CN102355346B - 一种时钟同步源设备有效性判定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时钟同步源设备有效性判定方法及装置，从时钟设备接收时钟源设备发送的announce报文和sync报文，并向时钟源设备发送delay_req报文；时钟源设备接收到delay_req报文后，回复delay_resp报文；若从时钟设备检测出announce报文、sync报文和delay_resp报文均未超时，则判定时钟源设备上下行链路双向有效。本发明通过检测报文的接收情况判定源设备的有效性，能够降低1588协议在实际网络环境中的应用风险，确保主设备与从设备之间网络链路正常。

Description

一种时钟同步源设备有效性判定方法及装置

技术领域

本发明涉及1588时钟同步技术领域，尤其涉及一种时钟同步源设备有效性判定方法及装置。

背景技术

精确时钟同步协议(Precision Time Protocol，简称为PTP)IEEESTD标准1588是在时间和频率同步控制领域中的重要技术之一。

1588协议规定了每台设备在FOREIGN_MASTER_TIME_WINDOW(4个announce报文时间)内，收到某个源设备的announce(通知)报文数量达到FOREIGN_MASTER_THRESHOLD(2个)则认为源稳定。设备同时记录五个这样的源作为备选源。然后通过BMC(Best Master ClockAlgorithm，最佳时钟算法)算法选出其中最好的一个作为当前***时钟源。当announce报文接收超时，则认为从设备与源设备之间的线路发生问题，随即切换到备用源中最好的一个。

目前，在实际的网络应用中存在以下问题：当收到announce报文时，只能证明下行传输正常，却不能保证上行传输正常。这就会导致在网络出现局部故障的情况下，虽然下行方向能够收到announce报文后选中最高优先级的这一路源，但是这路源实际上可能上行方向不通。此时，网络上仍然可能有其他可用的源，但是从端设备却只会一直试图锁定优先级最高的这一路，从而会导致从端设备一直无法锁定。而不论是E2E(End-to-End，端对端)方式还是P2P(Peer-to-Peer，点对点)方式，只要链路上存在单通设备，都会发生这种问题。在这种情况下，仅使用announce报文来判断源的有效性是不恰当的。这种现象可能导致个别主设备附近网络的局部问题扩散到全网，使得有关的从时钟设备无法锁定，进而使得1588协议在实际网络环境上的应用风险大大增加。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种时钟同步源设备有效性判定方法及装置，以便正确进行源设备有效性判定。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种时钟同步源设备有效性判定方法，

从时钟设备接收时钟源设备发送的通知(announce)报文和同步(sync)报文，并向所述时钟源设备发送延迟请求(delay_req)报文；

所述时钟源设备接收到所述delay_req报文后，回复延迟响应(delay_resp)报文；

若所述从时钟设备检测出所述announce报文、所述sync报文和所述delay_resp报文均未超时，则判定所述时钟源设备上下行链路双向有效。

进一步地，所述方法还包括：

若所述从时钟设备检测出所述announce报文和所述sync报文未超时、但所述delay_resp报文超时，则判定所述时钟源设备下行链路单向有效。

进一步地，所述方法还包括：

若所述从时钟设备检测出所述announce报文、所述sync报文和所述delay_resp报文均超时，则判定所述时钟源设备失效。

进一步地，所述方法还包括：

所述从时钟设备判定所述时钟源设备上下行链路双向有效时，将所述时钟源设备加入当前可见时钟源设备列表。

进一步地，所述方法还包括：

所述从时钟设备判定所述时钟源设备下行链路单向有效、或者失效时，将所述时钟源设备从可靠源设备列表中删除、或者进行失效或降级处理。

进一步地，所述方法还包括：

所述从时钟设备判定所述时钟源设备下行链路单向有效后，进行以下处理：

上报告警；

或者，上报告警，同时进行双向到单向模式的转换；

或者，上报告警，同时进行时钟源设备的切换。

本发明还提供了一种时钟同步源设备有效性判定装置，应用于从时钟设备，所述装置包括：

报文接收模块，用于接收时钟源设备发送的announce报文、sync文，以及delay_resp报文；

报文发送模块，用于接收到sync报文时，向所述时钟源设备发送delay_req报文；

链路检测模块，用于检测所述announce报文、所述sync报文和所述delay_resp报文是否超时，如果均未超时，则判定所述时钟源设备上下行链路双向有效。

进一步地，所述链路检测模块还用于：

若检测出所述announce报文和所述sync报文未超时、但所述delay_resp报文超时，则判定所述时钟源设备下行链路单向有效；

若检测出所述announce报文、所述sync报文和所述delay_resp报文均超时，则判定所述时钟源设备失效。

进一步地，所述链路检测模块还用于：

判定所述时钟源设备上下行链路双向有效时，将所述时钟源设备加入当前可见时钟源设备列表；

判定所述时钟源设备下行链路单向有效、或者失效时，将所述时钟源设备从所述当前可见时钟源设备列表中删除、或者进行失效或降级处理。

进一步地，所述链路检测模块用于，判定所述时钟源设备下行链路单向有效后，进行以下失效处理：

上报告警；

或者，上报告警，同时进行双向到单向模式的转换；

或者，上报告警，同时进行时钟源设备的切换。

本发明通过对源设备向从设备返回的delay_response(延迟响应)报文进行超时判定，当从设备检测到源设备发送来的announce报文和sync报文没有超时而delay_response报文超时的情况下认为链路单通。此时可以结合1588协议规定的通过announce报文源设备稳定性判定方法，根据实际应用需要来决定是否需要将该主设备加入有效时钟源设备列表，如当前可见(visible)时钟源设备列表。如果发生了超时情况，则即使收到稳定的announce报文，也不能直接用来选定主设备，而是根据应用决定进行源设备切换或者转为使用one way方式来恢复时钟。

与现有技术相比较，本发明利用协议原有报文检测源设备的有效性，以确保主设备与从设备之间网络链路正常，由于利用了协议固有报文类型，不会额外增加带宽消耗。这种方法能够确保网络出现单通等异常情况的时候从设备能够正确的选择主设备或者进行其他同步方式选择，而不会发生时钟源选择错误的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有的主备时钟源网络的示意图；

图2为本发明实施例的时钟同步源设备有效性判定方法的流程示意图。

具体实施方式

本实施方式提供一种时钟同步源设备有效性判定方法，具体采用以下技术方案：在源设备切换时，当接收到某个1588时钟源设备发送的announce报文时，暂时不认为该源有效(不使用这个源来恢复时钟)，但正常接收sync报文，并向该源发送delay_req报文，然后等待接收delay_resp报文。在检测出announce和sync报文，以及delay_resp报文均不超时的情况下，才认为链路稳定(区别于协议规定仅以announce报文超时进行判定的方式)。此时，才认为该1588时钟源设备是一个有效的备用源，将其加入到算法队列中参与源设备切换选择计算。

进一步地，当发现announce报文和sync报文未超时，而delay_resp报文超时的情况下，则认为链路不再稳定，需要将设备从有效时钟源队列中移除。此时，可以选择令其加入一个One Way方式有效时钟源列表，供时钟同步需求较低的情况下选用。

采用本实施方式的时钟同步源设备有效性判定方法进行网络时钟同步设备的处理流程，主要包括以下步骤：

步骤A.1588时钟源设备发送announce和sync报文到从时钟设备；

步骤B.从时钟设备收到announce后暂不将该源加入时钟源选择列表，但按正常方式接收sync报文并向1588时钟源设备delay_req报文；

步骤C.1588时钟源设备收到delay_req报文后回复delay_resp报文；

步骤D.从时钟设备收到delay_resp报文后确认上下线链路正常，将认为该时钟源双向有效；

步骤E.如果1588协议announce报文接收稳定性判定失败，则该1588时钟源设备失效；

步骤F.若发生announce报文接收正常而delay_resp报文超时，则认为对应主设备离线或网络故障，则该1588时钟源设备单向有效，做失效或降级处理；

步骤G.若该1588时钟源设备是可靠时钟源，则加入有效时钟源列表参与BMC算法选择；

步骤H.若该1588时钟源设备不是可靠时钟源，则从有效时钟源列表中删除或降级。

进而，采用上述方法判定有效性以后，还可以进行进一步处理，如上报告警；此外，如果用户认为仅上报告警不足以满足性能要求，而设备可以支持one way(单向)方式恢复时钟，那么用户可以通过配置令设备自动进行two way(双向)到one way的切换；如果用户不支持one way性能或认为其较差，则可以选择在算法中加入源有效的判定，直接自动实现优选时钟源的切换动作。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本实施例以一个拥有一个备用时钟源的网络上的实现为例进行说明。

结合图1所示，在一般的主备时钟源网络中，1588从时钟设备同时接收1588时钟源1和1588时钟源2发出的announce报文，两个时钟源设备发出的announce报文分别通过云1网络和云2网络，再通过云3网络到达1588从时钟设备。在1588从时钟设备上根据BMC算法决定使用哪个源作为主用时钟源，而另一个则自动成为备用时钟源(假定1588时钟源1优先级较高)。当云1链路不通，从时钟设备不能够收到1588时钟源1发出的announce报文时，则根据BMC算法选中1588时钟源2作为主用时钟源。

但是，如果云1链路单通，即1588时钟源设备1只能下行发送announce报文、sync报文，1588时钟源设备1不能收到从时钟设备发送来的延迟请求报文，则，在从时钟设备上不会发生源切换，因为根据BMC算法计算出来的master将一直是时钟源设备1，这就会导致1588从设备无法与时钟源同步。

如图2所示，本实施例方法主要包括以下步骤：

步骤一：1588从时钟设备收到1588时钟源1的announce和sync报文；

步骤二：1588从时钟设备暂不进行时钟源选择，但正常向源设备发送delay_req报文；

步骤三：1588时钟源设备接收delay_req报文；如果收到则转步骤四，未收到则转步骤五；

步骤四：1588时钟源设备向1588从时钟设备发送delay_resp报文，并继续执行步骤六；

步骤五：1588时钟源设备没有收到delay_req报文，则不发送delay_resp报文，并继续执行步骤六；

步骤六：1588从时钟设备如果正常收到delay_resp报文则转步骤七，否则转步骤八；

步骤七：1588从时钟设备进行announce报文稳定性检测，判定是否存在announce报文超时，如果announce报文收包稳定，则认为时钟源稳定，则1588从时钟设备选择将指定源设备加入备选源列表/有效源列表，否则转步骤八；

步骤八：1588从时钟设备选择将指定源设备从备选源列表/有效源列表中移除或降级；

步骤九：按1588协议规定的BMC算法进行源设备选择，返回步骤一。

按以上步骤进行源选择，当发生云1网络故障时，1588从时钟设备就能够正确重新选择源设备为1588时钟源设备2。

此外，本发明实施例中还提供了一种时钟同步源设备有效性判定装置，时钟同步源设备有效性判定装置，应用于从时钟设备，所述装置包括：

报文接收模块，用于接收时钟源设备发送的announce报文、sync文，以及delay_resp报文；

报文发送模块，用于接收到sync报文时，向所述时钟源设备发送delay_req报文；

链路检测模块，用于检测所述announce报文、所述sync报文和所述delay_resp报文是否超时，如果均未超时，则判定所述时钟源设备上下行链路双向有效。

进一步地，所述链路检测模块还用于：

若检测出所述announce报文和所述sync报文未超时、但所述delay_resp报文超时，则判定所述时钟源设备下行链路单向有效；

若检测出所述announce报文、所述sync报文和所述delay_resp报文均超时，则判定所述时钟源设备失效。

进一步地，所述链路检测模块还用于：

判定所述时钟源设备上下行链路双向有效时，将所述时钟源设备加入当前可见时钟源设备列表；

判定所述时钟源设备下行链路单向有效、或者失效时，将所述时钟源设备从所述当前可见时钟源设备列表中删除、或者进行失效或降级处理。

进一步地，所述链路检测模块用于，判定所述时钟源设备下行链路单向有效后，进行以下失效处理：

上报告警；

或者，上报告警，同时进行双向到单向模式的转换；

或者，上报告警，同时进行时钟源设备的切换。

以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

Claims (10)

1.一种时钟同步源设备有效性判定方法，其特征在于，

从时钟设备接收时钟源设备发送的通知announce报文和同步sync报文，并向所述时钟源设备发送延迟请求delay_req报文；

所述时钟源设备接收到所述delay_req报文后，回复延迟响应delay_resp报文；

若所述从时钟设备检测出所述announce报文、所述sync报文和所述delay_resp报文均未超时，则判定所述时钟源设备上下行链路双向有效。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述从时钟设备检测出所述announce报文和所述sync报文未超时、但所述delay_resp报文超时，则判定所述时钟源设备下行链路单向有效。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述从时钟设备检测出所述announce报文、所述sync报文和所述delay_resp报文均超时，则判定所述时钟源设备失效。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述从时钟设备判定所述时钟源设备上下行链路双向有效时，将所述时钟源设备加入当前可见时钟源设备列表。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述从时钟设备判定所述时钟源设备下行链路单向有效、或者失效时，将所述时钟源设备从可靠源设备列表中删除、或者进行失效或降级处理。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述从时钟设备判定所述时钟源设备下行链路单向有效后，进行以下处理：

上报告警；

或者，上报告警，同时进行双向到单向模式的转换；

或者，上报告警，同时进行时钟源设备的切换。

7.一种时钟同步源设备有效性判定装置，其特征在于，应用于从时钟设备，所述装置包括：

报文接收模块，用于接收时钟源设备发送的通知announce报文、同步sync文，以及延迟响应delay_resp报文；

报文发送模块，用于接收到sync报文时，向所述时钟源设备发送延迟请求delay_req报文；

链路检测模块，用于检测所述announce报文、所述sync报文和所述delay_resp报文是否超时，如果均未超时，则判定所述时钟源设备上下行链路双向有效。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述链路检测模块还用于：

若检测出所述announce报文和所述sync报文未超时、但所述delay_resp报文超时，则判定所述时钟源设备下行链路单向有效；

若检测出所述announce报文、所述sync报文和所述delay_resp报文均超时，则判定所述时钟源设备失效。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述链路检测模块还用于：

判定所述时钟源设备上下行链路双向有效时，将所述时钟源设备加入当前可见时钟源设备列表；

判定所述时钟源设备下行链路单向有效、或者失效时，将所述时钟源设备从所述当前可见时钟源设备列表中删除、或者进行失效或降级处理。

10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，

所述链路检测模块用于，判定所述时钟源设备下行链路单向有效后，进行以下失效处理：

上报告警；

或者，上报告警，同时进行双向到单向模式的转换；

或者，上报告警，同时进行时钟源设备的切换。