to-Peer Şəffaf Saat

Nə master saat, nə də kölə olmayan çoxlu portlu cihaz.
İki saat arasında PTP məlumatlarını ötürür.

Məlumat ötürərkən şəffaf saat bütün PTP mesajlarını Sync və Follow_Up (aşağıda onlar haqqında daha çox) düzəldir.

Korreksiyaya ötürülən paketin korreksiya sahəsinə ötürücü qurğuda gecikmə və məlumat ötürmə kanalında gecikmə əlavə edilməklə əldə edilir.

İdarəetmə qovşağı

Digər saatları konfiqurasiya edən və diaqnoz qoyan cihaz

Master və qul saatları PTP mesajlarında vaxt ştamplarından istifadə etməklə sinxronlaşdırılır. PTP protokolunda iki növ mesaj var:

  • Hadisə Mesajları, mesajın göndərildiyi və qəbul edildiyi anda vaxt damğasının yaradılmasını əhatə edən sinxronlaşdırılmış mesajlardır.
  • Ümumi Mesajlar - Bu mesajlar vaxt ştamplarını tələb etmir, lakin əlaqəli mesajlar üçün vaxt ştamplarını ehtiva edə bilər

Hadisə Mesajları

Ümumi Mesajlar

Senkronize
Gecikmə_Tələb
Pdelay_Req
Pdelay_Resp

Elan edin
İzlə
Gecikmə_Resp
Pdelay_Resp_Follow_Up
idarə
Siqnal

Bütün növ mesajlar aşağıda daha ətraflı müzakirə olunacaq.

Əsas sinxronizasiya problemləri

Sinxronizasiya paketi yerli şəbəkə üzərindən ötürüldükdə, keçiddə və məlumat keçidində gecikir. İstənilən keçid təxminən 10 mikrosaniyəlik gecikmə yaradacaq ki, bu da PTPv2 üçün qəbuledilməzdir. Axı, son cihazda 1 μs dəqiqliyə nail olmalıyıq. (Əgər söhbət enerjidən gedirsə. Digər tətbiqlər daha çox dəqiqlik tələb edə bilər.)

IEEE 1588v2 vaxt gecikməsini qeyd etməyə və onu düzəltməyə imkan verən bir neçə əməliyyat alqoritmini təsvir edir.

İş alqoritmi
Normal əməliyyat zamanı protokol iki mərhələdə işləyir.

  • Mərhələ 1 - “Usta Saat – Qul Saat” iyerarxiyasının qurulması.
  • Mərhələ 2 - End-to-End və ya Peer-to-Peer mexanizmindən istifadə edərək saat sinxronizasiyası.

Mərhələ 1 - Master-Slave iyerarxiyasının qurulması

Normal və ya kənar saatın hər bir portu müəyyən sayda vəziyyətə malikdir (qul saat və master saat). Standart bu vəziyyətlər arasında keçid alqoritmini təsvir edir. Proqramlaşdırmada belə bir alqoritm sonlu dövlət maşını və ya vəziyyət maşını adlanır (daha ətraflı Wiki-də).

Bu dövlət maşını iki saatı birləşdirərkən masteri təyin etmək üçün Ən Yaxşı Master Saat Alqoritmindən (BMCA) istifadə edir.

Bu alqoritm yuxarı axındakı qrossmeyster saatı GPS siqnalını itirdikdə, oflayn olduqda və s. zaman saata qrossmeyster saatının vəzifələrini öz üzərinə götürməyə imkan verir.

BMCA-ya uyğun dövlət keçidləri aşağıdakı diaqramda ümumiləşdirilmişdir:
PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

"Telin" digər ucunda olan saat haqqında məlumat xüsusi mesajda (Elan mesajı) göndərilir. Bu məlumat alındıqdan sonra dövlət maşını alqoritmi işləyir və hansı saatın daha yaxşı olduğunu görmək üçün müqayisə aparılır. Ən yaxşı saatdakı liman master watch olur.

Sadə bir iyerarxiya aşağıdakı diaqramda göstərilmişdir. 1, 2, 3, 4, 5-ci yollarda Şəffaf saat ola bilər, lakin onlar Master Clock - Slave Clock iyerarxiyasının yaradılmasında iştirak etmirlər.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Faza 2 - Normal və kənar saatları sinxronlaşdırın

“Usta Saat – Qul Saat” iyerarxiyasını qurduqdan dərhal sonra müntəzəm və sərhəd saatlarının sinxronizasiya mərhələsi başlayır.

Sinxronizasiya etmək üçün master saat qul saatlarına vaxt möhürü olan mesaj göndərir.

Əsas saat ola bilər:

  • tək mərhələli;
  • iki mərhələli.

Tək mərhələli saatlar sinxronizasiya üçün bir Sinxronizasiya mesajı göndərir.

İki mərhələli saat sinxronizasiya üçün iki mesajdan istifadə edir - Sync və Follow_Up.

Sinxronizasiya mərhələsi üçün iki mexanizm istifadə edilə bilər:

  • Gecikmə sorğu-cavab mexanizmi.
  • Peer gecikmə ölçmə mexanizmi.

Əvvəlcə bu mexanizmlərə ən sadə halda - şəffaf saatlar istifadə edilmədikdə baxaq.

Gecikmə sorğu-cavab mexanizmi

Mexanizm iki mərhələdən ibarətdir:

  1. Əsas saat və kölə saat arasında mesajın ötürülməsində gecikmənin ölçülməsi. Gecikmə sorğu-cavab mexanizmindən istifadə etməklə həyata keçirilir.
  2. Dəqiq vaxt dəyişikliyinin düzəldilməsi həyata keçirilir.

Gecikmənin ölçülməsi
PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

t1 – Sinxronizasiya mesajının master saat tərəfindən göndərilmə vaxtı; t2 – Sinxronizasiya mesajının kölə saat tərəfindən qəbul olunma vaxtı; t3 – Qul saatı ilə gecikmə sorğusunun (Delay_Req) ​​göndərilmə vaxtı; t4 – Əsas saatla gecikmə_Req qəbulu vaxtı.

Qul saat t1, t2, t3 və t4 vaxtlarını bildikdə, sinxronizasiya mesajını (tmpd) ​​ötürərkən orta gecikməni hesablaya bilər. Aşağıdakı kimi hesablanır:

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Sync və Follow_Up mesajını ötürərkən, masterdan qulluğa qədər gecikmə hesablanır - t-ms.

Delay_Req və Delay_Resp mesajlarını ötürərkən quldan mastera gecikmə vaxtı hesablanır - t-sm.

Bu iki dəyər arasında hər hansı bir asimmetriya baş verərsə, o zaman dəqiq vaxtın sapmasını düzəltməkdə səhv görünür. Səhv hesablanmış gecikmənin t-ms və t-sm gecikmələrinin ortalaması olması ilə əlaqədardır. Əgər gecikmələr bir-birinə bərabər deyilsə, onda biz vaxtı dəqiq tənzimləməyəcəyik.

Vaxt dəyişikliyinin düzəldilməsi

Əsas saat ilə kölə saat arasındakı gecikmə məlum olduqdan sonra, kölə saat vaxt korreksiyasını həyata keçirir.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Slave saatlar paketi masterdan kölə saatlara ötürərkən dəqiq vaxt ofsetini hesablamaq üçün Sinxronizasiya mesajından və əlavə Follow_Up mesajından istifadə edir. Dəyişiklik aşağıdakı düsturla hesablanır:

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Peer gecikmə ölçmə mexanizmi

Bu mexanizm eyni zamanda sinxronizasiya üçün iki addımdan istifadə edir:

  1. Cihazlar bütün limanlar vasitəsilə bütün qonşulara vaxt gecikməsini ölçür. Bunun üçün onlar peer gecikdirmə mexanizmindən istifadə edirlər.
  2. Dəqiq vaxt dəyişikliyinin düzəldilməsi.

Peer-to-Peer rejimini dəstəkləyən cihazlar arasında gecikmənin ölçülməsi

Peer-to-peer mexanizmini dəstəkləyən portlar arasındakı gecikmə aşağıdakı mesajlardan istifadə etməklə ölçülür:

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

1-ci port t1, t2, t3 və t4 vaxtlarını bildikdə, orta gecikməni (tmld) hesablaya bilir. Aşağıdakı düsturla hesablanır:

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Bundan sonra port hər Sinx mesajı və ya cihazdan keçən əlavə Follow_Up mesajı üçün tənzimləmə sahəsini hesablayarkən bu dəyərdən istifadə edir.

Ümumi gecikmə bu cihaz vasitəsilə ötürülmə zamanı gecikmənin, məlumat kanalı vasitəsilə ötürülmə zamanı orta gecikmənin və yuxarıdakı cihazlarda aktivləşdirilmiş artıq bu mesajda olan gecikmənin cəminə bərabər olacaq.

Pdelay_Req, Pdelay_Resp və isteğe bağlı Pdelay_Resp_Follow_Up mesajları masterdan qulluğa və quldan mastera (dairəvi) gecikməni əldə etməyə imkan verir.

Bu iki dəyər arasındakı hər hansı bir asimmetriya zaman ofset korreksiyası xətası təqdim edəcək.

Dəqiq vaxt dəyişikliyinin tənzimlənməsi

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Slave saatlar paketi masterdan kölə saatlara ötürərkən dəqiq vaxt ofsetini hesablamaq üçün Sinxronizasiya mesajından və əlavə Follow_Up mesajından istifadə edir. Dəyişiklik aşağıdakı düsturla hesablanır:

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Peer-to-peer mexanizminin tənzimlənməsinin üstünlükləri - hər Sinxronizasiya və ya Follow_Up mesajının vaxt gecikməsi şəbəkədə ötürüldükcə hesablanır. Nəticədə, ötürmə yolunun dəyişdirilməsi heç bir şəkildə tənzimlənmənin düzgünlüyünə təsir göstərməyəcəkdir.

Bu mexanizmdən istifadə edərkən, vaxt sinxronizasiyası, əsas mübadilədə olduğu kimi, sinxronizasiya paketinin keçdiyi yol boyunca vaxt gecikməsinin hesablanmasını tələb etmir. Bunlar. Delay_Req və Delay_Resp mesajları göndərilmir. Bu üsulda master və qul saatları arasındakı gecikmə sadəcə olaraq hər Sinxronizasiya və ya Follow_Up mesajının tənzimləmə sahəsində cəmlənir.

Digər bir üstünlük ondan ibarətdir ki, master saat Gecikmə_Req mesajlarını emal etmək ehtiyacından azad edilir.

Şəffaf saatların iş rejimləri

Buna görə də bunlar sadə nümunələr idi. İndi fərz edək ki, açarlar sinxronizasiya yolunda görünür.

PTPv2 dəstəyi olmadan açarlardan istifadə etsəniz, sinxronizasiya paketi keçiddə təxminən 10 μs gecikəcək.

PTPv2-ni dəstəkləyən açarlar IEEE 1588v2 terminologiyasında Şəffaf saatlar adlanır. Şəffaf saatlar master saatdan sinxronlaşdırılmır və "Usta Saat - Qul Saat" iyerarxiyasında iştirak etmir, lakin sinxronizasiya mesajlarını ötürərkən mesajın onlar tərəfindən nə qədər gecikdirildiyini xatırlayırlar. Bu, gecikmə vaxtını tənzimləməyə imkan verir.

Şəffaf saatlar iki rejimdə işləyə bilər:

  • Başdan-Uca.
  • Peer to peer.

Başdan-ayağa (E2E)

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

E2E şəffaf saatı bütün portlarda Sinxronizasiya mesajlarını və müşayiət olunan Follow_Up mesajlarını yayımlayır. Hətta bəzi protokollar tərəfindən bloklananlar (məsələn, RSTP).

Keçid portda Sinxronizasiya paketinin (Follow_Up) qəbul edildiyi və portdan göndərildiyi zaman damğasını xatırlayır. Bu iki vaxt ştampına əsasən keçidin mesajı emal etməsi üçün lazım olan vaxt hesablanır. Standartda bu vaxt yaşayış vaxtı adlanır.

Emal vaxtı Sinxronizasiya (bir addımlı saat) və ya Follow_Up (iki addımlı saat) mesajının düzəliş sahəsinə əlavə edilir.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

E2E şəffaf saatı keçiddən keçən Sinxronizasiya və Delay_Req mesajlarının emal vaxtını ölçür. Ancaq başa düşmək lazımdır ki, master saat ilə kölə saat arasındakı gecikmə gecikmə sorğusu-cavab mexanizmindən istifadə etməklə hesablanır. Əsas saat dəyişirsə və ya master saatdan ikinci saata gedən yol dəyişirsə, gecikmə yenidən ölçülür. Bu, şəbəkə dəyişiklikləri zamanı keçid müddətini artırır.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

P2P şəffaf saat, keçidin mesajı emal etməsi üçün lazım olan vaxtı ölçməklə yanaşı, qonşu gecikmə mexanizmindən istifadə edərək ən yaxın qonşuya məlumat keçidindəki gecikməni ölçür.

Gecikmə hər iki istiqamətdə, o cümlədən bəzi protokollar (RSTP kimi) tərəfindən bloklanan bağlantılar üzrə ölçülür. Bu, qrossmeyster saatı və ya şəbəkə topologiyası dəyişdikdə, sinxronizasiya yolunda yeni gecikməni dərhal hesablamağa imkan verir.

Sinxronizasiya və ya Follow_Up mesajları göndərilərkən açarlar və gecikmə ilə mesajın işlənməsi vaxtı toplanır.

Açarlarla PTPv2 dəstəyi növləri

Keçidlər PTPv2-ni dəstəkləyə bilər:

  • proqramlı;
  • aparat.

PTPv2 protokolunu proqram təminatında tətbiq edərkən keçid proqram təminatından vaxt damğası tələb edir. Problem ondadır ki, proqram təminatı tsiklik işləyir və siz o, cari dövrü başa vurana, emal üçün sorğu qəbul edənə və növbəti dövrədən sonra vaxt damğası verənə qədər gözləməli olacaqsınız. Bu da vaxt aparacaq və PTPv2 üçün proqram dəstəyi olmadan əhəmiyyətli olmasa da, gecikmə alacağıq.

PTPv2 üçün yalnız aparat dəstəyi sizə lazım olan dəqiqliyi saxlamağa imkan verir. Bu halda, vaxt möhürü portda quraşdırılmış xüsusi ASIC tərəfindən verilir.

Mesaj Formatı

Bütün PTP mesajları aşağıdakı sahələrdən ibarətdir:

  • Başlıq - 34 bayt.
  • Bədən – ölçü mesajın növündən asılıdır.
  • Suffiks isteğe bağlıdır.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Mövzu

Başlıq sahəsi bütün PTP mesajları üçün eynidir. Onun ölçüsü 34 baytdır.

Başlıq sahəsi formatı:

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

mesaj növü – ötürülən mesajın növünü ehtiva edir, məsələn, Sync, Delay_Req, PDelay_Req və s.

mesaj uzunluğu – başlıq, gövdə və şəkilçi (lakin doldurma baytları istisna olmaqla) daxil olmaqla PTP mesajının tam ölçüsünü ehtiva edir.

domen nömrəsi – mesajın hansı PTP domeninə aid olduğunu müəyyən edir.

Domain Adı - bunlar bir məntiqi qrupda toplanmış və bir master saatdan sinxronlaşdırılan bir neçə fərqli saatdır, lakin başqa domenə aid olan saatlarla mütləq sinxronizasiya olunmur.

bayraqları – Bu sahədə mesajın statusunu müəyyən etmək üçün müxtəlif bayraqlar var.

düzəliş sahəsi – nanosaniyələrdə gecikmə vaxtını ehtiva edir. Gecikmə müddətinə şəffaf saat vasitəsilə ötürmə zamanı gecikmə, həmçinin Peer-to-Peer rejimindən istifadə edərkən kanal vasitəsilə ötürmə zamanı gecikmə daxildir.

sourcePortIdentity – bu sahədə bu mesajın ilk olaraq hansı portdan göndərildiyi barədə məlumat var.

sequenceID – fərdi mesajlar üçün identifikasiya nömrəsini ehtiva edir.

nəzarət sahəsi – artefakt sahəsi =) Standartın ilk versiyasından qalır və bu mesajın növü haqqında məlumatı ehtiva edir. Əsasən messageType ilə eynidir, lakin daha az seçimlə.

logMessageInterval – bu sahə mesaj növü ilə müəyyən edilir.

Bodi

Yuxarıda müzakirə edildiyi kimi, bir neçə növ mesaj var. Bu növlər aşağıda təsvir edilmişdir:

Elan mesajı
Elan mesajı eyni domen daxilindəki digər saatlara onun parametrləri haqqında “demək” üçün istifadə olunur. Bu mesaj sizə Master Clock - Slave Clock iyerarxiyasını qurmağa imkan verir.
PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Mesaj Sinxronizasiyası
Sinxronizasiya mesajı əsas saat tərəfindən göndərilir və Sinxronizasiya mesajının yaradıldığı vaxtda əsas saatın vaxtını ehtiva edir. Əsas saat iki mərhələlidirsə, Sinxronizasiya mesajındakı vaxt damğası 0-a təyin ediləcək və cari vaxt damğası əlaqəli Follow_Up mesajında ​​göndəriləcək. Sinxronizasiya mesajı hər iki gecikmə ölçmə mexanizmləri üçün istifadə olunur.

Mesaj Multicast istifadə edərək ötürülür. İsteğe bağlı olaraq Unicast istifadə edə bilərsiniz.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Gecikmə_Tələb mesajı

Delay_Req mesajının formatı Sinxronizasiya mesajı ilə eynidir. Qul saatı Delay_Req göndərir. O, Delay_Req-in kölə saat tərəfindən göndərildiyi vaxtı ehtiva edir. Bu mesaj yalnız gecikmə sorğusu-cavab mexanizmi üçün istifadə olunur.

Mesaj Multicast istifadə edərək ötürülür. İsteğe bağlı olaraq Unicast istifadə edə bilərsiniz.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Mesaj İzləmə

Follow_Up mesajı isteğe bağlı olaraq master saat tərəfindən göndərilir və göndərilmə vaxtını ehtiva edir Mesajları sinxronlaşdırın ustad. Yalnız iki mərhələli master saatlar Follow_Up mesajını göndərir.

Follow_Up mesajı hər iki gecikmə ölçmə mexanizmləri üçün istifadə olunur.

Mesaj Multicast istifadə edərək ötürülür. İsteğe bağlı olaraq Unicast istifadə edə bilərsiniz.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Gecikmə_Resp mesajı

Delay_Resp mesajı master saat tərəfindən göndərilir. Bu Gecikmə_Req-in master saat tərəfindən qəbul edildiyi vaxtı ehtiva edir. Bu mesaj yalnız gecikmə sorğusu-cavab mexanizmi üçün istifadə olunur.

Mesaj Multicast istifadə edərək ötürülür. İsteğe bağlı olaraq Unicast istifadə edə bilərsiniz.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Pdelay_Req mesajı

Pdelay_Req mesajı gecikmə tələb edən cihaz tərəfindən göndərilir. O, mesajın bu cihazın portundan göndərildiyi vaxtı ehtiva edir. Pdelay_Req yalnız qonşu gecikmə ölçmə mexanizmi üçün istifadə olunur.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Pdelay_Resp mesajı

Pdelay_Resp mesajı gecikmə sorğusu almış cihaz tərəfindən göndərilir. O, Pdelay_Req mesajının bu cihaz tərəfindən qəbul edildiyi vaxtı ehtiva edir. Pdelay_Resp mesajı yalnız qonşu gecikmənin ölçülməsi mexanizmi üçün istifadə olunur.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Mesaj Pdelay_Resp_Follow_Up

Pdelay_Resp_Follow_Up mesajı isteğe bağlı olaraq gecikmə sorğusunu qəbul etmiş cihaz tərəfindən göndərilir. O, Pdelay_Req mesajının bu cihaz tərəfindən qəbul edildiyi vaxtı ehtiva edir. Pdelay_Resp_Follow_Up mesajı yalnız iki mərhələli master saatlar tərəfindən göndərilir.

Bu mesaj həm də vaxt damğası əvəzinə icra vaxtı üçün istifadə edilə bilər. İcra vaxtı Pdelay-Req qəbul edildiyi andan Pdelay_Resp göndərilənə qədər olan vaxtdır.

Pdelay_Resp_Follow_Up yalnız qonşu gecikmə ölçmə mexanizmi üçün istifadə olunur.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

İdarəetmə Mesajları

PTP nəzarət mesajları bir və ya bir neçə saat və idarəetmə qovşağı arasında məlumat ötürmək üçün tələb olunur.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

LV-yə köçürün

PTP mesajı iki səviyyədə ötürülə bilər:

  • Şəbəkə - IP məlumatlarının bir hissəsi kimi.
  • Kanal – Ethernet çərçivəsinin bir hissəsi kimi.

Ethernet üzərindən IP üzərindən UDP üzərindən PTP mesajının ötürülməsi

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Ethernet üzərindən UDP üzərindən PTP

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Profillər

PTP konfiqurasiya edilməli olan kifayət qədər çox çevik parametrlərə malikdir. Misal üçün:

  • BMCA Seçimləri.
  • Gecikmə ölçmə mexanizmi.
  • Bütün konfiqurasiya edilə bilən parametrlərin intervalları və ilkin dəyərləri və s.

Və əvvəllər PTPv2 cihazlarının bir-biri ilə uyğun olduğunu söyləməyimizə baxmayaraq, bu doğru deyil. Ünsiyyət qurmaq üçün cihazlar eyni parametrlərə malik olmalıdır.

Buna görə PTPv2 adlanan profillər var. Profillər konfiqurasiya edilmiş parametrlər və müəyyən edilmiş protokol məhdudiyyətləri qruplarıdır ki, xüsusi proqram üçün vaxt sinxronizasiyası həyata keçirilə bilsin.

IEEE 1588v2 standartının özü yalnız bir profili – “Defolt Profil”i təsvir edir. Bütün digər profillər müxtəlif təşkilatlar və birliklər tərəfindən yaradılır və təsvir edilir.

Məsələn, Güc Profili və ya PTPv2 Güc Profili IEEE Enerji və Enerji Cəmiyyətinin Enerji Sistemlərinin Relaying Komitəsi və Yarımstansiya Komitəsi tərəfindən yaradılmışdır. Profilin özü IEEE C37.238-2011 adlanır.

Profil PTP-nin ötürülə biləcəyini təsvir edir:

  • Yalnız L2 şəbəkələri vasitəsilə (yəni Ethernet, HSR, PRP, qeyri-IP).
  • Mesajlar yalnız Multicast yayımı ilə ötürülür.
  • Peer gecikmə ölçmə mexanizmi gecikmə ölçmə mexanizmi kimi istifadə olunur.

Defolt domen 0, tövsiyə olunan domen 93-dür.

C37.238-2011 dizayn fəlsəfəsi isteğe bağlı funksiyaların sayını azaltmaq və cihazlar arasında etibarlı qarşılıqlı əlaqə və artan sistem sabitliyi üçün yalnız zəruri funksiyaları saxlamaqdan ibarət idi.

Həmçinin, mesajın ötürülmə tezliyi müəyyən edilir:

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Əslində, seçim üçün yalnız bir parametr mövcuddur - master saatın növü (bir mərhələli və ya iki mərhələli).

Dəqiqlik 1 μs-dən çox olmamalıdır. Başqa sözlə, bir sinxronizasiya yolunda maksimum 15 şəffaf saat və ya üç sərhəd saatı ola bilər.

PTPv2 vaxt sinxronizasiya protokolunun tətbiqi təfərrüatları

Mənbə: www.habr.com

Добавить комментарий