802.1 AS gPTP

上一篇 / 下一篇  2022-10-31 16:31:53 / 个人分类：Network

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1、协议概述

802.1AS协议目前有802.1AS-2011（AVB）以及802.1AS-2020（TSN）两个版本，其中802.1AS-2020中对于时间同步冗余有更多的描述，此外也有像802.1ASdm针对热同步冗余管理机制有更详细的描述。
802.1AS协议的目的是为了让网络内节点的时钟进行同步，让各节点的时钟保持一致。需要注意的是802.1AS协议指的是gPTP，而1588协议指的是PTP，其中gPTP时钟是逻辑时钟的概念，并非直接调整本地的时钟晶振状态。

2、协议分析

（1）机制分析

802.1AS同步协议的机制主要分为两部分，一部分是对等链路延时（Peer-to-peer Link Delay）的计算，另一部分是逻辑同步过程。其中对等链路延时的计算是每个PTP port都会进行，而逻辑同步过程是从GM(Grand Master)节点发出，逐级向下传播。

（2）PTP报文分析

    PTP报文具体的分类有事件报文（Event Frame）以及通用报文（General Frame），其中事件报文和通用报文的区别在于是否会触发时间戳的生成。就报文的类型而言主要有Announce, Signaling, Sync, Follow_up, Pdelay_req, Pdelay_resp, Pdelay_resp_follow_up七种报文，其中Announce报文负责传播时钟信息，用于BMCA流程，Signaling报文负责协调各机制的周期，Sync和Follow_up报文负责逻辑同步过程，Pdelay_req, Pdelay_resp, Pdelay_resp_follow_up三种报文负责对等链路延时的计算。其中，Sync、Pdelay_req、Pdelay_resp属于事件报文，其余均为通用报文。

        1）PTP Header
          PTP报文都采用了统一的报文头，通过messageType字段区分不同的PTP报文类型，PTP header的长度为34Bytes。

2）不同类型报文

不同类型报文其报文结构有一定的区别，下面列举了各类型报文的PTP Body的内容
  1. Sync报文
Sync报文所占数据段总长度为44Bytes，依据一步同步和两步同步分为两种同步策略，正常情况下，使用二步同步较为常见。SYNC报文的PTP Header后跟随了10字节的保留字段。下图是二步同步下的SYNC报文结构
  1. Follow_up报文
Follow_up报文所占用的数据段总长度为54Bytes，除开PTP Header中记录的信息，其后会跟随10字节的原始时间戳以及32字节的TLV字段
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  1. Pdelay_req报文
  1. Pdelay_resp报文
  1. Pdelay_resp_follow_up报文

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3、测试项：

3.1 Interoperability设备互操作性；
3.2 Time Error时间误差；
3.3 Neighbor Rate Ratio 邻居频率误差

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