Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Pasiuna

Ang konsepto sa pagtukod sa usa ka "Digital Substation" sa industriya sa kuryente nanginahanglan pag-synchronize nga adunay katukma nga 1 ΞΌs. Ang mga transaksyon sa pinansya nanginahanglan usab nga katukma sa microsecond. Sa kini nga mga aplikasyon, ang katukma sa oras sa NTP dili na igo.

Ang PTPv2 synchronization protocol, nga gihulagway sa IEEE 1588v2 standard, nagtugot sa pag-synchronize sa katukma sa pipila ka napulo ka nanoseconds. Gitugotan ka sa PTPv2 nga magpadala mga pakete sa pag-synchronize sa L2 ug L3 nga mga network.

Ang mga nag-unang lugar diin gigamit ang PTPv2 mao ang:

  • kusog;
  • pagkontrol ug pagsukod sa mga ekipo;
  • militar-industriyal nga komplikado;
  • telecom;
  • sektor sa panalapi.

Kini nga post nagpatin-aw kon sa unsang paagi ang PTPv2 synchronization protocol naglihok.

Kami adunay daghang kasinatian sa industriya ug kanunay nga makita kini nga protocol sa mga aplikasyon sa enerhiya. Subay niini, buhaton namo ang pagrepaso uban ang pag-amping alang sa enerhiya.

Nganong gikinahanglan kini?

Sa pagkakaron, ang STO 34.01-21-004-2019 sa PJSC Rosseti ug STO 56947007-29.240.10.302-2020 sa PJSC FGC UES adunay mga kinahanglanon alang sa pag-organisar sa usa ka proseso nga bus nga adunay pag-synchronize sa oras pinaagi sa PTPv2.

Kini tungod sa kamatuoran nga ang mga terminal sa proteksyon sa relay ug mga aparato sa pagsukod konektado sa bus nga proseso, nga nagpadala dayon nga mga kantidad sa karon ug boltahe pinaagi sa proseso nga bus, gamit ang gitawag nga mga sapa sa SV (mga sapa nga multicast).

Ang mga terminal sa pagpanalipod sa relay naggamit niini nga mga kantidad aron ipatuman ang proteksyon sa bay. Kung ang katukma sa mga pagsukod sa oras gamay ra, nan ang pipila nga mga panalipod mahimong molihok nga sayup.

Pananglitan, ang mga depensa sa hingpit nga pagpili mahimong mabiktima sa "huyang" nga pag-synchronize sa oras. Kasagaran ang lohika sa maong mga depensa gibase sa pagtandi sa duha ka gidaghanon. Kung ang mga kantidad magkalainlain sa usa ka igo nga kantidad, nan ang proteksyon ma-trigger. Kung kini nga mga kantidad gisukod sa usa ka katukma sa oras nga 1 ms, nan makakuha ka usa ka dako nga kalainan diin ang mga kantidad sa tinuud normal kung gisukod sa katukma nga 1 ΞΌs.

Mga bersyon sa PTP

Ang PTP protocol orihinal nga gihulagway sa 2002 sa IEEE 1588-2002 standard ug gitawag nga "Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems." Sa 2008, ang gi-update nga IEEE 1588-2008 nga sumbanan gipagawas, nga naghulagway sa PTP Bersyon 2. Kini nga bersyon sa protocol miuswag sa katukma ug kalig-on, apan wala magmintinar sa atrasado nga pagkaangay sa unang bersyon sa protocol. Usab, sa 2019, usa ka bersyon sa IEEE 1588-2019 nga sumbanan ang gipagawas, nga naghulagway sa PTP v2.1. Kini nga bersyon nagdugang gamay nga pag-uswag sa PTPv2 ug pabalik nga nahiuyon sa PTPv2.

Sa laing pagkasulti, aduna kitay mosunod nga hulagway nga adunay mga bersyon:

PTPv1
(IEEE 1588-2002)

PTPv2
(IEEE 1588-2008)

PTPv2.1
(IEEE 1588-2019)

PTPv1 (IEEE 1588-2002)

-
Dili magkauyon

Dili magkauyon

PTPv2 (IEEE 1588-2008)

Dili magkauyon

-
Compatible

PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)

Dili magkauyon

Compatible

-

Apan, sama sa kanunay, adunay mga nuances.

Ang incompatibility tali sa PTPv1 ug PTPv2 nagpasabot nga ang PTPv1-enabled device dili maka-synchronize sa saktong orasan nga nagdagan sa PTPv2. Gigamit nila ang lainlaing mga format sa mensahe aron ma-synchronize.

Apan posible gihapon nga i-combine ang mga device nga adunay PTPv1 ug mga device nga adunay PTPv2 sa samang network. Aron makab-ot kini, gitugotan ka sa pipila nga mga tiggama nga pilion ang bersyon sa protocol sa mga pantalan sa sulab sa orasan. Sa ato pa, ang usa ka boundary nga orasan mahimong mag-synchronize gamit ang PTPv2 ug mag-synchronize gihapon sa ubang mga orasan nga konektado niini gamit ang PTPv1 ug PTPv2.

Mga aparato sa PTP. Unsa kini ug sa unsang paagi sila lahi?

Ang IEEE 1588v2 nga sumbanan naghulagway sa pipila ka mga matang sa mga himan. Ang tanan niini gipakita sa lamesa.

Ang mga aparato nakigsulti sa usag usa sa usa ka LAN gamit ang PTP.

Ang mga aparato sa PTP gitawag nga mga orasan. Ang tanan nga mga relo mokuha sa eksaktong oras gikan sa grandmaster nga relo.

Adunay 5 ka matang sa mga relo:

Grandmaster nga orasan

Ang nag-unang tinubdan sa tukma nga panahon. Kasagaran adunay usa ka interface alang sa pagkonektar sa GPS.

Ordinaryo nga Orasan

Usa ka port device nga mahimong master (master clock) o slave (slave clock)

Master nga orasan (master)

Sila ang tinubdan sa eksaktong oras diin ang ubang mga orasan gi-synchronize

Relo sa ulipon

Tapuson ang device nga gi-synchronize gikan sa master clock

Boundary Clock

Usa ka himan nga adunay daghang mga pantalan nga mahimong usa ka agalon o usa ka ulipon.

Kana mao, kini nga mga orasan mahimong mag-synchronize gikan sa labaw nga master nga orasan ug mag-synchronize sa ubos nga mga orasan sa ulipon.

Katapusan-sa-katapusan nga Transparent nga Orasan

Usa ka himan nga adunay daghang mga pantalan nga dili usa ka master clock o usa ka ulipon. Nagpadala kini sa datos sa PTP tali sa duha ka mga relo.

Kung nagpadala sa datos, ang transparent nga orasan nagtul-id sa tanan nga mga mensahe sa PTP.

Ang pagtul-id mahitabo pinaagi sa pagdugang sa oras sa paglangan niini nga device ngadto sa correction field sa header sa gipasa nga mensahe.

Peer-to-Peer Transparent nga Orasan

Usa ka himan nga adunay daghang mga pantalan nga dili usa ka master clock o usa ka ulipon.
Nagpadala kini sa datos sa PTP tali sa duha ka mga relo.

Sa pagpadala sa datos, ang transparent nga orasan magtul-id sa tanang mensahe sa PTP Sync ug Follow_Up (dugang bahin niini sa ubos).

Ang pagtul-id makab-ot pinaagi sa pagdugang sa natad sa pagtul-id sa gipasa nga pakete sa paglangan sa transmitting device ug sa paglangan sa data transmission channel.

Pagdumala sa Node

Usa ka himan nga nag-configure ug nag-diagnose sa ubang mga relo

Ang mga orasan sa agalon ug ulipon gi-synchronize gamit ang mga timestamp sa mga mensahe sa PTP. Adunay duha ka matang sa mga mensahe sa PTP protocol:

  • Ang Mga Mensahe sa Panghitabo maoy mga dungan nga mensahe nga naglakip sa paghimo og timestamp sa panahon nga ang mensahe gipadala ug sa panahon nga kini nadawat.
  • Kinatibuk-ang Mensahe - Kini nga mga mensahe wala magkinahanglan og mga timestamp, apan mahimong adunay mga timestamp alang sa mga may kalabutan nga mga mensahe

Mga Mensahe sa Panghitabo

Mga Kinatibuk-ang Mensahe

sync
Delay_Req
Pdelay_Req
Pdelay_Resp

Pagpahibalo
Follow_Up
Delay_Resp
Pdelay_Resp_Follow_Up
Management
Pagsenyas

Ang tanang matang sa mga mensahe hisgotan sa mas detalyado sa ubos.

Panguna nga mga problema sa pag-synchronize

Kung ang usa ka pakete sa pag-synchronize gipasa sa usa ka lokal nga network, kini nalangan sa switch ug sa link sa data. Ang bisan unsang switch makahimo og usa ka paglangan sa mga 10 microseconds, nga dili madawat alang sa PTPv2. Pagkahuman, kinahanglan naton nga makab-ot ang katukma nga 1 ΞΌs sa katapusan nga aparato. (Kini kung maghisgot kita bahin sa enerhiya. Ang ubang mga aplikasyon mahimong magkinahanglan labi ka tukma.)

Ang IEEE 1588v2 naghulagway sa daghang mga operating algorithm nga nagtugot kanimo sa pagrekord sa paglangan sa oras ug pagtul-id niini.

Pagtrabaho algorithm
Atol sa normal nga operasyon, ang protocol naglihok sa duha ka hugna.

  • Phase 1 - pagtukod sa "Master Clock - Slave Clock" hierarchy.
  • Phase 2 - pag-synchronize sa orasan gamit ang End-to-End o Peer-to-Peer nga mekanismo.

Phase 1 - Pagtukod sa Master-Slave Hierarchy

Ang matag pantalan sa usa ka regular o edge nga orasan adunay usa ka piho nga gidaghanon sa mga estado (ulipon nga orasan ug master nga orasan). Ang sumbanan naghulagway sa transisyon algorithm tali niini nga mga estado. Sa programming, ang maong algorithm gitawag ug finite state machine o state machine (dugang detalye sa Wiki).

Kini nga makina sa estado naggamit sa Best Master Clock Algorithm (BMCA) aron itakda ang master kung magkonektar sa duha ka orasan.

Kini nga algorithm nagtugot sa relo sa pagkuha sa mga responsibilidad sa grandmaster watch kung ang upstream grandmaster watch mawad-an sa signal sa GPS, offline, ug uban pa.

Ang mga transisyon sa estado sumala sa BMCA gi-summarize sa mosunod nga diagram:
Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Ang impormasyon bahin sa relo sa pikas tumoy sa "wire" gipadala sa usa ka espesyal nga mensahe (Ipahibalo ang mensahe). Kung madawat na kini nga kasayuran, ang algorithm sa makina sa estado modagan ug gihimo ang pagtandi aron makita kung unsang orasan ang mas maayo. Ang pantalan sa labing maayo nga relo mahimong master nga relo.

Ang usa ka yano nga hierarchy gipakita sa diagram sa ubos. Ang mga dalan 1, 2, 3, 4, 5 mahimong adunay usa ka Transparent nga orasan, apan wala sila moapil sa pagtukod sa Master Clock - Slave Clock hierarchy.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Phase 2 - I-synchronize ang regular ug edge nga mga orasan

Diha-diha dayon human sa pag-establisar sa "Master Clock - Slave Clock" hierarchy, ang synchronization phase sa regular ug boundary nga mga orasan magsugod.

Aron ma-synchronize, ang master nga orasan magpadala usa ka mensahe nga adunay usa ka timestamp sa mga orasan sa ulipon.

Ang master clock mahimong:

  • usa ka yugto;
  • duha ka yugto.

Ang usa ka yugto nga mga orasan nagpadala usa ka mensahe sa Pag-sync aron i-synchronize.

Ang duha ka yugto nga orasan naggamit ug duha ka mensahe para sa pag-synchronize - Sync ug Follow_Up.

Duha ka mekanismo ang magamit alang sa hugna sa pag-synchronize:

  • Paglangan sa hangyo-pagtubag nga mekanismo.
  • Mekanismo sa pagsukod sa pagkalangan sa kaubanan.

Una, atong tan-awon kini nga mga mekanismo sa pinakasimple nga kaso - kung ang mga transparent nga relo wala gigamit.

Paglangan sa hangyo-pagtubag nga mekanismo

Ang mekanismo naglangkob sa duha ka mga lakang:

  1. Pagsukod sa paglangan sa pagpasa sa mensahe tali sa master clock ug sa slave clock. Gihimo gamit ang usa ka delay request-response mechanism.
  2. Ang pagtul-id sa eksaktong pagbalhin sa oras gihimo.

Pagsukod sa latency
Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

t1 - Panahon sa pagpadala sa mensahe sa Pag-sync pinaagi sa master clock; t2 - Oras sa pagdawat sa mensahe sa Pag-sync sa orasan sa ulipon; t3 - Oras sa pagpadala sa hangyo sa paglangan (Delay_Req) ​​​​sa orasan sa ulipon; t4 – Delay_Req nga oras sa pagdawat pinaagi sa master clock.

Kung nahibal-an sa orasan sa ulipon ang mga oras nga t1, t2, t3, ug t4, makalkulo niini ang kasagaran nga paglangan kung ipadala ang mensahe sa pag-synchronize (tmpd). Gikalkula kini sama sa mosunod:

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Sa pagpadala sa usa ka Sync ug Follow_Up nga mensahe, ang oras nga paglangan gikan sa agalon ngadto sa ulipon gikalkulo - t-ms.

Kung ang pagpadala sa mga mensahe sa Delay_Req ug Delay_Resp, ang oras sa paglangan gikan sa ulipon ngadto sa agalon gikalkula - t-sm.

Kung adunay usa ka asymmetry nga mahitabo tali niining duha nga mga kantidad, nan usa ka sayup sa pagtul-id sa pagtipas sa eksaktong oras makita. Ang sayup kay tungod sa kamatuoran nga ang kalkulado nga paglangan mao ang kasagaran sa mga paglangan sa t-ms ug t-sm. Kung ang mga paglangan dili managsama sa usag usa, nan dili naton i-adjust ang oras sa tukma.

Pagtul-id sa pagbalhin sa oras

Kung nahibal-an na ang paglangan tali sa master clock ug sa slave clock, ang slave clock naghimo sa oras nga pagtul-id.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Ang mga orasan sa ulipon naggamit sa mensahe sa Pag-sync ug usa ka opsyonal nga Follow_Up nga mensahe aron makalkulo ang eksaktong oras sa pag-offset kung magpadala usa ka pakete gikan sa agalon ngadto sa mga orasan sa ulipon. Ang pagbalhin kalkulado gamit ang mosunod nga pormula:

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Mekanismo sa pagsukod sa paglangan sa kaubanan

Kini nga mekanismo naggamit usab og duha ka mga lakang alang sa pag-synchronize:

  1. Gisukod sa mga aparato ang paglangan sa oras sa tanan nga mga silingan sa tanan nga mga pantalan. Sa pagbuhat niini sila naggamit sa usa ka peer delay mechanism.
  2. Pagtul-id sa eksaktong pagbalhin sa oras.

Pagsukod sa latency tali sa mga device nga nagsuporta sa Peer-to-Peer mode

Ang latency tali sa mga pantalan nga nagsuporta sa mekanismo sa peer-to-peer gisukod gamit ang mosunod nga mga mensahe:

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Kung nahibal-an sa port 1 ang mga oras nga t1, t2, t3 ug t4, makalkulo niini ang kasagaran nga paglangan (tmld). Gikalkulo kini gamit ang mosunod nga pormula:

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Gigamit dayon sa pantalan kini nga kantidad kung gikalkula ang uma sa pag-adjust alang sa matag mensahe sa Pag-sync o opsyonal nga Follow_Up nga mensahe nga moagi sa aparato.

Ang kinatibuk-ang paglangan mahimong katumbas sa sumada sa paglangan atol sa transmission pinaagi niini nga device, ang kasagaran nga paglangan atol sa transmission pinaagi sa data channel ug ang paglangan nga anaa na niini nga mensahe, nga mahimo sa upstream device.

Ang mga mensahe nga Pdelay_Req, Pdelay_Resp ug opsyonal nga Pdelay_Resp_Follow_Up nagtugot kanimo nga makuha ang paglangan gikan sa agalon ngadto sa ulipon ug gikan sa ulipon ngadto sa agalon (circular).

Ang bisan unsang asymmetry tali niining duha nga mga kantidad magpaila sa usa ka oras nga offset correction error.

Pag-adjust sa eksakto nga pagbalhin sa oras

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Ang mga orasan sa ulipon naggamit sa usa ka mensahe sa Pag-sync ug usa ka opsyonal nga mensahe sa Follow_Up aron makalkulo ang eksaktong oras nga offset kung magpadala usa ka pakete gikan sa agalon ngadto sa mga orasan sa ulipon. Ang pagbalhin kalkulado gamit ang mosunod nga pormula:

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Mga bentaha sa pag-adjust sa mekanismo sa peer-to-peer - ang oras sa paglangan sa matag Sync o Follow_Up nga mensahe gikalkulo samtang kini gipasa sa network. Tungod niini, ang pagbag-o sa agianan sa transmission dili sa bisan unsang paagi makaapekto sa katukma sa pag-adjust.

Kung gigamit kini nga mekanismo, ang pag-synchronize sa oras wala magkinahanglan pagkalkula sa paglangan sa oras sa agianan nga giagian sa pakete sa pag-synchronize, sama sa gihimo sa sukaranan nga pagbinayloay. Mga. Ang Delay_Req ug Delay_Resp nga mga mensahe wala ipadala. Niini nga pamaagi, ang paglangan tali sa mga orasan sa agalon ug ulipon gisumada lamang sa natad sa pag-adjust sa matag mensahe sa Sync o Follow_Up.

Ang laing bentaha mao nga ang master nga orasan nahuwasan sa panginahanglan sa pagproseso sa mga mensahe sa Delay_Req.

Operating mode sa transparent nga mga orasan

Busa, kini maoy yanong mga pananglitan. Karon hunahunaa nga ang mga switch makita sa agianan sa pag-synchronize.

Kung mogamit ka og mga switch nga walay suporta sa PTPv2, ang packet sa pag-synchronize malangan sa switch sa gibana-bana nga 10 ΞΌs.

Ang mga switch nga nagsuporta sa PTPv2 gitawag nga Transparent nga mga orasan sa terminolohiya sa IEEE 1588v2. Ang mga transparent nga orasan wala gi-synchronize gikan sa master clock ug wala moapil sa "Master Clock - Slave Clock" nga hierarchy, apan sa pagpadala sa mga mensahe sa pag-synchronize ilang nahinumduman kung unsa kadugay ang mensahe nga nalangan nila. Kini nagtugot kanimo sa pag-adjust sa paglangan sa oras.

Ang mga transparent nga orasan mahimong molihok sa duha nga mga mode:

  • Katapusan-sa-Katapusan.
  • Peer-to-Peer.

Katapusan-sa-Katapusan (E2E)

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Ang E2E transparent nga orasan nagsibya sa Sync nga mga mensahe ug nag-uban nga Follow_Up nga mga mensahe sa tanang pantalan. Bisan kadtong gibabagan sa pipila ka mga protocol (pananglitan, RSTP).

Ang switch nahinumdom sa timestamp kung ang usa ka Sync packet (Follow_Up) nadawat sa pantalan ug kung kini gipadala gikan sa pantalan. Base niining duha ka timestamp, ang oras nga gikinahanglan sa switch sa pagproseso sa mensahe kay kalkulado. Sa sumbanan, kini nga panahon gitawag nga oras sa pagpuyo.

Ang oras sa pagproseso idugang sa correctionField field sa Sync (one-step clock) o Follow_Up (two-step clock) nga mensahe.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Ang E2E transparent nga orasan nagsukod sa oras sa pagproseso alang sa Sync ug Delay_Req nga mga mensahe nga moagi sa switch. Apan importante nga masabtan nga ang paglangan sa oras tali sa master clock ug sa slave clock gikalkulo gamit ang delay request-response mechanism. Kung ang master clock mausab o ang agianan gikan sa master clock ngadto sa slave clock mausab, ang paglangan gisukod pag-usab. Kini nagdugang sa oras sa pagbalhin kung adunay mga pagbag-o sa network.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Ang P2P nga transparent nga orasan, dugang sa pagsukod sa oras nga gikinahanglan alang sa usa ka switch sa pagproseso sa usa ka mensahe, nagsukod sa paglangan sa data link sa iyang labing duol nga silingan gamit ang usa ka silingan nga latency nga mekanismo.

Ang latency gisukod sa matag link sa duha ka direksyon, lakip ang mga link nga gibabagan sa pipila ka protocol (sama sa RSTP). Gitugotan ka niini nga makalkula dayon ang bag-ong paglangan sa agianan sa pag-synchronize kung ang grandmaster clock o topology sa network mausab.

Ang oras sa pagproseso sa mensahe pinaagi sa mga switch ug latency natipon sa pagpadala sa Sync o Follow_Up nga mga mensahe.

Mga tipo sa suporta sa PTPv2 pinaagi sa mga switch

Ang mga switch makasuporta sa PTPv2:

  • programmatically;
  • hardware.

Kung gipatuman ang PTPv2 protocol sa software, ang switch nangayo og timestamp gikan sa firmware. Ang problema mao nga ang firmware naglihok nga cyclically, ug kinahanglan ka maghulat hangtod matapos ang karon nga siklo, gikuha ang hangyo alang sa pagproseso ug mga isyu sa usa ka timestamp pagkahuman sa sunod nga siklo. Magkinahanglan usab kini og panahon, ug makakuha kami usa ka paglangan, bisan kung dili ingon ka hinungdanon kung wala’y suporta sa software para sa PTPv2.

Ang suporta lamang sa hardware alang sa PTPv2 ang nagtugot kanimo sa pagpadayon sa gikinahanglan nga katukma. Sa kini nga kaso, ang time stamp gi-isyu sa usa ka espesyal nga ASIC, nga gi-install sa pantalan.

Format sa Mensahe

Ang tanang mensahe sa PTP naglangkob sa mosunod nga mga field:

  • Ulohan - 34 bytes.
  • Lawas – gidak-on nagdepende sa matang sa mensahe.
  • Ang suffix kay opsyonal.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

header

Ang natad sa Header parehas alang sa tanan nga mga mensahe sa PTP. Ang gidak-on niini 34 bytes.

Format sa natad sa ulohan:

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

tipo sa mensahe – naglangkob sa matang sa mensahe nga gipasa, pananglitan Sync, Delay_Req, PDelay_Req, etc.

gitas-on sa mensahe – naglangkob sa bug-os nga gidak-on sa PTP nga mensahe, lakip ang header, lawas ug suffix (apan walay padding bytes).

domainNumber – nagtino kon asa nga PTP domain ang mensahe nahisakop.

Ngalan sa Domain - kini ang daghang lain-laing mga orasan nga nakolekta sa usa ka lohikal nga grupo ug gi-synchronize gikan sa usa ka master nga orasan, apan dili kinahanglan nga i-synchronize sa mga orasan nga iya sa usa ka lahi nga domain.

bandila – Kini nga natad naglangkob sa lain-laing mga bandila sa pag-ila sa kahimtang sa mensahe.

correctionField - naglangkob sa oras sa paglangan sa nanoseconds. Ang oras sa paglangan naglakip sa paglangan kung magpadala pinaagi sa transparent nga orasan, ingon man ang paglangan kung magpadala pinaagi sa channel kung gigamit ang mode nga Peer-to-Peer.

tinubdanPortIdentity – kini nga field naglangkob sa impormasyon mahitungod sa diin nga pantalan kini nga mensahe orihinal nga gipadala.

sequenceID - adunay usa ka numero sa pag-ila alang sa indibidwal nga mga mensahe.

controlField – artifact field =) Nagpabilin kini gikan sa unang bersyon sa standard ug adunay impormasyon bahin sa matang niini nga mensahe. Sa tinuud parehas sa messageType, apan adunay gamay nga kapilian.

logMessageInterval – kini nga uma gitino pinaagi sa matang sa mensahe.

Lawas

Sama sa gihisgutan sa ibabaw, adunay daghang mga matang sa mga mensahe. Kini nga mga matang gihulagway sa ubos:

Mensahe sa pahibalo
Ang mensahe sa Pagpahibalo gigamit sa "pagsulti" sa ubang mga orasan sulod sa parehas nga domain bahin sa mga parameter niini. Kini nga mensahe nagtugot kanimo sa pag-set up sa usa ka Master Clock - Slave Clock hierarchy.
Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

I-sync ang mensahe
Ang mensahe sa Sync gipadala sa master clock ug naglangkob sa oras sa master clock sa panahon nga namugna ang Sync message. Kung ang master clock duha ka yugto, nan ang timestamp sa mensahe sa Sync itakda sa 0, ug ang kasamtangan nga timestamp ipadala sa kauban nga Follow_Up nga mensahe. Ang mensahe sa Sync gigamit para sa duha ka mekanismo sa pagsukod sa latency.

Ang mensahe gipasa gamit ang Multicast. Opsyonal mahimo nimong gamiton ang Unicast.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Delay_Req nga mensahe

Ang pormat sa Delay_Req nga mensahe parehas sa Sync message. Ang orasan sa ulipon nagpadala sa Delay_Req. Naglangkob kini sa oras nga gipadala ang Delay_Req sa orasan sa ulipon. Kini nga mensahe kay gigamit lang para sa delay request-response mechanism.

Ang mensahe gipasa gamit ang Multicast. Opsyonal mahimo nimong gamiton ang Unicast.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Mensahe Follow_Up

Ang Follow_Up nga mensahe kay opsyonal nga ipadala sa master clock ug naglangkob sa oras sa pagpadala I-sync ang mga mensahe agalon. Duha ra ka yugto nga master clock ang nagpadala sa Follow_Up nga mensahe.

Ang Follow_Up nga mensahe kay gigamit para sa duha ka latency measurement mechanisms.

Ang mensahe gipasa gamit ang Multicast. Opsyonal mahimo nimong gamiton ang Unicast.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Delay_Resp nga mensahe

Ang Delay_Resp nga mensahe gipadala sa master clock. Naglangkob kini sa oras kung kanus-a ang Delay_Req nadawat sa master nga orasan. Kini nga mensahe kay gigamit lang para sa delay request-response mechanism.

Ang mensahe gipasa gamit ang Multicast. Opsyonal mahimo nimong gamiton ang Unicast.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Pdelay_Req nga mensahe

Ang mensahe sa Pdelay_Req gipadala sa usa ka aparato nga nangayo ug paglangan. Naglangkob kini sa oras nga gipadala ang mensahe gikan sa pantalan sa kini nga aparato. Ang Pdelay_Req gigamit lang para sa mekanismo sa pagsukod sa paglangan sa silingan.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Pdelay_Resp nga mensahe

Ang mensahe sa Pdelay_Resp gipadala sa usa ka aparato nga nakadawat usa ka hangyo sa paglangan. Naglangkob kini sa oras nga ang mensahe sa Pdelay_Req nadawat sa kini nga aparato. Ang mensahe sa Pdelay_Resp gigamit lamang alang sa mekanismo sa pagsukod sa paglangan sa silingan.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Mensahe Pdelay_Resp_Follow_Up

Ang Pdelay_Resp_Follow_Up nga mensahe kay opsyonal nga ipadala sa device nga nakadawat sa hangyo sa paglangan. Naglangkob kini sa oras nga ang mensahe sa Pdelay_Req nadawat sa kini nga aparato. Ang Pdelay_Resp_Follow_Up nga mensahe gipadala lamang sa duha ka yugto nga master clock.

Kini nga mensahe mahimo usab nga gamiton alang sa oras sa pagpatuman imbes sa usa ka timestamp. Ang oras sa pagpatuman mao ang oras gikan sa pagkadawat sa Pdelay-Req hangtod ipadala ang Pdelay_Resp.

Ang Pdelay_Resp_Follow_Up gigamit lang para sa mekanismo sa pagsukod sa paglangan sa silingan.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Mga Mensahe sa Pagdumala

Ang mga mensahe sa pagkontrol sa PTP gikinahanglan aron mabalhin ang impormasyon tali sa usa o daghang mga orasan ug sa control node.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Pagbalhin sa LV

Ang mensahe sa PTP mahimong mapasa sa duha ka lebel:

  • Network – isip bahin sa IP data.
  • Channel – isip bahin sa Ethernet frame.

Ang pagpadala sa mensahe sa PTP sa UDP sa IP sa Ethernet

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

PTP sa UDP sa Ethernet

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Mga Profile

Ang PTP adunay daghang mga flexible nga mga parameter nga kinahanglan i-configure. Pananglitan:

  • Mga Opsyon sa BMCA.
  • Mekanismo sa pagsukod sa latency.
  • Mga agwat ug inisyal nga mga kantidad sa tanan nga ma-configure nga mga parameter, ug uban pa.

Ug bisan pa sa kamatuoran nga giingon namon kaniadto nga ang mga aparato sa PTPv2 nahiuyon sa usag usa, dili kini tinuod. Ang mga aparato kinahanglan adunay parehas nga mga setting aron makigsulti.

Mao nga adunay gitawag nga mga profile sa PTPv2. Ang mga profile mao ang mga grupo sa gi-configure nga mga setting ug gitakda nga mga pagdili sa protocol aron ang pag-synchronize sa oras mapatuman alang sa usa ka piho nga aplikasyon.

Ang IEEE 1588v2 nga sumbanan mismo naghulagway sa usa lamang ka profile - "Default Profile". Ang tanan nga ubang mga profile gihimo ug gihulagway sa lainlaing mga organisasyon ug asosasyon.

Pananglitan, ang Power Profile, o PTPv2 Power Profile, gimugna sa Power Systems Relaying Committee ug sa Substation Committee sa IEEE Power and Energy Society. Ang profile mismo gitawag nga IEEE C37.238-2011.

Ang profile naghulagway nga ang PTP mahimong ibalhin:

  • Pinaagi lamang sa L2 networks (ie Ethernet, HSR, PRP, non-IP).
  • Ang mga mensahe gipasa lamang pinaagi sa sibya sa Multicast.
  • Ang mekanismo sa pagsukod sa paglangan sa kaubanan gigamit isip mekanismo sa pagsukod sa paglangan.

Ang default nga domain mao ang 0, ang girekomenda nga domain mao ang 93.

Ang pilosopiya sa disenyo sa C37.238-2011 mao ang pagpakunhod sa gidaghanon sa mga opsyonal nga mga bahin ug pagpabilin lamang sa gikinahanglan nga mga gimbuhaton alang sa kasaligang interaksyon tali sa mga himan ug dugang nga kalig-on sa sistema.

Usab, ang frequency sa pagpasa sa mensahe gitino:

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Sa tinuud, usa ra ka parameter ang magamit alang sa pagpili - ang tipo sa master clock (single-stage o duha ka yugto).

Ang katukma kinahanglan dili molapas sa 1 ΞΌs. Sa laing pagkasulti, ang usa ka agianan sa pag-synchronize mahimong adunay labing taas nga 15 ka transparent nga mga orasan o tulo nga mga orasan sa utlanan.

Mga detalye sa pagpatuman sa PTPv2 time synchronization protocol

Source: www.habr.com

Idugang sa usa ka comment