Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Кіріспе

Электр энергетикасында «Цифрлық қосалқы станцияны» салу тұжырымдамасы 1 мкс дәлдікпен синхрондауды талап етеді. Қаржылық операциялар да микросекундтық дәлдікті талап етеді. Бұл қолданбаларда NTP уақытының дәлдігі енді жеткіліксіз.

IEEE 2v1588 стандартымен сипатталған PTPv2 синхрондау протоколы бірнеше ондаған наносекундтарды синхрондау дәлдігіне мүмкіндік береді. PTPv2 синхрондау пакеттерін L2 және L3 желілері арқылы жіберуге мүмкіндік береді.

PTPv2 қолданылатын негізгі аймақтар:

  • энергия;
  • бақылау-өлшеу жабдықтары;
  • әскери-өнеркәсіптік кешен;
  • телекоммуникация;
  • қаржы секторы.

Бұл пост PTPv2 синхрондау протоколының қалай жұмыс істейтінін түсіндіреді.

Бізде өнеркәсіпте көбірек тәжірибеміз бар және бұл хаттаманы энергетикалық қолданбаларда жиі көреміз. Тиісінше, біз шолуды сақтықпен жасаймыз энергия үшін.

Бұл не үшін қажет?

Қазіргі уақытта «Россети» PJSC STO 34.01-21-004-2019 және PJSC FGC UES STO 56947007-29.240.10.302-2020 PTPv2 арқылы уақыт синхрондауымен технологиялық шинаны ұйымдастыруға қойылатын талаптарды қамтиды.

Бұл релелік қорғаныс терминалдары мен өлшеу құрылғылары SV ағындары (көп тарату ағындары) деп аталатын технология шинасы арқылы лездік ток пен кернеу мәндерін жіберетін технологиялық шинаға қосылғанына байланысты.

Релелік қорғаныс терминалдары бұл мәндерді шығанақ қорғанысын жүзеге асыру үшін пайдаланады. Уақытты өлшеудің дәлдігі аз болса, кейбір қорғаныс құралдары жалған жұмыс істеуі мүмкін.

Мысалы, абсолютті селективтіліктің қорғанысы «әлсіз» уақыт синхронизациясының құрбаны болуы мүмкін. Көбінесе мұндай қорғаныстардың логикасы екі шаманы салыстыруға негізделген. Егер мәндер жеткілікті үлкен мәнге сәйкес келсе, қорғаныс іске қосылады. Егер бұл мәндер 1 мс уақыт дәлдігімен өлшенсе, онда сіз 1 мкс дәлдікпен өлшенген жағдайда мәндер шын мәнінде қалыпты болатын үлкен айырмашылықты ала аласыз.

PTP нұсқалары

PTP протоколы бастапқыда 2002 жылы IEEE 1588-2002 стандартында сипатталған және ол «Желілік өлшеу және басқару жүйелеріне арналған дәл сағатты синхрондау протоколының стандарты» деп аталды. 2008 жылы жаңартылған IEEE 1588-2008 стандарты шығарылды, ол PTP 2 нұсқасын сипаттайды. Хаттаманың бұл нұсқасы дәлдік пен тұрақтылықты жақсартты, бірақ хаттаманың бірінші нұсқасымен кері үйлесімділікті сақтамады. Сондай-ақ, 2019 жылы PTP v1588 сипаттайтын IEEE 2019-2.1 стандартының нұсқасы шығарылды. Бұл нұсқа PTPv2-ге аздаған жақсартуларды қосады және PTPv2-мен кері үйлесімді.

Басқаша айтқанда, бізде нұсқалары бар келесі сурет бар:

PTPv1
(IEEE 1588-2002)

PTPv2
(IEEE 1588-2008)

PTPv2.1
(IEEE 1588-2019)

PTPv1 (IEEE 1588-2002)

-
Үйлесімсіз

Үйлесімсіз

PTPv2 (IEEE 1588-2008)

Үйлесімсіз

-
Үйлесімді

PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)

Үйлесімсіз

Үйлесімді

-

Бірақ, әдеттегідей, нюанстар бар.

PTPv1 және PTPv2 арасындағы үйлеспеушілік PTPv1 қосылған құрылғының PTPv2 жүйесінде жұмыс істейтін дәл сағатпен синхрондау мүмкін еместігін білдіреді. Синхрондау үшін олар әртүрлі хабар пішімдерін пайдаланады.

Бірақ PTPv1 құрылғыларын және PTPv2 құрылғыларын бір желіде біріктіруге болады. Бұған қол жеткізу үшін кейбір өндірушілер шеткі сағат порттарында протокол нұсқасын таңдауға мүмкіндік береді. Яғни, шекаралық сағат PTPv2 көмегімен синхрондалады және PTPv1 және PTPv2 екеуін де пайдаланып оған қосылған басқа сағаттарды синхрондауы мүмкін.

PTP құрылғылары. Олар қандай және олар қалай ерекшеленеді?

IEEE 1588v2 стандарты құрылғылардың бірнеше түрін сипаттайды. Олардың барлығы кестеде көрсетілген.

Құрылғылар бір-бірімен LAN арқылы PTP арқылы байланысады.

PTP құрылғылары сағаттар деп аталады. Барлық сағаттар гроссмейстер сағатынан нақты уақытты алады.

Сағаттардың 5 түрі бар:

Гроссмейстер сағаты

Дәл уақыттың негізгі көзі. Көбінесе GPS қосу интерфейсімен жабдықталған.

Кәдімгі сағат

Негізгі (бас сағат) немесе бағынышты (құлдық сағат) болуы мүмкін жалғыз порт құрылғысы

Мастер сағат (шебер)

Олар басқа сағаттар синхрондалатын нақты уақыттың көзі болып табылады

Құл сағаты

Негізгі сағаттан синхрондалған соңғы құрылғы

Шекаралық сағат

Негізгі немесе қосалқы болуы мүмкін бірнеше порттары бар құрылғы.

Яғни, бұл сағаттар жоғары шебер сағаттан синхрондауға және төменгі құлдық сағаттарға синхрондауға болады.

Мөлдір сағат

Негізгі сағаттар да, бағыныңқы да емес бірнеше порттары бар құрылғы. Ол екі сағат арасында PTP деректерін жібереді.

Деректерді жіберу кезінде мөлдір сағат барлық PTP хабарламаларын түзетеді.

Түзету осы құрылғыдағы кешігу уақытын жіберілген хабардың тақырыбындағы түзету өрісіне қосу арқылы жүзеге асырылады.

Тең-теңімен мөлдір сағат

Негізгі сағаттар да, бағыныңқы да емес бірнеше порттары бар құрылғы.
Ол екі сағат арасында PTP деректерін жібереді.

Деректерді жіберу кезінде мөлдір сағат барлық PTP хабарламаларын Sync және Follow_Up түзетеді (олар туралы толығырақ төменде).

Түзетуге жіберілетін пакеттің түзету өрісіне жіберуші құрылғыдағы кідіріс пен деректерді беру арнасындағы кідіріс қосу арқылы қол жеткізіледі.

Басқару түйіні

Басқа сағаттарды конфигурациялайтын және диагностикалайтын құрылғы

Негізгі және қосалқы сағаттар PTP хабарларындағы уақыт белгілері арқылы синхрондалады. PTP протоколында хабарламалардың екі түрі бар:

  • Оқиға хабарлары — хабарлама жіберілген және қабылданған уақытта уақыт белгісін жасауды қамтитын үндестірілген хабарлар.
  • Жалпы хабарлар - бұл хабарлар уақыт белгілерін қажет етпейді, бірақ қатысты хабарларға арналған уақыт белгілерін қамтуы мүмкін

Оқиға хабарлары

Жалпы хабарламалар

Sync
Кешіктіру_өтініш
Pdelay_Req
Pdelay_Resp

Хабарлаңыз
Бақылау
Delay_Resp
Pdelay_Resp_FollowUp
Басқару
Сигнализация

Хабарламалардың барлық түрлері төменде толығырақ қарастырылады.

Негізгі синхрондау мәселелері

Синхрондау пакеті жергілікті желі арқылы жіберілгенде, ол коммутаторда және деректер сілтемесінде кешіктіріледі. Кез келген қосқыш шамамен 10 микросекундтық кідірісті тудырады, бұл PTPv2 үшін қолайсыз. Өйткені, біз соңғы құрылғыда 1 мкс дәлдікке жетуіміз керек. (Бұл энергия туралы айтатын болсақ. Басқа қолданбалар үлкен дәлдікті қажет етуі мүмкін.)

IEEE 1588v2 уақыт кешігуін жазуға және оны түзетуге мүмкіндік беретін бірнеше операциялық алгоритмдерді сипаттайды.

Жұмыс алгоритмі
Қалыпты жұмыс кезінде протокол екі фазада жұмыс істейді.

  • 1-кезең – «Мастер сағат – бағынышты сағат» иерархиясын құру.
  • 2-кезең – End-to-End немесе Peer-to-Peer механизмі арқылы сағатты синхрондау.

1-кезең – қожайын-құл иерархиясын орнату

Кәдімгі немесе шеткі сағаттың әрбір портында күйлердің белгілі саны болады (бағдарлы сағат және негізгі сағат). Стандарт осы күйлер арасындағы ауысу алгоритмін сипаттайды. Бағдарламалауда мұндай алгоритм соңғы күй машинасы немесе күй машинасы деп аталады (толығырақ Wiki-де).

Бұл күй машинасы екі сағатты қосқанда шеберді орнату үшін Үздік Мастер Сағат Алгоритмін (BMCA) пайдаланады.

Бұл алгоритм сағатқа жоғары ағындағы гроссмейстер сағаты GPS сигналын жоғалтқанда, желіден тыс күйде болғанда және т.б. гроссмейстер сағатының міндеттерін қабылдауға мүмкіндік береді.

BMCA сәйкес күйдің ауысуы келесі диаграммада жинақталған:
Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

«Сымның» екінші жағындағы сағат туралы ақпарат арнайы хабарламада (Хабарландыру хабарламасы) жіберіледі. Бұл ақпаратты алғаннан кейін мемлекеттік машина алгоритмі жұмыс істейді және қай сағат жақсы екенін көру үшін салыстыру жүргізіледі. Ең жақсы сағаттағы порт басты сағатқа айналады.

Қарапайым иерархия төмендегі диаграммада көрсетілген. 1, 2, 3, 4, 5-жолдар мөлдір сағатты қамтуы мүмкін, бірақ олар Мастер Clock - Slave Clock иерархиясын орнатуға қатыспайды.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

2-кезең - тұрақты және шеткі сағаттарды синхрондау

«Мастер сағат – бағынышты сағат» иерархиясын орнатқаннан кейін бірден тұрақты және шекаралық сағаттарды синхрондау кезеңі басталады.

Синхрондау үшін басты сағат бағыныңқы сағаттарға уақыт белгісі бар хабарды жібереді.

Негізгі сағат келесідей болуы мүмкін:

  • бір кезең;
  • екі сатылы.

Бір сатылы сағаттар синхрондау үшін бір Синхрондау хабарын жібереді.

Екі сатылы сағат синхрондау үшін екі хабарды пайдаланады - Sync және Follow_Up.

Синхрондау фазасы үшін екі механизмді қолдануға болады:

  • Сұраныс-жауапты кешіктіру механизмі.
  • Теңдесті кідіртуді өлшеу механизмі.

Алдымен, бұл механизмдерді қарапайым жағдайда қарастырайық - мөлдір сағаттар пайдаланылмаған кезде.

Сұраныс-жауапты кешіктіру механизмі

Механизм екі кезеңнен тұрады:

  1. Негізгі сағат пен бағынышты сағат арасындағы хабарламаны жіберудегі кідірісті өлшеу. Кідіріс сұрау-жауап механизмі арқылы орындалады.
  2. Нақты уақыт ауысымын түзету орындалады.

Кідірісті өлшеу
Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

t1 – Бас сағатпен Синхрондау хабарламасын жіберу уақыты; t2 – Sync хабарламасын бағынышты сағатпен қабылдау уақыты; t3 – бағынышты сағат бойынша кешіктіру сұрауын (Delay_Req) ​​жіберу уақыты; t4 – Бас сағат бойынша Delay_Req қабылдау уақыты.

Бағыттаушы сағат t1, t2, t3 және t4 уақыттарын білгенде, синхрондау хабарын (tmpd) ​​жіберу кезіндегі орташа кідірісті есептей алады. Ол келесідей есептеледі:

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Sync және Follow_Up хабарын жіберген кезде, негізгіден бағыныштыға дейінгі уақыт кешігуі есептеледі - t-ms.

Delay_Req және Delay_Resp хабарламаларын жіберген кезде бағыныңқыдан бастыға дейінгі уақыт кешігуі есептеледі - t-sm.

Егер осы екі мәннің арасында кейбір асимметрия орын алса, онда нақты уақыттың ауытқуын түзетуде қате пайда болады. Қате есептелген кідіріс t-ms және t-sm кідірістерінің орташа мәні болып табылатындығынан туындайды. Егер кешігулер бір-біріне тең болмаса, онда біз уақытты дәл реттемейміз.

Уақыттың ауысуын түзету

Негізгі сағат пен бағынышты сағат арасындағы кідіріс белгілі болғаннан кейін, бағынышты сағат уақытты түзетуді орындайды.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Бағыттаушы сағаттар пакетті негізгі сағаттан бағынышты сағаттарға жіберу кезінде нақты уақыт ығысуын есептеу үшін Синхрондау хабарын және қосымша Follow_Up хабарын пайдаланады. Ауысу келесі формула бойынша есептеледі:

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Теңдесті кідіртуді өлшеу механизмі

Бұл механизм синхрондау үшін екі қадамды да пайдаланады:

  1. Құрылғылар барлық порттар арқылы барлық көршілерге уақыт кідірісін өлшейді. Мұны істеу үшін олар тең кідіріс механизмін пайдаланады.
  2. Уақыттың нақты ауысуын түзету.

Тең-тең режимін қолдайтын құрылғылар арасындағы кідірісті өлшеу

Тең дәрежелі механизмді қолдайтын порттар арасындағы кідіріс келесі хабарламалар арқылы өлшенеді:

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

1-порт t1, t2, t3 және t4 уақыттарын білгенде, ол орташа кідірісті (tmld) есептей алады. Ол келесі формула бойынша есептеледі:

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Содан кейін порт бұл мәнді құрылғы арқылы өтетін әрбір Синхрондау хабары немесе қосымша Follow_Up хабары үшін реттеу өрісін есептеу кезінде пайдаланады.

Жалпы кідіріс осы құрылғы арқылы жіберу кезіндегі кідірістің, деректер арнасы арқылы тасымалдау кезіндегі орташа кідірістің және жоғары ағындық құрылғыларда қосылған осы хабарда бұрыннан бар кідірістің қосындысына тең болады.

Pdelay_Req, Pdelay_Resp және қосымша Pdelay_Resp_Follow_Up хабарламалары кідірісті шеберден бағыныштыға және құлдан бастыға (дөңгелек) алуға мүмкіндік береді.

Осы екі мән арасындағы кез келген асимметрия уақыттың ауытқуын түзету қатесін енгізеді.

Уақыттың нақты ауысуын реттеу

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Бағыттаушы сағаттар пакетті негізгі сағаттан бағынышты сағаттарға жіберу кезінде нақты уақыт ығысуын есептеу үшін Синхрондау хабарын және қосымша Follow_Up хабарын пайдаланады. Ауысу келесі формула бойынша есептеледі:

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Тең-теңімен механизмін реттеудің артықшылықтары - әрбір Sync немесе Follow_Up хабарламасының уақыт кідірісі желіде жіберілген сайын есептеледі. Демек, беру жолын өзгерту реттеудің дәлдігіне ешқандай әсер етпейді.

Бұл механизмді пайдаланған кезде уақытты синхрондау негізгі алмасудағыдай синхрондау пакеті жүріп өткен жол бойындағы уақыт кідірісін есептеуді қажет етпейді. Анау. Delay_Req және Delay_Resp хабарлары жіберілмейді. Бұл әдісте негізгі және қосалқы сағаттар арасындағы кідіріс әрбір Синхрондау немесе Бақылау_Уп хабарының реттеу өрісінде жай ғана жинақталады.

Тағы бір артықшылығы - басты сағат Delay_Req хабарламаларын өңдеу қажеттілігінен босатылады.

Мөлдір сағаттардың жұмыс режимдері

Тиісінше, бұл қарапайым мысалдар болды. Енді қосқыштар синхрондау жолында пайда болды делік.

PTPv2 қолдауынсыз қосқыштарды пайдалансаңыз, синхрондау пакеті коммутаторда шамамен 10 мкс кешіктіріледі.

PTPv2 қолдайтын қосқыштар IEEE 1588v2 терминологиясында мөлдір сағаттар деп аталады. Мөлдір сағаттар басты сағаттан синхрондалмайды және «Мастер сағат - бағынышты сағат» иерархиясына қатыспайды, бірақ синхрондау хабарларын жіберу кезінде олар хабарламаның қанша уақытқа кешіктірілгенін есте сақтайды. Бұл кешіктіру уақытын реттеуге мүмкіндік береді.

Мөлдір сағаттар екі режимде жұмыс істей алады:

  • Аяғынан-соңына.
  • Пиринг жүйесі.

Аяғынан (E2E)

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

E2E мөлдір сағаты Синхрондау хабарларын және ілеспе Follow_Up хабарларын барлық порттарда таратады. Тіпті кейбір хаттамалармен бұғатталғандар (мысалы, RSTP).

Коммутатор портта Синхрондау пакеті (Follow_Up) қабылданған кезде және ол порттан жіберілген кезде уақыт белгісін есте сақтайды. Осы екі уақыт белгісінің негізінде коммутатор хабарламаны өңдеуге кететін уақыт есептеледі. Стандартта бұл уақыт тұру уақыты деп аталады.

Өңдеу уақыты Синхрондау (бір қадамдық сағат) немесе Follow_Up (екі қадамдық сағат) хабарының түзету өрісіне қосылады.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

E2E мөлдір сағаты коммутатор арқылы өтетін Sync және Delay_Req хабарламаларының өңдеу уақытын өлшейді. Бірақ басты сағат пен бағынышты сағат арасындағы уақыт кешігуі кідіріс сұрауы-жауап механизмі арқылы есептелетінін түсіну маңызды. Негізгі сағат өзгерсе немесе басты сағаттан бағынышты сағатқа дейінгі жол өзгерсе, кідіріс қайтадан өлшенеді. Бұл желі өзгерген жағдайда ауысу уақытын арттырады.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

P2P мөлдір сағаты коммутатор хабарламаны өңдеуге кететін уақытты өлшеумен қатар, көрші кідіріс механизмін пайдаланып, жақын көршісіне деректер сілтемесіндегі кідірісті өлшейді.

Кідіріс екі бағыттағы әрбір сілтемеде, соның ішінде кейбір протоколдармен (RSTP сияқты) блокталған сілтемелерде өлшенеді. Бұл гроссмейстер сағаты немесе желі топологиясы өзгерсе, синхрондау жолындағы жаңа кешіктіруді дереу есептеуге мүмкіндік береді.

Коммутаторлар арқылы хабарды өңдеу уақыты және кідіріс Синхрондау немесе Follow_Up хабарларын жіберу кезінде жинақталады.

Коммутаторлар арқылы PTPv2 қолдауының түрлері

Коммутаторлар PTPv2-ге қолдау көрсете алады:

  • бағдарламалық түрде;
  • аппараттық құрал.

Бағдарламалық құралда PTPv2 протоколын енгізу кезінде коммутатор микробағдарламадан уақыт белгісін сұрайды. Мәселе мынада, микробағдарлама циклді түрде жұмыс істейді және ол ағымдағы циклды аяқтағанша, өңдеуге сұрауды қабылдағанша және келесі циклден кейін уақыт белгісін бергенше күтуге тура келеді. Бұл да уақытты қажет етеді және PTPv2 бағдарламалық құралын қолдаусыз сияқты маңызды болмаса да, кідіріс аламыз.

Тек PTPv2 үшін аппараттық қолдау қажет дәлдікті сақтауға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда уақыт белгісі портта орнатылған арнайы ASIC арқылы шығарылады.

Хабарлама пішімі

Барлық PTP хабарламалары келесі өрістерден тұрады:

  • Тақырып – 34 байт.
  • Негізгі мәтін – өлшемі хабар түріне байланысты.
  • Суффикс міндетті емес.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Header

Тақырып өрісі барлық PTP хабарлары үшін бірдей. Оның көлемі 34 байт.

Тақырып өрісінің пішімі:

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

хабарлама түрі – жіберілетін хабарлама түрін қамтиды, мысалы, Sync, Delay_Req, PDelay_Req, т.б.

хабарлама ұзындығы – тақырыпты, негізгі мәтінді және жұрнақты қоса алғанда (бірақ толтыру байттарын қоспағанда) PTP хабарламасының толық өлшемін қамтиды.

домен нөмірі – хабардың қай PTP доменіне жататынын анықтайды.

Домен атауы - бұл бір логикалық топқа жиналған және бір негізгі сағаттан синхрондалған, бірақ басқа доменге жататын сағаттармен міндетті түрде синхрондалмаған бірнеше түрлі сағаттар.

жалаулар – Бұл өрісте хабардың күйін анықтау үшін әртүрлі жалаушалар бар.

түзету өрісі – наносекундтағы кідіріс уақытын қамтиды. Кешігу уақытына мөлдір сағат арқылы жіберу кезіндегі кідіріс, сондай-ақ «Тең-теңімен» режимін пайдалану кезінде арна арқылы беру кезіндегі кідіріс кіреді.

sourcePortIdentity – бұл өріс осы хабарламаның қай порттан жіберілгені туралы ақпаратты қамтиды.

sequenceID – жеке хабарламалар үшін сәйкестендіру нөмірін қамтиды.

басқару өрісі – артефакт өрісі =) Ол стандарттың бірінші нұсқасынан қалады және осы хабарламаның түрі туралы ақпаратты қамтиды. Негізінде messageType сияқты, бірақ опциялары аз.

logMessageInterval – бұл өріс хабарлама түрімен анықталады.

дене

Жоғарыда айтылғандай, хабарламалардың бірнеше түрі бар. Бұл түрлер төменде сипатталған:

Хабарландыру хабарламасы
Хабарландыру хабары сол домендегі басқа сағаттарға оның параметрлері туралы «айту» үшін пайдаланылады. Бұл хабар негізгі сағат - бағынышты сағат иерархиясын орнатуға мүмкіндік береді.
Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Хабарламаны синхрондау
Синхрондау хабары басты сағат арқылы жіберіледі және Синхрондау хабары жасалған кездегі басты сағаттың уақытын қамтиды. Егер басты сағат екі сатылы болса, Синхрондау хабарындағы уақыт белгісі 0-ге орнатылады және ағымдағы уақыт белгісі байланысты Follow_Up хабарында жіберіледі. Синхрондау хабары екі кідіріс өлшеу механизмдері үшін де пайдаланылады.

Хабар Multicast арқылы жіберіледі. Қосымша түрде Unicast пайдалануға болады.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Delay_Req хабары

Delay_Req хабарының пішімі Синхрондау хабарымен бірдей. Бағыттаушы сағат Delay_Req жібереді. Онда Delay_Req бағыныңқы сағат арқылы жіберілген уақыт бар. Бұл хабар кешіктіру сұрауы-жауап механизмі үшін ғана пайдаланылады.

Хабар Multicast арқылы жіберіледі. Қосымша түрде Unicast пайдалануға болады.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Хабарды бақылау

Follow_Up хабары міндетті түрде басты сағат арқылы жіберіледі және жіберу уақытын қамтиды Хабарларды синхрондау шебері. Тек екі сатылы негізгі сағаттар Follow_Up хабарын жібереді.

Follow_Up хабары екі кідіріс өлшеу механизмдері үшін де пайдаланылады.

Хабар Multicast арқылы жіберіледі. Қосымша түрде Unicast пайдалануға болады.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Delay_Resp хабары

Delay_Resp хабарламасы басты сағат арқылы жіберіледі. Онда Delay_Req негізгі сағат қабылданған уақыт бар. Бұл хабар кешіктіру сұрауы-жауап механизмі үшін ғана пайдаланылады.

Хабар Multicast арқылы жіберіледі. Қосымша түрде Unicast пайдалануға болады.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Pdelay_Req хабары

Pdelay_Req хабарламасы кешіктіруді сұрайтын құрылғы арқылы жіберіледі. Онда хабардың осы құрылғының портынан жіберілген уақыты бар. Pdelay_Req тек көрші кешіктіруді өлшеу механизмі үшін қолданылады.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Pdelay_Resp хабары

Pdelay_Resp хабарын кешіктіру сұрауын алған құрылғы жібереді. Ол Pdelay_Req хабарын осы құрылғы қабылдаған уақытты қамтиды. Pdelay_Resp хабарламасы тек көрші кідірісті өлшеу механизмі үшін пайдаланылады.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Pdelay_Resp_Follow_Up хабары

Pdelay_Resp_Follow_Up хабарламасын кешіктіру сұрауын алған құрылғы міндетті түрде жібереді. Ол Pdelay_Req хабарын осы құрылғы қабылдаған уақытты қамтиды. Pdelay_Resp_Follow_Up хабарламасы тек екі сатылы негізгі сағаттармен жіберіледі.

Бұл хабарды уақыт белгісінің орнына орындау уақыты үшін де пайдалануға болады. Орындалу уақыты Pdelay-Req қабылданған сәттен Pdelay_Resp жіберілгенге дейінгі уақыт.

Pdelay_Resp_Follow_Up тек көрші кешіктіруді өлшеу механизмі үшін қолданылады.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Басқару хабарламалары

PTP басқару хабарламалары бір немесе бірнеше сағаттар мен басқару түйіні арасында ақпаратты тасымалдау үшін қажет.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

LV-ге көшіру

PTP хабарламасы екі деңгейде берілуі мүмкін:

  • Желі – IP деректерінің бөлігі ретінде.
  • Арна – Ethernet кадрының бөлігі ретінде.

Ethernet арқылы IP арқылы UDP арқылы PTP хабарламасын жіберу

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Ethernet арқылы UDP арқылы PTP

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Профильдер

PTP конфигурациялауды қажет ететін көптеген икемді параметрлерге ие. Мысалы:

  • BMCA опциялары.
  • Латентті өлшеу механизмі.
  • Барлық конфигурацияланатын параметрлердің аралықтары мен бастапқы мәндері және т.б.

Біз бұрын PTPv2 құрылғылары бір-бірімен үйлесімді екенін айтқанымызға қарамастан, бұл дұрыс емес. Байланыс жасау үшін құрылғыларда бірдей параметрлер болуы керек.

Сондықтан PTPv2 профильдері деп аталатындар бар. Профильдер – конфигурацияланған параметрлер тобы және белгілі бір қолданба үшін уақытты үндестіру жүзеге асырылуы үшін анықталған протокол шектеулері.

IEEE 1588v2 стандартының өзі тек бір профильді сипаттайды – «Әдепкі профиль». Барлық басқа профильдерді әртүрлі ұйымдар мен бірлестіктер жасайды және сипаттайды.

Мысалы, Қуат профилі немесе PTPv2 қуат профилін IEEE Қуат және Энергетика Қоғамының Қуат Жүйелерін Релелік Комитеті және Қосалқы станция комитеті жасаған. Профильдің өзі IEEE C37.238-2011 деп аталады.

Профиль PTP тасымалдауға болатынын сипаттайды:

  • Тек L2 желілері арқылы (яғни Ethernet, HSR, PRP, IP емес).
  • Хабарламалар тек көп тарату арқылы беріледі.
  • Кешіктіруді өлшеу механизмі ретінде тең кідірісті өлшеу механизмі қолданылады.

Әдепкі домен 0, ұсынылған домен 93.

C37.238-2011 дизайн философиясы қосымша мүмкіндіктердің санын азайту және құрылғылар арасындағы сенімді өзара әрекеттесу және жүйе тұрақтылығын арттыру үшін тек қажетті функцияларды сақтау болды.

Сондай-ақ хабарламаны жіберу жиілігі анықталады:

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Шын мәнінде, таңдау үшін тек бір параметр қол жетімді - негізгі сағат түрі (бір сатылы немесе екі сатылы).

Дәлдік 1 мкс аспауы керек. Басқаша айтқанда, бір синхрондау жолында ең көбі 15 мөлдір сағат немесе үш шекаралық сағат болуы мүмкін.

Іске асыру туралы мәліметтер PTPV2 уақытын синхрондау протоколы

Ақпарат көзі: www.habr.com

пікір қалдыру