CN104113386A - 一种监控以太网时钟同步的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种监控以太网时钟同步的方法及装置，该方法中从时钟设备在向主时钟设备返回延时请求报文时，在该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信息，从而使主时钟设备能够确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差，根据该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值，确定是否发出告警信息。由于在本发明实施例中该从时钟设备将确定的其与主时钟设备之间的链路延迟信息返回给主时钟设备，从而可以使主时钟设备确定从时钟设备的对时情况，达到监控从时钟设备的目的，进而保证了时间同步的精度需求，降低了对时不准确造成的损失。

Description

一种监控以太网时钟同步的方法及装置

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种监控以太网时钟同步的方法及装置。

背景技术

IEEE1588是一种建立在报文基础上的精确时钟同步协议，基于PTP协议在主时钟和从时钟间进行消息传递，可以在分组传送的网络中实现精确时间同步和频率同步。其中频率同步是指频率或相位在相应的有效瞬间以同一平均速率出现的特定关系，从而维持通信网络中所有的设备以相同的速率运行。时钟同步是指信号之间的频率相同，并且在相位上保持一致。

工业以太网对时钟同步要求很高，如果从时钟设备和主时钟设备之间的对时出现误差，且当该误差不能及时检测到时，有可能导致从时钟设备与主时钟设备的时间偏差越来越大，最终时间无法同步。

现有的1588时钟同步协议中，主时钟设备只是周期性的发送时钟同步报文，或者根据从时钟设备的对时请求发送时间同步报文，但主时钟设备无法知道从时钟设备与主时钟设备是否进行对时，或者从时钟设备与主时钟设备的对时是否准确。另外，根据PTP协议，当从时钟设备接收到主时钟设备发送的时钟同步报文后，通过计算相位补偿值OFFSET对本地时钟进行调整，从而实现与主时钟设备的时间同步，但当从时钟设备本身的硬件配置出现问题时，通过该硬件配置计算出的相位补偿值OFFSET为错误值，因此从时钟设备根据该错误的相位补偿值OFFSET对本地时钟进行调整，就很难达到与主时钟的精确对时，或者，当从时钟设备与主时钟设备之间的链路异常时，将导致时间同步报文频繁丢包，从而造成从时钟设备长时间进行守时，进而无法与主时钟设备保持同步。

因此，现有的时钟同步机制中主时钟设备只是单纯的对从时钟设备进行授时，主时钟设备无法检测从时钟设备的时间同步精度，当从时钟设备与主时钟设备之间出现较大的时间偏差而未能及时处理时，将导致当前网络的时间同步达不到精度要求，从而造成非常严重的安全隐患；另外，当某个从时钟设备的硬件配置故障或者网络出现异常时，导致主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差逐步加大，因为主时钟设备无法监测到从时钟设备的同步异常，所以只有因同步异常导致更严重的后果之后才可能被发现，但此时已经造成了不必要的损失。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种监控以太网时钟同步的方法及装置。

本发明实施例提供了一种监控以太网时钟同步的方法，该方法包括：

主时钟设备向从时钟设备发送时钟同步Sync报文；

接收从时钟设备返回的延时请求报文，其中该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信息；

主时钟设备根据接收到的该链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差；

判断该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值；

当该时间偏差不小于设定的时间偏差阈值时，发出时钟同步异常告警信号。

为了监控每个从时钟设备，扩大本方案的实施范围，当所述从时钟设备为两步钟时，所述方法还包括：

所述主时钟设备接收所述从时钟设备发送的延时请求跟随报文，其中该延时请求跟随中携带时间戳T3，T3为从时钟设备发送延时请求报文的时间。

为了准确的确定时间偏差，所述确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差包括：

所述主时钟设备根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3，自身收到所述延时请求报文的时间T4及所述延时请求报文中携带的链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差；

当所述主时钟设备与从时钟设备之间存在端到端透明时钟设备时，所述延时请求报文中还携带所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，所述确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差包括：

所述主时钟设备根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3、自身收到所述延时请求报文的时间T4、所述链路延迟信息及所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差。

为了准确的监控每个从时钟设备，所述从时钟设备返回的延时请求报文还包括：

当所述主时钟设备判断自身存在上一级主时钟设备时，所述主时钟设备作为上一级主时钟设备的从时钟设备，向所述上一级主时钟设备返回延时请求报文，其中所述延时请求报文中携带该作为从时钟设备的主时钟设备确定的上一对时周期与上一级主时钟设备间的链路延迟信息、及确定的归属于自身的每个从时钟设备的时间偏差，每个从时钟设备的时钟标识信息以及确定每个时间偏差的对时周期信息。

为了准确的监控每个从时钟设备，所述方法还包括：

当所述主时钟设备不存在上一级主时钟设备时，所述主时钟设备针对组网中的每个从时钟设备的时钟标识信息，记录每个从时钟设备在每个对时周期与自身的时间偏差，其中该时间偏差根据该从时钟设备与每一级主时钟设备之间的时间偏差的和确定。

本发明实施例提供了一种监控以太网时钟同步的装置，所述装置包括：

发送模块，用于向从时钟设备发送时钟同步Sync报文；

接收模块，用于接收从时钟设备返回的延时请求报文，其中该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信息；

确定模块，用于根据接收到的该链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差；

判断模块，用于判断该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值；

告警模块，用于当判断模块确定该时间偏差不小于设定的时间偏差阈值时，发出时钟同步异常告警信号。

为了监控每个从时钟设备，扩大本方案的实施范围，所述接收模块，还用于当所述从时钟设备为两步钟时，接收所述从时钟设备发送的延时请求跟随报文，其中该延时请求跟随中携带时间戳T3，T3为从时钟设备发送延时请求报文的时间。

为了准确的确定时间偏差，所述确定模块，具体用于根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3，自身收到所述延时请求报文的时间T4及所述延时请求报文中携带的链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差；

当所述主时钟设备与从时钟设备之间存在端到端透明时钟设备时，所述延时请求报文中还携带所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，所述确定确定模块，具体还用于根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3、自身收到所述延时请求报文的时间T4、所述链路延迟信息及所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差。

为了准确的监控每个从时钟设备，所述发送模块，还用于当判断自身存在上一级主时钟设备时，向所述上一级主时钟设备返回延时请求报文，其中所述延时请求报文中携带该作为从时钟设备的主时钟设备确定的上一对时周期与上一级主时钟设备间的链路延迟信息、及确定的归属于自身的每个从时钟设备的时间偏差，每个从时钟设备的时钟标识信息以及确定每个时间偏差的对时周期信息。

为了准确的监控每个从时钟设备，所述装置还包括：

存储模块，用于当不存在上一级主时钟设备时，针对组网中的每个从时钟设备的时钟标识信息，记录每个从时钟设备在每个对时周期与自身的时间偏差，其中该时间偏差根据该从时钟设备与每一级主时钟设备之间的时间偏差的和确定。

本发明实施例提供了一种监控以太网时钟同步的方法及装置，该方法中从时钟设备在向主时钟设备返回延时请求报文时，在该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信息，从而使主时钟设备能够确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差，根据该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值，确定是否发出告警信息。由于在本发明实施例中该从时钟设备将确定的其与主时钟设备之间的链路延迟信息返回给主时钟设备，从而可以使主时钟设备确定从时钟设备的对时情况，达到监控从时钟设备的目的，进而保证时间同步的精度需求，降低对时不准确造成的损失。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟同步的过程示意图；

图2A为本发明实施例一提供的当存在上一级主时钟设备的主时钟设备维护的时钟同步监控列表；

图2B为本发明实施例二提供的当不存在上一级主时钟设备的主时钟设备维护的时钟同步监控列表；

图3为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟同步的详细过程示意图；

图4A为本发明实施例提供的一种在以太网中进行时钟同步监控的组网结构示意图；

图4B为本发明实施例提供的一种包含TLV字段的延时请求报文的封装格式图；

图5为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟同步装置的结构示意图。

具体实施方式

为了有效的监控网络中每个从时钟设备的对时情况，及时发现从时钟设备与主时钟设备间的同步异常，提高网络的可靠性，本发明实施例提供了一种监控以太网时钟同步的方法及装置。

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面结合说明附图，对本发明实施例进行说明。

图1为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟同步的过程示意图，该过程包括以下步骤：

S101：主时钟设备向从时钟设备发送时钟同步Sync报文。

主时钟设备根据IEEE1588协议按照设定的对时周期向从时钟设备发送时钟同步Sync报文，其中，所述时钟同步Sync报文中携带发送该时钟同步Sync报文的时间T1和对时周期SQ ID等信息。

S102：主时钟设备接收从时钟设备返回的延时请求报文，其中该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信息。

从时钟设备记录接收主时钟设备发送的该时钟同步Sync报文的时间T2，并根据上一个对时周期计算的链路延时Delay和该时钟同步Sync报文中携带的时间T1，计算与主时钟设备的时间偏移量OFFSET，并根据该OFFSET值修正本地时钟，然后向主时钟设备返回延时请求报文，其中，所述延时请求报文中携带从时钟设备发送该延时请求报文的时间T3、时钟标识信息Clock ID和对时周期SQ ID等信息，并在该延时请求报文的TLV字段中携带上一次对时周期计算的主时钟设备与从时钟设备之间的链路延迟Delay。

另外，为了监控每个从时钟，扩大本方案的实施范围，当所述从时钟设备为两步钟时，所述方法还包括：所述主时钟设备接收所述从时钟设备发送的延时请求跟随报文，其中该延时请求跟随中携带时间戳T3，T3为从时钟设备发送延时请求报文的时间。

具体的，从时钟设备为两步钟时，从时钟设备根据接收主时钟设备发送的时钟同步Sync报文的时间T2和该Sync报文中携带的时间戳T1，及上一个对时周期计算的链路延时delay，计算与主时钟设备的时间偏移量OFFSET并修正本地时钟，然后向主时钟设备返回携带SQ ID和delay等信息的延时请求报文，然后将发送该延时请求报文的时间T3携带到延时请求跟随报文中发送给主时钟设备。

S103：主时钟设备根据接收到的该链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差。

主时钟设备记录接收从时钟设备发送的该延时请求报文的时间T4，并解析该延时请求报文，获取该延时请求报文携带的从时钟设备发送该延时请求报文的时间T3和上一次对时周期计算的主时钟设备与该从时钟设备之间的链路延迟Delay，并根据上述信息确定主时钟设备与该从时钟设备之间的时间偏差。

在本发明中主时钟设备为了能够监控每个从时钟的对时情况，需要确定各从时钟设备与自身是否存在时间偏差，所述确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差包括：

所述主时钟设备根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3，自身收到所述延时请求报文的时间T4及所述延时请求报文中携带的链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差；

当所述主时钟设备与从时钟设备之间存在端到端透明时钟设备时，所述延时请求报文中还携带所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，所述确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差包括：

所述主时钟设备根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3、自身收到所述延时请求报文的时间T4、所述链路延迟信息及所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差。

具体的，主时钟设备记录接收从时钟设备发送的延时请求报文的时间T4，解析所述延时请求报文，提取报文中携带的时间戳T3、对时周期SQ ID和该从时钟设备的Clock ID等信息，并获取所述延时请求报文的TLV字段中携带的该从时钟设备上一次对时周期计算的与主时钟设备之间的链路延迟Delay，根据时间偏差计算公式：OF＝T4-T3-Delay，计算出该从时钟设备与自身的时间偏差，并在本地建立或更新该从时钟设备的Clock ID、对时周期SQ ID及时间偏差的映射列表。

当主时钟设备和从时钟设备之间存在端到端透明时钟设备时，从时钟设备在向主时钟设备返回延时请求报文时，在所述延时请求报文的TLV字段中携带该从时钟设备上一次对时周期计算的与主时钟设备之间的链路延迟Delay及所述延时请求报文在经过每个端到端透明时钟设备的驻留时间信息，主时钟设备记录接收从时钟设备发送的延时请求报文的时间T4，解析所述延时请求报文，提取报文中携带的时间戳T3、对时周期SQ ID和该从时钟设备的Clock ID等信息，并获取所述延时请求报文的TLV字段中携带的该从时钟设备上一次对时周期计算的与主时钟设备之间的链路延迟Delay及所述延时请求报文经过每个端到端透明时钟设备的驻留时间信息，根据时间偏差计算公式：OF＝T4-T3-Delay-驻留时间，计算出该从时钟设备与自身的时间偏差，并在本地建立或更新该从时钟设备的Clock ID、对时周期SQ ID及时间偏差的映射列表。

S104：主时钟设备判断该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值。

为了保证能够准确的监控从时钟设备在与主时钟设备进行时间同步的过程中是否出现错误，且当产生较大偏差时能够及时的发现对时异常，每一级主时钟设备都预先设置了时间偏差阈值，其中，每一级主时钟设备可以设置相同的时间偏差阈值，也可以为每个主时钟设备分别设置不同的时间偏差阈值。

S105：当主时钟设备确定该时间偏差不小于设定的时间偏差阈值时，发出时钟同步异常告警信号。

主时钟设备在计算出每个从时钟设备与自身的时间偏差后，根据自身保存的时间偏差阈值，判断所述计算的时间偏差是否小于该时间偏差阈值，当确定该时间偏差不小于设定的时间偏差阈值时，主时钟设备确定该从时钟设备与自身的时间同步异常，并发出时钟同步异常告警信号。其中，该时钟同步异常告警信号中携带该从时钟设备的Clock ID、对时周期SQ ID及确定的该时间偏差等信息。

由于在本发明实施例中从时钟设备在与主时钟设备进行时钟同步时，将确定的其与主时钟设备之间上一对时周期的链路延迟信息返回给主时钟设备，使得主时钟设备根据该链路延迟信息及携带该链路延时信息报文的发送及接收时间计算该从时钟设备与自身的时间偏差，从而确定从时钟设备的对时情况，达到监控从时钟设备的目的，进而保证了时间同步的精度需求，降低了对时不准确造成的损失。

在本发明实施例中为了准确的监控所有从时钟设备的对时情况，每一级主时钟设备需要监控自身的各级从时钟设备，当主时钟设备确定自身存在上一级主时钟设备时，该主时钟设备作为上一级主时钟设备的从时钟设备返回的延时请求报文还包括：

当所述主时钟设备判断自身存在上一级主时钟设备时，所述主时钟设备作为上一级主时钟设备的从时钟设备，向所述上一级主时钟设备返回延时请求报文，其中所述延时请求报文中携带该作为从时钟设备的主时钟设备确定的上一对时周期与上一级主时钟设备间的链路延迟信息、及确定的归属于自身的每个从时钟设备的时间偏差，每个从时钟设备的时钟标识信息以及确定每个时间偏差的对时周期信息。

具体的，当每一级主时钟设备根据接收从时钟设备返回的延时请求报文的时间T4及该延时请求报文中携带的时间戳T3和该从时钟设备上一对时周期计算的与主时钟设备之间的链路延迟Delay，计算出该从时钟设备与自身的时间偏差后，更新本地保存的该从时钟设备的Clock ID、对时周期SQ ID及时间偏差的映射列表，该级主时钟设备判断自身是否存在上一级主时钟设备，当确定自身存在上一级主时钟设备时，该级主时钟设备在向上一级主时钟设备返回延时请求报文时，除了携带自身作为上一级主时钟设备的从时钟设备发送该延时请求报文的时间T3、自身的SQ ID和Clock ID及自身与该上一级主时钟的链路延时delay等信息之外，还需要将自身保存上一对时周期的各级从时钟设备与自身的时间偏差，以及该时间偏差对应的各从时钟设备的SQ ID和Clock ID等信息携带到该延时请求报文中，当该主时钟设备的上一级主时钟设备接收到该延时请求报文时，该上一级主时钟设备根据时间偏差计算公式：OF＝T4-T3-Delay，确定该主时钟设备的时间偏差，并根据确定的该主时钟设备的时间偏差及该延时请求报文中携带该主时钟设备的从时钟设备的时间偏差，确定该主时钟设备的各从时钟设备与该上一级主时钟设备的时间偏差。

另外，为了准确的监控所有从时钟设备在每个对时周期的对时情况，需要不存在上一级主时钟设备的主时钟设备保存所有从时钟设备在每个对时周期的时间偏差，同时，存在上一级主时钟设备的主时钟设备只需保存上一对时钟周期自身各从时钟设备与自身的时间偏差，从而达到节省该存在上一级主时钟设备的主时钟设备存储空间的目的，所述方法还包括：

当所述主时钟设备不存在上一级主时钟设备时，所述主时钟设备针对组网中的每个从时钟设备的时钟标识信息，记录每个从时钟设备在每个对时周期与自身的时间偏差，其中该时间偏差根据该从时钟设备与每一级主时钟设备之间的时间偏差的和确定。

具体的，在本发明中不存在上一级主时钟设备的主时钟设备需要监控全网所有从时钟设备的对时情况，该不存在上一级主时钟设备的主时钟设备在本地建立时钟同步监控列表，该时钟同步监控列表中保存其每个从时钟设备的时间偏差，其中，该时钟同步监控列表中包含该每个从时钟设备的时钟标识信息Clock ID、每个对时周期SQ ID对应的与自身的时间偏差，通过该时钟同步监控列表管理员或维护人员能够直观的确定每个从时钟设备与该不存在上一级主时钟设备的主时钟设备的对时跑偏趋势，便于发现从时钟设备的对时异常并及时处理，解决了由于从时钟设备与主时钟设备之间的时间偏差逐步加大，最终导致更严重后果的问题，提高了网络的可靠性，减少了不必要的损失。

为了便于主时钟设备向其上一级主时钟设备发送其从时钟设备的时间偏差，最终实现不存在上一级主时钟设备的主时钟设备对所有从时钟设备的对时情况进行监控，在本发明实施例中不同主时钟设备可以采用不同的方式来维护自身保存的时钟同步监控列表。如图2A所示的当存在上一级主时钟设备的主时钟设备维护的时钟同步监控列表，该主时钟设备根据其每个从时钟设备返回的延时请求报文中携带的信息，确定其每个从时钟设备的时间偏差OF，并根据该时间偏差OF及该时间偏差对应的该从时钟设备的标识信息Clock ID和对时周期SQ ID建立映射列表，其中，为了节省该主时钟的存储资源，该主时钟设备只需保存上一对时周期计算的各从时钟设备的时间偏差；图2B为当不存在上一级主时钟设备维护的时钟同步监控列表，如图所示，与存在上一级主时钟设备的主时钟设备相比，该不存在上一级主时钟设备的主时钟设备需要保存每个从时钟设备在每个对时周期与自身的时间偏差，从而从整体上监控每个从时钟设备的对时情况。

图3为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟同步的详细过程示意图，该过程包括以下步骤：

S301：主时钟设备向从时钟设备发送时钟同步Sync报文。

S302：主时钟设备接收从时钟设备返回的延时请求报文，其中该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信息。

S303：主时钟设备根据接收到的该链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差。

S304：主时钟设备判断该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值，当判定结果为是时，进行步骤S306，否则，进行步骤S305

S305：当主时钟设备确定该时间偏差不小于设定的时间偏差阈值时，发出时钟同步异常告警信号。

S306：主时钟设备根据该从时钟设备的Clock ID、对时周期SQ ID及所述时间偏差，更新自身的时钟同步监控列表。

S307：主时钟设备判断自身是否存在上一级主时钟设备，当判定结果为是时，进行步骤S308，否则，进行步骤S309。

S308：主时钟设备向上一级主时钟设备返回延时请求报文，其中所述延时请求报文中携带该主时钟设备确定的上一对时周期与上一级主时钟设备间的链路延迟信息、及确定的归属于自身的每个从时钟设备的时间偏差，每个从时钟设备的时钟标识信息以及确定每个时间偏差的对时周期信息。

S309：主时钟设备针对组网中的每个从时钟设备的时钟标识信息，记录每个从时钟设备在每个对时周期与自身的时间偏差，其中该时间偏差根据该从时钟设备与每一级主时钟设备之间的时间偏差的和确定。

由于在本发明实施例中从时钟设备在与其主时钟设备进行时钟同步时，将确定的与主时钟设备之间上一对时周期的链路延迟信息及所属的每个从时钟设备与自身的时间偏差返回给主时钟设备，使得其主时钟设备更新自身时钟同步监控列表，并通过延时请求报文将其所属的每个从时钟设备的时间偏差上报给上一级主时钟设备，从而实现了不存在上一级主时钟设备的主时钟设备对所有从时钟设备对时情况的监控，进而保证了时间同步的精度需求，降低了对时不准确造成的损失。

下面结合一个具体的实施例进行说明。

图4A为本发明实施例提供的一种在以太网中进行时钟同步监控的组网结构示意图，如图所示，M为不存在上一级主时钟设备的主时钟设备，交换设备S1～S8为M的从时钟设备，且均为边界时钟(Boundary Clock，BC)，S1为S3的上一级主时钟设备，同理，S2为S4～S6的上一级主时钟设备，S4为S7和S8的上一级主时钟设备，S2的从时钟设备包含S4～S8，其中，从时钟时钟设备S1～S8与主时钟设备M的同步周期一致。

主时钟设备在第一个对时周期对从时钟设备进行时钟同步时，M根据IEEE1588协议向S1和S2发送Sync报文，其中，该Sync报文中携带该报文的发送时间t1，S1记录接收到该Sync报文的时间t2，并向M返回延时请求报文，该延时请求报文中携带发送该延时请求报文的时间t3，M记录接收到该延时请求报文的时间t4，并将t4携带到Delay_resp报文中发送给S1，S1根据t1，t2，t3，t4四个时间戳计算出自身与M的平均链路延时delay_M1，同理S2确定与M的平均链路延时delay_M2，S3确定与S1的平均链路延时delay₁₃，依次类推每个从时钟设备计算出与上一级主时钟设备的平均链路延时delay。

主时钟设备M在第二个对时周期对从时钟进行时钟同步时，从时钟设备S1，根据Sync报文中的时间戳t1和第一个对时周期计算的链路延时delay_M1，计算与主时钟设备的时间偏移量OFFSET并对本地时钟进行调整，然后向M返回延时请求报文，并在该延时请求报文的末尾增加一个TLV字段，并将该延时请求报文离开从时钟设备的时间戳t3打在该报文的origintimestamp字段上，其中，该TLV字段的Type设置为DELAY，长度为8字节，值为上一对时周期计算的链路延时delay_M1。

M记录接收该延时请求报文的时间t4，并解析该延时请求报文获取t3和delay_M1，根据时间偏差计算公式OF＝t4-t3-delay_M1，确定从时钟设备S1的时间偏差OF_M1，M判断确定的S1与自身的时间偏差OF_M1是否小于设定的时间偏差阈值，当确定该时间偏差OF_M1不小于设定的时间偏差阈值时，M将发出时钟同步异常告警报文，其中，该时钟同步异常告警报文中包含S1的Clock ID、本次对时周期SQ ID和时间偏差OF_M1等信息。

M根据确定的从时钟设备S1的时间偏差OF_M1及该延时请求报文中携带的S1的Clock ID和本次对时周期SQ ID，更新本地保存的时钟同步监控列表，同理，在第二次对时周期内，M的时钟同步监控列表中也保存有S2的时间偏差OF_M2，S1的时钟同步监控列表中保存有S3的时间偏差OF₁₃，S2的时钟同步监控列表中保存有S4～S6的时间偏差OF₂₄、OF₂₅和OF₂₆，S4的时钟同步监控列表中保存有S7和S8的时间偏差OF₄₇和OF₄₈。

主时钟设备M在第三个对时周期对从时钟进行时钟同步时，从时钟设备S1,根据Sync报文中的时间戳t1和第二个对时周期计算的链路延时delay_M1，计算时间偏移量OFFSET对本地时钟进行调整，向M返回延时请求报文中除了携带第二对时周期的链路延时delay_M1和发送该延时请求报文的时间t3之外，还在该延时请求报文末尾增加新的TLV字段，在该TLV字段中携S3在第二个对时周期的时间偏差OF₁₃、S3的Clock ID和第二个对时周期SQ ID，其中，在该新增加的TLV字段中，Type可以设置为SLAVE，长度为24字节，Value内容部分可以用8字节存放S3的Clock ID，8字节存放S3与S1第二个对时周期的时间偏差OF₁₃，8字节存放第二个对时周期SQID。

M记录接收该延时请求报文的时间t4，解析该延时请求报文获取t3和第二个对时周期的delay_M1，计算第三个对时周期S1的时间偏差OF_M1，并根据该延时请求报文中携带的S3的第二个对时周期与S1的时间偏差OF₁₃及自身时钟同步监控列表中保存的第二个对时周期S1的时间偏差OF_M1，通过公式OF_M3＝OF_M1+OF₁₃，确定S3在第二个对时周期与自身的时间偏差OF_M3，并判断确定的第三个对时周期S1的时间偏差OF_M1或第二个对时周期S3的时间偏差OF_M3是否小于设定的时间偏差阈值，当确定上述时间偏差任意一个不小于设定的时间偏差阈值时，M将发出时钟同步异常告警报文。

M根据确定的第三个对时周期从时钟设备S1的时间偏差OF_M1，在自身的时钟同步监控列表中增加S1第三个对时周期的时间偏差，并根据确定的S3在第二个对时周期的时间偏差OF_M3及该延时请求报文中携带的S3的Clock ID，在时钟同步监控列表中保存S3的时钟标识信息、对时周期和时间偏差值的映射关系。同理，M通过S2返回的延时请求报文，可以在本地的时钟同步监控列表中保存从时钟设备S4～S8的时间偏差，从而实现了对所有从时钟设备的对时情况的监控。

当网络中的从时钟设备出现异常时，如：从时钟设备S4由于硬件故障或者网络异常而导致与S2对时不准确，其与上一级主时钟S2的时间偏差较大，但未超过S2设定的时间偏差阈值，且经过S2的时间偏差加成后仍未超过主时钟M的时间偏差阈值，此时其上一级主时钟S2和主时钟设备M均未发出时钟同步异常信号，管理员将无法及时发现问题，但是，S4的从时钟设备S7和S8在与S4进行同步时也存在时间偏差，当主时钟设备M判定S7或S8的时间偏差值超过设定的阈值时也将触发报警，管理员根据M保存的时钟同步监控列表能准确的发现，虽然是由于S7和S8时间偏差超限触发的报警，但是真正出现异常的设备为S4，从而能及时准确的定位故障设备。

图4B为本发明实施例提供的一种包含TLV字段的延时请求报文的封装格式图，如图所示，以一步钟为例，常规的延时请求报文的DATA中携带从时钟设备的Clock ID、SQ ID和源时间戳t3，在发明中为了实现不存在上一级主时钟设备的主时钟能够监控所有从时钟设备与自身的时钟同步情况，在延时请求报文的尾部增加了TLV字段，在该TLV字段中，Value部分用于携带上一对时周期该从时钟设备与主时钟设备的链路延时，当该从时钟设备还存在下一级从时钟设备时，在上述TLV字段后增加新的TLV1字段，并在新的TLV字段的Value部分携带该下一级从时钟设备的Clock ID、SQ ID和上一对时周期计算的该下一级从时钟设备的时间偏差，其中，新增加的TLV字段的长度由该从时钟设备包含的该下一级从时钟设备的数量决定。

图5为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟同步装置的结构示意图，该装置包括：

发送模块51，用于向从时钟设备发送时钟同步Sync报文；

接收模块52，用于接收从时钟设备返回的延时请求报文，其中该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信息；

确定模块53，用于根据接收到的该链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差；

判断模块54，用于判断该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值；

告警模块55，用于当判断模块确定该时间偏差不小于设定的时间偏差阈值时，发出时钟同步异常告警信号。

所述接收模块52，还用于当所述从时钟设备为两步钟时，接收所述从时钟设备发送的延时请求跟随报文，其中该延时请求跟随中携带时间戳T3，T3为从时钟设备发送延时请求报文的时间。

所述确定模块53，具体用于根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3，自身收到所述延时请求报文的时间T4及所述延时请求报文中携带的链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差。

当所述主时钟设备与从时钟设备之间存在端到端透明时钟设备时，所述延时请求报文中还携带所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，所述确定模块53，具体还用于根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3、自身收到所述延时请求报文的时间T4、所述链路延迟信息及所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差。

所述发送模块51，还用于当判断自身存在上一级主时钟设备时，向所述上一级主时钟设备返回延时请求报文，其中所述延时请求报文中携带该作为从时钟设备的主时钟设备确定的上一对时周期与上一级主时钟设备间的链路延迟信息、及确定的归属于自身的每个从时钟设备的时间偏差，每个从时钟设备的时钟标识信息以及确定每个时间偏差的对时周期信息。

所述装置还包括：

存储模块56，用于当不存在上一级主时钟设备时，针对组网中的每个从时钟设备的时钟标识信息，记录每个从时钟设备在每个对时周期与自身的时间偏差，其中该时间偏差根据该从时钟设备与每一级主时钟设备之间的时间偏差的和确定。

本发明实施例提供了一种监控以太网时钟同步的方法及装置，该方法中从时钟设备在向主时钟设备返回延时请求报文时，在该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信息，从而使主时钟设备能够确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差，根据该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值，确定是否发出告警信息。由于在本发明实施例中该从时钟设备将确定的其与主时钟设备之间的链路延迟信息返回给主时钟设备，从而可以使主时钟设备确定从时钟设备的对时情况，达到监控从时钟设备的目的，进而保证时间同步的精度需求，降低对时不准确造成的损失。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的通过监控以太网时钟同步的装置，终端设备及系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种监控以太网时钟同步的方法，其特征在于，所述方法包括：

主时钟设备向从时钟设备发送时钟同步Sync报文；

接收从时钟设备返回的延时请求报文，其中该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信息；

主时钟设备根据接收到的该链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差；

判断该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值；

当该时间偏差不小于设定的时间偏差阈值时，发出时钟同步异常告警信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述从时钟设备为两步钟时，所述方法还包括：

所述主时钟设备接收所述从时钟设备发送的延时请求跟随报文，其中该延时请求跟随中携带时间戳T3，T3为从时钟设备发送延时请求报文的时间。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差包括：

所述主时钟设备根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3，自身收到所述延时请求报文的时间T4及所述延时请求报文中携带的链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差；

当所述主时钟设备与从时钟设备之间存在端到端透明时钟设备时，所述延时请求报文中还携带所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，所述确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差包括：

所述主时钟设备根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3、自身收到所述延时请求报文的时间T4、所述链路延迟信息及所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述从时钟设备返回的延时请求报文还包括：

当所述主时钟设备判断自身存在上一级主时钟设备时，所述主时钟设备作为上一级主时钟设备的从时钟设备，向所述上一级主时钟设备返回延时请求报文，其中所述延时请求报文中携带该作为从时钟设备的主时钟设备确定的上一对时周期与上一级主时钟设备间的链路延迟信息、及确定的归属于自身的每个从时钟设备的时间偏差，每个从时钟设备的时钟标识信息以及确定每个时间偏差的对时周期信息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述主时钟设备不存在上一级主时钟设备时，所述主时钟设备针对组网中的每个从时钟设备的时钟标识信息，记录每个从时钟设备在每个对时周期与自身的时间偏差，其中该时间偏差根据该从时钟设备与每一级主时钟设备之间的时间偏差的和确定。

6.一种监控以太网时钟同步的装置，其特征在于，所述装置包括：

发送模块，用于向从时钟设备发送时钟同步Sync报文；

接收模块，用于接收从时钟设备返回的延时请求报文，其中该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信息；

确定模块，用于根据接收到的该链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差；

判断模块，用于判断该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值；

告警模块，用于当判断模块确定该时间偏差不小于设定的时间偏差阈值时，发出时钟同步异常告警信号。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接收模块，还用于当所述从时钟设备为两步钟时，接收所述从时钟设备发送的延时请求跟随报文，其中该延时请求跟随中携带时间戳T3，T3为从时钟设备发送延时请求报文的时间。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3，自身收到所述延时请求报文的时间T4及所述延时请求报文中携带的链路延迟信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差；

当所述主时钟设备与从时钟设备之间存在端到端透明时钟设备时，所述延时请求报文中还携带所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，所述确定确定模块，具体还用于根据所述延时请求报文中携带的时间戳T3、自身收到所述延时请求报文的时间T4、所述链路延迟信息及所述端到端透明时钟设备的驻留时间信息，确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差。

9.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述发送模块，还用于当判断自身存在上一级主时钟设备时，向所述上一级主时钟设备返回延时请求报文，其中所述延时请求报文中携带该作为从时钟设备的主时钟设备确定的上一对时周期与上一级主时钟设备间的链路延迟信息、及确定的归属于自身的每个从时钟设备的时间偏差，每个从时钟设备的时钟标识信息以及确定每个时间偏差的对时周期信息。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

存储模块，用于当不存在上一级主时钟设备时，针对组网中的每个从时钟设备的时钟标识信息，记录每个从时钟设备在每个对时周期与自身的时间偏差，其中该时间偏差根据该从时钟设备与每一级主时钟设备之间的时间偏差的和确定。