同步以太网和精确时间协议IEEE1588揭秘
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发表于 4/7/2011 4:01:39 PM
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在包网络中传递精确时间和频率有两个主要方式：通过物理层（同步以太）或者通过报文协议（PTP）来传递时间信息。
频率传递
ITU G.8261定义了支持同步以太的网络的性能要求，G.8262则相对应的定义了对器件的要求。同步以太通过对以太链路比特率的严格控制来传递精确频率，链路中各个节点都需要有额外的硬件支持这一功能（目前大部分的PHY都已经支持同步以太）。
ToD时间的传递
同步以太传递的是高质量的频率信息，但是没法传递time of day即时间信息，此前网络中通常利用GPS信号来提供格林尼治标准时间GMT，以此来计费或者提供其他服务。在包网络中我们就需要PTP来提供ToD信息。
IEEE1588定义的精确时间协议（PTP：Precision time protocol）是包网络中主要的精确时间传递机制，从交换芯片到主处理器，从MAC到上层协议，没有对PTP的支持都不好意思和对端设备打招呼。目前PTP协议有两个版本：PTPv1发布于2002年，定义了一个主从关系的层次化链表结构。这个版本在当时的历史时期尤其是在工业以太网等简单环境下工作良好，但是当应用于广域网或运营商网络时就面临着扩展问题，即有新层加入或者更多的设备加入某层时同步质量就会下降。为了解决这个问题，2008年的三月批准了全新版本的PTPv2。
为了实现更高的精度，PTPv2中引入了一系列新的结构和信息格式。另外，新标准还容许为特定应用定义配置。比如IEEE802.1AS就是专门用来搞定PTP在语音-视频广播家庭网络中的应用。通过定义配置可以增加一些可选的特性，包括容错和安全。同时，通过设定可选项也可以指定网络的结构实现。
总结
理论上讲PTP无需新硬件支持，但是非PTP节点会影响到同步的质量。同步以太和PTP相结合应用可以实现高精度的频率同步和时间同步。现网应用中可以达到50ns的准确度。
