CN104541465A - 计算机网络中的同步 - Google Patents

Abstract

提供一种用于操作计算机网络的网络节点的方法、设备和计算机程序产品。根据实施例，第一同步岛的网络节点检测到该网络节点的至少一个通信端口连接到第二同步岛的网络节点，其中第一同步岛和第二同步岛与不同主时钟同步；从连接到第二同步岛的通信端口获取公告消息，公告消息包括第二同步岛的主时钟的工作参数，其中工作参数包括代表第二同步岛的主时钟的优先级的优先级参数；以及由新的优先级参数自动地重写获取的公告消息的优先级参数，所述新的优先级参数指示第二同步岛的主时钟的优先级低于第一同步岛的所述至少一个主时钟的优先级。

Description

计算机网络中的同步

技术领域

本发明涉及计算机网络的领域，并且具体地讲，涉及计算机网络的同步。

背景技术

现代计算机网络可包括网络元件的组，其中每个组形成与主时钟同步的同步岛。不同同步岛通常与不同主时钟同步。

发明内容

根据本发明的一方面，提供如权利要求1所述的方法。

根据本发明的另一方面，提供如权利要求12所述的设备。

根据本发明的另一方面，提供如权利要求23所述的设备。

根据本发明的另一方面，提供如权利要求24所述的包含在计算机可读分发介质上的计算机程序产品。

根据本发明的一个方面，提供一种方法，所述方法包括：在第一同步岛的网络节点中检测到该网络节点的至少一个通信端口连接到第二同步岛的网络节点，其中第一同步岛和第二同步岛与不同主时钟同步；从连接到第二同步岛的通信端口获取公告消息，公告消息包括第二同步岛的主时钟的工作参数，其中工作参数包括代表第二同步岛的主时钟的优先级的优先级参数；以及由新的优先级参数自动地重写获取的公告消息的优先级参数，所述新的优先级参数指示第二同步岛的主时钟的优先级低于第一同步岛的所述至少一个主时钟的优先级。

根据本发明的一个方面，提供一种设备，所述设备包括：至少一个处理器；和至少一个内存，包括计算机程序代码，其中所述至少一个内存和计算机程序代码被利用所述至少一个处理器构造为使所述设备：检测到所述设备的至少一个通信端口连接到不同于所述设备的第一同步岛的第二同步岛的网络节点，其中第一同步岛和第二同步岛与不同主时钟同步；从连接到第二同步岛的通信端口获取公告消息，公告消息包括第二同步岛的主时钟的工作参数，其中工作参数包括代表第二同步岛的主时钟的优先级的优先级参数；以及由新的优先级参数自动地重写获取的公告消息的优先级参数，所述新的优先级参数指示第二同步岛的主时钟的优先级低于第一同步岛的所述至少一个主时钟的优先级。

根据本发明的一个方面，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被包含在可由计算机读取的分发介质上并且包括程序指令，当所述程序指令被加载到设备中时，所述程序指令执行所述方法，包括：在第一同步岛的网络节点中检测到该网络节点的至少一个通信端口连接到第二同步岛的网络节点，其中第一同步岛和第二同步岛与不同主时钟同步；从连接到第二同步岛的通信端口获取公告消息，公告消息包括第二同步岛的主时钟的工作参数，其中工作参数包括代表第二同步岛的主时钟的优先级的优先级参数；以及由新的优先级参数自动地重写获取的公告消息的优先级参数，所述新的优先级参数指示第二同步岛的主时钟的优先级低于第一同步岛的所述至少一个主时钟的优先级。

在从属权利要求中定义本发明的实施例。

附图说明

以下参照附图仅以示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1表示可应用本发明的实施例的计算机网络的示例；

图2是根据本发明的实施例的用于修改公告消息的优先级内容的处理的流程图；

图3表示根据本发明的实施例的从邻近网络段接收的公告消息的优先级参数的修改；

图4表示主时钟选择算法的实施例；

图5和6表示用于修改公告消息的其它工作参数的实施例；

图7表示根据本发明的实施例的用于管理网域编号的处理的流程图；

图8表示根据本发明的实施例的优先级参数积累；和

图9表示根据本发明的实施例的设备的方框图。

具体实施方式

下面的实施例是示例性的。虽然说明书可能在几个位置引用“一”、“一个”或“一些”实施例，但这并不必然意味着每个这种引用涉及相同实施例，或者特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可被组合以提供其它实施例。另外，词语“包括”和“包含”应该被理解为不将描述的实施例限制于仅包括已提及的那些特征并且这种实施例也可包含未具体地提及的特征/结构。

由IEEE标准1588定义的精确时间协议(PTP)是计算机网络(例如，以太网)中的时钟同步的示例。IEEE 1588标准描述用于时钟同步和分配的主-从架构。在这种架构下，时间分配系统包括一个或多个网络段和两个或更多的时钟。根据一个观点，网络段可被定义为单个传输介质和连接到它的任何装置，例如共享同一传输介质的网络节点的两个或更多的通信端口。传输介质可以是有线介质，例如线缆。在网络段的最简单的形式，网络段可由两个网络节点形成，这两个网络节点都具有连接到同一传输介质的通信端口。通过使用中继器，另外的网络节点可共享传输介质，因此形成超过两个网络节点的网络段，每个网络节点具有连接到同一传输介质的通信端口。网络段可通过桥或路由器连接到其它网络段。普通时钟可被视为具有单个网络连接的装置，并且它是同步基准的源(主)或目的地(从)。例如，同步基准可被用于载波同步和/或数据包的时间戳。具有多个网络连接和将同步从一个网络段桥接到另一网络段的能力的时钟被称为边界时钟。为计算机网络的每个同步岛选择同步主，其中每个同步岛可包括一个或多个网络段。因此，边界时钟可桥接网络段之间的同步。提供同步基准的网络节点被称为大主（grandmaster）。大主将同步信息发送给位于它的网络段上的时钟，并且位于该段上的一个或多个边界时钟随后将准确时间转发给它们也连接到的其它段。以这种方式，同步在大主的同步岛内被分配并且通过边界时钟被分配给其它同步岛。

图1表示可应用本发明的实施例的计算机网络的示例。图1的计算机网络包括同步岛100、101、102。术语“同步岛”表示网络节点的组，所述网络节点的组自主地选择所述组的时钟与之同步的主时钟。每个同步岛包括多个网络节点103至122。同步岛100至102经称为边界时钟的边缘路由器104、114、116、122彼此连接。另外，可在每个同步岛内存在未连接到邻近同步岛的边界时钟，例如边界时钟115。针对以下描述的本发明的实施例，由连接到邻近同步岛的边界时钟实现实施例。

每个同步岛100至102可包括根据精确时间协议(PTP)的术语称为大主(GM)的至少一个主时钟103、110、112、120。GM提供主要在它的同步岛内使用的同步基准，但根据以下描述的实施例，当自己的GM发生故障时，邻近同步岛的GM可被用作备用物。在图1的示例中，同步岛101包括多个主时钟110、112，其中主时钟110、112之一可提供同步基准，而其它主时钟是被动的并且监测提供同步基准的当前主时钟在它的性能或优先级方面变差的情况以使得另一主时钟可接管同步基准的提供。另外，每个同步岛100至102可包括与大主时钟103、110、112、120同步的一个或多个从时钟106、118。从时钟可以是路由器、个人计算机、测量装置、无线通信系统(诸如，蜂窝通信系统)的基站或任何终端。

应该理解，图1是计算机网络的简化说明，并且计算机网络可包括明显更多的网络节点，例如更多的边界时钟、更多的大主或主时钟和更多的从装置。

下面的描述包含源自根据IEEE 1588的PTP的术语，但按照一般形式提供该描述，从而本公开同样适用于除PTP之外的同步方法和协议。

大主103、110、112、120发送包括大主自身的工作参数的公告消息。公告消息可包括大主的一个或多个优先级参数、由大主自身计算的一个或多个时钟准确性估计和/或任何分类参数。工作参数可被用于同步岛以确定使同步岛的时钟与之同步的大主并且在同步岛包括多个大主候选(例如，大主110、112)时确定大主之间的分级体系。边界时钟104、114、116、122可定义每个同步岛的边界并且因此定义单个大主提供同步基准的覆盖区域。

根据实施例，边界时钟在同步岛100至102之间转发公告消息的内容，从而同步岛不断地了解可在自己的同步岛的大主发生故障时用作备用物的至少一个邻近同步岛的大主。

图2表示用于操纵在边界时钟104、114、116、122中从另一同步岛接收的公告消息的处理的流程图的实施例。公告消息的操纵可被用于影响大主103、110、112、120的分级体系，而不需要时钟选择算法(例如，PTP的最佳主时钟算法(BMCA))的改变。该处理可作为计算机程序由包括或适用于边界时钟104、114、116、122的至少一个处理器执行。参照图2，第一同步岛的网络节点在块200中检测到：该网络节点的至少一个通信端口连接到第二同步岛的网络节点。这可被确定为当设立计算机网络时的标准过程。第一同步岛的网络节点可以是同步岛101的边界时钟116，而第二同步岛的网络节点可以是同步岛102的边界时钟122。

在块202中，第一同步岛101的网络节点116从连接到第二同步岛102的通信端口获取公告消息，该公告消息包括第二同步岛102的主时钟的工作参数。主时钟可以是大主120，并且工作参数包括代表第二同步岛102的主时钟120的优先级的优先级参数。

在块204，网络节点116自动地重写获取的公告消息的优先级参数并且插入新的优先级参数，所述新的优先级参数指示第二同步岛102的主时钟120的优先级低于第一同步岛101的至少一个主时钟110、112的优先级。网络节点116可通过存储在网络节点116的内存中的默认值确定新的优先级参数，或者可通过将确定的量与获取的公告消息的优先级参数或网络节点116的当前主时钟的优先级参数相加或从获取的公告消息的优先级参数或网络节点116的当前主时钟的优先级参数减去确定的量来确定新的优先级参数。

在公告消息的修改之后，如此修改的公告消息的内容可在网络节点的同步岛中被转发，被用于主时钟选择和/或以另一方式处理。转发可包括编辑“步骤去除”参数或代表边界时钟和公告消息的大主之间的跳跃的数量的另一参数。

在实施例中，在接收到公告消息时，边界时钟在当前为边界时钟提供同步基准的大主和在公告消息中从其接收参数的另一同步岛的大主之间执行主时钟选择过程。边界时钟可在主时钟选择过程中使用修改的优先级参数。如果当前提供同步基准的大主被认为提供比邻近同步岛的大主好的同步基准，则边界时钟可被构造为保持与它的当前大主同步并且阻止将接收的公告消息的修改的内容转发给它的同步岛。因此，边界时钟的同步岛的其它网络节点不会知道邻近大主。另一方面，如果当前提供同步基准的大主被认为提供比邻近同步岛的大主差的同步基准，则边界时钟可被构造为朝着它的同步岛转发接收的公告消息的修改的内容作为新的公告消息并且采用邻近同步岛的大主作为新的同步基准。因此，同步岛的另一网络节点可变得知道邻近同步岛的大主。以这种方式，计算机网络的时钟可在任何时间与最好的大主同步。

根据PTP标准，可替代边界时钟使用透明时钟转发同步信息。当透明时钟连接到邻近岛时，透明时钟可简单地朝着它的同步岛转发具有修改的内容的接收的公告消息，而例如不执行主时钟选择过程。

如果大主接收到包括另一大主的参数的公告消息并且作为主时钟选择过程的结果该大主确定所述另一大主能够提供比它自己好的同步基准，则该大主可进入它不提供同步基准或发送公告消息的被动状态。例如，大主112可在图1的示例处于被动状态，并且当邻近同步岛的大主103、120提供最好的同步基准时，大主110和112都可变为被动。在基于接收的另外的公告消息检测到情况已改变并且其它大主的性能已变差并且该大主自身能够提供更好的同步基准时，该大主可进入主动模式并且开始提供同步基准和发送公告消息。从一定角度，计算机网络中的同步可被以这种方式理解，即每个大主具有它们的同步岛，并且某些边界时钟定义同步岛的边界。即使当同步岛的大主发生故障并且时钟与邻近同步岛的大主同步时，该同步岛的边界也可被视为保留，并且这两个同步岛可被理解为与同一大主同步，但仍然属于不同的同步岛。当该同步岛的大主再次获得足够的同步性能时，该同步岛的所有时钟再一次与它们自己的大主同步。因此，邻近同步岛的大主可被用作临时备用物。

图2的实施例提供一种过程，其中同步岛的边界时钟或另一网络节点操纵从邻近同步岛接收的公告消息的优先级参数，从而在最佳主时钟选择过程中优选自己的同步岛的主时钟，但是例如在自己的同步岛的主时钟变得不稳定、损坏或不可达的情况下还允许与邻近岛的大主的同步。因此，可避免同步的丢失。

图3表示在图2的实施例的情况下的图1的计算机网络的一部分。同步岛101的边界时钟114、116分别连接到邻近同步岛100、102。同步岛101的大主110、112可具有确定的优先级值范围内的任意优先级值。结合PTP描述这个实施例，并且因此，优先级参数是PTP的Priority2参数。与PTP的较高级别Priority1参数相比，Priority2参数在参数分级体系中位于较低级别。Priority1可被用于手工地执行确定的大主的使用，而Priority2可被用于在自己的大主发生故障的情况下接受来自邻近岛的辅助大主的同时自动地支持自己的同步岛的大主的上述目的。以下参照图4更详细地讨论PTP参数。

假设：当前提供同步基准的大主110、112被分派范围128和143之间的优先级(Priority2)参数。类似地，其它同步岛100、102的大主可在它们各自的岛100、102内被分派相同范围内的优先级参数值。在PTP中，较低的优先级参数的值指示较高的优先级，但在其它网络中，情况可能相反，例如较高的优先级参数的值可指示较高的优先级。因此，建议读者超越绝对数值并且理解描述的实施例中的优先级分级体系。

假设为自己的同步岛101的大主保留128和143之间的优先级参数值，边界时钟114、116可被构造为利用指示比自己的同步岛中的大主的对应优先级低的优先级的值重写从邻近同步岛100、102接收的公告消息的优先级(Priority2)参数。例如，边界时钟114、116可利用高于143的参数值重写接收的公告消息的优先级参数中的值。

在实施例中，同一同步岛101的边界时钟114、116被构造为利用相同优先级参数值修改接收的公告消息的内容，因此在自己的同步岛101中为邻近同步岛100、102提供相同优先级。

在另一实施例中，同步岛按照优先次序排列邻近同步岛，例如边界时钟116可利用指示比边界时钟114用来修改边界时钟114从岛100接收的公告消息的参数值的优先级参数值低的优先级的优先级参数值替换从岛102接收的公告消息的优先级参数值。如图3中所示，边界时钟114可利用值144重写从岛100接收的公告消息的优先级参数值，而边界时钟116可利用值145重写从岛102接收的公告消息的优先级参数值，因此优先考虑岛100的一个大主或多个大主。

现在参照图4考虑在PTP中使用的时钟选择算法。当比较邻近同步岛的大主与当前提供同步基准的大主时，在使用重写的Priority2参数的同时，时钟选择算法采用在PTP标准中指定的BMCA。图4的流程图表示在选择用于提供时钟同步的大主方面当比较两个大主A和B时的BMCA。BMCA是分级选择算法，该算法顺序地考虑两个大主之间的不同准则，直至它找到大主的参数之间的差异。参照图4，第一准则是Priority1准则，其中比较大主A和B的Priority1参数，并且选择具有由Priority1参数定义的最高优先级的大主。例如，如果大主A具有比大主B高的优先级，则该处理前进至块412，在块412中，大主A被选择为同步源。如果大主B具有比大主A高的优先级，则该处理前进至块414，在块414中，大主B被选择为同步源。如果优先级相等，则该处理前进至块402，在块402中，比较大主A和B的大主分类。就时钟类可指定大主的参考时钟的类型或者时钟类还可指示大主已丧失与主参考源同步的能力并且处于在延期规范内或不在延期规范内的延期模式而言，时钟类是时钟准确性的量度。再一次，如果就大主的性能而言大主中的任一个提供较高的类参数，则选择该大主。如果类参数相等，则该处理前进至块404，在块404中，比较大主时钟准确性估计。时钟准确性估计可以是由每个大主为自身计算的估计。在块404中，选择具有更好的时钟准确性估计的大主，或者在另一方面，该处理前进至块406，在块406中，比较大主A、B的时钟方差估计(OffsetScaledLogVariance)。时钟方差估计也是代表大主时钟的时钟稳定性的性能估计，并且选择具有更好的时钟方差估计的大主。否则，该处理前进至块408，在块408中，评估第二优先级参数(Priority2)。根据本发明的实施例可能已在边界时钟中操纵这个优先级值，并且选择具有由Priority2参数指示的较高优先级的大主。如果优先级相等，则该处理前进至块410，在块410中，比较大主身份参数。块410是大主的身份之间的比较，并且可根据确定的准则选择大主，例如可选择具有较低标识符值的大主。

可定期地(例如，每几秒)和/或在网络中或在边界时钟中检测到确定的事件(例如，失去与服务的大主的连接或在边界时钟中接收到公告消息)时执行BMCA。

在主时钟选择过程是以上述方式顺序的并且在例如时钟准确性估计比较的过程中存在优于由边界时钟重写的priority2参数的至少一个准则的实施例中，修改接收的公告消息的边界时钟104、114、116、122可被构造为执行检查例程以从接收的公告消息检查大主的这种工作参数。然后，边界时钟104、114、116、122可修改那些工作参数以确保优先级参数将会被用于大主时钟之间的选择。图5和6表示用于操纵公告消息的其它参数值的实施例。

参照图5，在块500中确定最佳主时钟选择算法是否在该算法中使用优于主时钟的上述优先级(例如，PTP的Priority2)的至少一个其它准则。如果提供这种准则，则也在块500中确定影响所述至少一个其它准则的公告消息的工作参数。在块502中，利用等于自己的同步岛的对应参数值的参数值或比自己的同步岛的对应参数值差的参数值重写获取的公告消息中的确定的工作参数的参数值。以这种方式，边界时钟或通常执行该过程的网络节点修改图4的选择树中较高的工作参数，并且修改的工作参数的参数值被选择为等于网络节点的同步岛中的任何大主的对应工作参数，或甚至比网络节点的同步岛中的任何大主的对应工作参数差。因此，在网络节点的同步岛中执行的主时钟选择算法选择自己的同步岛的大主或者前进至图4的块400至406中的时钟选择算法中的下一个步骤。

参照图6，首先执行块500以确定最佳主时钟选择算法是否在该算法中使用优于主时钟的优先级的至少一个其它准则，并且如果提供这种准则，则确定影响所述至少一个其它准则的工作参数。

在块602中，利用等于也连接到该网络节点的同步岛的另一邻近同步岛的对应参数值的参数值重写获取的公告消息中的确定的工作参数的参数值。这个过程确保仅优先级参数在主时钟选择过程中影响邻近域的大主的选择。通过配置连接到邻近岛的相同同步岛的所有边界时钟以便以相同方式执行图5的实施例，可实现这个实施例。例如，执行该过程的边界时钟以相同方式修改图4的选择树中较高的工作参数，并且修改的工作参数的参数值被选择为等于该网络节点的同步岛中的所有大主的对应工作参数，并且所有边界时钟将相同工作参数应用于获取的公告消息。因此，在网络节点的同步岛中执行的主时钟选择算法前进至图4的块400至406中的时钟选择算法中的下一个步骤，而不管它是评估自己的同步岛的大主与它自己的同步岛的另一大主还是评估自己的同步岛的大主与另一邻近同步岛的大主。

可结合图5的过程执行图6的过程，或者网络节点可仅执行图5和6的过程之一。在实施例中，块502和602被共同地处理，并且当选择用于重写公告消息中的参数值的参数值时，网络节点可考虑自己的同步岛中的大主的参数值和邻近同步岛中的大主的参数值。

为了确保图5和6的过程不引起选择邻近同步岛的较差地工作的大主，网络节点可采用安全机制，该安全机制防止网络节点错误地使邻近大主看起来好像具有比它实际上具有的质量高的质量。在实施例中，该安全机制可包括防止网络节点提高较高优先级(例如，Priority1)或性能估计(例如，类、准确性、OffsetScaledLogVariance)参数值。因此，较差地工作的邻近大主将不会错误地看起来好像适当地工作。

在另一实施例中，网络节点被允许提高较高优先级(例如，Priority1)和/或性能估计(例如，类、准确性、OffsetScaledLogVariance)参数值，从而Priority2参数将会变为实现大主的选择的参数。

在另一实施例中，计算机网络可被构造为保持优于priority2参数的参数作为不同同步岛中静态的并且相等的默认值。例外可以是指示大主是否具有工作时钟基准的时钟类参数。因此，不稳定的大主被滤除，并且工作的大主具有相同时钟类参数值，并且基于大主的priority2参数值做出主时钟选择。

当开发网络时，未被提供重写接收的公告消息的优先级参数值的功能的网络节点可被安装为两个同步岛之间的边界时钟。这可导致在这种边界时钟的同步岛中分配未修改的邻近同步岛的公告消息，并且这可导致选择不想要的邻近同步岛的大主。在实施例中，同步岛被分派唯一域编号。因此，未被提供重写功能的边界时钟丢弃从具有与边界时钟自身的域的域编号不同的域编号的同步域接收的PTP消息(除了管理消息之外)。根据实施例，被提供重写功能的网络节点还被构造为执行图7的操作。参照图7，在块700中，网络节点比较接收的公告消息和其它消息的域编号与该网络节点的同步域的域编号。如果域编号相等(块702)，则该处理结束。如果域编号不同，则利用该网络节点的同步岛的域编号重写(块704)消息(包括或不包括管理消息)的域编号，然后，修改其它字段。如果一些邻近域应该被保持独立，则域编号的范围可被划分为两个子范围。一个范围可被如上所述重写，并且另一范围可不被重写，导致所述岛保持不知道彼此。

在邻近同步岛的大主被分派相同优先级参数值的实施例中，在同步岛的时钟可选择非常远的大主作为参考时钟的意义上，可能出现问题。通常，当大主靠近从时钟时，同步的性能提高。为了相对于远的大主优选靠近同步岛的大主，本发明的实施例在重写接收的公告消息的优先级参数的网络节点中提供优先级积累功能。网络节点可通过将获取的公告消息中所包含的原始优先级参数以预定量累加来确定新的优先级参数。图8表示累加的效果。参照表示同步岛100、101、102和103的图8，假设同步岛101的边界时钟将从同步岛100接收的每个公告消息的优先级参数以值17累加。另外，该边界时钟或具有连接到同步岛102的通信端口的另一边界时钟将从同步岛102接收的每个公告消息的优先级参数以值16累加。因此，假如从域100、102接收的公告消息中的优先级参数相等，则通过对同步岛102分派较低累加值来相对于同步岛100优先考虑同步岛102。在这个示例中，所有大主103、110、112、120、130在它们各自的同步岛中具有相同优先级参数值128。

另外假设：在朝着同步岛102分配公告消息之前，同步岛102的边界时钟将从同步岛103接收的每个公告消息的优先级参数以值16累加。这导致：当包括同步岛103的大主的参数的公告消息被分配给同步岛101时，同步岛101的边界时钟还将优先级参数以值16累加，因此导致优先级参数总体上以32累加，如图8中所示。这在同步岛101中导致下面的优先级值情况：

大主	域101中的优先级值
		GM 103	145
GM 110	128
		GM 120	144
GM 130	160

表1。

因此，相对于邻近域100、102、103的大主优选自己的同步岛(在这种情况下，101)的大主。如果自己的同步岛的所有大主变得不稳定，则接下来优先考虑岛102的大主120，然后考虑岛100的大主103，并且作为最后选择，远的岛103的大主130。这导致：自己的同步岛的大主具有最高优先级，并且邻近同步岛的大主具有与相对于自己的同步岛的距离成比例地减小的优先级。

用于累加从邻近同步岛接收的公告消息的优先级参数值的累加值可被选择为足够高，从而它留下足以用于按照优先次序排列邻近同步岛的大主的优先级参数值的范围。在实施例中，累加值高于1以允许自己的同步岛的大主和邻近同步岛的至少一个大主之间的按照优先次序排列。在另一实施例中，累加值高于5以在自己的岛和邻近岛之间的按照优先次序排列方面提供更大的灵活性，并且在另一实施例中，累加值高于10以提供甚至更大的灵活性。例如，累加值可以是根据同步岛的大小和计算机网络选择的固定或半静态参数。

图9表示包括用于执行修改接收的公告消息中所包含的优先级参数的网络节点的上述功能的装置的设备的实施例。该设备可以是符合PTP规范或符合另一同步方案的规范的上述边界时钟，在所述另一同步方案中，网络节点可从邻近同步岛的大主或甚至从远的大主获取同步。该设备可以是路由器，例如被构造为连接到至少一个网络段和/或同步岛的边缘路由器。然而，该设备可以是或者可被包括在另一类型的网络节点，例如计算机(PC)、测量装置、工业装置、无线通信系统的基站或消费电子装置。根据另一方面，执行上述功能的设备被包括在这种网络节点中，例如该设备可在网络节点中包括电路(例如，芯片、处理器、微控制器)或这种电路的组合。

参照图9，该设备可包括被构造为控制该设备中的通信的通信控制器电路10。通信控制器电路10可包括控制部分12，控制部分12如上所述处理针对包括公告消息的控制消息的发送、接收和提取的控制信令通信。控制部分12可通过多个通信端口处理通信并且确定哪个(哪些)通信端口连接到邻近网络段和/或同步岛。控制部分12可处理从连接到邻近网络段的通信端口接收的公告消息并且将接收的公告消息转发给公告处理器电路19以用于修改。在从公告处理器电路19接收到公告消息的修改的内容时，控制部分12可将大主的参数分配给连接到该设备的同步岛的至少一个通信端口。另外，控制部分12可控制在连接到除了它从其接收原始公告消息的邻近网络段之外的邻近网络段的至少一个通信端口上发送包括修改的内容的公告消息。控制部分可防止将公告消息的修改的内容发送给它从其接收该公告消息的邻近网络段。

通信控制器电路10还可包括数据部分16，数据部分16根据现有技术数据路由和处理过程处理净荷数据的发送、处理和接收。数据部分16可在数据传送中使用根据这里描述的实施例的原理获取的同步。

通信控制器电路10还可包括公告处理器电路19，公告处理器电路19被构造为处理由控制部分12从邻近网络段接收的公告消息。公告处理器电路19可被构造为至少修改公告消息的优先级参数，如上所述。公告处理器电路19可被构造为修改优先级参数，从而插入到公告消息中的新的优先级参数值指示比该设备的同步岛中的任何或所有大主的优先级低的优先级。在一些实施例中，公告处理器电路19还被构造为修改公告消息的其它参数值，如以上所描述的。

通信控制器电路10还可包括主时钟选择电路18，主时钟选择电路18被构造为选择用于时钟同步基准的大主。例如，主时钟选择电路18可采用BMCA过程。主时钟选择电路18可从控制部分12和/或从公告处理器电路19接收将要被用于主时钟选择的大主的工作参数。控制部分12可将从连接到该设备的同步岛的通信端口接收的任何公告消息(例如，未修改的公告消息)输入到主时钟选择电路18，而公告处理器电路19可将由控制部分12从连接到邻近同步岛的通信端口接收的修改的公告消息输入到主时钟选择电路。

可由所述一个或多个物理电路或处理器执行通信控制器电路10的电路12至19。实际上，不同电路可由不同计算机程序模块实现。根据该设备的规范和设计，该设备可包括电路12至19中的一些或全部的电路12至19。

该设备还可包括存储计算机程序(软件30)的内存20，其配置该设备以执行网络节点中的上述功能。内存20还可存储同步的操作以及处理和分配公告消息所需的通信参数和其它信息。该设备还可包括通信接口部件22，通信接口部件22为该设备提供该设备连接到的网络段和同步岛内的通信能力。通信接口部件22可包括通信端口和用于实现与其它网络节点的物理层连接的任何标准物理部件。该设备还可包括能够实现与通信装置的用户的交互的用户接口。用户接口可包括显示器、小键盘或键盘、扬声器，或者用户接口可以是基于软件的用户接口(例如，基于网络（web）的客户端应用)。

在实施例中，在网络节点中执行本发明的实施例的设备包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个内存，其中所述至少一个内存和计算机程序代码被利用所述至少一个处理器构造为使该设备执行根据图2至8的任何一个处理的功能。因此，所述至少一个处理器、内存和计算机程序代码形成用于在网络节点中执行本发明的实施例的处理装置。

如本申请中所使用的，术语“电路”表示所有的下面各项：(a)仅硬件电路实现方式，诸如仅模拟和/或数字电路中的实现方式；(b)电路和软件和/或固件的组合，诸如(根据需要)：(i)处理器或处理器核的组合；或(ii)处理器/软件的一部分，包括数字信号处理器、软件和至少一个内存，其一起工作以使设备执行特定功能；和(c)即使软件或固件不以物理方式存在也需要软件或固件进行操作的电路，诸如微处理器或微处理器的一部分。

“电路”的这个定义适用于本申请中的这个术语的所有使用。作为另一示例，如本申请中所使用，术语“电路”将会也包括仅一个处理器(或多个处理器)或处理器的一部分(例如，多核处理器的一个核)和它的(或它们的)伴随的软件和/或固件的实现方式。术语“电路”将会也包括例如并且如果适用于特定元件，基带集成电路、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程网格阵列(FPGA)电路以用于根据本发明的实施例的设备。

也可按照由计算机程序定义的计算机处理的形式执行图2至8中描述的处理或方法。计算机程序可是按照源代码形式、目标代码形式或某种中间形式，并且它可被存储在某种载体中，所述载体可以是能够携带程序的任何实体或装置。这种载体包括暂态和/或非暂态计算机介质，例如记录介质、计算机内存、只读存储器、电载波信号、电信信号和软件分发包。根据需要的处理能力，可在单个电子数字处理单元中执行计算机程序，或者计算机程序可分布在许多处理单元之间。

本发明适用于计算机网络，诸如基于包的局域网(LAN)，但还适用于其它合适的计算机网络，例如蜂窝通信系统的传输网络、以太网网络或光传输网络。使用的协议、计算机网络的规范、它们的网络元件和用户终端迅速地发展。这种发展可能需要描述的实施例的额外的改变。因此，所有词语和表述应该被广义地解释，并且它们旨在说明而非限制实施例。对于本领域技术人员而言将会清楚的是，随着技术进步，本发明构思能够被以各种方式实现。本发明及其实施例不限于上述示例，而是可在权利要求的范围内变化。

Claims (24)

1.一种方法，包括：

在第一同步岛的网络节点中检测到该网络节点的至少一个通信端口连接到第二同步岛的网络节点，其中第一同步岛和第二同步岛与不同主时钟同步；

从连接到第二同步岛的通信端口获取公告消息，公告消息包括第二同步岛的主时钟的工作参数，其中工作参数包括代表第二同步岛的主时钟的优先级的优先级参数；以及

由新的优先级参数自动地重写获取的公告消息的优先级参数，所述新的优先级参数指示第二同步岛的主时钟的优先级低于第一同步岛的所述至少一个主时钟的优先级。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：通过将获取的公告消息中所包含的原始优先级参数以预定量累加来确定所述新的优先级参数。

3.如任一前面权利要求所述的方法，还包括：

确定由网络节点使用的最佳主时钟选择算法是否在该算法中使用优于主时钟的所述优先级的至少一个其它准则，并且如果提供这种准则，则确定影响所述至少一个其它准则的工作参数；以及

利用等于第一同步岛的主时钟的对应参数值的参数值或比第一同步岛的主时钟的对应参数值差的参数值重写获取的公告消息中的确定的工作参数的参数值。

4.如任一前面权利要求所述的方法，还包括：

确定在网络节点中使用的最佳主时钟选择算法是否在该算法中使用优于主时钟的所述优先级的至少一个其它准则，并且如果提供这种准则，则确定影响所述至少一个其它准则的工作参数；以及

利用等于也连接到第一同步岛的第三同步岛的主时钟的对应参数值的参数值重写获取的公告消息中的确定的工作参数的参数值。

5.如权利要求3或4所述的方法，其中在该算法中优于主时钟的所述优先级的所述至少一个准则包括下面各项中的至少一个：手动主时钟优先级、主时钟分类、主时钟准确性和主时钟稳定性。

6.如任一前面权利要求所述的方法，还包括：

为第一同步岛和第二同步岛提供唯一域编号参数；以及

利用等于第一同步岛的域编号参数值的值重写获取的公告消息的域编号参数。

7.如任一前面权利要求所述的方法，还包括：在被构造成为网络节点选择主时钟的主时钟选择算法中使用获取的公告消息的如此修改的内容。

8.如任一前面权利要求所述的方法，还包括：朝着第一同步岛转发公告消息的如此修改的内容。

9.如权利要求8所述的方法，还包括在转发公告消息的内容之前：

执行其中将第二同步岛的主时钟与第一同步岛的主时钟进行比较的主时钟选择算法；

在基于主时钟选择算法确定第二同步岛的主时钟能够提供比第一同步岛的主时钟好的同步基准时，在第一同步岛中转发公告消息的修改的内容；以及

在基于主时钟选择算法确定第一同步岛的主时钟能够提供比第二同步岛的主时钟好的同步基准时，阻止在第一同步岛中转发公告消息的修改的内容。

10.如任一前面权利要求1至6所述的方法，还包括：朝着第一同步岛转发具有修改的内容的公告消息。

11.如任一前面权利要求所述的方法，其中所述优先级参数是根据IEEE 1588规范的精确时间协议的Priority 2参数。

12.一种设备，包括：

至少一个处理器；和

至少一个内存，包括计算机程序代码，其中所述至少一个内存和计算机程序代码被利用所述至少一个处理器构造为使所述设备：

检测到所述设备的至少一个通信端口连接到不同于所述设备的第一同步岛的第二同步岛的网络节点，其中第一同步岛和第二同步岛与不同主时钟同步；

从连接到第二同步岛的通信端口获取公告消息，公告消息包括第二同步岛的主时钟的工作参数，其中工作参数包括代表第二同步岛的主时钟的优先级的优先级参数；以及

由新的优先级参数自动地重写获取的公告消息的优先级参数，所述新的优先级参数指示第二同步岛的主时钟的优先级低于第一同步岛的所述至少一个主时钟的优先级。

13.如权利要求12所述的设备，其中所述至少一个内存和计算机程序代码被利用所述至少一个处理器构造为使所述设备通过将获取的公告消息中所包含的原始优先级参数以预定量累加来确定所述新的优先级参数。

14.如任一前面权利要求12和13所述的设备，其中所述至少一个内存和计算机程序代码被利用所述至少一个处理器构造为使所述设备：

确定由所述设备使用的最佳主时钟选择算法是否在该算法中使用优于主时钟的所述优先级的至少一个其它准则，并且如果提供这种准则，则确定影响所述至少一个其它准则的工作参数；以及

利用等于第一同步岛的主时钟的对应参数值的参数值或比第一同步岛的主时钟的对应参数值差的参数值重写获取的公告消息中的确定的工作参数的参数值。

15.如任一前面权利要求12至14所述的设备，其中所述至少一个内存和计算机程序代码被利用所述至少一个处理器构造为使所述设备：

确定在所述设备中使用的最佳主时钟选择算法是否在该算法中使用优于主时钟的所述优先级的至少一个其它准则，并且如果提供这种准则，则确定影响所述至少一个其它准则的工作参数；以及

利用等于也连接到第一同步岛的第三同步岛的主时钟的对应参数值的参数值重写获取的公告消息中的确定的工作参数的参数值。

16.如权利要求14或15所述的设备，其中在该算法中优于主时钟的所述优先级的所述至少一个准则包括下面各项中的至少一个：手动主时钟优先级、主时钟分类、主时钟准确性和主时钟稳定性。

17.如任一前面权利要求12至16所述的设备，其中所述至少一个内存和计算机程序代码被利用所述至少一个处理器构造为使所述设备：

采用不同于第二同步岛的域编号的第一同步岛的域编号；以及

利用等于第一同步岛的域编号参数值的值重写获取的公告消息的域编号参数。

18.如任一前面权利要求12至17所述的设备，其中所述至少一个内存和计算机程序代码被利用所述至少一个处理器构造为使所述设备在被构造成为所述设备选择主时钟的主时钟选择算法中使用获取的公告消息的如此修改的内容。

19.如任一前面权利要求12至18所述的设备，其中所述至少一个内存和计算机程序代码被利用所述至少一个处理器构造为使所述设备朝着第一同步岛转发公告消息的如此修改的内容。

20.如权利要求19所述的设备，其中所述至少一个内存和计算机程序代码被利用所述至少一个处理器构造为使所述设备：

在朝着第一同步域转发公告消息的修改的内容之前，执行其中将第二同步岛的主时钟与第一同步岛的主时钟进行比较的主时钟选择算法；

在基于主时钟选择算法确定第二同步岛的主时钟能够提供比第一同步岛的主时钟好的同步基准时，在第一同步岛中转发公告消息的修改的内容；以及

在基于主时钟选择算法确定第一同步岛的主时钟能够提供比第二同步岛的主时钟好的同步基准时，阻止在第一同步岛中转发公告消息的修改的内容。

21.如任一前面权利要求12至17所述的设备，其中所述至少一个内存和计算机程序代码被利用所述至少一个处理器构造为使所述设备朝着第一同步岛转发具有修改的内容的公告消息。

22.如任一前面权利要求12至21所述的设备，其中所述优先级参数是根据IEEE 1588规范的精确时间协议的Priority 2参数。

23.一种设备，包括用于执行根据任一前面权利要求1至11所述的方法的所有步骤的装置。

24.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被包含在可由计算机读取的分发介质上并且包括程序指令，当所述程序指令被加载到设备中时，所述程序指令执行根据任一前面权利要求1至11所述的方法。