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PTP IEEE1588最佳主时钟算法BMC(Best Master Clock)的分析与实现

精确时间协议的灵活性的关键是最佳主时钟算法(BMCA)。BMCA允许一个时钟自动接管Grandmaster的任务,当前的Grandmaster丢失GPS时,由于切换故障而断开连接,或者由于某种原因无法继续作为Grandmaster。

要理解这是如何工作的,考虑普通时钟的一天。从之前的帖子回想一下,普通时钟的设计可以使其能够充当主控或者从控。下面的状态图显示了这个时钟可以进入的状态:

oc状态

上电之后,时钟所做的第一件事是“听”,换句话说,它查找来自PTP通用多播地址的宣告消息。Announce消息包含发送它的时钟的属性。如果普通时钟从更好的时钟看到通告消息,则它进入从属状态,或者如果它不是从属的,则是被动的。如果普通时钟在通告超时间隔内没有看到来自更好时钟的通告消息,则它接管大师的角色。这一直持续运行,所以主要能力的设备一直在寻找可能的当前主时钟丢失。由于这个原因,宣布超时间隔设置得比网络中的通告间隔长是至关重要的。  如果没有,那么掌握能力的设备将不断跳到主人已经离开的结论,他们需要接管。它就像一群脱口秀的谈话节目中的一群政治专家,他们从来不会互相倾诉。

下面的列表按优先顺序显示了标准。

  1. 优先级1字段:  这是一个8位用户可设置的值。最低的数字胜出。正常情况下,主设备设置为128,从设备设置为255。但是,如果您想要推翻正常的选择标准,则可以更改优先级1并创建您希望的任何啄食顺序。
  2. 时钟类:这是一个枚举的时钟状态列表。例如,GPS接收机锁定在世界标准时间(World Coordinated Time)的时钟比自由运行并且手动设置到手表上的时钟要多。当有一个GPS接收器的时钟丢失了连接时,还有不同级别的保持状态。
  3. 时钟准确度:这是一个范围到UTC的准确范围列表,例如25-100ns。
  4. 时钟方差:  这是一个复杂的日志标度统计量,代表了同步消息间隔内时钟振荡器的抖动和漂移。事实上,如果你可以准确地确定一个时钟,那么你可以获得三个学分的数学学位。
  5. 优先级2字段:  您猜对了,另一个用户可设置的字段。决策树这个低端的主要目的是让系统集成商在相同的冗余大师之间识别主时钟和备用时钟。
  6. 源端口号:  这是一个必须唯一的号码,通常设置为以太网MAC地址。基本上这是一个硬币折腾,这是保证打破领带。

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