【虹科】5分钟弄懂IEEE 1588时钟类型-电子发烧友网

如果您不是很熟悉IEEE 1588，你可能会对看到的时钟类型感到困惑，如下：

ordinary clock/普通时钟
master clock/主时钟
slave clock/从时钟
slave only clock/仅从时钟
grandmaster clock/Grandmaster时钟
preferred grandmaster/首选Grandmaster
server/服务器
client/客户端
transparent clock/透明时钟
boundary clock/边界时钟

PTP真的那么复杂吗？当然，这看起来有很多设备类型。本文章5分钟给您理清这个问题。

普通时钟（ordinary clock）

让我们从一个普通时钟（ordinary clock）开始。这是网络上的一个终端设备（相对于交换机或路由器而言）。它有三种类型：

仅从时钟（slave only clock）。这个很好解释，它总是作为一个从属的，从一个主时钟接收时间。
首选Grandmaster（preferred grandmaster）。这是一个只作为主钟的设备，从不作为从钟。通常，这样的设备被简单地称为 “Grandmaster”。一般来说，Grandmaster有一个很好的振荡器和获得标准时间的能力，例如从GPS/北斗接收器中获得。这里要注意：因为IEEE 1588标准认为grandmaster是具有grandmaster能力的设备的一种状态，即它在PTP网络中作为时间源时的状态。
主时钟（Master clock）或从时钟（slave clock）。这种普通时钟既可以作为主时钟，也可以作为从时钟。通常情况下，它作为从钟，除非网络中没有更好的主钟，在这种情况下，它就会接管这一功能，成为主钟。

服务器（Server）和客户端（client）

有些人不喜欢使用主（master）和从（slave）这些术语（涉及到的问题就不多说了），因此，他们更喜欢使用服务器（server）和客户端（client）这些术语。然而，在传统的信息技术中，客户通过向服务器索取信息来启动信息的传输。比如网络浏览器（客户端）和网络服务器。相比之下，从机就比较被动，等待主机启动传输。所以主和从的定义上还是有区别与服务器和客户端。

透明时钟（transparent clock）

我在之前的文章中提到的，当使用硬件时间戳时，PTP实现了准确性。这使我们能够规避队列中不可预测的延迟。但通常最糟糕的队列噪声往往是在交换机和路由器中。因此，IEEE 1588-2008定义了两种类型的交换机（或路由器），专门处理自己的队列。一种设备被称为透明时钟（transparent clock）。每当有同步信息到达或离开透明时钟时，这种类型就会执行硬件时间戳。如下图所示的透明时钟框图。一个同步信息进入设备，生成一个硬件时间戳，然后进入核心交换元件，通过不同的网络端口离开。在核心交换元件中，它可能需要在队列中等待，因为它需要离开的端口可能是繁忙的。离开和到达的时间戳被用来更新follow_up消息中的修正字段。这就是两步透明时钟的工作方式。如果透明时钟是一个单步时钟，它就会实时更新同步消息，其中也有一个校正字段（更多关于单步时钟的内容将在以后的文章中介绍）。还要注意的是，在使用对等延迟方案的网络中，入口电缆的延迟也被添加到校正中。在使用端到端方案的网络中，类似的修正会被加到delay_response消息中，以纠正delay_request消息的排队情况。

透明时钟框图显示了follow_up信息如何纠正同步信息所经历的排队延迟的流程

边界时钟（Boundary clock）

边界时钟有另一种方式来消除其自身队列的影响。边界时钟有一个处于从状态的端口，从主时钟获取时间。所有其他的端口都处于主状态，向下游的从机传播时间。因此，它不是跟踪同步信息和更新校正字段，而是在从端口接收同步信息，使用该端口设置其时钟，并从该时钟的所有主端口生成新的同步信息。请注意，主端口，是主时钟，但不是Grandmaster，因为它们只是从上游的主时钟或边界时钟重新计时。请看下面的图。

边界时钟框图，显示了如何在从端口接收同步信息并为主端口生成新的信息

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