PTP時(shí)鐘PTP（PrecisionTime Protocol）是一種對(duì)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)終端設(shè)備進(jìn)行時(shí)間和頻率同步的協(xié)議，也稱為IEEE 1588，簡(jiǎn)稱為1588。1588分為1588v1和1588v2兩個(gè)版本，1588v1只能達(dá)到亞毫秒級(jí)的時(shí)間同步精度，而1588v2可以達(dá)到亞微秒級(jí)同步精度。1588v2被定義為時(shí)間同步的協(xié)
議，最初只是用于設(shè)備之間的高精度時(shí)間同步，隨著技術(shù)的發(fā)展，1588v2也具備頻率同步的功能。理論上任何PTP時(shí)鐘都能實(shí)現(xiàn)主時(shí)鐘和從時(shí)鐘的功能，但一個(gè)PTP通信子網(wǎng)內(nèi)只能有一個(gè)主時(shí)鐘。整個(gè)系統(tǒng)中的最優(yōu)時(shí)鐘為最高級(jí)時(shí)鐘GMC（Grandmaster Clock），有著最好的穩(wěn)定性、精確性、確定性等。根據(jù)各節(jié)點(diǎn)上時(shí)鐘的精度和級(jí)別以及UTC（通用協(xié)調(diào)時(shí)間）的可追溯性等
特性，由最佳主時(shí)鐘算法（Best MasterClock）來自動(dòng)選擇各子網(wǎng)內(nèi)的主時(shí)鐘；在只有一個(gè)子網(wǎng)的系統(tǒng)中，主時(shí)鐘就是最高級(jí)時(shí)鐘GMC。每個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)GMC，且每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)只有一個(gè)主時(shí)鐘，從時(shí)鐘與主時(shí)鐘保持同步。?下圖所示的是一個(gè)典型的主時(shí)鐘、從時(shí)鐘關(guān)系示意圖：
PTP時(shí)鐘同步的基本原理包括時(shí)間發(fā)出和接收時(shí)間信息的記錄，并且對(duì)每一條信息增加一個(gè)“時(shí)間戳”。有了時(shí)間記錄，接收端就可以計(jì)算出自己在網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘誤差和延時(shí)。PTP域的節(jié)點(diǎn)設(shè)備按照一定的主從關(guān)系（Master-Slave）進(jìn)行時(shí)鐘同步。主從關(guān)系是相對(duì)而言的，同步時(shí)鐘的節(jié)點(diǎn)設(shè)備稱為從節(jié)點(diǎn)，發(fā)布時(shí)
鐘的節(jié)點(diǎn)設(shè)備稱為主節(jié)點(diǎn)，一臺(tái)設(shè)備可能同時(shí)從上層節(jié)點(diǎn)設(shè)備同步時(shí)鐘，然后向下層節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)布時(shí)鐘。對(duì)于相互同步的一對(duì)時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)來說，
存在如下主從關(guān)系：發(fā)布同步時(shí)間的節(jié)點(diǎn)稱為主節(jié)點(diǎn)，而接收同步時(shí)間的節(jié)點(diǎn)則稱為從節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)上的時(shí)鐘稱為主時(shí)鐘，而從節(jié)點(diǎn)上的時(shí)鐘則稱為從時(shí)鐘。?發(fā)布同步時(shí)間的端口稱為主端口，而接收同步時(shí)間的端口則稱為從端口。?應(yīng)用了PTP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)稱為PTP域，網(wǎng)絡(luò)中可能含有多個(gè)PTP域，PTP域是獨(dú)立PTP時(shí)鐘同步系統(tǒng)，一個(gè)PTP域內(nèi)有且只有一個(gè)時(shí)鐘源，域內(nèi)的所有設(shè)備都與該時(shí)鐘源保持同步。IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)所定義的精確網(wǎng)絡(luò)同步協(xié)議實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中的高度同步，使得在分配控制工作時(shí)無需再進(jìn)行專門的同步通信，從而達(dá)到了通信時(shí)間模式與應(yīng)用程序執(zhí)行時(shí)間模式分開的效果。由于高精度的同步工作，使以太網(wǎng)技術(shù)所固有的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間波動(dòng)降低到可以接受的，不影響控制精度的范圍。
NTP時(shí)鐘NTP（Network TimeProtocol）是由美國(guó)德拉瓦大學(xué)的David L. Mills教授于1985年提出，由時(shí)間協(xié)議、ICMP時(shí)間戳消息及IP時(shí)間戳選項(xiàng)發(fā)
展而來。NTP用于將計(jì)算機(jī)客戶或服務(wù)器的時(shí)間同步到另一服務(wù)器或參考時(shí)鐘源。它使用UTC作為時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，是基于無連接的IP協(xié)議和UDP協(xié)議的應(yīng)用層協(xié)議，使用層次式時(shí)間分布模型，所能取得的準(zhǔn)確度依賴于本地時(shí)鐘硬件的精確度和對(duì)設(shè)備及進(jìn)程延遲的嚴(yán)格控制。除了可以估算封包
在網(wǎng)絡(luò)上的往返延遲外，還可獨(dú)立地估算計(jì)算機(jī)時(shí)鐘偏差，從而實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的高精準(zhǔn)度計(jì)算機(jī)校時(shí)，它是設(shè)計(jì)用來在Internet上使不同的機(jī)
器能維持相同時(shí)間的一種通訊協(xié)定。網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（NTP）以合適的算法以增強(qiáng)時(shí)鐘的準(zhǔn)確性，并且減輕多個(gè)由于同步源而產(chǎn)生的差錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確性低于毫秒的時(shí)間服務(wù)，以滿足目前因特網(wǎng)中路徑量測(cè)的需要。通常讓局域網(wǎng)上的若干臺(tái)主機(jī)通過因特網(wǎng)與其他的NTP主機(jī)同步時(shí)鐘，接著再向局域網(wǎng)內(nèi)其他客戶端提供時(shí)間同步服務(wù)。下圖所示的是一個(gè)典型的NTP時(shí)鐘同步示意圖：
在配置時(shí)，NTP可以利用冗余服務(wù)器和多條網(wǎng)絡(luò)路徑來獲得時(shí)間的高準(zhǔn)確性和高可靠性。實(shí)際應(yīng)用中，又有確保秒級(jí)精度的簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議。NTP服務(wù)器可以使計(jì)算機(jī)時(shí)間同步化的一種協(xié)議，其同步時(shí)鐘源不僅僅局限于網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間服務(wù)器，還包括時(shí)鐘設(shè)備，如石英鐘，原子鐘，
GPS接收器等。NTP是網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NetworkTime Protocol)，它是用來同步網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)計(jì)算機(jī)的時(shí)間的協(xié)議。在計(jì)算機(jī)的世界里，時(shí)間非常地重要，例如
對(duì)于火箭發(fā)射這種科研活動(dòng)，對(duì)時(shí)間的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性要求就非常地高，是按照A這臺(tái)計(jì)算機(jī)的時(shí)間，還是按照B這臺(tái)計(jì)算機(jī)的時(shí)間？NTP就是用
來解決這個(gè)問題的，NTP（Network Time Protocol，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議）是用來使網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)計(jì)算機(jī)時(shí)間同步的一種協(xié)議。它的用途是把計(jì)算機(jī)
的時(shí)鐘同步到世界協(xié)調(diào)時(shí)UTC，其精度在局域網(wǎng)內(nèi)可達(dá)0.1ms，在互聯(lián)網(wǎng)上絕大多數(shù)的地方其精度可以達(dá)到1-50ms。以上為廣義的對(duì)PTP和NTP的
說明，下面主要說明PTP時(shí)鐘和NTP時(shí)鐘的關(guān)聯(lián)性特點(diǎn)。
小結(jié)IEEE1588 v2，主要應(yīng)用于相對(duì)本地化、網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)，內(nèi)部組件相對(duì)穩(wěn)定，其優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)非常具有代表性，并且是開放式的。由于它的開
放性，特別適合于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。?與其他常用于EthernetTCP/IP網(wǎng)絡(luò)的同步協(xié)議如SNTP或NTP相比，主要區(qū)別是PTP是針對(duì)更穩(wěn)定和更安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)計(jì)的，所以更為簡(jiǎn)單，占用的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算資源也更少。NTP協(xié)議是針對(duì)于廣泛分散在互聯(lián)網(wǎng)上的各個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的時(shí)間同步協(xié)議。GPS(基于衛(wèi)星的全球定位系統(tǒng))也
是針對(duì)于分散廣泛且各自獨(dú)立的系統(tǒng)。PTP定義的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以使自身達(dá)到很高的精度，與SNTP和NTP相反，時(shí)間戳更容易在硬件上實(shí)現(xiàn)，并且
不局限于應(yīng)用層，這使得PTP可以達(dá)到微秒以內(nèi)的精度。此外，PTP模塊化的設(shè)計(jì)也使它很容易適應(yīng)低端設(shè)備。IEEE1588PTP協(xié)議借鑒了NTP技術(shù)，具有容易配置、快速收斂以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和資源消耗少等特點(diǎn)。IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的全稱是“網(wǎng)絡(luò)測(cè)量和控制系統(tǒng)的精密時(shí)鐘同步協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（IEEE1588Precision Clock Synchronization Protocol）”，簡(jiǎn)稱PTP（PrecisionTiming Protocol），它的主要原理是通過一個(gè)同步信號(hào)周期性的對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘進(jìn)行校正同步，可以使基于以太網(wǎng)的分布式系統(tǒng)達(dá)到精確同步，IEEE 1588PTP
時(shí)鐘同步技術(shù)也可以應(yīng)用于任何組播網(wǎng)絡(luò)中。拓展知識(shí)同步的概念?在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中，大多數(shù)電信業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行要求全網(wǎng)設(shè)備之間的頻率或時(shí)間差異保持在合理的誤差水平內(nèi)，即網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步。網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步包括相位同步和頻率同步兩個(gè)概念。?相位同步（Phasesynchronization），也稱為時(shí)間同步，是指信號(hào)之間的頻率和相位都保持一致，即信號(hào)之間相位差恒定為零。頻率同步（Frequencysynchronization），是指信號(hào)之間的頻率或相位上保持某種嚴(yán)格的特定關(guān)系，信號(hào)在其相對(duì)應(yīng)的有效瞬間以同一速率出現(xiàn)，以維持通信網(wǎng)絡(luò)中所有的設(shè)備以相同的速率運(yùn)行，即信號(hào)之間保持恒定相位差。喜歡本文的話點(diǎn)一下右下角的在看再走吧~
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