Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Желілік уақытты синхрондау протоколы
Network time synchronization protocol
Precision Time Protocol (PTP) – компьютерлік желіде сағаттарды синхрондауға қолданылатын протокол. Жергілікті желіде ол микросекундтардың ішіндегі дәлдікке жетеді, осылайша өлшеу және басқару жүйелері үшін қолайлы болады. PTP қаржылық операцияларды, ұялы телефон мұнараларының хабарларын, теңіз астындағы акустикалық тізімдерді және нақты уақытты қажет ететін, бірақ спутниктік навигация сигналдарына қол жеткізе алмайтын желілерді синхрондау үшін пайдаланылады. PTP-нің алғашқы нұсқасы, IEEE 1588 2002, 2002 жылы жарияланды. IEEE 1588 2008, сондай-ақ PTP 2-ші нұсқасы, 2002 жылғы нұсқамен кері үйлесімді емес. IEEE 1588 2019 қараша айында 2019 жылы жарияланды және 2008 жылғы басылымға кері үйлесімді жақсартуларды қамтиды. IEEE 1588 2008 PTP жұмыс параметрлері мен опцияларын анықтайтын профильдік ұғымды қамтиды. Телекоммуникация, электр қуатын тарату және аудиовизуалды қолдану сияқты бірнеше қолдану профильдері анықталды. Бұл Audio Video Bridging және Time Sensitive Networking үшін PTP-нің бейімделген түрі болып табылады.
The Precision Time Protocol (PTP) is a protocol used to synchronize clocks throughout a computer network. On a local area network, it achieves clock accuracy in the sub microsecond range, making it suitable for measurement and control systems. PTP is employed to synchronize financial transactions, mobile phone tower transmissions, sub sea acoustic arrays, and networks that require precise timing but lack access to satellite navigation signals. The first version of PTP, IEEE 1588 2002, was published in 2002. IEEE 1588 2008, also known as PTP Version 2, is not backward compatible with the 2002 version. IEEE 1588 2019 was published in November 2019 and includes backward compatible improvements to the 2008 publication. IEEE 1588 2008 includes a profile concept defining PTP operating parameters and options. Several profiles have been defined for applications including telecommunications, electric power distribution and audiovisual uses. is an adaptation of PTP for use with Audio Video Bridging and Time Sensitive Networking.
Тарих
Джон Эйдсонның, IEEE 1588 2002 стандарттау жұмысына жетекшілік еткен адамның айтуынша, "IEEE 1588 екі үлкен протокол – NTP және GPS тиімді қызмет көрсете алмайтын сала үшін жасалған. IEEE 1588 NTP қолдану арқылы қол жеткізілетіннен асып түсетін дәлдік қажет болатын жергілікті жүйелерге арналған. Сондай-ақ, ол әрбір түйінде GPS қабылдағышын орнатуға шамасы келмейтін немесе GPS сигналдарына қол жеткізе алмайтын қолданбалар үшін де жасалған." PTP алғаш рет 2002 жылы жарияланған IEEE 1588 2002 стандартында, ресми түрде "Желілік өлшеу және басқару жүйелері үшін дәл сағатты синхрондау протоколы стандарты" деп аталды. 2008 жылы IEEE 1588 2008 жаңартылған стандарт ретінде шығарылды; ол PTP нұсқасы 2 (PTPv2) деп те белгілі, дәлдігін, нақтылығын және сенімділігін арттырады, бірақ 2002 жылғы бастапқы нұсқасымен кері үйлесімді емес. IEEE 1588 2019 қараша айында 2019 жылы жарияланды, бұл ресми емес түрде PTPv2.1 деп аталады және 2008 жылғы басылымға кері үйлесімді жақсартуларды қамтиды.
According to John Eidson, who led the IEEE 1588 2002 standardization effort, "IEEE 1588 is designed to fill a niche not well served by either of the two dominant protocols, NTP and GPS. IEEE 1588 is designed for local systems requiring accuracies beyond those attainable using NTP. It is also designed for applications that cannot bear the cost of a GPS receiver at each node, or for which GPS signals are inaccessible." PTP was originally defined in the IEEE 1588 2002 standard, officially entitled Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems, and published in 2002. In 2008, IEEE 1588 2008 was released as a revised standard; also known as PTP version 2 (PTPv2), it improves accuracy, precision and robustness but is not backward compatible with the original 2002 version. IEEE 1588 2019 was published in November 2019, is informally known as PTPv2.1 and includes backwards compatible improvements to the 2008 publication.
Сәулет
IEEE 1588 стандарттары сағат тарату үшін иерархиялық бас-құл архитектурасын сипаттайды. Бұл архитектура бойынша уақыт тарату жүйесі бір немесе бірнеше байланыс ортасынан (желілік сегменттер) және бір немесе бірнеше сағаттардан тұрады. Қарапайым сағат – бұл бір желілік қосылысы бар құрылғы және ол синхрондау анықтамасының көзі (басшы немесе жетекші) немесе мақсаты (құл немесе ізбасар) болып табылады. Шекаралық сағаттың бірнеше желілік қосылыстары бар және ол бір желілік сегментті екіншісімен дәл синхрондастыра алады. Жүйенің әрбір желілік сегменті үшін синхрондау басшысы таңдалады. Тамырлық уақыт анықтамасы "Grandmaster" деп аталады. Grandmaster өзінің желілік сегментіндегі сағаттарға синхрондау туралы ақпаратты жібереді. Осы сегменттегі шекаралық сағаттар басқа сегменттерге де дәл уақытты жеткізеді, оларға да қосылған. Тәжірибелік PTP жүйесі көбінесе бір желіге қосылған қарапайым сағаттардан тұрады және шекаралық сағаттар қолданылмайды. Grandmaster сайланады және қалған барлық сағаттар тікелей оған синхрондалады. IEEE 1588 2008 PTP хабарламаларын жеткізу үшін пайдаланылатын желілік жабдықпен байланысты сағатты енгізеді. Ашық сағат құрылғы арқылы өтетін PTP хабарламаларын өзгертеді. Хабарламалардағы уақыт белгілері желілік жабдықты аралауға кеткен уақытқа сәйкес түзетіледі. Бұл схема желідегі жеткізудің өзгеруін өтеу арқылы таратудың дәлдігін жақсартады. PTP әдетте Unix уақытымен бірдей эпоханы қолданады (1970 жылдың 1 қаңтарынан бастап). Unix уақыты Координацияланған әмбебап уақытқа (UTC) негізделген және серпіліс секундтарына бағынады, ал PTP Халықаралық атомдық уақытқа (TAI) негізделген. PTP-ның Grandmaster-ы UTC мен TAI арасындағы ағымдағы айырманы хабарлайды, осылайша UTC алынған PTP уақытынан есептелуі мүмкін.
The IEEE 1588 standards describe a hierarchical master–slave architecture for clock distribution. Under this architecture, a time distribution system consists of one or more communication media (network segments), and one or more clocks. An ordinary clock is a device with a single network connection and is either the source of (master or leader) or destination for (slave or follower) a synchronization reference. A boundary clock has multiple network connections and can accurately synchronize one network segment to another. A synchronization master is selected for each of the network segments in the system. The root timing reference is called the grandmaster. The grandmaster transmits synchronization information to the clocks residing on its network segment. The boundary clocks with a presence on that segment then relay accurate time to the other segments to which they are also connected. A simplified PTP system frequently consists of ordinary clocks connected to a single network, and no boundary clocks are used. A grandmaster is elected and all other clocks synchronize directly to it. IEEE 1588 2008 introduces a clock associated with network equipment used to convey PTP messages. The transparent clock modifies PTP messages as they pass through the device. Timestamps in the messages are corrected for time spent traversing the network equipment. This scheme improves distribution accuracy by compensating for delivery variability across the network. PTP typically uses the same epoch as Unix time (start of 1 January 1970). While the Unix time is based on Coordinated Universal Time (UTC) and is subject to leap seconds, PTP is based on International Atomic Time (TAI). The PTP grandmaster communicates the current offset between UTC and TAI, so that UTC can be computed from the received PTP time.
Хаттаманың егжей-тегжейі
PTP жүйесінің синхрондалуы және басқарылуы байланыс ортасы арқылы хабарламалар алмасу арқылы жүзеге асырылады. Осы мақсатта PTP келесі хабарлама түрлерін пайдаланады. Sync, Follow Up, Delay Req және Delay Resp хабарламалары қарапайым және шекаралық сағаттармен қолданылады және желідегі сағаттарды синхрондау үшін уақытқа қатысты ақпаратты жібереді. Pdelay Req, Pdelay Resp және Pdelay Resp Follow Up хабарламалары мөлдір сағаттармен байланыс ортасындағы кешігуді өлшеу үшін қолданылады, осылайша жүйе осы кешігуді өтеуге мүмкіндік алады. Мөлдір сағаттар және олармен байланысты хабарламалар бастапқы IEEE 1588 2002 PTPv1 стандартында болған жоқ және PTPv2 стандартында қосылды. Announce хабарламалары IEEE 1588 2008 жылғы ең жақсы шебер сағат алгоритмімен сағаттық иерархия құру және бас сағатты таңдау үшін қолданылады. Басқару хабарламалары желілік басқаруға PTP жүйесін бақылау, конфигурациялау және күтіп ұстау үшін қолданылады. Сигналдау хабарламалары сағаттар арасындағы уақытқа қатысы жоқ байланыс үшін қолданылады. Сигналдау хабарламалары IEEE 1588 2008 стандартында енгізілді. Хабарламалар оқиғалық және жалпы хабарламалар болып жіктеледі. Оқиғалық хабарламалар уақытқа өте сезімтал, себебі беру және қабылдау уақыт белгісінің дәлдігі сағаттарды таратудың дәлдігіне тікелей әсер етеді. Sync, Delay Req, Pdelay Req және Pdelay Resp – оқиғалық хабарламалар болып табылады. Жалпы хабарламалар – бұл дәстүрлі протоколдық дерек бірліктері, себебі бұл хабарламалардағы деректер PTP үшін маңызды, бірақ олардың беру және қабылдау уақыт белгілері маңызды емес. Announce, Follow Up, Delay Resp, Pdelay Resp Follow Up, Басқару және Сигналдау хабарламалары жалпы хабарламалар класына жатады. Бірақ бұл IPv6-ны қосу үшін IEEE 1588 2008 стандартында кеңейтілді. BMC алгоритмі тек сағаттардың өзін-өзі бағалаған сапасын ғана қарастырады және желілік байланыс сапасын ескермейді.
Synchronization and management of a PTP system is achieved through the exchange of messages across the communications medium. To this end, PTP uses the following message types. Sync, Follow Up, Delay Req and Delay Resp messages are used by ordinary and boundary clocks and communicate time related information used to synchronize clocks across the network. Pdelay Req, Pdelay Resp and Pdelay Resp Follow Up are used by transparent clocks to measure delays across the communications medium so that they can be compensated for by the system. Transparent clocks and these messages associated with them are not available in original IEEE 1588 2002 PTPv1 standard, and were added in PTPv2. Announce messages are used by the best master clock algorithm in IEEE 1588 2008 to build a clock hierarchy and select the grandmaster. Management messages are used by network management to monitor, configure and maintain a PTP system. Signaling messages are used for non time critical communications between clocks. Signaling messages were introduced in IEEE 1588 2008. Messages are categorized as event and general messages. Event messages are time critical in that accuracy in transmission and receipt timestamp accuracy directly affects clock distribution accuracy. Sync, Delay Req, Pdelay Req and Pdelay resp are event messages. General messages are more conventional protocol data units in that the data in these messages is of importance to PTP, but their transmission and receipt timestamps are not. Announce, Follow Up, Delay Resp, Pdelay Resp Follow Up, Management and Signaling messages are members of the general message class. but this has been extended to include IPv6 in IEEE 1588 2008. The BMC algorithm only considers the self declared quality of clocks and does not take network link quality into consideration.