CC BY
42
25 декабря 2011 г. 3:50
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
fVc. 2. Структурная схема прозрачных транзитных часов
могли записывать измеряемые значения с точным системным штампом времени. На основе этою штампа времени измеренные значения впоследствии могли быть соотнесены друг с другом [4].
В Efhernet-сетях непредсказуемые коллизии в процедуре CSMA/CD могут быть причиной того, что доставка пакета будет задержана, или пакет полностью исчезнет. По этой причине IEEE 1588 определяет специальную процедуру "синхронизации часов".
Сначала один узел (мастер времени) перепоет сообщение "Sync", которое содержит предполагаемое время передачи. Точное время передачи определяется по часам и передается в следующем сообщении "Fclow Up". На основании первого и второго сообщения и своих собственных часов получатель может вычислить разницу во времени между своими часами и master-часами Для достижения ной лучшего результата штамп времени должен генерироваться аппаратно, или как можно ближе к аппаратному уровню.
Время передачи сообщений определяется циклически в следующем процессе передачи между подчиненным и мастером (сообщение "Delay"). Подчиненный узел может затем скорректировать свои часы и адаптироваться к текущим задержкам.
РТР-сети конфигурируют и сегментируют себя автоматически. Для этого, каждый узел использует алгоритм "лучшего мастера времени" ("best master clock" - ВМС) для определена лучших часов в сегменте. Все РТР-часы сохраняют свои характеристики в специальном наборе данных. Эти характеристики передаются другим узлам в сообщении "Sync". На основе этого другие узлы могут синхронизировать свои наборы донных с характеристиками действующего мастера и соответственно подстроить свои часы. Благодаря циклическому выполнению алгоритма ВМС, узлы могут подключаться и удаляться во время работы (горячее подключение).
В протоколе не делается различий между программными и аппаратными часами. Однако для того чтобы работать с синхронностью в наносекунаном диапазоне требуется аппаратная поддержка. В чисто программном решении (например, в ОС Windows) реаль-
ная ошибка лежит в миллисекундном диапазоне.
Две основные проблемы сетевой синхронизации состоят в стабильности опорного генератора и задержки передачи. Вне зависимости от используемого протокола, нестабильность частоты опорного генератора может быть компенсирована путём замены опорного генератора на более высокостабильный или путём получения сигнала синхронизации от более стабильного внешнего источника (ГПОНАСС/GPS и т.п.). Проблема задержки передачи более комплексна, и состоит из двух составляющих: задержка, вызванная обработкой пакетов операционной системой, и сетевая задержка, вносимая маршрутизаторами, коммутаторами и прочими сетевыми устройствами.
Для компенсации эффекта задержки передачи в сети РТР применяются модули маркировки временным штампом TSU (lime-stamping units) и специализированный алгоритм обмена временными метками между moster-часами и slave-чосоми. Модуль TSU, размещаемый между уровнями MAC и PHY, считывает входящий и исходящий трафик и выдоет временную метку при обнаружении заголовка РТР-па-кета, точно отмечая поступление или отправку РТР-пакета.
При рассмотрении вопросов обеспечения транзитной синхронизации времени в пакетных сетях можно выделить пять типов устройств, реализующих часы РТР:
Одинарные часы — Однопортовое устройство, реализующее Ведущие или Ведомые часы.
Граничные часы — Многопортовое устройство, реализующее Ведущие или Ведомые часы. Содержит встроенные Ведомые часы, которые выделяют сигнал времени из входящего трофика, и Ведущие чосы, которые ретранслируют выделенный сигнал времени следующему узлу
Прозрачные транзитные часы источник — конечный получатель — Многопортовое устройство, которое не является ни Ведущими, ни Ведомыми часами, а выполняет функцию моста между ними. Ретранслирует сообщения протокола РТР и модифицирует их таким об-
56
Т-Comm, # 10-2011
