基于Linux的IEEE 1588精确时钟同步的实现

在分布式系统中,常常需要一个全局时间,用来确定系统中各种事件发生的先后、协调各种消息的传输等,以控制和监视系统的状态。这就需要进行时钟同步使系统中各个部件的局部时间统一。主要分析了IEEE 1588精确时钟同步协议的基本工作原理和过程,给出了时钟同步的基本工作流程,通过嵌入式Linux操作系统平台完成PTP(precision time protocol)程序的调试,并实现了两台设备之间的时间同步,其同步精度可达几十微秒。

嵌入式Linux下IEEE 1588时间同步的实现

在分析IEEE 1588精确时间同步协议(PTP)原理的基础上,设计了包括最佳主时钟算法和PTP协议的时钟同步模型。针对嵌入式Linux操作系统,提出了在Linux的网络驱动层通过在收发以太网帧时完成时间戳的接收和添加的方法。实验结果表明,通过该方法能够达到10μs量级的同步精度,较好地实现了时钟同步的效果。

基于IEEE 1588协议的时钟模型线性估计算法

针对高网络负载下非对称延时会严重影响时钟同步精度的问题,提出了一种时钟模型线性估计的方法来提高在高网络负载下的时钟同步精度。首先对主从时钟建立线性模型,然后从时钟以主时钟为参考时钟处理当前同步周期获取的4个时间戳,将其组合成两个端点,通过至少两个同步周期的时间戳信息及端点的特性,找到从时钟模型的线性上界和线性下界函数,由两者的均值确定当前同步周期从时钟的线性函数,最后根据此线性函数估计时间戳数值,从而估计出当前同步周期的主从时钟偏差。为了验证算法的有效性,使用基于开源软件Linux PTP的时钟同步模块对DAC模型和时钟模型线性估计算法进行实验验证和同步精度测试。实验结果表明,时钟模型线性估计算法避免了对本地时钟频率进行连续同向补偿的情况,在弥补了DAC模型不足的同时,达到了23.48 ns的时钟同步精度。

基于LAN的嵌入式系统精密时钟同步的纯软件实现

详细讲述了PTP(precise time protocol)的时钟同步原理,分析了影响时钟同步精度的因素,并给出了一种在基于LAN的ARM硬件平台上纯软件实现IEEE1588协议的方案。

KVM下多虚拟机间高精度时间同步的设计与实现

笔者提出了一种KVM下多虚拟机间高精度时间同步的设计方法,在Linux系统上利用linuxptp开源IEEE1588V2软件和Chrony时间同步工具搭建整个系统,首先用linuxptp:ptp4l同步网卡时间,然后用linux:phc2将网卡时间同步给系统时间,最后虚拟机中的Chronyd工具以/dev/ptpx作为时间源进行同步,利用系统调用Hypercall访问宿主机的系统时间。整个软件流程实现了高精度的时间同步,可以达到微秒级别的对时精度。