Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Uvod

Koncept izgradnje „Digitalne trafostanice“ u elektroenergetici zahtijeva sinhronizaciju s preciznošću od 1 μs. Za provođenje financijskih transakcija također je potrebna preciznost u μs. U ovim aplikacijama preciznost vremena NTP već nije dovoljna.

Protokol za sinhronizaciju PTPv2, opisan standardom IEEE 1588v2, omogućava postizanje preciznosti sinhronizacije u nekoliko desetaka nanosekundi. PTPv2 omogućava slanje paketa sinhronizacije kroz L2 i L3 mreže.

Glavna područja primjene PTPv2 su:

  • elektroenergetika;
  • oprema za kontrolu i mjerenje;
  • vojno-industrijski kompleks;
  • telekomunikacije;
  • financijski sektor.

U ovom postu razmatra se kako funkcionira protokol za sinhronizaciju PTPv2.

Imamo više iskustva u industriji i često se susrećemo s ovim protokolom u elektroenergetskim aplikacijama. Shodno tome, i pregled ćemo napraviti s osvrtom na elektroenergetiku..

Zašto je potreban?

Trenutno su u STO 34.01-21-004-2019 PJSC „Rosseti“ i u STO 56947007-29.240.10.302-2020 PJSC „FSK EES“ navedeni zahtjevi za organizaciju procesne sabirnice uz osiguranje sinhronizacije vremena prema PTPv2.

To je povezano s tim da se na procesnu sabirnicu priključuju terminali relejne zaštite i mjerni uređaji, koji putem procesne sabirnice, pomoću takozvanih SV-streamova (multicast-streamova), prenose trenutne vrijednosti struje i napona.

Terminali relejne zaštite koriste te vrijednosti za implementaciju zaštita priključaka. Ako preciznost mjerenja vremena bude mala, neki zaštitni uređaji mogu pogrešno reagirati.

Na primjer, žrtva „slabe“ sinhronizacije vremena mogu postati zaštite apsolutne selektivnosti. Često se logika takvih zaštita temelji na usporedbi dviju veličina. Ako se veličine razlikuju za dovoljno veliku vrijednost, zaštita se aktivira. Ako se te veličine mjere s preciznošću vremena od 1 ms, može se dobiti velika razlika tamo gdje su vrijednosti zapravo unutar normalnog raspona, ako se mjere s preciznošću od 1 μs.

Verzije PTP

PTP protokol prvotno je opisan 2002. godine u standardu IEEE 1588-2002 i imao je naziv "Standard za preciznu sinkronizaciju sata za mrežne mjere i kontrolne sustave". 2008. godine objavljen je ažurirani standard IEEE 1588-2008, koji opisuje PTP verziju 2. U ovoj verziji protokola poboljšana je preciznost i stabilnost, ali nije očuvana unazad kompatibilnost s prvom verzijom protokola. Također, 2019. godine objavljena je verzija standarda IEEE 1588-2019, koja opisuje PTP v2.1. Ova verzija dodaje mala poboljšanja PTPv2 i unazad je kompatibilna s PTPv2.

Drugim riječima, imamo sljedeću sliku s verzijama:

PTPv1
(IEEE 1588-2002)

PTPv2
(IEEE 1588-2008)

PTPv2.1
(IEEE 1588-2019)

PTPv1 (IEEE 1588-2002)

—
Ne kompatibilni

Ne kompatibilni

PTPv2 (IEEE 1588-2008)

Ne kompatibilni

—
Kompatibilni

PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)

Ne kompatibilni

Kompatibilni

—

No, kao i uvijek, postoje nijanse.

Ne kompatibilnost između PTPv1 i PTPv2 podrazumijeva da uređaj koji podržava PTPv1 neće moći sinkronizirati s preciznim satovima koji rade na PTPv2. Za sinkronizaciju koriste različite formate poruka.

No, ipak je moguće kombinirati uređaje s PTPv1 i uređaje s PTPv2 u jednoj mreži. Za to neki proizvođači dopuštaju odabir verzije protokola na priključcima graničnih satova. To znači da granični satovi mogu sinkronizirati prema PTPv2 i istovremeno sinkronizirati druge povezane satove prema PTPv1 i PTPv2.

PTP uređaji. Koji postoje i po čemu se razlikuju?

Standardom IEEE 1588v2 opisano je nekoliko vrsta uređaja. Svi su navedeni u tablici.

Uređaji međusobno komuniciraju putem lokalne mreže, koristeći PTP.

PTP uređaji nazivaju se satovima. Svi satovi uzimaju točno vrijeme od grosmejsterskih satova.

Postoji 5 tipova satova:

Grandmaster clock (Grosmejsterski sat)

Glavni izvor točnog vremena. Često su opremljeni sučeljem za povezivanje GPS-a.

Ordinary Clock (Obični sat)

Uređaj s jednim priključkom, koji može biti majstor (vodeći sat) ili sljedbenik (poslušni sat)

Vodeći sat (majstor)

Izvor je točnog vremena prema kojem se sinkroniziraju drugi satovi

Poslušni sat (sljedbenik)

Krajnji uređaj koji se sinkronizira s vodećim satovima

Boundary Clock (Granični sat)

Uređaj s više priključaka, koji može biti majstor ili sljedbenik.

To znači da ovi satovi mogu sinkronizirati od viših vodećih satova i sinkronizirati niže sljedbenike.

Kraj do kraja Prozirni Sat (Prozirni satovi koji rade u režimu Kraj do kraja)

Uređaj s više portova koji nije ni glavni ni podređeni sat. Prenosi PTP podatke između dva sata.

Prilikom prijenosa podataka prozirni satovi ispravljaju sve PTP poruke.

Ispravljanje se odvija dodavanjem vremena kašnjenja na ovom uređaju u polje ispravka u zaglavlju prenosive poruke.

Peer-to-Peer Prozirni Sat (Prozirni satovi koji rade u režimu Peer-to-Peer)

Uređaj s više portova koji nije ni glavni ni podređeni sat.
Prenosi PTP podatke između dva sata.

Prilikom prijenosa podataka prozirni satovi ispravljaju sve PTP poruke Sync i Follow_Up (o njima više u nastavku).

Ispravljanje se postiže dodavanjem kašnjenja u polje ispravke prenosivog paketa i kašnjenja u kanalu prijenosa podataka.

Upravljački Čvor

Uređaj koji konfigurira i dijagnosticira druge sate.

Glavni i podređeni satovi se sinkroniziraju putem vremenskih oznaka u PTP porukama. Postoje dvije vrste poruka u PTP protokolu:

  • Poruke Dogoditi – to su sinkronizirane poruke koje uključuju generiranje vremenske oznake u trenutku slanja poruke i u trenutku njenog prijema.
  • Opće Poruke – te poruke ne zahtijevaju vremenske oznake, ali mogu sadržavati vremenske oznake za povezane poruke.

Poruke Dogoditi

Opće Poruke

Sync
Delay_Req
Pdelay_Req
Pdelay_Resp

Objava
Follow_Up
Delay_Resp
Pdelay_Resp_Follow_Up
Upravljanje
Signalizacija

U nastavku će biti razmotreni svi tipovi poruka detaljnije.

Glavni problemi sinkronizacije

Prilikom prijenosa paketa sinkronizacije preko lokalne mreže on se zadržava na prekidaču i u kanalu prijenosa podataka. Svaki prekidač će dati kašnjenje od oko 10 μs, što je neprihvatljivo za PTPv2. Na kraju, na uređaju je potrebno postići preciznost od 1 μs. (Ovo se odnosi na energetiku. Drave aplikacije mogu zahtijevati i veću preciznost.)

U IEEE 1588v2 opisani su nekoliko algoritama koji omogućuju mjerenje vremena kašnjenja i njegovo ispravljanje.

Algoritam rada
U normalnom radu protokol radi u dvije faze.

  • Faza 1 — uspostavljanje hijerarhije „Glavni sat – Podređeni sat”.
  • Faza 2 — sinkronizacija satova putem mehanizma Kraj do kraja ili Peer-to-Peer.

Faza 1 – Postavljanje hijerarhije „Majstor-Sluga“

Svaka priključna ili granica sat ima određeni broj stanja (vođeni sati i vodeći sati). Standard opisuje algoritam prelaska između ovih stanja. U programiranju se takav algoritam naziva konačnim automatom ili mašinom stanja (više u Wiki).

Ovaj konačni automat koristi algoritam Najbolji majstor sat (BMCA) za postavljanje majstora prilikom povezivanja dva sata.

Ovaj algoritam omogućava satovima da preuzmu obaveze majstorskih satova kada viši majstorski sati izgube GPS signal, isključe se iz mreže itd.

Prijelazi između stanja u skladu s BMCA su ukratko prikazani na sljedećem dijagramu:
Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Informacije o satovima na drugom kraju „kabela“ šalju se u posebnoj poruci (Announce message). Kada su te informacije primljene, algoritam mašine stanja radi i izvršava se usporedba koji su sati bolji. Priključak na najboljim satovima postaje voditelj satova.

Jednostavna hijerarhija predstavljena je na dijagramu ispod. Putevi 1, 2, 3, 4, 5 mogu sadržavati prozirne sate (Transparent clock), ali ne sudjeluju u postavljanju hijerarhije „Vodeći sati – Vodeći sati“.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Faza 2 – Sinkronizacija običnih i granica sati

Odmah nakon postavljanja hijerarhije „Vodeći sati – Vodeći sati“ započinje faza sinkronizacije običnih i granica sati.

Za sinkronizaciju, vođeni sati šalju vođenim satima poruku koja sadrži vremensku oznaku.

Vodeći sati mogu biti:

  • jednostepeni;
  • dvostepeni.

Jednostepeni sati za sinkronizaciju šalju jednu poruku Sync.

Dvostepeni sati za sinkronizaciju koriste dvije poruke – Sync i Follow_Up.

Za fazu sinkronizacije mogu se koristiti mehanizmi:

  • Mehanizam zahtjeva-odgovora kašnjenja (Delay request-response mechanism).
  • Mehanizam mjerenja kašnjenja susjednog čvora (Peer delay measurement mechanism).

Za početak, razmotrit ćemo ove mehanizme u najjednostavnijem slučaju – kada se ne koriste prozirni sati.

Mehanizam zahtjeva-odgovora kašnjenja (Delay request-response mechanism)

Mehanizam podrazumijeva dva koraka:

  1. Mjerenje kašnjenja pri prijenosu poruke između vodećih i vođenih sati. Izvodi se pomoću mehanizma zahtjeva-odgovora kašnjenja.
  2. Izvodi se korekcija pomaka točnog vremena.

Mjerenje kašnjenja
Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

t1 – Vrijeme slanja Sync poruke voditeljskim satovima; t2 – Vrijeme primanja Sync poruke od strane podređenih satova; t3 – Vrijeme slanja Delay_Req zahtjeva od strane podređenih satova; t4 – Vrijeme primanja Delay_Req zahtjeva od strane voditeljskih satova.

Kada podređeni satovi znaju vrijeme t1, t2, t3 i t4, mogu izračunati prosječnu odgodu u prijenosu Sync poruke (tmpd). Izračunava se na sljedeći način:

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Prilikom prijenosa Sync i Follow_Up poruka izračunava se vremenska odgoda od voditelja do podređenih – t-ms.

Prilikom prijenosa Delay_Req i Delay_Resp poruka izračunava se vremenska odgoda od podređenih do voditelja – t-sm.

Ako se između ovih dviju vrijednosti pojavi neka asimetrija, tada nastaje greška u korekciji preciznog vremena. Greška se uvjetuje time da je izračunata odgoda prosjek od odgoda t-ms i t-sm. Ako odgode nisu jednake, vrijeme ćemo korektno prilagoditi.

Korekcija pomaka preciznog vremena

Nakon što je odgoda između voditeljskih i podređenih satova poznata, podređeni satovi izvršavaju korekciju vremena.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Podređeni satovi koriste Sync poruku i opcionalnu Follow_Up poruku za izračun pomaka preciznog vremena prilikom prijenosa paketa od voditeljskih do podređenih satova. Pomak se izračunava prema sljedećoj formuli:

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Mehanizam mjerenja odgode susjednog čvora (Peer delay measurement mechanism)

Ovaj mehanizam također koristi dva koraka za sinkronizaciju:

  1. Uređaji mjere vremensku odgodu do svih susjeda putem svih portova. Za to koriste peer delay mechanism.
  2. Korekcija pomaka preciznog vremena.

Mjerenje odgode između uređaja koji podržavaju Peer-to-Peer način rada

Odgoda između portova koji podržavaju peer-to-peer mehanizam mjeri se pomoću sljedećih poruka:

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Kada port 1 zna vrijeme t1, t2, t3 i t4, može izračunati prosječnu odgodu (tmld). Izračunava se prema sljedećoj formuli:

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Zatim port koristi ovu vrijednost prilikom izračuna polja korekcije za svaku Sync poruku ili opcionalnu Follow_Up poruku koja prolazi kroz ovo uređaj.

Konačna odgoda bit će jednaka zbroju odgode pri prijenosu kroz ovo uređaj, prosječne odgode pri prijenosu kroz podatkovni kanal i već postojeće odgode u ovoj poruci, uključene na višim uređajima.

Poruke Pdelay_Req, Pdelay_Resp i opcionalne Pdelay_Resp_Follow_Up omogućuju da se dobije kašnjenje od mastera prema slavi i od slave prema masteru (okretno).

Svaka asimetrija između ovih dviju vrijednosti dovest će do pogreške u korekciji pomaka točnog vremena.

Korekcija pomaka točnog vremena

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Pomoćni satovi koriste Sync poruku i opcionalnu Follow_Up poruku za izračunavanje pomaka točnog vremena tijekom prijenosa paketa od vodećih satova do pomoćnih. Pomak se izračunava prema sljedećoj formuli:

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Prednosti mehanizma korekcije peer-to-peer – kašnjenje svakog Sync ili Follow_Up poruke izračunava se tijekom njezinog prijenosa kroz mrežu. Stoga, promjena puta prijenosa neće utjecati na točnost korekcije.

Kada se koristi ovaj mehanizam, sinhronizacija vremena ne zahtijeva izračunavanje kašnjenja vremena na putu paketa sinhronizacije, kao što se to radi kod osnovne razmjene. Odnosno, Delay_Req i Delay_Resp poruke se ne šalju. U ovoj metodi, kašnjenje između vodećih i pomoćnih satova se jednostavno zbraja u polju korekcije svake Sync ili Follow_Up poruke.

Još jedna prednost – vodeći satovi su oslobođeni od potrebe obrade Delay_Req poruka.

Načini rada transparentnih satova

Bili su razmotreni jednostavni primjeri. Sada pretpostavimo da se na putu sinhronizacije pojavljuju prekidači.

Ako se koriste prekidači koji ne podržavaju PTPv2, paket sinhronizacije će biti zadržan na prekidaču otprilike 10 μs.

Prekidači s podrškom za PTPv2 u terminologiji IEEE 1588v2 nazivaju se transparentnim satovima (Transparent clock). Transparentni satovi se ne sinhroniziraju od vodećih satova i ne sudjeluju u hijerarhiji „Vodeći sat – Pomoćni sat“, ali tijekom prijenosa poruka sinhronizacije pamte koliko je dugo poruka zadržana na njima. To omogućava korekciju kašnjenja vremena.

Transparentni satovi mogu raditi u dva režima:

  • End-to-End.
  • Peer-to-Peer.

End-to-End (E2E)

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Transparentni satovi E2E prenose Sync poruke i prateće Follow_Up poruke na sve portove. Čak i na one koji su blokirani nekim protokolima (npr. RSTP).

Prekidač pamti vremensku oznaku kada je Sync paket (Follow_Up) prihvaćen na port i kada je poslan s porta. Na temelju tih dviju vremenskih oznaka izračunava se vrijeme obrade poruke od strane prekidača. U standardu, to vrijeme naziva se vrijeme boravka.

Vrijeme obrade dodaje se u polje correctionField poruke Sync (jednostepeni satovi) ili Follow_Up (dvo-stepeni satovi).

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Prozirni satovi E2E mjere vrijeme obrade za poruke Sync i Delay_Req koje prolaze kroz prekidač. No važno je razumjeti da se kašnjenje između voditeljskih i pratećih satova izračunava pomoću mehanizma zahtjeva-odgovora kašnjenja. Ako se voditeljski satovi mijenjaju ili se mijenja put od voditeljskih satova do pratećih, kašnjenje se ponovno mjeri. To povećava vrijeme prijelaznog stanja u slučaju promjena u mreži.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Prozirni satovi P2P, osim mjerenja vremena obrade poruke od strane prekidača, mjere kašnjenje na kanalu prijenosa do najbližeg susjeda, koristeći mehanizam mjerenja kašnjenja susjednog čvora.

Kašnjenje se mjeri na svakom kanalu u oba smjera, uključujući kanale koji su blokirani nekim protokolom (na primjer, RSTP). To omogućuje trenutnu kalkulaciju novog kašnjenja na putu sinkronizacije ako se promijene vladar satova ili topologija mreže.

Vrijeme obrade poruka od strane prekidača i vrijeme kašnjenja akumuliraju se prilikom prijenosa poruka Sync ili Follow_Up.

Vrste podrške PTPv2 od strane prekidača

Prekidači mogu podržavati PTPv2:

  • softverski;
  • hardverski.

U softverskoj implementaciji protokola PTPv2, prekidač zahtijeva vremensku oznaku od firmvera. Problema je u tome što firmver radi ciklički i morat će se čekati da završi trenutni ciklus, obradi zahtjev i nakon isteka sljedećeg ciklusa izda vremensku oznaku. Sve to također oduzima vrijeme, te ćemo dobiti kašnjenje, iako ne tako značajno kao bez softverske podrške PTPv2.

Osigurati potrebnu točnost može samo hardverska podrška PTPv2. U tom slučaju, izdavanje vremenske oznake vrši poseban ASIC koji je instaliran na port.

Format poruke

Sve PTP poruke sastoje se od sljedećih polja:

  • Header – 34 bajta.
  • Body – veličina ovisi o tipu poruke.
  • Suffix – opcionalno.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Header

Polje Header je isto za sve PTP poruke. Njegova veličina iznosi 34 bajta.

Format polja Header:

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

messageType – sadrži tip proslijeđene poruke, kao što su Sync, Delay_Req, PDelay_Req itd.

messageLength – sadrži ukupnu veličinu PTP poruke, uključujući header, body i suffix (ali isključujući dodane bite).

domainNumber – određuje kojem domen PTP pripada poruka.

Domen – to su različiti satovi okupljeni u jednu logičku grupu i sinkronizirani od jednih glavnih satova, ali nisu nužno sinkronizirani s satovima koji pripadaju drugom domenu.

flags – ovo polje sadrži različite zastavice za identifikaciju statusa poruke.

correctionField – sadrži vrijeme kašnjenja u nanosekundama. Vrijeme kašnjenja uključuje kašnjenje pri prijenosu kroz transparentne satove, kao i kašnjenje pri prijenosu kroz kanal kada se koristi Peer-to-Peer način.

sourcePortIdentity – ovo polje sadrži informacije o tome s kojeg je porta prvotno poslata ta poruka.

sequenceID – sadrži identifikacijski broj za pojedinačne poruke.

controlField – polje-artefakt=) Ostatak je iz prve verzije standarda i sadrži informacije o tipu ove poruke. U suštini, to je isto kao i messageType, ali sa manje opcija.

logMessageInterval – ovo polje se definira tipom poruke.

Body

Kao što je ranije raspravljeno, postoji nekoliko tipova poruka. Ovi tipovi su opisani u nastavku:

Poruka Announce
Poruka Announce se koristi za "obavještavanje" drugih satova unutar jednog domena o svojim parametrima. Ova poruka omogućava uspostavljanje hijerarhije "Glavni satovi – Pomoćni satovi."
Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Poruka Sync
Poruka za sinkronizaciju (Sync) šalje glavna sat i sadrži vrijeme glavnog sata u trenutku kada je poruka Sync stvorena. Ako su glavni satovi dvostupanjski, tada će vremenska oznaka u poruci Sync biti jednaka 0, a aktualna vremenska oznaka će biti poslana u povezanoj poruci Follow_Up. Poruka Sync se koristi za oba mehanizma mjerenja kašnjenja.

Poruka se prenosi putem Multicast-a. Opcionalno se može koristiti Unicast.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Poruka Delay_Req

Format poruke Delay_Req je identičan formatu poruke Sync. Pomoćni satovi šalju Delay_Req. Ona sadrži vrijeme slanja Delay_Req pomoćnim satovima. Ova poruka se koristi samo za mehanizam zahtjev-odgovor kašnjenja.

Poruka se prenosi putem Multicast-a. Opcionalno se može koristiti Unicast.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Poruka Follow_Up

Poruka Follow_Up se opcionalno šalje vodećim satovima i sadrži vreme slanja poruke Sync majstorom. Poruku Follow_Up šalju samo dvostepeni vodeći satovi.

Poruka Follow_Up se koristi za oba mehanizma merenja kašnjenja.

Poruka se prenosi putem Multicast-a. Opcionalno se može koristiti Unicast.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Poruka Delay_Resp

Poruka Delay_Resp šalje vodeći satovi. Ona sadrži vreme prijema Delay_Req od vodećih satova. Ova poruka se koristi samo za mehanizam zahteva i odgovora kašnjenja.

Poruka se prenosi putem Multicast-a. Opcionalno se može koristiti Unicast.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Poruka Pdelay_Req

Poruka Pdelay_Req šalje uređaj koji zahteva kašnjenje. Ona sadrži vreme slanja poruke sa porta ovog uređaja. Pdelay_Req se koristi samo za mehanizam merenja kašnjenja susednog čvora.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Poruka Pdelay_Resp

Poruka Pdelay_Resp šalje uređaj koji je primio zahtev za kašnjenje. Ona sadrži vreme prijema poruke Pdelay_Req od strane ovog uređaja. Poruke Pdelay_Resp se koriste samo za mehanizam merenja kašnjenja susednog čvora.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Poruka Pdelay_Resp_Follow_Up

Poruka Pdelay_Resp_Follow_Up se opcionalno šalje uređajem koji je primio zahtev za kašnjenje. Ona sadrži vreme prijema poruke Pdelay_Req od strane ovog uređaja. Poruka Pdelay_Resp_Follow_Up se šalje samo dvostepenim vodećim satovima.

Takođe se ova poruka može koristiti za vreme izvršenja umesto vremenske oznake. Vreme izvršenja je vreme od trenutka prijema Pdelay-Req do slanja Pdelay_Resp.

Pdelay_Resp_Follow_Up se koristi samo za mehanizam merenja kašnjenja susednog čvora.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Upravljačke poruke (Poruka Management)

Upravljačke poruke PTP potrebne su za prenos informacija između jednog ili više satova i upravljačkog čvora.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Prenos u LV

PTP-poruka se može prenositi na dva nivoa:

  • Mrežnom – u okviru IP-podataka.
  • Kanalnom – u okviru Ethernet-okvira.

Prenos PTP poruke putem UDP kroz IP kroz Ethernet

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

PTP preko UDP kroz Ethernet

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Profili

PTP ima dovoljno mnogo 'fleksibilnih' parametara koje je potrebno podesiti. Na primer:

  • Opcije BMCA.
  • Mehanizam merenja kašnjenja.
  • Intervali i početne vrednosti svih konfigurabilnih parametara itd.

I iako smo ranije govorili da su PTPv2 uređaji međusobno kompatibilni, u stvarnosti to nije tako. Uređaji moraju imati iste postavke kako bi mogli međusobno komunicirati.

Stoga postoje takoz profiles PTPv2. Profili su skupovi konfiguriranih postavki i određenih ograničenja protokola kako bi se mogla ostvariti sinhronizacija vremena za određenu aplikaciju.

Sam standard IEEE 1588v2 opisuje samo jedan profil – "Default Profile". Svi ostali profili stvoreni su i opisani od strane raznih organizacija i asocijacija.

Na primjer, profil za elektroenergetiku ili PTPv2 Power Profile stvorili su Odbor za relaying elektroenergetskih sustava i Odbor za podstanice društva IEEE Power and Energy Society. Sam profil nosi naziv IEEE C37.238-2011.

Profil opisuje što se PTP može prenositi:

  • Samo preko L2 mreža (tj. Ethernet, HSR, PRP, ne IP).
  • Poruke se šalju samo putem Multicast-a.
  • Kao mehanizam mjerenja kašnjenja koristi se mehanizam mjerenja kašnjenja peer.

Zadani domen je 0, preporučeni domen je 93.

U filozofiji izrade C37.238-2011 leži želja za smanjenjem broja opcionalnih karakteristika i ostavljanjem samo potrebnih funkcija za pouzdanu interakciju među uređajima i povećanje stabilnosti sustava.

Također, definirana je frekvencija slanja poruka:

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

U suštini za odabir je dostupan samo jedan parametar – tip voditeljskih sati (jednostupanjski ili dvostupanjski).

Preciznost ne smije biti veća od 1 μs. Drugim riječima, u jednom putu sinhronizacije može biti maksimalno 15 transparentnih sati ili tri granična sata.

Detalji implementacije protokola za sinhronizaciju vremena PTPv2

Izvor: habr.com

Kupite pouzdan hosting za web stranice s DDoS zaštitom, VPS VDS servere 🔥 Kupite pouzdan hosting za web stranice s DDoS zaštitom, VPS VDS servere | ProHoster