PTPv2 시간 동기화 프로토콜의 구현 세부 사항

소개

전력 산업에서 '디지털 변전소'를 구축한다는 개념에는 1μs의 정확도로 동기화가 필요합니다. 금융 거래에도 마이크로초의 정확성이 필요합니다. 이러한 애플리케이션에서는 NTP 시간 정확도만으로는 더 이상 충분하지 않습니다.

IEEE 2v1588 표준에 설명된 PTPv2 동기화 프로토콜은 수십 나노초의 동기화 정확도를 허용합니다. PTPv2를 사용하면 L2 및 L3 네트워크를 통해 동기화 패킷을 보낼 수 있습니다.

PTPv2가 사용되는 주요 영역은 다음과 같습니다.

• 에너지;
• 제어 및 측정 장비;
• 군공업복합체;
• 통신;
• 금융 부문.

이 게시물에서는 PTPv2 동기화 프로토콜이 작동하는 방식을 설명합니다.

우리는 업계에서 더 많은 경험을 갖고 있으며 에너지 응용 분야에서 이 프로토콜을 자주 봅니다. 따라서 신중하게 리뷰를 진행하겠습니다. 에너지를 위해.

왜 필요한가요?

현재 PJSC Rosseti의 STO 34.01-21-004-2019 및 PJSC FGC UES의 STO 56947007-29.240.10.302-2020에는 PTPv2를 통한 시간 동기화로 프로세스 버스를 구성하기 위한 요구 사항이 포함되어 있습니다.

이는 계전기 보호 단자와 측정 장치가 소위 SV 스트림(멀티캐스트 스트림)을 사용하여 프로세스 버스를 통해 순간 전류 및 전압 값을 전송하는 프로세스 버스에 연결되어 있기 때문입니다.

릴레이 보호 단자는 이러한 값을 사용하여 베이 보호를 구현합니다. 시간 측정의 정확도가 낮으면 일부 보호 기능이 잘못 작동할 수 있습니다.

예를 들어 절대 선택성의 방어는 "약한" 시간 동기화의 희생양이 될 수 있습니다. 종종 그러한 방어의 논리는 두 수량의 비교를 기반으로 합니다. 값이 충분히 큰 값으로 갈라지면 보호가 트리거됩니다. 이러한 값을 1ms의 시간 정확도로 측정하면 1μs의 정확도로 측정하면 값이 실제로 정상인 큰 차이를 얻을 수 있습니다.

PTP 버전

PTP 프로토콜은 원래 2002년 IEEE 1588-2002 표준에 설명되었으며 "네트워크 측정 및 제어 시스템을 위한 정밀 클록 동기화 프로토콜 표준"이라고 불렸습니다. 2008년에 PTP 버전 1588를 설명하는 업데이트된 IEEE 2008-2 표준이 출시되었습니다. 이 프로토콜 버전은 정확도와 안정성이 향상되었지만 프로토콜의 첫 번째 버전과의 하위 호환성을 유지하지 못했습니다. 또한 2019년에는 PTP v1588을 설명하는 IEEE 2019-2.1 표준 버전이 출시되었습니다. 이 버전은 PTPv2에 약간의 개선 사항을 추가하고 PTPv2와 이전 버전과 호환됩니다.

즉, 버전이 포함된 다음 그림이 있습니다.

PTPv1
(IEEE 1588-2002)

PTPv2
(IEEE 1588-2008)

PTPv2.1
(IEEE 1588-2019)

PTPv1(IEEE 1588-2002)

-
호환되지 않음

호환되지 않음

PTPv2(IEEE 1588-2008)

호환되지 않음

-
호환 가능

PTPv2.1(IEEE 1588-2019)

호환되지 않음

호환 가능

-

그러나 언제나 그렇듯이 뉘앙스가 있습니다.

PTPv1과 PTPv2 간의 비호환성은 PTPv1 지원 장치가 PTPv2에서 실행되는 정확한 시계와 동기화할 수 없음을 의미합니다. 동기화를 위해 서로 다른 메시지 형식을 사용합니다.

그러나 동일한 네트워크에서 PTPv1이 있는 장치와 PTPv2가 있는 장치를 결합하는 것은 여전히 ​​가능합니다. 이를 달성하기 위해 일부 제조업체에서는 에지 클럭 포트에서 프로토콜 버전을 선택할 수 있도록 허용합니다. 즉, 경계 클록은 PTPv2를 사용하여 동기화할 수 있으며 PTPv1 및 PTPv2를 모두 사용하여 연결된 다른 클록을 계속 동기화할 수 있습니다.

PTP 장치. 그것들은 무엇이며 어떻게 다른가요?

IEEE 1588v2 표준은 여러 유형의 장치를 설명합니다. 그들 모두는 표에 나와 있습니다.

장치는 PTP를 사용하여 LAN을 통해 서로 통신합니다.

PTP 장치를 시계라고 합니다. 모든 시계는 그랜드마스터 시계의 정확한 시간을 사용합니다.

시계에는 5가지 유형이 있습니다.

그랜드마스터 시계

정확한 시간의 주요 소스입니다. GPS 연결을 위한 인터페이스가 장착되어 있는 경우가 많습니다.

일반시계

마스터(마스터 클럭) 또는 슬레이브(슬레이브 클럭)가 될 수 있는 단일 포트 장치

마스터 클락(마스터)

다른 시계가 동기화되는 정확한 시간의 소스입니다.

슬레이브 시계

마스터 클럭에서 동기화되는 최종 장치

경계시계

마스터 또는 슬레이브가 될 수 있는 여러 포트가 있는 장치입니다.

즉, 이러한 클럭은 상위 레벨 마스터 클럭에서 동기화하고 하위 레벨 슬레이브 클럭을 동기화할 수 있습니다.

엔드투엔드 투명 시계

마스터 클록도 슬레이브도 아닌 여러 포트가 있는 장치입니다. 두 시계 간에 PTP 데이터를 전송합니다.

데이터를 전송할 때 투명 시계는 모든 PTP 메시지를 수정합니다.

이 장치의 지연 시간을 전송된 메시지 헤더의 수정 필드에 추가하면 수정이 이루어집니다.

PXNUMXP 투명 시계

마스터 클록도 슬레이브도 아닌 여러 포트가 있는 장치입니다.
두 시계 간에 PTP 데이터를 전송합니다.

데이터를 전송할 때 투명 시계는 모든 PTP 메시지 Sync 및 Follow_Up을 수정합니다(자세한 내용은 아래 참조).

전송된 패킷의 수정 필드에 전송 장치의 지연과 데이터 전송 채널의 지연을 추가하여 수정이 이루어집니다.

관리 노드

다른 시계를 구성하고 진단하는 장치

마스터 및 슬레이브 시계는 PTP 메시지의 타임스탬프를 사용하여 동기화됩니다. PTP 프로토콜에는 두 가지 유형의 메시지가 있습니다.

• 이벤트 메시지는 메시지를 보낼 때와 받을 때 타임스탬프를 생성하는 동기화된 메시지입니다.
• 일반 메시지 - 이 메시지에는 타임스탬프가 필요하지 않지만 관련 메시지에 대한 타임스탬프가 포함될 수 있습니다.

이벤트 메시지

일반 메시지

Sync
지연_요구량
Pdelay_Req
Pdelay_Resp

알리다
후속 조치
Delay_Resp
Pdelay_Resp_Follow_Up

신호 법

모든 유형의 메시지는 아래에서 더 자세히 설명됩니다.

기본 동기화 문제

동기화 패킷이 로컬 네트워크를 통해 전송되면 스위치와 데이터 링크에서 지연됩니다. 모든 스위치는 약 10마이크로초의 지연을 생성하며 이는 PTPv2에서는 허용되지 않습니다. 결국 우리는 최종 장치에서 1μs의 정확도를 달성해야 합니다. (에너지에 관해 이야기하는 경우입니다. 다른 응용 분야에서는 더 높은 정확도가 필요할 수 있습니다.)

IEEE 1588v2는 시간 지연을 기록하고 수정할 수 있는 여러 가지 작동 알고리즘을 설명합니다.

작업 알고리즘
정상 작동 중에 프로토콜은 두 단계로 작동합니다.

• 1단계 - "마스터 클럭 - 슬레이브 클럭" 계층 구조 구축.
• 2단계 - End-to-End 또는 Peer-to-Peer 메커니즘을 사용한 클록 동기화.

1단계 - 마스터-슬레이브 계층 구조 구축

일반 또는 에지 클럭의 각 포트에는 특정 수의 상태(슬레이브 클럭 및 마스터 클럭)가 있습니다. 표준은 이러한 상태 간의 전환 알고리즘을 설명합니다. 프로그래밍에서는 이러한 알고리즘을 유한 상태 기계 또는 상태 기계라고 합니다(자세한 내용은 Wiki 참조).

이 상태 머신은 BMCA(Best Master Clock Algorithm)를 사용하여 두 개의 클록을 연결할 때 마스터를 설정합니다.

이 알고리즘을 사용하면 업스트림 그랜드마스터 시계가 GPS 신호를 잃거나 오프라인 상태가 되는 경우 시계가 그랜드마스터 시계의 책임을 대신할 수 있습니다.

BMCA에 따른 상태 전환은 다음 다이어그램에 요약되어 있습니다.


"와이어" 반대쪽 끝에 있는 시계에 대한 정보는 특수 메시지(안내 메시지)로 전송됩니다. 이 정보가 수신되면 상태 머신 알고리즘이 실행되고 어떤 시계가 더 나은지 비교가 이루어집니다. 최고의 시계에 달린 포트가 마스터 시계가 됩니다.

아래 다이어그램에는 간단한 계층 구조가 나와 있습니다. 경로 1, 2, 3, 4, 5에는 투명 시계가 포함될 수 있지만 마스터 시계 - 슬레이브 시계 계층 구조 설정에는 참여하지 않습니다.

2단계 - 일반 클럭과 에지 클럭 동기화

"마스터 클럭 - 슬레이브 클럭" 계층 구조를 설정한 직후 일반 클럭과 경계 클럭의 동기화 단계가 시작됩니다.

동기화를 위해 마스터 시계는 타임스탬프가 포함된 메시지를 슬레이브 시계로 보냅니다.

마스터 시계는 다음과 같습니다.

• 단일 단계;
• XNUMX단계.

단일 단계 시계는 동기화를 위해 하나의 동기화 메시지를 보냅니다.

XNUMX단계 클록은 동기화를 위해 Sync 및 Follow_Up이라는 두 가지 메시지를 사용합니다.

동기화 단계에는 두 가지 메커니즘을 사용할 수 있습니다.

• 요청-응답 메커니즘을 지연시킵니다.
• 피어 지연 측정 메커니즘.

먼저 투명 시계를 사용하지 않는 가장 간단한 경우에서 이러한 메커니즘을 살펴보겠습니다.

요청-응답 메커니즘 지연

메커니즘에는 두 단계가 포함됩니다.

1. 마스터 클럭과 슬레이브 클럭 사이의 메시지 전송 지연을 측정합니다. 지연 요청-응답 메커니즘을 사용하여 수행됩니다.
2. 정확한 시간 이동의 수정이 수행됩니다.

지연 시간 측정


t1 - 마스터 클록으로 동기화 메시지를 보내는 시간입니다. t2 - 슬레이브 시계가 Sync 메시지를 수신한 시간입니다. t3 - 슬레이브 시계가 지연 요청(Delay_Req)을 보내는 시간입니다. t4 – 마스터 클록에 의한 Delay_Req 수신 시간.

슬레이브 클럭이 시간 t1, t2, t3 및 t4를 알고 있으면 동기화 메시지(tmpd)를 전송할 때 평균 지연을 계산할 수 있습니다. 다음과 같이 계산됩니다.

Sync and Follow_Up 메시지를 전송할 때 마스터에서 슬레이브까지의 시간 지연이 계산됩니다(t-ms).

Delay_Req 및 Delay_Resp 메시지를 전송할 때 슬레이브에서 마스터까지의 시간 지연이 계산됩니다(t-sm).

이 두 값 사이에 비대칭이 발생하면 정확한 시간의 편차를 수정하는 데 오류가 나타납니다. 이 오류는 계산된 지연이 t-ms 및 t-sm 지연의 평균이라는 사실로 인해 발생합니다. 지연 시간이 서로 같지 않으면 시간을 정확하게 조정할 수 없습니다.

시간 이동 수정

마스터 클록과 슬레이브 클록 사이의 지연이 알려지면 슬레이브 클록은 시간 수정을 수행합니다.

슬레이브 클럭은 마스터에서 슬레이브 클럭으로 패킷을 전송할 때 Sync 메시지와 선택적 Follow_Up 메시지를 사용하여 정확한 시간 오프셋을 계산합니다. 이동은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

피어 지연 측정 메커니즘

이 메커니즘은 동기화를 위해 두 단계도 사용합니다.

1. 장치는 모든 포트를 통해 모든 이웃에 대한 시간 지연을 측정합니다. 이를 위해 피어 지연 메커니즘을 사용합니다.
2. 정확한 시간 이동을 수정합니다.

PXNUMXP 모드를 지원하는 장치 간 대기 시간 측정

PXNUMXP 메커니즘을 지원하는 포트 간의 대기 시간은 다음 메시지를 사용하여 측정됩니다.

포트 1이 시간 t1, t2, t3 및 t4를 알면 평균 지연(tmld)을 계산할 수 있습니다. 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

그런 다음 포트는 장치를 통과하는 각 동기화 메시지 또는 선택적 Follow_Up 메시지에 대한 조정 필드를 계산할 때 이 값을 사용합니다.

총 지연은 이 장치를 통한 전송 중 지연, 데이터 채널을 통한 전송 중 평균 지연, 업스트림 장치에서 활성화된 이 메시지에 이미 포함된 지연의 합과 같습니다.

메시지 Pdelay_Req, Pdelay_Resp 및 선택적 Pdelay_Resp_Follow_Up을 사용하면 마스터에서 슬레이브로, 슬레이브에서 마스터로(원형) 지연을 얻을 수 있습니다.

이 두 값 사이의 비대칭으로 인해 시간 오프셋 수정 오류가 발생합니다.

정확한 시간 이동 조정

슬레이브 클럭은 마스터에서 슬레이브 클럭으로 패킷을 전송할 때 정확한 시간 오프셋을 계산하기 위해 Sync 메시지와 선택적 Follow_Up 메시지를 사용합니다. 이동은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

PXNUMXP 메커니즘 조정의 장점 - 각 Sync 또는 Follow_Up 메시지의 시간 지연은 네트워크에서 전송될 때 계산됩니다. 결과적으로 전송 경로를 변경해도 조정 정확도에는 어떤 영향도 미치지 않습니다.

이 메커니즘을 사용할 때 시간 동기화에서는 기본 교환에서 수행되는 것처럼 동기화 패킷이 통과하는 경로를 따라 시간 지연을 계산할 필요가 없습니다. 저것들. Delay_Req 및 Delay_Resp 메시지는 전송되지 않습니다. 이 방법에서는 마스터 클럭과 슬레이브 클럭 사이의 지연이 각 Sync 또는 Follow_Up 메시지의 조정 필드에서 간단히 합산됩니다.

또 다른 장점은 마스터 클럭이 Delay_Req 메시지를 처리할 필요성이 줄어든다는 것입니다.

투명 시계의 작동 모드

따라서 이는 단순한 예였습니다. 이제 스위치가 동기화 경로에 나타난다고 가정해 보겠습니다.

PTPv2를 지원하지 않는 스위치를 사용하는 경우 스위치에서 동기화 패킷이 약 10μs만큼 지연됩니다.

PTPv2를 지원하는 스위치는 IEEE 1588v2 용어로 투명 클럭이라고 합니다. 투명 클록은 마스터 클록에서 동기화되지 않으며 "마스터 클록 - 슬레이브 클록" 계층 구조에 참여하지 않지만 동기화 메시지를 전송할 때 메시지가 지연된 시간을 기억합니다. 이를 통해 시간 지연을 조정할 수 있습니다.

투명 시계는 두 가지 모드로 작동할 수 있습니다.

• 끝으로 종료.
• 피어 투 피어.

엔드투엔드(E2E)

E2E 투명 시계는 모든 포트에서 동기화 메시지와 그에 따른 Follow_Up 메시지를 브로드캐스트합니다. 어떤 프로토콜(예: RSTP)에 의해 차단되는 경우에도 마찬가지입니다.

스위치는 동기화 패킷(Follow_Up)이 포트에서 수신된 시점과 포트에서 전송된 시점의 타임스탬프를 기억합니다. 이 두 타임스탬프를 기반으로 스위치가 메시지를 처리하는 데 걸리는 시간이 계산됩니다. 표준에서는 이 시간을 체류 시간이라고 합니다.

처리 시간은 Sync(XNUMX단계 시계) 또는 Follow_Up(XNUMX단계 시계) 메시지의 CorrectionField 필드에 추가됩니다.

E2E 투명 시계는 스위치를 통과하는 Sync 및 Delay_Req 메시지의 처리 시간을 측정합니다. 그러나 마스터 클록과 슬레이브 클록 사이의 시간 지연은 지연 요청-응답 메커니즘을 사용하여 계산된다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 마스터 클럭이 변경되거나 마스터 클럭에서 슬레이브 클럭으로의 경로가 변경되면 지연이 다시 측정됩니다. 이는 네트워크 변경 시 전환 시간을 증가시킵니다.

P2P 투명 시계는 스위치가 메시지를 처리하는 데 걸리는 시간을 측정하는 것 외에도 이웃 대기 시간 메커니즘을 사용하여 가장 가까운 이웃에 대한 데이터 링크의 지연을 측정합니다.

대기 시간은 일부 프로토콜(예: RSTP)에 의해 차단된 링크를 포함하여 양방향의 모든 링크에서 측정됩니다. 이를 통해 그랜드마스터 클럭이나 네트워크 토폴로지가 변경되는 경우 동기화 경로의 새로운 지연을 즉시 계산할 수 있습니다.

Sync 또는 Follow_Up 메시지를 보낼 때 스위치 별 메시지 처리 시간과 지연 시간이 누적됩니다.

스위치의 PTPv2 지원 유형

스위치는 PTPv2를 지원할 수 있습니다.

• 프로그래밍 방식으로;
• 하드웨어.

소프트웨어에서 PTPv2 프로토콜을 구현할 때 스위치는 펌웨어에서 타임스탬프를 요청합니다. 문제는 펌웨어가 주기적으로 작동하므로 현재 주기가 완료될 때까지 기다려야 하고 처리 요청을 받고 다음 주기 후에 타임스탬프를 발행해야 한다는 것입니다. PTPv2에 대한 소프트웨어 지원이 없는 것만큼 심각하지는 않지만 시간이 걸리고 지연이 발생합니다.

PTPv2에 대한 하드웨어 지원을 통해서만 필요한 정확성을 유지할 수 있습니다. 이 경우 타임스탬프는 포트에 설치된 특수 ASIC에 의해 발행됩니다.

메시지 형식

모든 PTP 메시지는 다음 필드로 구성됩니다.

• 헤더 – 34바이트.
• 본문 – 크기는 메시지 유형에 따라 다릅니다.
• 접미사는 선택 사항입니다.

헤더

헤더 필드는 모든 PTP 메시지에 대해 동일합니다. 크기는 34바이트입니다.

헤더 필드 형식:

메시지 유형 – 전송되는 메시지 유형(예: Sync, Delay_Req, PDelay_Req 등)을 포함합니다.

메시지 길이 – 헤더, 본문 및 접미사를 포함하여 PTP 메시지의 전체 크기를 포함합니다(단, 패딩 바이트는 제외).

도메인번호 – 어느 쪽인지를 결정합니다 도메인 PTP가 메시지의 소유권을 가지고 있습니다.

도메인 이름 - 하나의 논리 그룹에 수집되고 하나의 마스터 클럭에서 동기화되는 여러 가지 다른 클럭이지만 반드시 다른 도메인에 속한 클럭과 동기화되는 것은 아닙니다.

플래그 – 이 필드에는 메시지 상태를 식별하는 다양한 플래그가 포함되어 있습니다.

교정필드 – 지연 시간을 나노초 단위로 포함합니다. 지연 시간에는 투명 클럭을 통해 전송할 때의 지연과 Peer-to-Peer 모드를 사용할 때 채널을 통해 전송할 때의 지연이 포함됩니다.

소스포트ID – 이 필드에는 이 메시지가 원래 전송된 포트에 대한 정보가 포함됩니다.

시퀀스 ID – 개별 메시지에 대한 식별 번호가 포함되어 있습니다.

제어 필드 – 아티팩트 필드 =) 표준의 첫 번째 버전에서 유지되며 이 메시지 유형에 대한 정보를 포함합니다. 본질적으로 messageType과 동일하지만 옵션이 더 적습니다.

로그메시지간격 – 이 필드는 메시지 유형에 따라 결정됩니다.

신체

위에서 설명한 것처럼 메시지에는 여러 유형이 있습니다. 이러한 유형은 아래에 설명되어 있습니다.

공지사항 메시지
Announce 메시지는 해당 매개변수에 대해 동일한 도메인 내의 다른 시계에 "알려주는" 데 사용됩니다. 이 메시지를 사용하면 마스터 시계 - 슬레이브 시계 계층 구조를 설정할 수 있습니다.


메시지 동기화
Sync 메시지는 마스터 클럭에 의해 전송되며 Sync 메시지가 생성된 시점의 마스터 클럭 시간을 포함합니다. 마스터 클록이 0단계인 경우 동기화 메시지의 타임스탬프는 XNUMX으로 설정되고 현재 타임스탬프는 연결된 Follow_Up 메시지에서 전송됩니다. 동기화 메시지는 대기 시간 측정 메커니즘 모두에 사용됩니다.

메시지는 멀티캐스트를 사용하여 전송됩니다. 선택적으로 유니캐스트를 사용할 수 있습니다.

Delay_Req 메시지

Delay_Req 메시지의 형식은 Sync 메시지와 동일합니다. 슬레이브 시계는 Delay_Req를 보냅니다. 여기에는 슬레이브 시계가 Delay_Req를 보낸 시간이 포함됩니다. 이 메시지는 요청-응답 지연 메커니즘에만 사용됩니다.

메시지는 멀티캐스트를 사용하여 전송됩니다. 선택적으로 유니캐스트를 사용할 수 있습니다.

후속 메시지

Follow_Up 메시지는 선택적으로 마스터 클록에 의해 전송되며 전송 시간을 포함합니다. 메시지 동기화 주인. XNUMX단계 마스터 클럭만 Follow_Up 메시지를 보냅니다.

Follow_Up 메시지는 대기 시간 측정 메커니즘 모두에 사용됩니다.

메시지는 멀티캐스트를 사용하여 전송됩니다. 선택적으로 유니캐스트를 사용할 수 있습니다.

Delay_Resp 메시지

Delay_Resp 메시지는 마스터 클럭에 의해 전송됩니다. 마스터 클럭이 Delay_Req를 수신한 시간을 포함합니다. 이 메시지는 요청-응답 지연 메커니즘에만 사용됩니다.

메시지는 멀티캐스트를 사용하여 전송됩니다. 선택적으로 유니캐스트를 사용할 수 있습니다.

Pdelay_Req 메시지

Pdelay_Req 메시지는 지연을 요청하는 장치에 의해 전송됩니다. 이 장치의 포트에서 메시지가 전송된 시간이 포함됩니다. Pdelay_Req는 인접 지연 측정 메커니즘에만 사용됩니다.

Pdelay_Resp 메시지

Pdelay_Resp 메시지는 지연 요청을 받은 장치에서 전송됩니다. 이 장치가 Pdelay_Req 메시지를 수신한 시간이 포함됩니다. Pdelay_Resp 메시지는 인접 지연 측정 메커니즘에만 사용됩니다.

메시지 Pdelay_Resp_Follow_Up

Pdelay_Resp_Follow_Up 메시지는 지연 요청을 수신한 장치에 의해 선택적으로 전송됩니다. 이 장치가 Pdelay_Req 메시지를 수신한 시간이 포함됩니다. Pdelay_Resp_Follow_Up 메시지는 XNUMX단계 마스터 클럭에 의해서만 전송됩니다.

이 메시지는 타임스탬프 대신 실행 시간에 사용될 수도 있습니다. 실행 시간은 Pdelay-Req를 수신한 순간부터 Pdelay_Resp가 전송될 때까지의 시간이다.

Pdelay_Resp_Follow_Up은 인접 지연 측정 메커니즘에만 사용됩니다.

관리 메시지

하나 이상의 클럭과 제어 노드 간에 정보를 전송하려면 PTP 제어 메시지가 필요합니다.

LV로 이동

PTP 메시지는 두 가지 수준으로 전송될 수 있습니다.

• 네트워크 – IP 데이터의 일부입니다.
• 채널 – 이더넷 프레임의 일부입니다.

이더넷을 통한 IP를 통한 UDP를 통한 PTP 메시지 전송

이더넷을 통한 UDP를 통한 PTP

프로필

PTP에는 구성해야 할 유연한 매개변수가 많이 있습니다. 예를 들어:

• BMCA 옵션.
• 지연 시간 측정 메커니즘.
• 구성 가능한 모든 매개변수의 간격 및 초기값 등

그리고 이전에 PTPv2 장치가 서로 호환된다고 말했음에도 불구하고 이는 사실이 아닙니다. 통신하려면 장치의 설정이 동일해야 합니다.

이것이 소위 PTPv2 프로필이 있는 이유입니다. 프로필은 특정 응용 프로그램에 대해 시간 동기화를 구현할 수 있도록 구성된 설정 및 정의된 프로토콜 제한의 그룹입니다.

IEEE 1588v2 표준 자체에서는 "기본 프로필"이라는 하나의 프로필만 설명합니다. 다른 모든 프로필은 다양한 조직 및 협회에서 작성하고 설명합니다.

예를 들어, 전력 프로필 또는 PTPv2 전력 프로필은 IEEE 전력 및 에너지 협회의 전력 시스템 중계 위원회와 변전소 위원회에서 작성되었습니다. 프로필 자체는 IEEE C37.238-2011이라고 합니다.

프로필에서는 PTP를 전송할 수 있다고 설명합니다.

• L2 네트워크(예: 이더넷, HSR, PRP, 비IP)를 통해서만 가능합니다.
• 메시지는 멀티캐스트 브로드캐스트를 통해서만 전송됩니다.
• 지연 측정 메커니즘으로는 피어 지연 측정 메커니즘이 사용됩니다.

기본 도메인은 0, 권장 도메인은 93입니다.

C37.238-2011의 설계 철학은 장치 간의 안정적인 상호 작용과 시스템 안정성 향상을 위해 옵션 기능의 수를 줄이고 필요한 기능만 유지하는 것이었습니다.

또한 메시지 전송 빈도가 결정됩니다.

실제로 마스터 클럭 유형(단일 단계 또는 XNUMX단계)이라는 하나의 매개변수만 선택할 수 있습니다.

정확도는 1μs 이하여야 합니다. 즉, 하나의 동기화 경로에는 최대 15개의 투명 클럭 또는 XNUMX개의 경계 클럭이 포함될 수 있습니다.

출처 : habr.com