精確時間協(xié)議（PTP）是用于在網(wǎng)絡中進行時鐘同步的協(xié)議。當與硬件支持結合使用時， PTP 能夠達到亞微秒的精度，這遠好于通常使用的 NTP 。 PTP 支持分為內(nèi)核空間和用戶空間。該協(xié)議的實際實現(xiàn)稱為linuxptp，它是 PTPv2 根據(jù) Linux 的 IEEE 標準 1588 實現(xiàn)的。所述linuxptp包包括ptp4l和phc2sys用于時鐘同步的程序。該ptp4l程序實現(xiàn)了 PTP 邊界時鐘和普通時鐘。硬件時間戳用于將 PTP 硬件時鐘與主時鐘同步，軟件時間戳用于將系統(tǒng)時鐘與主時鐘同步。

認識PTP

同步的時鐘按 PTP 按照主從層次結構組織。從站與它們的主站同步，而主站可能是他們自己的主站的從站。層次結構由最佳主時鐘（ BMC ） 算法自動創(chuàng)建和更新，該算法在每個時鐘上運行。當一個時鐘僅具有一個端口，它可以是主或從屬，這樣的時鐘被稱為普通時鐘（OC）。具有多個端口的時鐘可以在一個端口上作為主時鐘，在另一個端口上作為從時鐘，這樣的時鐘稱為邊界時鐘 （ BC ）。頂級master被稱為grandmaster 時鐘，可以使用全球定位系統(tǒng)（ GPS ） 時間源進行同步。通過使用基于 GPS 的時間源，可以高度準確地同步不同的網(wǎng)絡。

PTP的優(yōu)勢

PTP 與網(wǎng)絡時間協(xié)議（ NTP ） 相比的主要優(yōu)勢之一是各種網(wǎng)絡接口控制器（ NIC ） 和網(wǎng)絡交換機中需要硬件時間戳支持。這種專用硬件可以 PTP 解決消息傳輸中的延遲，并大大提高時間同步的準確性。雖然可以在網(wǎng)絡中使用不支持 PTP 的硬件設備（如不支持PTP的交換機），但這通常會導致抖動增加或在延遲中引入不對稱性，從而導致同步不準確。為獲得盡可能高的準確性，建議將所有網(wǎng)絡設備之間的 PTP 時鐘的 PTP 硬件是啟用的。并非所有網(wǎng)絡硬件都支持 PTP 。大型網(wǎng)絡中的時間同步可能更適合 NTP。在硬件 PTP 支持下，NIC 擁有自己的板載時鐘，用于為接收和傳輸?shù)?PTP 消息添加時間戳。正是這個板載時鐘與 PTP 主機同步，計算機的系統(tǒng)時鐘 PTP 與網(wǎng)卡上的硬件時鐘同步。在軟件 PTP 支持下，系統(tǒng)時鐘用于對 PTP 消息打時間戳，并直接與主站同步。硬件 PTP 支持提供了更高的準確性，因為 NIC 可以在PTP 數(shù)據(jù)包發(fā)送和接收的確切時刻標記數(shù)據(jù)包，而軟件 PTP 支持需要 PTP 操作系統(tǒng)對數(shù)據(jù)包進行額外處理。

實踐1-檢查硬件時間戳

為了使用 PTP ，網(wǎng)絡接口的內(nèi)核網(wǎng)絡驅動程序必須支持軟件或硬件時間戳功能。除了驅動程序中存在的硬件時間戳支持之外，NIC 還必須能夠在物理硬件中支持此功能。驗證特定驅動程序和 NIC 的時間戳功能的最佳方法是使用ethtool查詢接口，如下所示：

~］# ethtool -T eth3Time stamping parameters for eth3:Capabilities： hardware-transmit （SOF_TIMESTAMPING_TX_HARDWARE） software-transmit （SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE） hardware-receive （SOF_TIMESTAMPING_RX_HARDWARE） software-receive （SOF_TIMESTAMPING_RX_SOFTWARE） software-system-clock （SOF_TIMESTAMPING_SOFTWARE） hardware-raw-clock （SOF_TIMESTAMPING_RAW_HARDWARE）PTP Hardware Clock： 0Hardware Transmit Timestamp Modes： off （HWTSTAMP_TX_OFF） on （HWTSTAMP_TX_ON）Hardware Receive Filter Modes： none （HWTSTAMP_FILTER_NONE） all （HWTSTAMP_FILTER_ALL）

其中eth3是您要檢查的接口。對于軟件時間戳支持，參數(shù)列表應包括：

SOF_TIMESTAMPING_SOFTWARE SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE SOF_TIMESTAMPING_RX_SOFTWARE

對于硬件時間戳支持，參數(shù)列表應包括：

SOF_TIMESTAMPING_RAW_HARDWARE SOF_TIMESTAMPING_TX_HARDWARE SOF_TIMESTAMPING_RX_HARDWARE

實踐2-安裝linuxptp

yum安裝

sudo yum install linuxptp

apt-get安裝

sudo apt-get install linuxptp

git安裝

sudo git clone git://git.code.sf.net/p/linuxptp/code linuxptp cd linuxptp sudo make sudo make install

測試：

~］# ptp4l -h usage： ptp4l ［options］ Delay Mechanism -A Auto， starting with E2E -E E2E， delay request-response （default） -P P2P， peer delay mechanism 。..

實踐3-運行程序

硬件時間戳，主從模式測試主時鐘：

sudo ptp4l -i enp0s31f6 -m –H

從時鐘：

sudo ptp4l -i eno1 -m -H –s

運行結果，從鐘：

主偏移值是以納秒為單位測量的主偏移。的 s0 ， s1 ， s2 串表示不同的時鐘伺服狀態(tài)：s0 被解鎖，s1 是時鐘步驟和 s2 被鎖定。一旦伺服處于鎖定狀態(tài)（ s2 ），除非 pi_offset_const 在配置文件中將該選項設置為正值，否則時鐘將不會步進（僅緩慢調整）。該 freq 值是時鐘的頻率調整，以十億分之一 （ppb） 為單位。路徑延遲值是從主站發(fā)送的同步消息的估計延遲（以納秒為單位）。端口 0 是用于本地 PTP 管理的 Unix 域套接字。端口 1 是 eth3 接口。 INITIALIZING、LISTENING、UNCALIBRATED 和 SLAVE 是一些可能的端口狀態(tài)，它們會在 INITIALIZE、RS_SLAVE、MASTER_CLOCK_SELECTED 事件上發(fā)生變化。在最后一個狀態(tài)更改消息中，端口狀態(tài)從UNCALIBRATED 更改為 SLAVE，表明與 PTP 主時鐘成功同步。

在新的工業(yè) 4.0 理念正在改變技術格局的世界中，提出了更高的時間同步要求。虹科 & ELPROMA 提供世界領先的時間同步解決方案。ELPROMA（1992年起）提供先進的NTP PTP / IEEE1588時間服務器，用來確保從時鐘高度穩(wěn)定和準確。

高可用性支持（HA）

兩路冗余天線

便捷式型號可選

MTBF 391000 小時

支持NTP/PTP/IRIG/1PPS+ToD

電信，電力等多行業(yè)PTP標準支持

責任編輯：haq