CN109150360B - 同步以太网设备间时钟防环的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种同步以太网设备间时钟防环的方法，该方法包括：对同步状态信息SSM报文进行拓展，拓展内容至少包括时钟源标识Clock ID字段和所述SSM报文经过的时钟节点数Hop字段；当时钟设备接收到同步时钟发送的携带SSM拓展报文的ESMC报文后，通过比较Clock ID和Hop值判断是否时钟成环，若时钟成环，丢弃该报文，不进行时钟同步；否则，进行时钟同步。采用本发明提供的方法，既可兼容现有的标准SSM协议报文，又有效地解决了实际部署中时钟成环的问题。

Description

同步以太网设备间时钟防环的方法
技术领域
本发明涉及一种时钟防环的方法，特别涉及一种同步以太网设备间时钟防环的方法，属于网络通信领域。
背景技术
同步以太网中，ITU-T(国际电信联盟)规定通过专门的慢协议报文ESMC(EthernetSynchronization Messaging Channel，同步以太网信息信道)报文来携带和传送SSM(Synchronous Status Message，同步状态消息)信息，并在G.8264标准中对ESMC报文做了详细的定义，ESMC报文格式如下表所示：
Figure BDA0001872893300000011
Figure BDA0001872893300000021
其中，放置SSM信息的QL TLV帧位于ESMC帧数据和填充起始的信息单元中，QL TLV的格式如下：
8bits Type：0x01
16bits Length：00-04
4bits 0x0(unused)
4bits SSM code
TU-T G.8264标准定义的SSM协议，解决了如何通过SSM信息选取最优的时钟信号同步的时钟选源问题，没有涉及到防止时钟成环的情况，如图1所示的以太网场景，各个网元设备开启同步以太网时钟功能使能(SyncE使能)，各自设备发送SSM报文，在正常采用标准SSM协议模式下，若NE2跟踪NE1的时钟，NE3跟踪NE2，NE1跟踪NE3的时钟，这时同步时钟的传送链路组成了一个环路，形成NE1→NE2→NE3→NE1的跟踪路径，这时若某一网元时钟劣化就会使整个环路上网元的同步性能连锁性的劣化，导致时钟成环。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于旨在提出一种同步以太网设备间时钟防环的方法，籍以从根本上防止时钟成环的状况出现。
本发明实施例提供了一种同步以太网设备间时钟防环的方法，其至少包括：
对同步状态信息SSM报文进行拓展，拓展内容至少包括时钟源标识Clock ID字段和所述SSM报文经过的时钟节点数Hop字段；
当时钟设备的端口同步时钟信号后，时钟设备同步系统记录同步时钟的端口、以及该端口收到的同步ESMC报文的Clock ID以及Hop值；当时钟设备接收到其他携带SSM拓展报文的ESMC报文后，时钟设备同步系统将当前收到的ESMC报文上送至CPU判断是否时钟成环，若时钟成环，丢弃该报文，不进行时钟同步；否则，进行时钟同步，并反向发送QL_DNU；
所述判断是否时钟成环包括：若所述SSM拓展报文携带的Clock ID与时钟设备同步系统记录的Clock ID相同，则判断收到所述SSM拓展报文的端口号与时钟设备同步系统记录的端口号是否相同，若端口号不同，则认为时钟成环；若端口号相同，则继续比较所述SSM拓展报文携带的Hop值是否大于时钟设备同步系统记录的Hop值，若大于，则认为时钟成环。
优选地，将发送同步ESMC报文的时钟信号源设备端口的MAC地址作为时钟源标识Clock ID。
优选地，所述Clock ID字段大小为48bits。
优选地，将发送同步ESMC报文的时钟信号源设备端口的MAC地址和端口号作为时钟源标识ClockID。
优选地，所述Hop字段的初始值为1，所述ESMC报文每经过一个网元节点，Hop值加1。
优选地，所述Hop字段大小为8bits。
优选地，优选地，为时钟设备设置开启或关闭SSM拓展模式。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种同步以太网设备间时钟防环的方法，基于现有的ESMC报文结构对其SSM报文部分进行拓展，并结合时钟设备同步系统为时钟设备提供了一种防止时钟成环的机制，既兼容现有的标准SSM协议报文，又有效地解决了实际部署中时钟成环的问题。
附图说明
图1是一种同步以太网设备应用场景示意图；
图2是本发明一典型实施案例中同步以太网设备间进行时钟同步的示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例提供了一种同步以太网设备间时钟防环的方法，其至少包括：
对同步状态信息SSM报文进行拓展，拓展内容至少包括时钟源标识Clock ID字段和所述SSM报文经过的时钟节点数Hop字段；
当时钟设备的端口同步时钟信号后，时钟设备同步系统记录同步时钟的端口、以及该端口收到的同步ESMC报文的Clock ID以及Hop值；当时钟设备接收到其他携带SSM拓展报文的ESMC报文后，时钟设备同步系统将当前收到的ESMC报文上送至CPU判断是否时钟成环，若时钟成环，丢弃该报文，不进行时钟同步；否则，进行时钟同步，并反向发送QL_DNU；
所述判断是否时钟成环包括：若所述SSM拓展报文携带的Clock ID与时钟设备同步系统记录的Clock ID相同，则判断收到所述SSM拓展报文的端口号与时钟设备同步系统记录的端口号是否相同，若端口号不同，则认为时钟成环；若端口号相同，则继续比较所述SSM拓展报文携带的Hop值是否大于时钟设备同步系统记录的Hop值，若大于，则认为时钟成环。
如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
对SSM报文进行拓展时，标准SSM报文部分保持不变，拓展SSM报文中保留的数据和填充字段，拓展后的SSM报文可如下设计：
Figure BDA0001872893300000041
相对于标准SSM报文结构，拓展的SSM报文携带了时钟源标识Clock ID字段和SSM报文经过的时钟设备数Hop字段，其中，Clock ID字段可采用发送该SSM报文的时钟源设备的物理端口的MAC地址作为Clock ID，大小为48bits，由于MAC地址唯一，所以Clock ID也具有唯一性。进一步地，也可采用发送该SSM报文的时钟源设备的物理端口的MAC地址+端口号作为Clock ID。Hop字段定义为时钟信号的跳数，占用8bits大小，记录了SSM报文在同步时钟链路中经过的节点数，可设置初始值为1，最大值为255，该SSM报文每经过一台同步时钟设备，对应的Hop值加1。在现有的标准SSM协议状态机情况下拓展SSM协议报文，可以使得拓展后的报文与标准SSM协议报文兼容。
在SSM拓展模式的状态下，当时钟设备的端口同步时钟信号后，时钟设备同步系统记录同步时钟的端口、以及该端口收到的同步ESMC报文的Clock ID以及Hop值，该设备的其他端口会发送携带同步端的Clock JD的ESMC报文，报文中Hop值加1。当本端同步时钟信号时收到携带SSM拓展报文的ESMC报文后，时钟设备同步系统将协议报文上送CPU判断是否时钟成环，若判断为时钟成环，则丢弃该报文，不进行时钟信号同步。
判断时钟成环的过程包括：当系统收到其他拓展的ESMC报文时，首先解析该ESMC报文里的Clock ID值与系统内记录的是否相同，若不相同，说明未成环；若相同，说明可能成环，需进一步判断：检查收到该ESMC报文的端口，并与系统内记录的端口进行比较，若端口不同，则认为时钟成环；若端口相同，则进一步判断该ESMC报文中的hop值，如果该报文中的hop值大于系统同步时记录的hop值，则认为时钟成环。
例如，系统从端口1同步了时钟信号，系统记录同步时钟信号的端口号为1，ClockID为MACl，Hop值为1；当系统的端口2收到ClockID为MAC1的报文时，则判断为时钟成环。
如果还是端口1收到的Clock ID为MAC1的ESMC报文，则继续检查该报文中的Hop值，假设该报文中Hop值为2，大于系统同步时的Hop值，则仍然判断为时钟成环。
判断时钟成环后，则丢弃此类ESMC报文，不予以处理。
作为一种较佳的实施方式，还可以为时钟设备设置SSM拓展模式的开启和关闭功能。
下面以具体实施案例对本发明提供的同步以太网设备间时钟防环的方法的核心思想进行阐述，基于上述拓展的SSM报文结构并以图1所示的以太网时钟设备应用场景为例，各设备间时钟同步过程如下：
请参阅图2，假设时钟设备NE1发送的SSM拓展报文S1携带的报文内容中Clock ID为00-00-00-00-00-01，Hop值为1，QL质量为PRC(最高)，当NE2收到该SSM拓展报文时，由于该SSM报文携带的QL最高，需要同步其时钟质量；同步其时钟质量后，NE2将向NE3发送该SSM拓展报文。Clock ID一直标识为其所同步时钟质量的Clock ID，因此在该拓展报文中，拓展字段中的Clock ID仍然为00-00-00-00-00-01，SSM报文共经过了两台时钟设备，则Hop字段更新为2，即NE2设备同步NE1设备的时钟信号后，NE2发送的SSM报文中，起拓展字段中ClockID为00-00-00-00-00-01，Hop值为2。当时钟设备NE3同时收到NE2和NE1发送的报文时，由于NE1发送的报文中Hop值为1，NE3发送的报文中Hop值为2，优选Hop值为1的端口发送的时钟信号进行时钟同步。当NE3完成时钟同步后，根据标准SSM协议状态机，会向NE1发送QL_DNU，防止时钟成环。
本发明技术方案中，通过拓展ESMC报文中的SSM报文结构，并以以太网时钟设备同步系统作为配合，用于记录同步时钟信号的端口等信息以及将协议报文上送CPU，从而通过SSM报文的拓展信息来判断时钟是否成环，若经判断会产生时钟成环则不进行时钟同步，在根本上防止了时钟成环。在这种SSM拓展模式下，设备同步时钟信号的方式依然与标准定义保持一致，既能与现有技术良好的兼容，又能解决以太网实际部署中时钟成环的问题。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种同步以太网设备间时钟防环的方法，其特征在于包括：
对同步状态信息SSM报文进行拓展，拓展内容至少包括时钟源标识ClockID字段和所述SSM报文经过的时钟节点数Hop字段；
当时钟设备的端口同步时钟信号后，时钟设备同步系统记录同步时钟的端口、以及该端口收到的同步ESMC报文的ClockID以及Hop值；当时钟设备接收到其他携带SSM拓展报文的ESMC报文后，时钟设备同步系统将当前收到的ESMC报文上送至CPU判断是否时钟成环，若时钟成环，丢弃该报文，不进行时钟同步；否则，进行时钟同步，并反向发送QL_DNU；
其中，判断时钟成环的方法包括：若所述SSM拓展报文携带的ClockID与时钟设备同步系统记录的ClockID相同，则判断收到所述SSM拓展报文的端口号与时钟设备同步系统记录的端口号是否相同，若端口号不同，则认为时钟成环；若端口号相同，则继续比较所述SSM拓展报文携带的Hop值是否大于时钟设备同步系统记录的Hop值，若大于，则认为时钟成环。
2.根据权利要求1所述的同步以太网设备间时钟防环的方法，其特征在于：将发送同步ESMC报文的时钟信号源设备端口的MAC地址作为时钟源标识ClockID。
3.根据权利要求1所述的同步以太网设备间时钟防环的方法，其特征在于：将发送同步ESMC报文的时钟信号源设备端口的MAC地址和端口号作为时钟源标识ClockID。
4.根据权利要求1所述的同步以太网设备间时钟防环的方法，其特征在于：所述Hop字段的初始值为1，所述ESMC报文每经过一个网元节点，对应的Hop值加1。
5.根据权利要求1所述的同步以太网设备间时钟防环的方法，其特征在于：所述Hop字段大小为8bits。
6.根据权利要求2所述的同步以太网设备间时钟防环的方法，其特征在于：所述ClockID字段大小为48bits。
7.根据权利要求1所述的同步以太网设备间时钟防环的方法，其特征在于：为时钟设备设置开启或关闭SSM拓展模式。
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