E2E和P2P

上一篇文章介紹了1588的E2E鏈路延遲測(cè)量機(jī)制，本文順帶把P2P的鏈路延遲測(cè)量機(jī)制也一起介紹一下，這也便于以后介紹E2E透明時(shí)鐘和P2P透明時(shí)鐘。E2E就是End-to-End，它是由Slave clock發(fā)起的測(cè)量鏈路延遲的機(jī)制，而P2P（Peer-to-Peer）則是把每一個(gè)clock看作是對(duì)等的，每一個(gè)clock都會(huì)發(fā)起的鏈路延遲測(cè)量機(jī)制。說(shuō)白了就是E2E的機(jī)制下，只有slave clock測(cè)量鏈路延遲，而P2P的機(jī)制下，每個(gè)clock都會(huì)測(cè)量鏈路延遲。

P2P鏈路延遲測(cè)量機(jī)制

P2P鏈路延遲的測(cè)量，使用了和E2E不同的報(bào)文。E2E使用的是Delay_req和Delay_resp，而P2P使用了Pdelay_req，Pdelay_resp和Pdelay_resp_follow_up?？聪聢D。

整個(gè)過程是這樣的：

1. 發(fā)起端發(fā)送報(bào)文Pdelay_req，并記錄發(fā)送時(shí)間戳t1。響應(yīng)端收到后，記錄接收時(shí)間戳t2。

2. 響應(yīng)端立即回復(fù)報(bào)文Pdelay_resp，把t2寫在Pdelay_resp報(bào)文上，告訴發(fā)起端。同時(shí)記錄發(fā)送時(shí)間戳t3。

3. 發(fā)起端收到Pdelay_resp，記錄接收時(shí)間戳t4。

4. 緊隨Pdelay_resp報(bào)文，響應(yīng)端又發(fā)送一個(gè)叫作Pdelay_resp_follow_up的報(bào)文，將t3寫在該報(bào)文上，告訴發(fā)起端。

完成整個(gè)過程后，發(fā)起端已經(jīng)知道t1，t2，t3和t4這四個(gè)時(shí)間戳。和E2E類似，我們又得到兩個(gè)等式。

t2 - t1 = delay - offset
t4 - t3 = delay offset
t2和t1的時(shí)間差值包含了鏈路延遲delay和兩個(gè)clock的時(shí)間偏差。t4和t3的時(shí)間差值包含了鏈路延遲delay和剛提到的時(shí)間偏差的相反數(shù)。于是鏈路延遲和時(shí)間偏差可以被計(jì)算出來(lái)了。

2 * delay = (t2 - t1) (t4 - t3)
2 * offset = (t4 - t3) - (t2 - t1)


時(shí)鐘同步的實(shí)現(xiàn)

通過上面的介紹我們又學(xué)習(xí)到了P2P鏈路延遲的測(cè)量機(jī)制，上面的兩個(gè)等式可以計(jì)算出鏈路延遲和時(shí)間偏差。然而真正的1588軟件就是用這個(gè)時(shí)間偏差值來(lái)調(diào)整clock的嗎？答案并不是這樣。不要忘了，P2P機(jī)制下，1588同步還有Sync和Follow_up報(bào)文的參與。

對(duì)于P2P機(jī)制下的時(shí)鐘同步，1588軟件通常是怎么做的呢？重點(diǎn)來(lái)了。1588軟件通常把時(shí)鐘同步解耦成兩個(gè)任務(wù)：

1. 第一個(gè)任務(wù)是通過P2P機(jī)制測(cè)鏈路延遲。

2. 第二個(gè)任務(wù)就是通過Sync/Follow_up報(bào)文同步時(shí)鐘。

這兩個(gè)任務(wù)獨(dú)立執(zhí)行，并可以以不同的周期定時(shí)運(yùn)行。第一個(gè)任務(wù)周期性的測(cè)量鏈路延遲，并可以輔助一些濾波算法，降低一些偶然的抖動(dòng)帶來(lái)的影響。第二個(gè)任務(wù)中，Slave clock收到Sync/Follow_up后，即可利用第一個(gè)任務(wù)最新計(jì)算出的鏈路延遲的值delay，來(lái)計(jì)算時(shí)間偏差offset，調(diào)整Slave clock與Master clock同步。別忘了下面等式。同樣，對(duì)offset的值也可以使用一些濾波算法。

t2 - t1 = delay offset


結(jié)束語(yǔ)

至此，P2P的鏈路測(cè)量機(jī)制也介紹完了，是不是就是這么回事，就是這么簡(jiǎn)單。其實(shí)越深入越復(fù)雜，以后了解到報(bào)文的格式，P2P透明時(shí)鐘，尤其是不局限于1588還想了解802.1AS協(xié)議的Time-aware bridge，你就不這么想了。