CN103620991A

CN103620991A - 用于实行高可用性的最高级主时钟的网络和方法

Info

Publication number: CN103620991A
Application number: CN201280029292.0A
Authority: CN
Inventors: 威尔弗里德·施泰纳; 冈瑟·鲍尔; 马丁·施瓦茨
Original assignee: FTS Computertechnik GmbH
Current assignee: FTS Computertechnik GmbH
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2014-03-05
Also published as: US9331805B2; EP2705619A1; WO2012151598A1; US20140185632A1; JP2014520419A; JP5874815B2

Abstract

基于IEEE1588的网络，其包含多个节点(201，501)和多个连接点，其中每个连接点连接至少两个节点以容许节点之间的通信，包括根据网络通讯协定交换信息，通过容许多个最高级主时钟(701)在系统中同时运行，改善了IEEE1588的同步。因而废止了IEEE1588重选通讯协定。为此，大量节点形成子系统，其根据该IEEE1588标准实行高可用性的最高级主时钟(301)，其中该子系统被配置以容忍形成所述子系统的所述节点中的至少其中一个的故障。双向通信链接(401)被配置来把IEEE1588主时钟(201)和/或IEEE1588从时钟(201)实体连接到该子系统，实行高可用性的最高级主时钟(301)。

Description

用于实行高可用性的最高级主时钟的网络和方法

背景技术

本发明涉及在计算机工程技术领域中的方法和系统，更详细地为在计算机系统的节点同步该些本地时钟的方法，而该些节点通过网络连接。更具体地说，本发明提出了用于IEEE1588标准（IEEE标准用于网络化测控系统的精确时钟同步通讯协定）的最高级主时钟，尤其为高可用性的最高级主时钟，优选地关于当前的版本IEEE1588-2008和未来任何可兼容的版本。本发明通过容许多个最高级主时钟在系统中同时运行，改善了IEEE1588所限定的同步方法；因而，它废止了IEEE1588重选通讯协定。为此，本发明提供了方法以实行高可用性的最高级主时钟，并进一步提供实行所述方法的（子）系统。在本发明的一实现形式中，可采用时间触发以太网以实行用于IEEE1588的该高可用性的最高级主时钟。

本发明的功能为改进计算机系统的性能，其包括空间分布式的计算节点网络（简称为节点），其执行指令应用程式和/或控制应用程式，如化工厂的计算机系统控制容器内的压力。这样的计算机系统可使用适当的感应器监控该容器內的实际压力，比较感应器读出的数值与预设上限，并操作致动器，例如加热器，使该实际压力与该预设上限接近一致。这样的计算机系统的功能不仅是要产生正确输出─诸如在普通办公室中的电脑系统已足够─亦需要在预设且非常紧张的时间限制内产生此效果，因此它们经常一般被称作实时系统。

实时系统的该些节点通常装有能够量度该实时进度的本地时钟。在工程手段中，计算机系统实行方法，在该些空间分布式节点中使该些本地时钟彼此同步，使得在实时中的任何一时点，任何两个在实时系统的任何两个节点中正常运作的时钟有非常相近的数值。正常运作节点的两个本地时钟的最大差异数值被称作精度；换言之该精度被限定为在实时中的任何一时点，在网络中任何两个同步的非故障时钟之间的最大距离。“非故障”指装置根据其规格运行，而“同步”指装置成功启动（例如开启后或重开电源后）。该IEEE1588标准限定了这样方法来同步该些本地时钟。IEEE1588所描述的方法尤其基于选择仅仅一个同步主时钟，称作最高级主时钟，该计算机系统中的所有其他节点与之同步。如最高级主时钟发生故障，IEEE1588会指定-重选通讯协定，称作PTP（精确时间同步通讯协定），其在该计算机系统有合适节点的情况下，选定新的最高级主时钟。在某些应用程式中，因为重选通讯协定有可能导致系统的精度下降和/或不能保证在计算机系统中的所有节点一致地选择同一个新最高级主时钟，而不被接受。

在本发明的内容中，任何以“IEEE1588装置”形式的表达被理解为指与IEEE1588标准兼容的“装置”，例如网络节点、主时钟、从时钟等。同样，任何以“IEEE1588信息”形式的表达被理解为指按照IEEE1588标准形成的“信息”（如同步信息、宣布信息等）。此处的用词“主”和“从”为IEEE1588标准所限定的意思：简单来说，IEEE1588主时钟是“单一精确时间同步通讯协定通信路径中的主时钟，为时间来源，在该路径上其他所有的时钟与之同步”（IEEE1588-2008，第5页）；而IEEE1588从时钟是在网络中与另一时钟同步（即主时钟）的从时钟。IEEE1588主时钟和IEEE1588从时钟形成了同步层次结构，以该IEEE1588最高级主时钟为最终时间来源。因此，网络中的节点可同时为IEEE1588主时钟和IEEE1588从时钟，例如当它与最高级主时钟直接同步时（扮演IEEE1588从时钟的角色）和与另一与之同步的节点通信时（因而作为IEEE1588主时钟）。

在本公开内容中，节点也被称作终端系统。此外，连接该些终端系统的网络包含实体连接和交换机，其中两个终端系统通过至少一个交换机彼此连接，而实体连接把该些终端系统连接到交换机，亦把交换机之间连接起来。终端系统带有本地时钟。交换机可带有本地时钟。这样的本地时钟为实体元件，如振荡器。因此，该些本地时钟无法完美地表示实时，而可能比实时快或慢。本地时钟和理论上完美的时钟之间的速率差异一般称作时钟的漂移率。用于指令和控制应用程式领域中的时钟，其漂移率的典型数值在约几十或几百ppm的范围内。该漂移率会导致不同终端系统和/或交换机的本地时钟的数值随着实时的演变而彼此偏离。因此，该些本地时钟必须周期性地重新彼此对准，使得它们最大的距离不超过称作精度的预设上限。此重新对准的过程被称作时钟的同步。

为了使终端系统和/或交换机的本地时钟彼此同步，该些终端系统和/或交换机以同步信息的形式彼此交换资讯。同步信息的类型和这些同步信息的交换规则通常被称作同步通讯协定。IEEE1588限定了这样的同步通讯协定。

本发明特别关注以下类型IEEE1588标准的同步信息：IEEE1588宣布信息和IEEE1588同步信息。IEEE1588同步通讯协定使用IEEE1588宣布信息，以从网络中该套终端系统和/或交换机中决定只有一个的最高级主时钟。该最高级主时钟不断在网络中发送IEEE1588同步信息。接收IEEE1588同步信息和实行IEEE1588标准的终端系统和/或交换机以IEEE1588同步信息把其本地时钟与该最高级主时钟的本地时钟同步。

该些IEEE1588宣布信息用于精确时间同步通讯协定，其为IEEE1588同步通讯协定的一部分。每个参与该精确时间同步通讯协定的终端系统和交换机周期性地发送IEEE1588宣布信息到网络中所有终端系统和交换机。每个参与该精确时间同步通讯协定的终端系统和交换机选出这些IEEE1588宣布信息中最佳的宣布信息，并以其相应的发件者作为最高级主时钟进行同步。在接收者处，通过把不同发送者的IEEE1588宣布信息互相比较，以决定最佳IEEE1588宣布信息。该精确时间同步通讯协定保证该套接收到的IEEE1588宣布信息中只存一个最佳IEEE1588宣布信息。

在容错的方面，IEEE1588标准限定了实行所谓顺序冗余的同步通讯协定。这意味着，如目前的最高级主时钟发生故障，该IEEE1588标准的精确时间同步通讯协定会重选新的最高级主时钟。一般的顺序冗余和IEEE1588所限定的具体方法有两个主要缺点。首先重选过程不会瞬间发生，而是需要一段实时持续时间。这意味着在此重选期间，IEEE1588主时钟和IEEE1588从时钟可把其本地时钟与之同步的最高级主时钟并不存在。结果它们的本地时钟会彼此漂移。因此，该精度（即任何两个正常运作的本地时钟之间的最大差异）需要考虑这些，可能很长的，非同步的时期。此非同步导致某些应用程式的精度可能变得大得不可接受。第二个IEEE1588顺序冗余同步方法的重大缺点是在某些重大故障情况，缺乏对一致性和最高级主时钟可用性的保障。这意味着在某些情况下，例如最高级主时钟以恶意故障形式故障时，IEEE1588不能保证IEEE1588主时钟和IEEE1588从时钟会选出新的最高级主时钟和/或会一致地选出相同的最高级主时钟。

一些最高级主时钟的故障形式会导致系统不断重选最高级主时钟，例如最高级主时钟间歇性故障。这意味着该故障的最高级主时钟可能只有很短时间会发送IEEE1588宣布信息，而未能发送IEEE1588同步信息。每当该故障的最高级主时钟发送IEEE1588宣布信息，其会被选为新的最高级主时钟。刚被选出后，当它未能发送IEEE1588同步和宣布信息，新的最高级主时钟会再被选出。可是刚选出新的最高级主时钟后，该故障的最高级主时钟可能再次发送IEEE1588宣布信息，因而引发另一重选过程。该故障最高级主时钟这一系列的运作/非运作故障行为因而引致系统不断重选最高级主时钟。另一会导致选出不一致的最高级主时钟的故障例子是故障的交换机，其只把目前最高级主时钟的IEEE1588同步和宣布信息传递到IEEE1588主时钟和IEEE1588从时钟的子集。因此，余下的IEEE1588主和从时钟因为欠缺目前最高级主时钟的信息而重选另一（即第二个）最高级主时钟。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供克服上述缺陷的方法和实行方式。本发明提供在独立权利要求中所描述的方法及实行方式。从属权利要求描述了本发明进一步有利的改进。

特别是根据本发明的第一方面，其基于包含多个节点和多个连接点的网络，每个连接点连接至少两个节点以容许节点之间的通信，包括根据网络通讯协定交换信息，根据本发明该网络包含

a)大量节点，形成子系统，其根据IEEE1588标准实行高可用性的最高级主时钟，其中该子系统被配置来容忍形成子系统的所述节点中的至少其中一个的故障，以及

b)至少一条双向通信链接，每条链接被配置来把IEEE1588主时钟和/或IEEE1588从时钟实体连接到该子系统，以实行高可用性的最高级主时钟。

此解决方案基于高可用性的最高级主时钟（简称HAGM）的概念，其采用平行冗余代替，或附加到，顺序冗余。在任何时间IEEE1588最多都有一个节点作为最高级主时钟，本发明提供了其中最高级主时钟─HAGM─由大量节点组成的方法和实行方式。这解决方案改善了IEEE1588所限定的同步方法，通过容许多个最高级主时钟在系统中同时运行从而废止IEEE1588的重选通讯协定。它可以进一步实现最高级主时钟的容错，其在该网络启动和运行时提供更高的可靠性和性能的改进。这意味着其中一个最高级主时钟发生故障时，不需要切换到另一个最高级主时钟，但至少一个提供IEEE1588同步信息的其它最高级主时钟早已存在，以确保网络中的本地时钟同步。这样经常保持运行的时间服务是很多必须流畅和不间断地运作的关键应用程式的必要条件。

在另一方面，本发明还提供了用于实行根据本发明的网络的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供大量节点，形成子系统，其根据IEEE1588标准实行高可用性的最高级主时钟，并配置该子系统以容忍形成所述子系统的所述节点中的至少其中一个的故障，以及

b)设置至少一条双向通信链接，每条链接被配置来把IEEE1588主时钟和/或IEEE1588从时钟实体连接到该子系统，以实行高可用性的最高级主时钟。

本发明进一步的方面涉及时间触发以太网交换机和/或网络节点，其被配置以参与子系统根据本发明实行高可用性的最高级主时钟。

在本发明的进一步改进中，根据本发明的HAGM被配置成产生并发送IEEE1588宣布信息到IEEE1588主时钟和/或IEEE1588从时钟，其IEEE1588宣布信息总会被选为最佳IEEE1588宣布信息。这类型的宣布信息会确保该高可用性的最高级主时钟会被该IEEE1588最佳主时钟算法选为最佳主时钟。在一实施例中，可通过按照IEEE1588标准配置该HAGM的IEEE1588宣布信息为最佳的宣布信息而做到。

该些IEEE1588主时钟和IEEE1588从时钟使用来自该最高级主时钟的IEEE1588同步信息以同步其本地时钟。要注意，由于所有IEEE1588主时钟和IEEE1588从时钟与最高级主时钟同步，该些本地时钟亦彼此同步。

在本发明的另一改进中，网络可连接到至少两个冗余标准IEEE1588最高级主时钟，而高可用性的最高级主时钟被配置成产生IEEE1588同步信息，作为对接收该些冗余标准IEEE1588最高级主时钟所发出的IEEE1588同步信息的回应，据此

a）该高可用性的最高级主时钟消去来自该些冗余标准IEEE1588最高级主时钟的IEEE1588同步信息和IEEE1588宣布信息，并不转发该些IEEE1588同步信息，以及

b）该高可用性的最高级主时钟产生的该些IEEE1588同步信息所代表的时序资讯代表从IEEE1588标准最高级主时钟(101)接收的所述IEEE1588同步信息的时序资讯的平均值、中位数、容错平均值或或容错中位数值或与此数值的偏移值。

特别是在前述两个改进内容中，该高可用性的最高级主时钟可被配置成不发送或转发任何IEEE1588同步信息或IEEE1588宣布信息到该些冗余标准IEEE1588最高级主时钟，这避免了不同最高级主时钟之间可能发生的冲突。

在本发明一实行方式中，大量节点中的一些节点同时作为IEEE1588最高级主时钟。这意味着即使一个或多个作为IEEE1588最高级主时钟的节点发生故障，只要组成HAGM的多个节点中还有正常运作的节点，该HAGM仍能保持同步时间，即发送IEEE1588同步信息。

根据本发明的进一步方面，其能以进一步改进的方式维持同步时间，除了使用多个IEEE1588主时钟，HAGM实行容错时钟同步方法。此容错时钟同步方法使用来自冗余IEEE1588最高级主时钟节点的信息作为输入数据并产生新IEEE1588信息。特别是如上述，该HAGM产生IEEE1588宣布信息，其指出该HAGM为系统中最佳最高级主时钟，而在一实行方式中用于该些IEEE1588宣布信息的资讯可在设计计算机系统的时候静态配置。该HAGM的IEEE1588同步信息显示对形成该HAGM的多个节点的该些冗余IEEE1588最高级主时钟的目前本地时钟时间的综合审视。该容错时钟同步方法用于建立该些本地时钟时间的这样综合审视。广为人知用于工业的容错时钟同步方法为例如用于时间触发通讯协定的容错平均值或时间触发以太网的压缩功能。

在本发明一特别有利的实行方式中，HAGM可于时间触发以太网网络中实行，在此情况下，时间触发以太网的压缩功能可用作容错时钟同步的首选方法。换言之，根据本发明的子系统可以时间触发以太网系统实现，其被配置以实现该高可用性的最高级主时钟，其中该时间触发以太网系统包括一个或多个网路介面卡和一个或多个交换机，每个网路介面卡通过双向通讯链接连接到至少一个交换机。该时间触发以太网系统本身可实行IEEE1588最高级主时钟。

根据本发明此实行方式的网络还可进一步连接到至少两个冗余标准IEEE1588最高级主时钟，其中所述时间触发以太网系统被配置成产生IEEE1588同步信息，作为对接收冗余标准IEEE1588最高级主时钟所发出的IEEE1588同步信息的回应，其中

a）所有非故障冗余标准IEEE1588最高级主时钟根据其本地的时间观念，在相同的时间点，产生IEEE1588同步信息，以及

b）该时间触发以太网的压缩功能用于从冗余标准IEEE1588最高级主时钟收集该些IEEE1588同步信息并产生该新的IEEE1588同步信息。

在此情况下，可在该些时间触发以太网的交换机中实行时间触发以太网压缩功能。替代地或另外，可在时间触发以太网系统中实行大量时间触发以太网压缩功能。在此情况进一步的有用改进中，所有冗余标准IEEE1588最高级主时钟可配置成向所有时间触发以太网压缩功能发送其IEEE1588同步信息，其中每个压缩功能产生新的IEEE1588同步信息。

在本发明的进一步方面，标准IEEE1588主时钟或标准IEEE1588从时钟配置成接收该高可用性的最高级主时钟所产生的冗余IEEE1588同步信息，据此该IEEE1588主时钟或IEEE1588从时钟利用来自该高可用性的最高级主时钟的冗余IEEE1588同步信息所带有的时序资讯来纠正其本地时钟。该时序资讯可，例如，为以下类型之一：平均值、中位数、该容错平均值或时序资讯的容错中位数。

附图说明

下文中，本发明的进一步的细节、合适的改进和优点将透过附图说明的该些示例性实施例变得清楚，其显示：

图1说明了连接到IEEE1588主/从时钟的HAGM。

图2说明了使用三个冗余外置IEEE1588最高级主时钟的时序资讯以同步IEEE1588主/从时钟的HAGM。

图3说明了HAGM以时间触发以太网网络的形式实行，其包括终端系统和交换机，其中一些时间触发以太网终端系统实行了IEEE1588最高级主时钟。

图4说明了HAGM以时间触发以太网网络的形式实行，其包括终端系统和交换机，其中该些时间触发以太网交换机回应从三个外置IEEE1588最高级主时钟接收到的资料输入，产生容错IEEE1588同步信息。

具体实施方式

以下示例性实施例描述了数个本发明可能的实现形式。附图示出根据本发明的网络子系统的具体实施例相应的示例性解决方案；该子系统可以是更大的网络（图中未示出）的一部分，优选为时间触发以太网系统。当然本发明并不限于此处所示的实施例，其不被解读为限制本发明的范围到仅仅该些被示出和/或讨论的实施例；而是本领域技术人员在所附的权利要求书的范围内，将容易设计出进一步的修改和实行形式。这里提出的所有解决方案和方面为示例性质，并可彼此自由组合。

图1描述了HAGM301，其通过该些实体连接401发送IEEE1588同步信息到IEEE1588主/从时钟201。图2描述了变体的网络布局，其中HAGM301利用冗余IEEE1588最高级主时钟101通过该些实体连接402传输的时序资讯，产生IEEE1588同步信息，其通过该实体连接401被发送到IEEE1588主/从时钟。根据本发明

a)高可用性的最高级主时钟(301)包含大量实体装置，进一步解说如下，

b)高可用性的最高级主时钟(301)可容忍多个装置其中一个或多个装置的故障，以及

c)IEEE1588主时钟(201)及/或IEEE1588从时钟(201)通过一个或多个双向通讯链接(401)实体连接到高可用性的最高级主时钟(301)。

图1和2的HAGM301根据IEEE1588标准形成最高级主时钟，并通过根据本发明的子系统实现，其可包含该网络的部分或所有的组件。参与形成此子系统的网络节点（或简称节点）可以是，例如，计算机、网络介面卡（NIC）、以太网交换机、带有集成以太网控制器的微处理器或诸如此类。

图3描述了HAGM301以时间触发以太网网络形式实现，其包含终端系统和交换机601，其中所有终端系统都配备时间触发以太网网络介面卡（NIC）501，而一些终端系统实行IEEE1588最高级主时钟701。此IEEE1588HAGM时钟301的基于时间触发以太网的实现形式通过实体连接401冗余地发送IEEE1588同步信息到IEEE1588主/从时钟。时间触发以太网网络介面卡501和交换机601利用从现有技术得知的自由运行本地时钟实行透明时钟。该时间触发以太网透明时钟的功能类似于IEEE1588端到端和点到点透明时钟的功能。时间触发以太网交换机为通讯协定控制帧（PCFs）和一套可配置的其他帧量度该帧的等待时间。此延迟加上可配置值随后被写入该帧的专用栏目中。该可配置值的目的是补偿导线延迟，亦因此是点到点透明时钟的廉价（虽然灵活度较低）替代品。

如图3所示的子系统描述了兼容模式的例子，其不仅容许IEEE1588时间表与时间触发以太网同步，亦展示如何利用本地时间触发以太网机制，使得时间触发以太网可模拟故障后能操作的IEEE1588最高级主时钟。为此，该三个网路介面卡501实行三个1588最高级主时钟701。这些时钟701被配置成在根据其本地时钟的相同时点周期性地提供其同步信息，其允许扩展该些交换机601的压缩主控（CM）功能，使得其在反映该些最高级主时钟701的平均值（或中位数）的时间点，消除这些原始同步信息并产生该新的IEEE1588同步信息。在最高级主时钟故障的情况下，该故障被压缩主控遮盖：只要有足够大数量的最高级主时钟，没有最高级主时钟或故障数值会被该平均（或中位数）功能补偿。该些最高级主时钟701发送同步信息到两个压缩主控（其以该些交换机601实现），可减轻压缩主控本身的故障，其继而产生相同的IEEE1588同步信息，并将其转发到旧系统的IEEE1588装置，如通信路径401所示。此旧系统元件随后二择其一或自行计算这些同步信息的平均值。这将引致在本发明范围内不同的容错特性。

所示类型的配置所用例案，其中IEEE1588装置需以容错方式同步，例如，因为这些装置本身为安全关键系统的一部分。

该子系统301的配置确保该HAGM的IEEE1588宣布信息会被视为根据IEEE1588标准最佳的宣布信息。此可通过，例如，把HAGM的最高级主时钟优先权1（IEEE1588-2008，第88页）独特设置为网络中最优先的而达成。结果精确时间同步通讯协定使用数据集比较算法（IEEE1588-2008，第89页，图27），将选定该HAGM为最佳时钟。替代地，亦可以其他配置确保HAGM的IEEE1588宣布信息在使用IEEE1588所指定的决策算法中，被选为最佳主时钟信息。基于网络的节点的配置，通过把系统中的节点的配置与数据集比较算法比较，决定HAGM被选定为最佳主时钟的配置是直接了当的。

图4描述HAGM301另一以时间触发以太网网络形式的实现，其使用外置IEEE1588最高级主时钟101的同步信息作为输入资料，通过该些实体连接402发送到该些交换机601。该些交换机601整合该些来自外置IEEE1588最高级主时钟的IEEE1588同步信息，并通过实体连接401发送新的IEEE1588同步信息到其他IEEE1588主/从时钟元件201。

图4示出了IEEE1588与时间触发以太网之间另一兼容模式，此实施方案直接实行该些时间触发以太网交换机中的功能，使得该些交换机识别IEEE1588流量、测量其延迟并在合适的栏目中设置正确的数值。此实现从该些外置IEEE1588最高级主时钟通过被选定链接402到交换机601和进一步通过链接401到装置201的通信。

在另一变体（未示出）中，外置的IEEE1588最高级主时钟101可被连接到时间触发以太网网路介面卡501。使用时间触发以太网网路介面卡的功能为IEEE1588同步信息建立隧道。为此，该网路介面卡501会翻译该些IEEE1588帧，使得其能被该些时间触发以太网交换机601识别。

这样的配置的一个用例为用于时间触发以太网系统本身的的测试设置；IEEE1588同步时间表可被用于测量该些时间触发以太网算法是否正确地实行，例如，通讯协定控制帧是否在正确时间分发。

例如以下的需求可适当地发挥在时间触发以太网网络实现单一容错的作用：

每个发送节点容错地传输信息到一个或多个接收节点，其通过至少两个与节点无关、透过网络的，其亦被称为信道的路径连接到该些接收节点。虽然信道互相与节点无关，发送节点和接收节点共享该两个（或多个）信道。

此普通的要求与时钟同步无关。

为了参与时钟同步，

*每个节点将需要实行同步客户端功能

*至少四个节点将需要实行同步主控功能

*在该两个路径中，每条至少有一个节点将需要实行该压缩主控功能

如该时间触发以太网的规格所限定。这样的网络据说是以单一容错配置实行时间触发以太网通讯协定。

该时间触发以太网亦可使用第三条信道来支持双重容错配置，其带有至少7个实行该同步主控功能的节点。

Claims

1.网络，其包含多个节点和多个连接点，其中每个连接点连接至少两个节点以容许节点之间的通信，包括根据网络通讯协定交换信息，其特征在于该网络包含

a)大量节点，形成子系统，其根据该IEEE1588标准实行高可用性的最高级主时钟(301)，其中该子系统被配置来容忍形成所述子系统的所述节点中的至少其中一个的故障，以及

b)至少一条双向通信链接(401)，每条链接被配置来把IEEE1588主时钟(201)和/或IEEE1588从时钟(201)实体连接到该子系统，以实行高可用性的最高级主时钟(301)。

2.如权利要求1所述的网络，其特征在于该高可用性的最高级主时钟(301)被配置成产生并发送IEEE1588宣布信息，其确保该高可用性的最高级主时钟(301)会被该IEEE1588最佳主时钟算法选为最佳主时钟。

3.如权利要求1或2所述的网络，其特征在于其可连接(402)到至少两个冗余标准IEEE1588最高级主时钟(101)，而高可用性的最高级主时钟(301)被配置成产生IEEE1588同步信息，作为对接收该些冗余标准IEEE1588最高级主时钟(101)所发出的IEEE1588同步信息的回应，据此

a）该高可用性的最高级主时钟(301)消去来自该些冗余标准IEEE1588最高级主时钟(101)的IEEE1588同步信息和IEEE1588宣布信息，并不转发该些IEEE1588同步信息，以及

b）该高可用性的最高级主时钟(301)产生的该些IEEE1588同步信息所代表的时序资讯代表从IEEE1588标准最高级主时钟(101)接收的所述IEEE1588同步信息的时序资讯的平均值、中位数、容错平均值或或容错中位数值或与此数值的偏移值。

4.如权利要求2或3所述的网络，其特征在于该高可用性的最高级主时钟(301)被配置成不发送或转发任何IEEE1588同步信息或IEEE1588宣布信息到该些冗余标准IEEE1588最高级主时钟(101)。

5.如权利要求1至4中任一所述的网络，其特征在于该子系统以时间触发以太网系统实现，其被配置以实现该高可用性的最高级主时钟(301)，其中该时间触发以太网系统包括一个或多个网路介面卡(501)和一个或多个交换机(601)，每个网路介面卡(501)通过双向通讯链接连接到至少一个交换机(601)。

6.如权利要求5所述的网络，其中所述时间触发以太网系统本身实行IEEE1588最高级主时钟(701)。

7.如权利要求5所述的网络，其可连接到至少两个冗余标准IEEE1588最高级主时钟(101)，其中所述时间触发以太网系统被配置成产生IEEE1588同步信息，作为对接收冗余标准IEEE1588最高级主时钟(101)所发出的IEEE1588同步信息的回应，其中

a）所有非故障冗余标准IEEE1588最高级主时钟(101)根据其本地的时间观念，在相同的时间点，产生IEEE1588同步信息，以及

b）该时间触发以太网的压缩功能用于从冗余标准IEEE1588最高级主时钟(101)收集该些IEEE1588同步信息并产生该新的IEEE1588同步信息。

8.如权利要求7所述的网络，其中该些时间触发以太网的交换机实行时间触发以太网压缩功能。

9.如权利要求7或8所述的网络，其中该时间触发以太网系统实行大量时间触发以太网压缩功能。

10.如权利要求9所述的网络，其中所有冗余标准IEEE1588最高级主时钟(101)被配置成向所有时间触发以太网压缩功能发送其IEEE1588同步信息，而每个压缩功能产生新的IEEE1588同步信息。

11.如权利要求1至10中任一所述的网络，其中标准IEEE1588主时钟(201)或标准IEEE1588从时钟(201)配置成接收该高可用性的最高级主时钟(301)所产生的冗余IEEE1588同步信息，据此该IEEE1588主时钟(201)或IEEE1588从时钟(201)利用来自该高可用性的最高级主时钟(301)的冗余IEEE1588同步信息所带有的时序资讯的平均值、中位数、容错平均值或或容错中位数值来纠正其本地时钟。

12.如权利要求1至11中任一所述的网络的实行方法，其包括以下步骤：

a)提供大量节点，形成子系统，其根据IEEE1588标准实行高可用性的最高级主时钟(301)，并配置该子系统以容忍形成所述子系统的所述节点中的至少其中一个的故障，以及

b)设置至少一条双向通信链接(401)，每条链接被配置来把IEEE1588主时钟(201)和/或IEEE1588从时钟(201)实体连接到该子系统，以实行高可用性的最高级主时钟(301)。

13.时间触发以太网交换机，其被配置以参与如权利要求1至12中任一所述的子系统。

14.网络节点，其被配置以参与如权利要求1至12中任一所述的子系统。