IEEE1588 ( PTP ) 协议简介

IEEE1588 协议，又称 PTP（ precise time protocol，精确时间协议），可以达到亚微秒级别时间同步精度，于 2002 年发布 version 1，2008 年发布 version 2。

IEEE1588 协议的同步原理，所提出的 Delay Request-Response Mechanism（延时响应机制）如 图1 所示。

图1 PTP 协议延迟响应机制

 

图中所描述的 PTP 报文为以下几种：

　　（1）sync 同步报文

　　（2）Follow_up 跟随报文

　　（3）Delay_req 延迟请求报文

　　（4）Delay_resp 延迟请求响应报文

 

延迟响应同步机制的报文收发流程：

1. 主时钟周期性的发出 sync 报文，并记录下 sync 报文离开主时钟的精确发送时间 t1；

（此处 sync 报文是周期性发出，可以携带或者不携带发送时间信息，因为就算携带也只能是预估发送时间戳 originTimeStamp）

2. 主时钟将精确发送时间 t1 封装到 Follow_up 报文中，发送给从时钟；

（由于 sync 报文不可能携带精确的报文离开时间，所以我们在之后的 Follow_up 报文中，将 sync 报文精确的发送时间戳  t1 封装起来，发给从时钟）

3. 从时钟记录 sync 报文到达从时钟的精确时到达时间 t2；

4. 从时钟发出 delay_req 报文并且记录下精确发送时间 t3；

5. 主时钟记录下 delay_req 报文到达主时钟的精确到达时间 t4；

6. 主时钟发出携带精确时间戳信息 t4 的 delay_resp 报文给从时钟；

 

这样 从时钟处 就得到了 t1,t2,t3,t4 四个精确报文收发时间。

 

时钟偏差 & 网络延时

offset : 时钟间偏差（主从时钟之间存在时间偏差，偏离值就是 offset，图1 中主从时钟之间虚线连接时刻，就是两时钟时间一致点）

delay : 网络延时（报文在网络中传输带来的延时）

从时钟可以通过 t1,t2,t3,t4 四个精确时间戳信息，得到主从时钟偏差 offset 和传输延时 delay:

　　

　　从时钟得到 offset 和 delay 之后就可以通过修正本地时钟进行时间同步。

 

PTP报文分类

　　IEEE1588 把所涉及到的报文分为 事件报文 和 通用报文，分类依据是：是否在收发报文时需要记录精确时间戳，根据上文中所描述的几种报文，可以进行如下分类：

　　事件报文 < 收发时候需要记录精确时间戳 > ：sync 报文，delay_req 报文

　　通用报文 < 收发时候不需要几率精确时间戳 > ：follow_up 报文，delay_resp 报文

 

Note

　　1. 因为需要高同步精度，选取的时间都是精确时间戳

　　2. sync 同步报文是周期性从主时钟向从时钟以广播的形式发出

　　3. 时钟偏差延时的计算在从时钟中进行，所以需要把 t1,t2,t3,t4 四个时间戳信息都发往从时钟，所以需要  follow_up 报文和  delay_resp 报文的存在

 

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