基于gPTP协议的时间同步方法及装置、介质、设备与流程

本发明涉及网络通信，尤其是涉及一种基于gptp协议的时间同步方法及装置、介质、设备。

背景技术：

1、vpp(英文全拼为vector packet processing，中文为矢量数据包处理)是一个开源的高性能数据平面库，它利用现代多核处理器的向量指令集来加速数据包的处理。ptp(英文全拼为precision time protocol中文为精确时间协议)是一种网络协议，用于在计算机系统和网络设备之间同步时钟，gptp(英文全拼为generalized precision timeprotocol，中文为通用精确时间协议)是ptp协议的扩展，gptp旨在提供更广泛的应用场景和更高的灵活性，同时保持与现有ptp设备的兼容性。

2、因此如果能够在vpp框架中实现gptp协议的透明时钟功能，可以使得vpp框架可以应用在工业自动化、汽车网络、音频/视频同步传输以及其他需要精确时间控制的通信场景中。为此有必要提供一种基于vpp框架和gptp协议实现时间同步的方案。

技术实现思路

1、针对以上至少一个技术问题，本发明实施例提供一种基于gptp协议的时间同步方法及装置、介质、设备。

2、根据第一方面，本发明实施例提供的基于gptp协议的时间同步方法由vpp框架执行，所述方法包括：

3、接收上游时钟发送来的时钟同步报文；

4、判断所述时钟同步报文是否为基于gptp协议形成的ptp报文；

5、若是，则将所述时钟同步报文发送给下游时钟，并确定所述时钟同步报文在所述vpp框架中的驻留时间；

6、接收上游时钟发送来的与所述时钟同步报文对应的第一跟随报文；其中，所述上游时钟在向所述vpp框架发送所述时钟同步报文后向所述vpp框架发送所述第一跟随报文；

7、在所述第一跟随报文中添加所述驻留时间；

8、将添加所述驻留时间的所述第一跟随报文发送至所述下游时钟，以使所述下游时钟根据所述驻留时间进行时间同步操作，以实现对等网络透明时钟功能。

9、在一个实施例中，所述确定所述时钟同步报文在所述vpp框架中的驻留时间，包括：

10、获取所述vpp框架接收到所述时钟同步报文的第一时间戳；

11、在将所述时钟同步报文发送给所述下游时钟后，获取所述vpp框架向所述下游时钟发送所述时钟同步报文的第二时间戳；

12、计算所述第二时间戳和所述第一时间戳之间的差值，将所述差值作为所述时钟同步报文在所述vpp框架中的驻留时间。

13、在一个实施例中，所述vpp框架中包括数据平面开发套件输入节点、以太网时输入节点、ptp输入节点和接口输出节点；所述时钟同步报文和所述第一跟随报文的传输链路均为：所述上游时钟-所述数据平面开发套件输入节点-所述以太网时输入节点-所述ptp输入节点-所述接口输出节点-所述下游时钟；其中：

14、所述数据平面开发套件输入节点用于：接收所述上游时钟下发的所述时钟同步报文，记录所述数据平面开发套件输入节点接收到所述时钟同步报文的时间戳，该时间戳为所述第一时间戳，并将所述时钟同步报文发送至所述以太网时输入节点；

15、所述以太网时输入节点用于：在接收到所述时钟同步报文时，从所述时钟同步报文中获取以太网类型字段；根据所述以太网类型字段，判断所述时钟同步报文是否为基于gptp协议形成的ptp报文；若是，则将所述时钟同步报文发送至所述ptp输入节点；

16、所述ptp输入节点用于：将所述时钟同步报文发送至所述接口输出节点；

17、所述接口输出节点用于：将所述时钟同步报文发送给所述下游时钟，记录所述接口输出节点发送所述时钟同步报文的时间戳，该时间戳为所述第二时间戳，将所述第二时间戳返回至所述ptp输入节点；

18、所述ptp输入节点还用于：根据所述第一时间戳和所述第二时间戳，计算所述驻留时间，在接收到所述时钟同步报文对应的所述第一跟随报文时，将所述驻留时间添加到所述第一跟随报文中，并将添加所述驻留时间的所述第一跟随报文通过所述接口输出节点发送至所述下游时钟。

19、在一个实施例中，所述以太网时输入节点具体用于：若所述以太网类型字段中的数据为0x88f7，则所述时钟同步报文为基于gptp协议形成的ptp报文。

20、在一个实施例中，本发明实施例提供的方法还包括：

21、确定所述上游时钟与所述vpp框架之间的链路时延偏差；

22、确定所述上游时钟与所述vpp框架之间的频率比；

23、将所述链路时延偏差和所述频率比添加到所述第一跟随报文中；

24、对应的，所述将添加所述驻留时间的所述第一跟随报文发送至所述下游时钟，包括：将添加所述驻留时间、所述链路时延偏差和所述频率比的所述第一跟随报文发送至所述下游时钟。

25、在一个实施例中，所述确定所述上游时钟与所述vpp框架之间的链路时延偏差，包括：

26、构造链路时延检测消息，将所述链路时延检测消息发送给所述上游时钟，并记录第三时间戳；其中，所述第三时间戳为所述vpp框架发送所述链路时延检测消息的时间戳；

27、接收所述上游时钟发送来的链路时延反馈消息，所述链路时延反馈消息中携带有所述上游时钟接收到所述链路时延检测消息的第四时间戳，并记录第五时间戳，所述第五时间戳为所述vpp框架接收到所述链路时延反馈消息的时间戳；

28、接收所述上游时钟发送来的与所述链路时延反馈消息对应的第二跟随报文，所述第二跟随报文中携带有所述上游时钟发送所述链路时延反馈消息的第六时间戳；

29、根据所述第三时间戳、所述第四时间戳、所述第五时间戳和所述第六时间戳，计算所述上游时钟与所述vpp框架之间的链路时延偏差。

30、在一个实施例中，所述vpp框架具有下游端口和源端口，所述vpp框架向所述下游时钟发送的消息通过所述下游端口向所述下游时钟发送，所述vpp框架向所述上游时钟发送的消息通过所述源端口向所述上游时钟发送。

31、根据第二方面，本发明实施例提供的基于gptp协议的时间同步装置，所述装置部署在vpp框架上，所述装置包括：

32、第一接收模块，用于接收上游时钟发送来的时钟同步报文；

33、第一判断模块，用于判断所述时钟同步报文是否为基于gptp协议形成的ptp报文；

34、第一确定模块，用于若是，则将所述时钟同步报文发送给下游时钟，并确定所述时钟同步报文在所述vpp框架中的驻留时间；

35、第二接收模块，用于接收上游时钟发送来的与所述时钟同步报文对应的第一跟随报文；其中，所述上游时钟在向所述vpp框架发送所述时钟同步报文后向所述vpp框架发送所述第一跟随报文；

36、第一添加模块，用于在所述第一跟随报文中添加所述驻留时间；

37、第一发送模块，用于将添加所述驻留时间的所述第一跟随报文发送至所述下游时钟，以使所述下游时钟根据所述驻留时间进行时间同步操作，以实现对等网络透明时钟功能。

38、根据第三方面，本发明实施例提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行实现第一方面提供的方法。

39、根据第四方面，本发明实施例提供的计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现第一方面提供的方法。

40、本发明实施例提供的基于gptp协议的时间同步方法及装置、介质、设备，vpp框架在接收到上游时钟发送来的时钟同步报文时，判断时钟同步报文是否为基于gptp协议形成的ptp报文，若是则将所述时钟同步报文发送给下游时钟，并确定所述时钟同步报文在所述vpp框架中的驻留时间。当vpp框架在接收到上游时钟发送来的第一跟随报文时，在第一跟随报文中添加所述驻留时间，将添加所述驻留时间的所述第一跟随报文发送至所述下游时钟，这样所述下游时钟根据所述驻留时间进行时间同步操作，以实现对等网络透明时钟功能。传统vpp架构并不支持基于通用精确时间协议的ptp报文的处理和转发，为了扩展vpp框架的架构，丰富vpp框架的功能，因此提供了本发明实施例提供的方法，转发和处理基于gptp协议形成的ptp报文，使得vpp框架可以实现上游时钟和下游时钟之间的时间同步，实现透明时钟功能，丰富vpp框架在电信网络、工业自动化、金融交易系统和科学研究等方面的应用，使得vpp框架可以应用在工业自动化、汽车网络、音频/视频同步传输以及其他需要精确时间控制的通信场景中。