CN112039719A - 一种用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法 - Google Patents

一种用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，属于网络通信与测试领域，测试场景包括同一PTP域内的一台主时钟设备及四台从时钟设备，主、从时钟设备间通过普通交换机进行网络通信，采用PTP协议接口通信，在主、从时钟设备上分别运行PTP测试软件，进行PTP时钟同步，主时钟设备先发同步报文确定主、从时钟设备间的同步关系，之后主时钟设备发时间戳跟随报文由从时钟设备记录主、从时钟设备间时间差，由从时钟设备记录设定时间的同步误差，判断是否满足精度要求；本测试方法主要是基于软件上的同步精度测试，从时钟设备可以不支持硬件同步，硬件上无要求，且搭建测试场景成本低，易于实现。

Description

一种用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法
技术领域
本发明涉及网络通信与测试技术领域，具体涉及一种用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法。
背景技术
由于PTP相对于NTP和SNTP协议来说时钟同步精度更精确，相对于GPS设备更节约成本，所以目前国内PTP技术发展迅速且应用前景广泛，主要应用于FC网络、分布式测控系统、EPON系统、TTCAN网络、变电站等领域，但是还未应用于Linux系统。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，能够在linux系统下对PTP时钟同步精度进行测试。
本发明的技术方案为：一种用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，包括以下步骤：
第一步：在同一PTP域内以一台主时钟设备和两台以上从时钟设备搭建测试场景；
第二步：关闭网络ntp对时服务及防火墙服务；
第三步：进行主时钟设备和从时钟设备的手动对时；
第四步：主时钟设备和从时钟设备分别在linux系统下编译运行linux-ptp相关版本软件，并重启linux系统；
第五步：主时钟设备发同步报文与从时钟设备建立匹配关系，直至从时钟设备端口状态由“未校准”状态转变为“从”状态，表明主时钟设备和从时钟设备之间已建立最佳主从同步关系，则跳转第六步；否则返回第二步；
第六步：主时钟设备读取配置文件并发时间戳跟随报文与从时钟设备进行PTP对时同步，若从时钟设备终端界面上无法显示“master offset”状态则因为缺少第三步，返回第三步进行相应的处理后再查看状态；若从时钟设备终端界面上显示“master offset”则跳转第七步；
其中，master offset指主时钟设备和从时钟设备之间的时间差，单位是ns；
第七步：查看时钟伺服器的状态，当处于S2的稳定状态，则跳转第八步；其中，主时钟设备和从时钟设备中均设置有时钟伺服器，时钟伺服器有三种状态：s0表示未锁定，s1表示正在同步，还不稳定，s2指时钟伺服器处于比较稳定的锁定状态；
第八步：计时设定时间后导出数据；
第九步：对数据求平均值以查看测试精度。
优选地，第一步中搭建的所述测试场景为：同一PTP域内设置一台主时钟设备和两台以上从时钟设备，主时钟设备分别与两台以上从时钟设备连接，且主时钟设备和从时钟设备分别安装linux系统；其中，从时钟设备与主时钟设备之间通过普通交换机网线连接。
优选地，所述主始终设备安装的linux系统为Neokylin5，当有四个从时钟设备时，其安装的linux系统分别为：虚拟机下RedHat、虚拟机下Neokylin5、虚拟机下Neokylin4和虚拟机下fedora。
优选地，第二步中所述网络ntp对时服务查看状态命令为：timedatectl，关闭命令为：timedatectl set-ntp false；
所述防火墙服务查看状态命令为：firewall-cmd–state，关闭命令为：servicefirewalld/iptables stop。
优选地，第四步中将linux-ptp相关版本软件分别在主时钟设备和从时钟设备的linux系统下编译运行的命令为：make clean->make->make install。
优选地，第五步中所述主时钟设备和从时钟设备建立匹配关系之前，从时钟设备有九种状态，只有从时钟设备处于“从”状态时才能与对应的主时钟设备建立最佳主从同步关系。
优选地，第六步中所述配置文件用于配置主从模式、优先等级、主从网卡物理地址及网络传输协议。
优选地，第六步中所述配置文件中配置时钟的优先等级为128，以便主时钟设备和从时钟设备能够共用一个配置文件。
有益效果：
本发明的测试方法能够在linux系统下对PTP时钟同步精度进行测试。
附图说明
图1为本发明的测试场景布置图。
图2为本发明测试方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供了一种用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，能够在linux系统下对PTP时钟同步精度进行测试。
该测试方法包括以下步骤：
第一步：搭建测试场景：如图1所示，同一PTP域内设置一台主时钟设备和两台以上从时钟设备，主时钟设备分别与两台以上从时钟设备连接，且主时钟设备和从时钟设备分别安装linux系统；其中，从时钟设备与主时钟设备之间通过普通交换机网线连接；
第二步：关闭网络ntp对时服务及防火墙服务，避免PTP协议对主时钟设备和从时钟设备的影响；
第三步：进行主时钟设备和从时钟设备的手动对时；
第四步：主时钟设备和从时钟设备分别在linux系统下编译运行linux-ptp相关版本软件，并重启linux系统；
第五步：主时钟设备发同步报文与从时钟设备建立匹配关系，直至从时钟设备端口状态由“未校准”状态转变为“从”状态，表明主时钟设备和从时钟设备之间已建立最佳主从同步关系，则跳转第六步；否则返回第二步；其中，主时钟设备和从时钟设备建立匹配关系之前，从时钟设备有九种状态，只有从时钟设备处于“从”状态时才能与对应的主时钟设备建立最佳主从同步关系；
第六步：主时钟设备读取配置文件并发时间戳跟随报文与从时钟设备进行PTP对时同步，若从时钟设备终端界面上无法显示“master offset”状态则因为缺少第三步，返回第三步进行相应的处理后再查看状态；若从时钟设备终端界面上显示“master offset”则跳转第七步；
其中，master offset指主时钟设备和从时钟设备之间的时间差，单位是ns；
第七步：查看时钟伺服器的状态，当处于S2的稳定状态，则跳转第八步；其中，主时钟设备和从时钟设备中均设置有时钟伺服器，时钟伺服器有三种状态：s0表示未锁定，s1表示正在同步，还不稳定，s2指时钟伺服器处于比较稳定的锁定状态，不会再发生较大的阶跃式同步过程，只是缓慢调整；
第八步：计时设定时间后导出数据；
第九步：对数据求平均值以查看测试精度；
其中，软件测试精度一般在0.1ms以内，硬件测试精度更高，一般控制在ns级。
进一步地，上述第一步中，主始终设备安装的linux系统为Neokylin5，当有四个从时钟设备时，其安装的linux系统分别为：虚拟机下RedHat、虚拟机下Neokylin5、虚拟机下Neokylin4和虚拟机下fedora；
进一步地，上述第二步中，网络ntp对时服务查看状态命令为：timedatectl，关闭命令为：timedatectl set-ntp false；
防火墙服务查看状态命令为：firewall-cmd–state，关闭命令为：servicefirewalld/iptables stop；
进一步地，上述第四步中，将linux-ptp相关版本软件分别在主时钟设备和从时钟设备的linux系统下编译运行的命令为：make clean->make->make install；
进一步地，上述第六步中，配置文件主要用于配置主从模式、优先等级、主从网卡物理地址及网络传输协议；
进一步地，上述第六步中，配置文件中配置时钟的优先等级为128，以便主时钟设备和从时钟设备能够共用一个配置文件。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：在同一PTP域内以一台主时钟设备和两台以上从时钟设备搭建测试场景；
第二步：关闭网络ntp对时服务及防火墙服务；
第三步：进行主时钟设备和从时钟设备的手动对时；
第四步：主时钟设备和从时钟设备分别在linux系统下编译运行linux-ptp相关版本软件，并重启linux系统；
第五步：主时钟设备发同步报文与从时钟设备建立匹配关系，直至从时钟设备端口状态由“未校准”状态转变为“从”状态，表明主时钟设备和从时钟设备之间已建立最佳主从同步关系，则跳转第六步；否则返回第二步；
第六步：主时钟设备读取配置文件并发时间戳跟随报文与从时钟设备进行PTP对时同步，若从时钟设备终端界面上无法显示“master offset”状态则因为缺少第三步，返回第三步进行相应的处理后再查看状态；若从时钟设备终端界面上显示“master offset”则跳转第七步；
其中，master offset指主时钟设备和从时钟设备之间的时间差，单位是ns；
第七步：查看时钟伺服器的状态，当处于S2的稳定状态，则跳转第八步；其中，主时钟设备和从时钟设备中均设置有时钟伺服器，时钟伺服器有三种状态：s0表示未锁定，s1表示正在同步，还不稳定，s2指时钟伺服器处于比较稳定的锁定状态；
第八步：计时设定时间后导出数据；
第九步：对数据求平均值以查看测试精度。
2.如权利要求1所述的用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，其特征在于，第一步中搭建的所述测试场景为：同一PTP域内设置一台主时钟设备和两台以上从时钟设备，主时钟设备分别与两台以上从时钟设备连接，且主时钟设备和从时钟设备分别安装linux系统；其中，从时钟设备与主时钟设备之间通过普通交换机网线连接。
3.如权利要求2所述的用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，其特征在于，所述主始终设备安装的linux系统为Neokylin5，当有四个从时钟设备时，其安装的linux系统分别为：虚拟机下RedHat、虚拟机下Neokylin5、虚拟机下Neokylin4和虚拟机下fedora。
4.如权利要求1所述的用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，其特征在于，第二步中所述网络ntp对时服务查看状态命令为：timedatectl，关闭命令为：timedatectl set-ntp false；
所述防火墙服务查看状态命令为：firewall-cmd–state，关闭命令为：servicefirewalld/iptables stop。
5.如权利要求1所述的用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，其特征在于，第四步中将linux-ptp相关版本软件分别在主时钟设备和从时钟设备的linux系统下编译运行的命令为：make clean->make->make install。
6.如权利要求1所述的用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，其特征在于，第五步中所述主时钟设备和从时钟设备建立匹配关系之前，从时钟设备有九种状态，只有从时钟设备处于“从”状态时才能与对应的主时钟设备建立最佳主从同步关系。
7.如权利要求1所述的用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，其特征在于，第六步中所述配置文件用于配置主从模式、优先等级、主从网卡物理地址及网络传输协议。
8.如权利要求7所述的用于linux系统的PTP时钟同步精度测试方法，其特征在于，第六步中所述配置文件中配置时钟的优先等级为128，以便主时钟设备和从时钟设备能够共用一个配置文件。
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