TC/BC/OC P2P/E2E有啥区别？-PTP协议基础概念介绍

前言

时间同步网络中的每个节点，都被称为时钟，PTP协议定义了三种基本时钟节点。本文将介绍这三种类型的时钟，以及gPTP在同步机制上与其他机制的区别

本系列文章将由浅入深的带你了解gPTP， 欢迎关注

时钟类型

在PTP中我们将各节点称为时钟节点，PTP协议定义了以下三种类型的基本时钟节点

OC（普通时钟）

• 时钟节点在同一个PTP域内只有一个PTP端口参与时间同步。

• 作为从时钟时，通过该端口与上游时钟节点同步时间。

• 作为主时钟时，只通过一个PTP端口发布时间同步信息。

BC（边界时钟）

• 时钟节点在同一个PTP域内有多个PTP端口参与时间同步。

• BC常见的作用为，通过其中一个端口与上游时钟节点同步时间，其余端口向下游时钟节点发布时间。

• BC还可以作为时钟源，直接通过多个PTP端口向下游发布时间。

TC（透明时钟）

• 该时钟节点与BC/OC相比，不与其他时钟节点保持时间同步。

• TC有多个PTP端口，但只在端口间转发PTP协议报文并对其进行转发延时校正。

TC包括以下两种类型：

• E2E TC(端到端透明时钟)：直接转发网络中非P2P类型的协议报文，并参与计算整条链路的延时。

• P2P TC(点到点透明时钟)：只直接转发Sync报文、Follow_Up报文和Announce报文，而终结其它PTP协议报文，并参与计算整条链路上每一段链路的延时。

具体工作流程如下图：

同步机制 E2E vs P2P

在介绍透明时钟时，我们提到了E2E和P2P，它们是PTP的两种不同的时间同步机制，并非与TC绑定使用。接下来，就带大家了解一下这两种机制以及它们的差别。

同步机制

E2E：E2E机制是一种端到端的延迟测量机制，它通过测量发送端和接收端之间的总延迟来计算时钟偏差。

P2P：P2P机制是一种对等延迟测量机制，它通过测量网络中各个设备之间的延迟来计算时钟偏差。在P2P机制中，每个设备都会与其他设备建立通信，并互相测量链路延迟。

传输机制过程可以参考以下图片：

E2E特点

E2E有以下特点：

• 有明确的主从节点之分，总是测量从节点到主节点的端到端延迟

• 假设两端路径延迟是相同的

• 所有节点延迟消息需要穿透整个网络，导致高网络负载

• 在大型网络以及使用TC时，扩展性差

• 拓扑变化需要重新测量端到端路径延迟，恢复时间长

• 可与不支持PTP的交换机使用

P2P特点

P2P有以下特点：

• 节点之间只测量相邻节点的链路延迟

• 可补偿物理链路的不对称性

• 消息本地化处理，网络负载低，扩展性更好

• 适合复杂拓扑，拓扑变化等待时间短

• 要求所有节点都支持PTP

gPTP的同步机制

gPTP属于IEEE 802.1AS标准，用于时间敏感网络TSN中的协议，强制使用P2P机制而非传统的E2E机制。

gPTP使用p2p的好处：

• 逐跳延迟补偿，提升同步精度

• 支持复杂拓扑和冗余路径

• 确定性网络需求保障

• 硬件时间戳本地化处理

结语

本文主要介绍了时钟节点和传输机制，并说明了它们在gPTP中是如何应用的。

下一节，将和大家聊聊gPTP与PTP和gPTP automotive都有哪些区别，欢迎订阅。