PTPv2 টাইম সিঙ্ক্রোনাইজেশন প্রোটোকলের বাস্তবায়নের বিবরণ

ভূমিকা

বৈদ্যুতিক শক্তি শিল্পে একটি "ডিজিটাল সাবস্টেশন" নির্মাণের ধারণার জন্য 1 μs এর নির্ভুলতার সাথে সিঙ্ক্রোনাইজেশন প্রয়োজন। আর্থিক লেনদেনের জন্যও মাইক্রোসেকেন্ড নির্ভুলতা প্রয়োজন। এই অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, NTP সময় সঠিকতা আর যথেষ্ট নয়।

PTPv2 সিঙ্ক্রোনাইজেশন প্রোটোকল, IEEE 1588v2 স্ট্যান্ডার্ড দ্বারা বর্ণিত, কয়েক দশ ন্যানোসেকেন্ডের সিঙ্ক্রোনাইজেশন নির্ভুলতার জন্য অনুমতি দেয়। PTPv2 আপনাকে L2 এবং L3 নেটওয়ার্কে সিঙ্ক্রোনাইজেশন প্যাকেট পাঠাতে দেয়।

PTPv2 ব্যবহৃত প্রধান ক্ষেত্রগুলি হল:

• শক্তি;
• নিয়ন্ত্রণ এবং পরিমাপ সরঞ্জাম;
• সামরিক-শিল্প কমপ্লেক্স;
• টেলিকম;
• আর্থিক খাত.

এই পোস্টটি ব্যাখ্যা করে কিভাবে PTPv2 সিঙ্ক্রোনাইজেশন প্রোটোকল কাজ করে।

আমাদের শিল্পে আরও অভিজ্ঞতা আছে এবং প্রায়শই শক্তি প্রয়োগে এই প্রোটোকলটি দেখতে পাই। তদনুসারে, আমরা সতর্কতার সাথে পর্যালোচনা করব শক্তির জন্য.

কেন এটা প্রয়োজন?

এই মুহুর্তে, PJSC Rosseti-এর STO 34.01-21-004-2019 এবং PJSC FGC UES-এর STO 56947007-29.240.10.302-2020-এ PTPv2-এর মাধ্যমে টাইম সিঙ্ক্রোনাইজেশন সহ একটি প্রসেস বাস সংগঠিত করার প্রয়োজনীয়তা রয়েছে৷

এটি এই কারণে যে রিলে সুরক্ষা টার্মিনাল এবং পরিমাপ ডিভাইসগুলি প্রক্রিয়া বাসের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা তথাকথিত এসভি স্ট্রীম (মাল্টিকাস্ট স্ট্রিম) ব্যবহার করে প্রক্রিয়া বাসের মাধ্যমে তাত্ক্ষণিক বর্তমান এবং ভোল্টেজের মান প্রেরণ করে।

রিলে সুরক্ষা টার্মিনালগুলি উপসাগর সুরক্ষা কার্যকর করতে এই মানগুলি ব্যবহার করে। যদি সময় পরিমাপের যথার্থতা ছোট হয়, তাহলে কিছু সুরক্ষা মিথ্যাভাবে কাজ করতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, পরম নির্বাচনের প্রতিরক্ষাগুলি "দুর্বল" সময় সমন্বয়ের শিকার হতে পারে। প্রায়শই এই ধরনের প্রতিরক্ষার যুক্তি দুটি পরিমাণের তুলনার উপর ভিত্তি করে। যদি মানগুলি পর্যাপ্ত পরিমাণে বড় মানের দ্বারা বিচ্ছিন্ন হয়, তবে সুরক্ষা ট্রিগার হয়। যদি এই মানগুলি 1 ms এর সময়ের নির্ভুলতার সাথে পরিমাপ করা হয়, তাহলে আপনি একটি বড় পার্থক্য পেতে পারেন যেখানে 1 μs এর নির্ভুলতার সাথে পরিমাপ করা হলে মানগুলি আসলে স্বাভাবিক।

PTP সংস্করণ

PTP প্রোটোকলটি মূলত 2002 সালে IEEE 1588-2002 স্ট্যান্ডার্ডে বর্ণনা করা হয়েছিল এবং "নেটওয়ার্কযুক্ত পরিমাপ এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার জন্য একটি যথার্থ ঘড়ি সিঙ্ক্রোনাইজেশন প্রোটোকলের জন্য স্ট্যান্ডার্ড" বলা হয়েছিল। 2008 সালে, আপডেট করা IEEE 1588-2008 স্ট্যান্ডার্ড প্রকাশ করা হয়েছিল, যা PTP সংস্করণ 2 বর্ণনা করে। প্রোটোকলের এই সংস্করণটি সঠিকতা এবং স্থিতিশীলতা উন্নত করেছে, কিন্তু প্রোটোকলের প্রথম সংস্করণের সাথে পশ্চাদমুখী সামঞ্জস্য বজায় রাখে নি। এছাড়াও, 2019 সালে, IEEE 1588-2019 স্ট্যান্ডার্ডের একটি সংস্করণ প্রকাশিত হয়েছিল, PTP v2.1 বর্ণনা করে। এই সংস্করণটি PTPv2-তে সামান্য উন্নতি যোগ করে এবং PTPv2-এর সাথে পিছিয়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

অন্য কথায়, আমাদের কাছে সংস্করণ সহ নিম্নলিখিত ছবি রয়েছে:

PTPv1
(IEEE 1588-2002)

PTPv2
(IEEE 1588-2008)

PTPv2.1
(IEEE 1588-2019)

PTPv1 (IEEE 1588-2002)

-
বেমানান

বেমানান

PTPv2 (IEEE 1588-2008)

বেমানান

-
উপযুক্ত

PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)

বেমানান

উপযুক্ত

-

কিন্তু, সবসময় হিসাবে, nuances আছে.

PTPv1 এবং PTPv2 এর মধ্যে অসামঞ্জস্যতার মানে হল যে একটি PTPv1-সক্ষম ডিভাইস PTPv2 এ চলমান একটি সঠিক ঘড়ির সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে সক্ষম হবে না। তারা সিঙ্ক্রোনাইজ করার জন্য বিভিন্ন বার্তা বিন্যাস ব্যবহার করে।

তবে একই নেটওয়ার্কে PTPv1 এর সাথে ডিভাইস এবং PTPv2 এর সাথে ডিভাইসগুলিকে একত্রিত করা এখনও সম্ভব। এটি অর্জন করতে, কিছু নির্মাতারা আপনাকে প্রান্ত ঘড়ি পোর্টগুলিতে প্রোটোকল সংস্করণ নির্বাচন করার অনুমতি দেয়। অর্থাৎ, একটি সীমানা ঘড়ি PTPv2 ব্যবহার করে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে পারে এবং এখনও PTPv1 এবং PTPv2 ব্যবহার করে এর সাথে সংযুক্ত অন্যান্য ঘড়িগুলিকে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে পারে।

পিটিপি ডিভাইস। তারা কি এবং কিভাবে তারা ভিন্ন?

IEEE 1588v2 স্ট্যান্ডার্ড বিভিন্ন ধরনের ডিভাইস বর্ণনা করে। তাদের সব টেবিল দেখানো হয়.

ডিভাইসগুলি পিটিপি ব্যবহার করে একটি ল্যানের মাধ্যমে একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে।

PTP ডিভাইসগুলিকে ঘড়ি বলা হয়। সমস্ত ঘড়ি গ্র্যান্ডমাস্টার ঘড়ি থেকে সঠিক সময় নেয়।

ঘড়ি 5 ধরনের আছে:

গ্র্যান্ডমাস্টার ঘড়ি

সঠিক সময়ের প্রধান উৎস। প্রায়শই জিপিএস সংযোগের জন্য একটি ইন্টারফেস দিয়ে সজ্জিত।

সাধারণ ঘড়ি

একটি একক পোর্ট ডিভাইস যা একটি মাস্টার (মাস্টার ক্লক) বা স্লেভ (স্লেভ ক্লক) হতে পারে

মাস্টার ঘড়ি (মাস্টার)

তারা সঠিক সময়ের উৎস যার দ্বারা অন্যান্য ঘড়িগুলি সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয়

স্লেভ ঘড়ি

মাস্টার ঘড়ি থেকে সিঙ্ক্রোনাইজ করা শেষ ডিভাইস

সীমানা ঘড়ি

একাধিক পোর্ট সহ একটি ডিভাইস যা একজন প্রভু বা দাস হতে পারে।

অর্থাৎ, এই ঘড়িগুলি উচ্চতর মাস্টার ঘড়ি থেকে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে পারে এবং নিকৃষ্ট স্লেভ ঘড়িগুলিকে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে পারে।

এন্ড-টু-এন্ড স্বচ্ছ ঘড়ি

একাধিক পোর্ট সহ একটি ডিভাইস যা মাস্টার ক্লক বা স্লেভ নয়। এটি দুটি ঘড়ির মধ্যে PTP ডেটা প্রেরণ করে।

তথ্য প্রেরণ করার সময়, স্বচ্ছ ঘড়ি সমস্ত PTP বার্তা সংশোধন করে।

প্রেরিত বার্তার শিরোনামে সংশোধন ক্ষেত্রে এই ডিভাইসে বিলম্বের সময় যোগ করে সংশোধন করা হয়।

পিয়ার-টু-পিয়ার স্বচ্ছ ঘড়ি

একাধিক পোর্ট সহ একটি ডিভাইস যা একটি মাস্টার ঘড়ি বা স্লেভ নয়।
এটি দুটি ঘড়ির মধ্যে PTP ডেটা প্রেরণ করে।

ডেটা ট্রান্সমিট করার সময়, স্বচ্ছ ঘড়ি সব PTP মেসেজ সিঙ্ক এবং ফলো_আপ (নিচে তাদের সম্পর্কে আরও) সংশোধন করে।

প্রেরিত প্যাকেটের সংশোধন ক্ষেত্রে ট্রান্সমিটিং ডিভাইসে বিলম্ব এবং ডেটা ট্রান্সমিশন চ্যানেলে বিলম্ব যোগ করে সংশোধন করা হয়।

ম্যানেজমেন্ট নোড

একটি ডিভাইস যা অন্যান্য ঘড়ি কনফিগার করে এবং নির্ণয় করে

মাস্টার এবং স্লেভ ঘড়ি PTP বার্তাগুলিতে টাইমস্ট্যাম্প ব্যবহার করে সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয়। PTP প্রোটোকলে দুই ধরনের বার্তা রয়েছে:

• ইভেন্ট বার্তাগুলি হল সিঙ্ক্রোনাইজ করা বার্তা যা বার্তাটি পাঠানোর সময় এবং প্রাপ্তির সময় একটি টাইমস্ট্যাম্প তৈরি করে।
• সাধারণ বার্তা - এই বার্তাগুলির টাইমস্ট্যাম্পের প্রয়োজন হয় না, তবে সম্পর্কিত বার্তাগুলির জন্য টাইমস্ট্যাম্প থাকতে পারে৷

ইভেন্ট বার্তা

সাধারণ বার্তা

সিঙ্ক
Delay_Req
Pdelay_Req
Pdelay_Resp

ঘোষণা করা
ফলো_আপ
Delay_Resp
Pdelay_Resp_Follow_Up
ম্যানেজমেন্ট
সিগনালিং

সব ধরনের বার্তা নিচে আরো বিস্তারিত আলোচনা করা হবে.

মৌলিক সিঙ্ক্রোনাইজেশন সমস্যা

যখন একটি সিঙ্ক্রোনাইজেশন প্যাকেট একটি স্থানীয় নেটওয়ার্কের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়, তখন এটি সুইচ এবং ডেটা লিঙ্কে বিলম্বিত হয়। যেকোনো সুইচ প্রায় 10 মাইক্রোসেকেন্ডের বিলম্ব তৈরি করবে, যা PTPv2 এর জন্য অগ্রহণযোগ্য। সর্বোপরি, আমাদের চূড়ান্ত ডিভাইসে 1 μs এর নির্ভুলতা অর্জন করতে হবে। (এটি যদি আমরা শক্তি সম্পর্কে কথা বলি। অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আরও সঠিকতার প্রয়োজন হতে পারে।)

IEEE 1588v2 বেশ কয়েকটি অপারেটিং অ্যালগরিদম বর্ণনা করে যা আপনাকে সময় বিলম্ব রেকর্ড করতে এবং এটি সংশোধন করতে দেয়।

কাজ আলগোরিদিম
স্বাভাবিক অপারেশন চলাকালীন, প্রোটোকল দুটি পর্যায়ে কাজ করে।

• পর্যায় 1 - "মাস্টার ক্লক - স্লেভ ক্লক" শ্রেণিবিন্যাস প্রতিষ্ঠা করা।
• পর্যায় 2 - এন্ড-টু-এন্ড বা পিয়ার-টু-পিয়ার মেকানিজম ব্যবহার করে ঘড়ি সিঙ্ক্রোনাইজেশন।

পর্যায় 1 - মাস্টার-স্লেভ শ্রেণিবিন্যাস প্রতিষ্ঠা করা

একটি নিয়মিত বা প্রান্ত ঘড়ির প্রতিটি পোর্টে একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক স্টেট থাকে (স্লেভ ক্লক এবং মাস্টার ক্লক)। স্ট্যান্ডার্ড এই রাজ্যগুলির মধ্যে রূপান্তর অ্যালগরিদম বর্ণনা করে। প্রোগ্রামিং-এ, এই ধরনের অ্যালগরিদমকে সীমিত স্টেট মেশিন বা স্টেট মেশিন বলা হয় (উইকিতে আরও বিস্তারিত)।

এই স্টেট মেশিন দুটি ঘড়ি সংযোগ করার সময় মাস্টার সেট করতে সেরা মাস্টার ক্লক অ্যালগরিদম (BMCA) ব্যবহার করে।

এই অ্যালগরিদম ঘড়িটিকে গ্র্যান্ডমাস্টার ঘড়ির দায়িত্ব নিতে দেয় যখন আপস্ট্রিম গ্র্যান্ডমাস্টার ঘড়ি জিপিএস সিগন্যাল হারায়, অফলাইনে চলে যায় ইত্যাদি।

BMCA অনুযায়ী রাষ্ট্রীয় পরিবর্তনগুলি নিম্নলিখিত চিত্রে সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে:


"তারের" অন্য প্রান্তে ঘড়ি সম্পর্কে তথ্য একটি বিশেষ বার্তায় পাঠানো হয় (বার্তা ঘোষণা করুন)। একবার এই তথ্য পাওয়া গেলে, রাষ্ট্রীয় মেশিন অ্যালগরিদম চলে এবং কোন ঘড়িটি ভাল তা দেখার জন্য একটি তুলনা করা হয়। সেরা ঘড়ির বন্দরটি মাস্টার ঘড়িতে পরিণত হয়।

নীচের চিত্রটিতে একটি সাধারণ শ্রেণিবিন্যাস দেখানো হয়েছে। পাথ 1, 2, 3, 4, 5 এ একটি স্বচ্ছ ঘড়ি থাকতে পারে, কিন্তু তারা মাস্টার ক্লক - স্লেভ ক্লক হায়ারার্কি প্রতিষ্ঠায় অংশগ্রহণ করে না।

পর্যায় 2 - নিয়মিত এবং প্রান্ত ঘড়ি সিঙ্ক্রোনাইজ করুন

"মাস্টার ক্লক - স্লেভ ক্লক" শ্রেণিবিন্যাস প্রতিষ্ঠার পরপরই, নিয়মিত এবং সীমানা ঘড়ির সিঙ্ক্রোনাইজেশন পর্ব শুরু হয়।

সিঙ্ক্রোনাইজ করার জন্য, মাস্টার ঘড়ি স্লেভ ঘড়িগুলিতে একটি টাইমস্ট্যাম্প সম্বলিত একটি বার্তা পাঠায়।

মাস্টার ঘড়ি হতে পারে:

• একক ধাপ;
• দুই পর্যায়

একক-পর্যায়ের ঘড়িগুলি সিঙ্ক্রোনাইজ করার জন্য একটি সিঙ্ক বার্তা পাঠায়।

একটি দুই-পর্যায়ের ঘড়ি সিঙ্ক্রোনাইজেশনের জন্য দুটি বার্তা ব্যবহার করে - সিঙ্ক এবং ফলো_আপ।

সিঙ্ক্রোনাইজেশন পর্বের জন্য দুটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করা যেতে পারে:

• বিলম্ব অনুরোধ-প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া।
• পিয়ার বিলম্ব পরিমাপ প্রক্রিয়া.

প্রথমত, আসুন সহজ ক্ষেত্রে এই প্রক্রিয়াগুলি দেখি - যখন স্বচ্ছ ঘড়ি ব্যবহার করা হয় না।

বিলম্ব অনুরোধ-প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া

প্রক্রিয়া দুটি ধাপ জড়িত:

1. মাস্টার ঘড়ি এবং স্লেভ ঘড়ির মধ্যে একটি বার্তা প্রেরণে বিলম্ব পরিমাপ করা। একটি বিলম্ব অনুরোধ-প্রতিক্রিয়া পদ্ধতি ব্যবহার করে সঞ্চালিত.
2. সঠিক সময় পরিবর্তনের সংশোধন করা হয়।

লেটেন্সি পরিমাপ


t1 - মাস্টার ঘড়ি দ্বারা সিঙ্ক বার্তা পাঠানোর সময়; t2 - স্লেভ ঘড়ি দ্বারা সিঙ্ক বার্তা গ্রহণের সময়; t3 - স্লেভ ক্লক দ্বারা বিলম্বের অনুরোধ পাঠানোর সময় (Delay_Req); t4 - মাস্টার ঘড়ি দ্বারা বিলম্ব_Req অভ্যর্থনা সময়।

যখন স্লেভ ঘড়ি t1, t2, t3 এবং t4 সময় জানে, তখন এটি সিঙ্ক্রোনাইজেশন বার্তা (tmpd) ​​প্রেরণ করার সময় গড় বিলম্ব গণনা করতে পারে। এটি নিম্নরূপ গণনা করা হয়:

একটি সিঙ্ক এবং ফলো_আপ বার্তা প্রেরণ করার সময়, মাস্টার থেকে স্লেভের সময় বিলম্ব গণনা করা হয় - t-ms।

Delay_Req এবং Delay_Resp বার্তা প্রেরণ করার সময়, স্লেভ থেকে মাস্টারের কাছে সময় বিলম্ব গণনা করা হয় - t-sm।

যদি এই দুটি মানের মধ্যে কিছু অসামঞ্জস্য দেখা দেয়, তাহলে সঠিক সময়ের বিচ্যুতি সংশোধন করার ক্ষেত্রে একটি ত্রুটি দেখা দেয়। ত্রুটিটি এই কারণে ঘটে যে গণনা করা বিলম্বটি t-ms এবং t-sm বিলম্বের গড়। যদি বিলম্ব একে অপরের সমান না হয়, তাহলে আমরা সঠিকভাবে সময় সামঞ্জস্য করব না।

সময় পরিবর্তনের সংশোধন

একবার মাস্টার ঘড়ি এবং স্লেভ ঘড়ির মধ্যে বিলম্ব জানা গেলে, স্লেভ ঘড়ি সময় সংশোধন করে।

স্লেভ ঘড়িগুলি মাস্টার থেকে স্লেভ ঘড়িতে একটি প্যাকেট প্রেরণ করার সময় সঠিক সময় অফসেট গণনা করতে সিঙ্ক বার্তা এবং একটি ঐচ্ছিক অনুসরণ_আপ বার্তা ব্যবহার করে। শিফট নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়:

পিয়ার বিলম্ব পরিমাপ প্রক্রিয়া

এই প্রক্রিয়াটি সিঙ্ক্রোনাইজেশনের জন্য দুটি পদক্ষেপও ব্যবহার করে:

1. ডিভাইসগুলি সমস্ত পোর্টের মাধ্যমে সমস্ত প্রতিবেশীদের সময় বিলম্ব পরিমাপ করে৷ এটি করার জন্য তারা একটি পিয়ার বিলম্ব পদ্ধতি ব্যবহার করে।
2. সঠিক সময় পরিবর্তনের সংশোধন।

পিয়ার-টু-পিয়ার মোড সমর্থন করে এমন ডিভাইসগুলির মধ্যে লেটেন্সি পরিমাপ করা

পিয়ার-টু-পিয়ার মেকানিজম সমর্থনকারী পোর্টগুলির মধ্যে লেটেন্সি নিম্নলিখিত বার্তাগুলি ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়:

পোর্ট 1 যখন t1, t2, t3 এবং t4 বার জানে, তখন এটি গড় বিলম্ব (tmld) গণনা করতে পারে। এটি নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়:

ডিভাইসের মধ্য দিয়ে যাওয়া প্রতিটি সিঙ্ক বার্তা বা ঐচ্ছিক ফলো_আপ বার্তার জন্য সামঞ্জস্য ক্ষেত্র গণনা করার সময় পোর্টটি এই মানটি ব্যবহার করে।

মোট বিলম্ব এই ডিভাইসের মাধ্যমে ট্রান্সমিশনের সময় বিলম্বের সমষ্টির সমান হবে, ডেটা চ্যানেলের মাধ্যমে ট্রান্সমিশনের সময় গড় বিলম্ব এবং আপস্ট্রিম ডিভাইসগুলিতে সক্ষম করা এই বার্তাটিতে ইতিমধ্যেই থাকা বিলম্ব।

Pdelay_Req, Pdelay_Resp এবং ঐচ্ছিক Pdelay_Resp_Follow_Up বার্তাগুলি আপনাকে মাস্টার থেকে স্লেভ এবং স্লেভ থেকে মাস্টার (বৃত্তাকার) বিলম্ব পেতে দেয়।

এই দুটি মানের মধ্যে কোনো অসাম্যতা একটি সময় অফসেট সংশোধন ত্রুটি প্রবর্তন করবে।

সঠিক সময় পরিবর্তন সামঞ্জস্য করা

স্লেভ ঘড়িগুলি মাস্টার থেকে স্লেভ ঘড়িতে একটি প্যাকেট প্রেরণ করার সময় সঠিক সময় অফসেট গণনা করতে একটি সিঙ্ক বার্তা এবং একটি ঐচ্ছিক অনুসরণ_আপ বার্তা ব্যবহার করে। শিফট নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়:

পিয়ার-টু-পিয়ার মেকানিজমের সুবিধা সমন্বয় - প্রতিটি সিঙ্ক বা ফলো_আপ বার্তার সময় বিলম্ব গণনা করা হয় কারণ এটি নেটওয়ার্কে প্রেরণ করা হয়। ফলস্বরূপ, ট্রান্সমিশন পাথ পরিবর্তন করা কোনোভাবেই সামঞ্জস্যের নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করবে না।

এই মেকানিজম ব্যবহার করার সময়, টাইম সিঙ্ক্রোনাইজেশনের জন্য সিঙ্ক্রোনাইজেশন প্যাকেটের পথ ধরে সময় বিলম্ব গণনা করার প্রয়োজন হয় না, যেমনটি বেসিক এক্সচেঞ্জে করা হয়। সেগুলো. Delay_Req এবং Delay_Resp বার্তা পাঠানো হয় না। এই পদ্ধতিতে, মাস্টার এবং স্লেভ ঘড়ির মধ্যে বিলম্বকে প্রতিটি সিঙ্ক বা ফলো_আপ বার্তার সামঞ্জস্য ক্ষেত্রে সহজভাবে যোগ করা হয়।

আরেকটি সুবিধা হল যে মাস্টার ঘড়িটি Delay_Req বার্তাগুলি প্রক্রিয়া করার প্রয়োজন থেকে মুক্তি পায়।

স্বচ্ছ ঘড়ির অপারেটিং মোড

তদনুসারে, এই সহজ উদাহরণ ছিল. এখন ধরুন যে সুইচগুলি সিঙ্ক্রোনাইজেশন পাথে প্রদর্শিত হবে।

আপনি PTPv2 সমর্থন ছাড়া সুইচ ব্যবহার করলে, সুইচটিতে সিঙ্ক্রোনাইজেশন প্যাকেটটি প্রায় 10 μs বিলম্বিত হবে।

PTPv2 সমর্থন করে এমন সুইচগুলিকে IEEE 1588v2 পরিভাষায় স্বচ্ছ ঘড়ি বলা হয়। স্বচ্ছ ঘড়িগুলি মাস্টার ক্লক থেকে সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয় না এবং "মাস্টার ক্লক - স্লেভ ক্লক" অনুক্রমে অংশগ্রহণ করে না, তবে সিঙ্ক্রোনাইজেশন বার্তাগুলি প্রেরণ করার সময় তারা মনে রাখে যে বার্তাটি তাদের দ্বারা কতক্ষণ বিলম্বিত হয়েছিল। এটি আপনাকে সময় বিলম্ব সামঞ্জস্য করতে দেয়।

স্বচ্ছ ঘড়ি দুটি মোডে কাজ করতে পারে:

• সর্বশেষ সীমা.
• পিয়ার-টু-পিয়ার।

এন্ড-টু-এন্ড (E2E)

E2E স্বচ্ছ ঘড়ি সমস্ত পোর্টে সিঙ্ক বার্তা এবং তার সাথে ফলো_আপ বার্তা সম্প্রচার করে। এমনকি যেগুলি কিছু প্রোটোকল দ্বারা অবরুদ্ধ (উদাহরণস্বরূপ, RSTP)।

সুইচ টাইমস্ট্যাম্প মনে রাখে যখন পোর্টে একটি সিঙ্ক প্যাকেট (ফলো_আপ) প্রাপ্ত হয়েছিল এবং কখন এটি পোর্ট থেকে পাঠানো হয়েছিল। এই দুটি টাইমস্ট্যাম্পের উপর ভিত্তি করে, বার্তাটি প্রক্রিয়া করতে সুইচের জন্য যে সময় লাগে তা গণনা করা হয়। স্ট্যান্ডার্ডে, এই সময়টিকে আবাসিক সময় বলা হয়।

প্রক্রিয়াকরণের সময়টি সিঙ্ক (এক-পদক্ষেপ ঘড়ি) বা অনুসরণ_আপ (দুই-পদক্ষেপ ঘড়ি) বার্তার সংশোধনক্ষেত্র ক্ষেত্রে যোগ করা হয়।

E2E স্বচ্ছ ঘড়ি সুইচের মধ্য দিয়ে যাওয়া সিঙ্ক এবং Delay_Req বার্তাগুলির প্রক্রিয়াকরণের সময় পরিমাপ করে। কিন্তু এটা বোঝা গুরুত্বপূর্ণ যে মাস্টার ঘড়ি এবং স্লেভ ঘড়ির মধ্যে সময় বিলম্ব বিলম্ব অনুরোধ-প্রতিক্রিয়া পদ্ধতি ব্যবহার করে গণনা করা হয়। যদি মাস্টার ঘড়ি পরিবর্তিত হয় বা মাস্টার ঘড়ি থেকে স্লেভ ঘড়ির পথ পরিবর্তিত হয়, বিলম্ব আবার পরিমাপ করা হয়। এটি নেটওয়ার্ক পরিবর্তনের ক্ষেত্রে ট্রানজিশন সময় বাড়ায়।

P2P স্বচ্ছ ঘড়ি, একটি বার্তা প্রক্রিয়া করতে একটি সুইচের সময় পরিমাপ করার পাশাপাশি, একটি প্রতিবেশী লেটেন্সি মেকানিজম ব্যবহার করে তার নিকটতম প্রতিবেশীর সাথে ডেটা লিঙ্কের বিলম্ব পরিমাপ করে।

কিছু প্রোটোকল (যেমন RSTP) দ্বারা ব্লক করা লিঙ্কগুলি সহ উভয় দিকের প্রতিটি লিঙ্কে লেটেন্সি পরিমাপ করা হয়। গ্র্যান্ডমাস্টার ঘড়ি বা নেটওয়ার্ক টপোলজি পরিবর্তন হলে এটি আপনাকে অবিলম্বে সিঙ্ক্রোনাইজেশন পথে নতুন বিলম্ব গণনা করতে দেয়।

সিঙ্ক বা ফলো_আপ বার্তা পাঠানোর সময় সুইচ এবং লেটেন্সি দ্বারা বার্তা প্রক্রিয়াকরণের সময় জমা হয়।

সুইচ দ্বারা PTPv2 সমর্থনের প্রকার

সুইচগুলি PTPv2 সমর্থন করতে পারে:

• প্রোগ্রামগতভাবে;
• হার্ডওয়্যার

সফ্টওয়্যারে PTPv2 প্রোটোকল প্রয়োগ করার সময়, সুইচটি ফার্মওয়্যার থেকে একটি টাইমস্ট্যাম্পের অনুরোধ করে। সমস্যা হল যে ফার্মওয়্যারটি চক্রাকারে কাজ করে, এবং এটি বর্তমান চক্রটি শেষ না হওয়া পর্যন্ত আপনাকে অপেক্ষা করতে হবে, প্রক্রিয়াকরণের জন্য অনুরোধ গ্রহণ করে এবং পরবর্তী চক্রের পরে একটি টাইমস্ট্যাম্প জারি করে৷ এটিতেও সময় লাগবে, এবং আমরা বিলম্ব পাব, যদিও PTPv2-এর জন্য সফ্টওয়্যার সমর্থন ছাড়া তেমন গুরুত্বপূর্ণ নয়।

শুধুমাত্র PTPv2 এর জন্য হার্ডওয়্যার সমর্থন আপনাকে প্রয়োজনীয় নির্ভুলতা বজায় রাখতে দেয়। এই ক্ষেত্রে, সময় স্ট্যাম্প একটি বিশেষ ASIC দ্বারা জারি করা হয়, যা পোর্টে ইনস্টল করা হয়।

বার্তা বিন্যাস

সমস্ত PTP বার্তা নিম্নলিখিত ক্ষেত্রগুলি নিয়ে গঠিত:

• হেডার - 34 বাইট।
• বডি - সাইজ বার্তার ধরনের উপর নির্ভর করে।
• প্রত্যয় ঐচ্ছিক।

শিরোলেখ

হেডার ক্ষেত্রটি সকল PTP বার্তার জন্য একই। এর আকার 34 বাইট।

হেডার ফিল্ড ফরম্যাট:

বার্তার ধরন - বার্তা প্রেরণের ধরন রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ সিঙ্ক, বিলম্ব_রেক, পিডিলে_রেক ইত্যাদি।

বার্তার দৈর্ঘ্য - শিরোনাম, বডি এবং প্রত্যয় সহ (কিন্তু প্যাডিং বাইট বাদ দিয়ে) পিটিপি বার্তার সম্পূর্ণ আকার ধারণ করে।

ডোমেইন নম্বর - বার্তাটি কোন PTP ডোমেনের অন্তর্গত তা নির্ধারণ করে।

ডোমেন নাম - এগুলি একটি লজিক্যাল গ্রুপে সংগৃহীত এবং একটি মাস্টার ঘড়ি থেকে সিঙ্ক্রোনাইজ করা বেশ কয়েকটি ভিন্ন ঘড়ি, কিন্তু একটি ভিন্ন ডোমেনের অন্তর্গত ঘড়ির সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা আবশ্যক নয়৷

পতাকা - এই ক্ষেত্রটিতে বার্তার স্থিতি সনাক্ত করতে বিভিন্ন পতাকা রয়েছে।

সংশোধনক্ষেত্র - ন্যানোসেকেন্ডে বিলম্বের সময় ধারণ করে। বিলম্বের সময়টি স্বচ্ছ ঘড়ির মাধ্যমে প্রেরণ করার সময় বিলম্বের পাশাপাশি পিয়ার-টু-পিয়ার মোড ব্যবহার করার সময় চ্যানেলের মাধ্যমে প্রেরণ করার সময় বিলম্ব অন্তর্ভুক্ত করে।

sourcePortIdentity – এই ক্ষেত্রটিতে এই বার্তাটি মূলত কোন পোর্ট থেকে পাঠানো হয়েছিল সে সম্পর্কে তথ্য রয়েছে৷

সিকোয়েন্স আইডি - পৃথক বার্তাগুলির জন্য একটি সনাক্তকরণ নম্বর রয়েছে৷

নিয়ন্ত্রণক্ষেত্র – আর্টিফ্যাক্ট ক্ষেত্র =) এটি স্ট্যান্ডার্ডের প্রথম সংস্করণ থেকে রয়ে গেছে এবং এই বার্তাটির ধরন সম্পর্কে তথ্য রয়েছে। মূলত মেসেজ টাইপের মতই, কিন্তু কম বিকল্প সহ।

logMessageInterval - এই ক্ষেত্রটি বার্তার ধরন দ্বারা নির্ধারিত হয়।

শরীর

উপরে আলোচনা করা হয়েছে, বিভিন্ন ধরনের বার্তা আছে। এই ধরনের নিচে বর্ণনা করা হয়:

ঘোষণা বার্তা
ঘোষণা বার্তাটি একই ডোমেনের মধ্যে থাকা অন্যান্য ঘড়িগুলিকে এর পরামিতিগুলি সম্পর্কে "বলতে" ব্যবহৃত হয়। এই বার্তাটি আপনাকে একটি মাস্টার ক্লক - স্লেভ ক্লক হায়ারার্কি সেট আপ করতে দেয়।


বার্তা সিঙ্ক করুন
সিঙ্ক বার্তাটি মাস্টার ক্লক দ্বারা প্রেরিত হয় এবং সিঙ্ক বার্তাটি তৈরি হওয়ার সময় মাস্টার ঘড়ির সময় থাকে৷ যদি মাস্টার ঘড়িটি দুই-পর্যায় হয়, তাহলে সিঙ্ক বার্তার টাইমস্ট্যাম্পটি 0 এ সেট করা হবে এবং বর্তমান টাইমস্ট্যাম্পটি সংশ্লিষ্ট অনুসরণ_আপ বার্তায় পাঠানো হবে। সিঙ্ক বার্তা উভয় লেটেন্সি পরিমাপ পদ্ধতির জন্য ব্যবহৃত হয়।

বার্তাটি মাল্টিকাস্ট ব্যবহার করে প্রেরণ করা হয়। ঐচ্ছিকভাবে আপনি ইউনিকাস্ট ব্যবহার করতে পারেন।

Delay_Req বার্তা

Delay_Req বার্তার বিন্যাস সিঙ্ক বার্তার অনুরূপ। স্লেভ ঘড়িটি Delay_Req পাঠায়। এটিতে স্লেভ ঘড়ির দ্বারা বিলম্ব_রেক পাঠানোর সময় রয়েছে। এই বার্তাটি শুধুমাত্র বিলম্বের অনুরোধ-প্রতিক্রিয়া পদ্ধতির জন্য ব্যবহার করা হয়।

বার্তাটি মাল্টিকাস্ট ব্যবহার করে প্রেরণ করা হয়। ঐচ্ছিকভাবে আপনি ইউনিকাস্ট ব্যবহার করতে পারেন।

ফলো_আপ বার্তা

ফলো_আপ বার্তাটি ঐচ্ছিকভাবে মাস্টার ঘড়ি দ্বারা পাঠানো হয় এবং পাঠানোর সময় থাকে বার্তা সিঙ্ক করুন মাস্টার শুধুমাত্র দুই-পর্যায়ের মাস্টার ঘড়ি ফলো_আপ বার্তা পাঠায়।

ফলো_আপ বার্তাটি উভয় লেটেন্সি পরিমাপ পদ্ধতির জন্য ব্যবহৃত হয়।

বার্তাটি মাল্টিকাস্ট ব্যবহার করে প্রেরণ করা হয়। ঐচ্ছিকভাবে আপনি ইউনিকাস্ট ব্যবহার করতে পারেন।

Delay_Resp বার্তা

Delay_Resp বার্তাটি মাস্টার ঘড়ি দ্বারা পাঠানো হয়। এটিতে সেই সময়টি রয়েছে যখন মাস্টার ঘড়ি দ্বারা বিলম্ব_রিক প্রাপ্ত হয়েছিল। এই বার্তাটি শুধুমাত্র বিলম্বের অনুরোধ-প্রতিক্রিয়া পদ্ধতির জন্য ব্যবহার করা হয়।

বার্তাটি মাল্টিকাস্ট ব্যবহার করে প্রেরণ করা হয়। ঐচ্ছিকভাবে আপনি ইউনিকাস্ট ব্যবহার করতে পারেন।

Pdelay_Req বার্তা

Pdelay_Req বার্তাটি এমন একটি ডিভাইস দ্বারা পাঠানো হয় যা বিলম্বের অনুরোধ করে। এতে এই ডিভাইসের পোর্ট থেকে বার্তা পাঠানোর সময় রয়েছে। Pdelay_Req শুধুমাত্র প্রতিবেশী বিলম্ব পরিমাপ পদ্ধতির জন্য ব্যবহৃত হয়।

Pdelay_Resp বার্তা

Pdelay_Resp বার্তাটি এমন একটি ডিভাইস দ্বারা পাঠানো হয় যা বিলম্বের অনুরোধ পেয়েছে। এটিতে এই ডিভাইসের দ্বারা Pdelay_Req বার্তাটি পাওয়ার সময় রয়েছে৷ Pdelay_Resp বার্তাটি শুধুমাত্র প্রতিবেশী বিলম্ব পরিমাপ পদ্ধতির জন্য ব্যবহৃত হয়।

বার্তা Pdelay_Resp_Follow_Up

Pdelay_Resp_Follow_Up বার্তাটি ঐচ্ছিকভাবে সেই ডিভাইস দ্বারা পাঠানো হয় যেটি বিলম্বের অনুরোধ পেয়েছে। এটিতে এই ডিভাইসের দ্বারা Pdelay_Req বার্তাটি পাওয়ার সময় রয়েছে৷ Pdelay_Resp_Follow_Up বার্তাটি শুধুমাত্র দুই-পর্যায়ের মাস্টার ঘড়ি দ্বারা পাঠানো হয়।

এই বার্তাটি টাইমস্ট্যাম্পের পরিবর্তে কার্যকর করার সময় ব্যবহার করা যেতে পারে। এক্সিকিউশন টাইম হল Pdelay-Req পাওয়ার মুহূর্ত থেকে Pdelay_Resp পাঠানো পর্যন্ত সময়।

Pdelay_Resp_Follow_Up শুধুমাত্র প্রতিবেশী বিলম্ব পরিমাপ পদ্ধতির জন্য ব্যবহার করা হয়।

ব্যবস্থাপনা বার্তা

এক বা একাধিক ঘড়ি এবং কন্ট্রোল নোডের মধ্যে তথ্য স্থানান্তরের জন্য PTP কন্ট্রোল বার্তার প্রয়োজন হয়।

এলভিতে স্থানান্তর করুন

একটি PTP বার্তা দুটি স্তরে প্রেরণ করা যেতে পারে:

• নেটওয়ার্ক - আইপি ডেটার অংশ হিসাবে।
• চ্যানেল - একটি ইথারনেট ফ্রেমের অংশ হিসাবে।

PTP মেসেজ ট্রান্সমিশন UDP এর মাধ্যমে IP এর মাধ্যমে ইথারনেটের মাধ্যমে

ইথারনেটের উপর UDP এর উপর PTP

প্রোফাইল

পিটিপি-তে অনেকগুলি নমনীয় পরামিতি রয়েছে যা কনফিগার করা দরকার। উদাহরণ স্বরূপ:

• বিএমসিএ বিকল্প।
• বিলম্ব পরিমাপের প্রক্রিয়া।
• সমস্ত কনফিগারযোগ্য প্যারামিটারের ব্যবধান এবং প্রাথমিক মান, ইত্যাদি।

এবং আমরা আগে বলেছিলাম যে PTPv2 ডিভাইসগুলি একে অপরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ তা সত্ত্বেও, এটি সত্য নয়। যোগাযোগ করার জন্য ডিভাইসগুলির একই সেটিংস থাকতে হবে।

তাই তথাকথিত PTPv2 প্রোফাইল আছে। প্রোফাইল হল কনফিগার করা সেটিংস এবং সংজ্ঞায়িত প্রোটোকল সীমাবদ্ধতার গ্রুপ যাতে একটি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সময় সিঙ্ক্রোনাইজেশন কার্যকর করা যায়।

IEEE 1588v2 স্ট্যান্ডার্ড নিজেই শুধুমাত্র একটি প্রোফাইল বর্ণনা করে - "ডিফল্ট প্রোফাইল"। অন্যান্য সমস্ত প্রোফাইল বিভিন্ন সংস্থা এবং সমিতি দ্বারা তৈরি এবং বর্ণনা করা হয়।

উদাহরণস্বরূপ, পাওয়ার প্রোফাইল, বা PTPv2 পাওয়ার প্রোফাইল, পাওয়ার সিস্টেম রিলেয়িং কমিটি এবং IEEE পাওয়ার অ্যান্ড এনার্জি সোসাইটির সাবস্টেশন কমিটি দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। প্রোফাইলটিকে নিজেই IEEE C37.238-2011 বলা হয়।

প্রোফাইল বর্ণনা করে যে পিটিপি প্রেরণ করা যেতে পারে:

• শুধুমাত্র L2 নেটওয়ার্কের মাধ্যমে (যেমন ইথারনেট, এইচএসআর, পিআরপি, নন-আইপি)।
• বার্তা শুধুমাত্র মাল্টিকাস্ট সম্প্রচার দ্বারা প্রেরণ করা হয়.
• পিয়ার বিলম্ব পরিমাপ পদ্ধতি একটি বিলম্ব পরিমাপ প্রক্রিয়া হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

ডিফল্ট ডোমেন হল 0, প্রস্তাবিত ডোমেন হল 93৷

C37.238-2011-এর নকশা দর্শন হল ঐচ্ছিক বৈশিষ্ট্যের সংখ্যা হ্রাস করা এবং ডিভাইসগুলির মধ্যে নির্ভরযোগ্য মিথস্ক্রিয়া এবং সিস্টেমের স্থিতিশীলতা বৃদ্ধির জন্য শুধুমাত্র প্রয়োজনীয় ফাংশনগুলি বজায় রাখা।

এছাড়াও, বার্তা প্রেরণের ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারিত হয়:

প্রকৃতপক্ষে, শুধুমাত্র একটি প্যারামিটার নির্বাচনের জন্য উপলব্ধ - মাস্টার ঘড়ির ধরন (একক-পর্যায় বা দুই-পর্যায়)।

নির্ভুলতা 1 μs এর বেশি হওয়া উচিত নয়। অন্য কথায়, একটি সিঙ্ক্রোনাইজেশন পাথে সর্বাধিক 15টি স্বচ্ছ ঘড়ি বা তিনটি সীমানা ঘড়ি থাকতে পারে।

উত্স: www.habr.com