CN113162813B - 一种ptp报文丢失检测分析方法和装置 - Google Patents

一种ptp报文丢失检测分析方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及5G承载光通信时间同步技术领域，提供了一种PTP报文丢失检测分析方法和装置。在计时器启动时，获取当前的报文类型；根据所述报文类型，获取与所述报文类型对应的计时时长；根据所述计时时长，启动相应报文丢失检测的计时器；若在一轮计时器计时时长内未检测到相应报文类型的报文数据，则触发丢包告警和/或告警分析。本发明对关联端口状态下每种类型的报文不同发送间隔，在计时器启动时自动获取报文类型用以更新计时器的状态，避免人为设置的低效和可能发生的误报。

Description

一种PTP报文丢失检测分析方法和装置
【技术领域】
本发明涉及5G承载光通信时间同步技术领域，特别是涉及一种PTP报文丢失检测分析方法和装置。
【背景技术】
在同步网络中，基于PTP协议通过在主从时钟之间交互PTP报文可以得到高精度的主从时钟的时间误差。PTP报文丢失告警是高精度时间同步网络运维的重要方面。PTP报文丢失告警功能主要是指对主从时钟之间交互的PTP报文是否丢失进行周期性检测并对在检测周期内未接收报文的状态进行告警。
在传统报文丢失的检测机制中，通常需要人工设置检测周期，在接收端，当报文的发送速率改变时，需要运维人员修改该检测周期。在实际网络中，由于端口的数量繁多，每一个端口上又有多个报文类型，会导致运维效率低。当某一端口收到的PTP报文速率发生变化或网络环境发生改变时，或者需要人工配置去改变该检测周期，由于该检测周期更新的速度慢会导致由于PTP发送端发送周期和接收端的检测周期不匹配而导致误告警。
鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是在传统报文丢失的检测机制中，通常需要人工设置检测周期，在接收端，当报文的发送速率改变时，需要运维人员修改该检测周期。在实际网络中，由于端口的数量繁多，每一个端口上又有多个报文类型，会导致运维效率低。当某一端口收到的PTP报文速率发生变化或网络环境发生改变时，或者需要人工配置去改变该检测周期，由于该检测周期更新的速度慢会导致由于PTP发送端发送周期和接收端的检测周期不匹配而导致误告警。
进一步的，目前该检测周期未与PTP端口的状态进行关联，当PTP端口的状态发生改变时，无法对报文检测功能的状态包括报文检测周期参数以及报文检测计时器的状态进行更新，这样往往会导致错误的报文丢失告警。
本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种PTP报文丢失检测分析方法，在计时器启动时，方法包括：
获取当前的报文类型；
根据所述报文类型，获取与所述报文类型对应的计时时长；
根据所述计时时长，启动相应报文丢失检测的计时器；若在一轮计时器计时时长内未检测到相应报文类型的报文数据，则触发丢包告警和/或告警分析。
优选的，所述计时器启动的触发方式，包括：
在PTP端口初始启动工作时，需要进行所述计时器的启动；或者，
在PTP端口的状态发生转换后，需要进行所述计时器的启动或者终止；或者，
Master端口向Slave端口发送报文发送间隔参数和/或接收超时系数更新请求后，Slave端口需要进行所述计时器的启动；
其中，PTP端口的状态包括Disable状态、Listening状态、Master状态、Slave状态和Passive状态中的一种或者多种。
优选的，所述在PTP端口的状态发生转换后，需要进行所述计时器的启动或者终止，具体包括：
当PTP端口状态由Master状态转变为Passive(Master)状态或由Passive(Master)状态转变为Master状态时，重启计时器；
当PTP端口状态由Slave状态转变为Passive(Slave)状态或由Passive(Slave)状态转变为Slave状态时，重启计时器；
当PTP端口状态由Master或处于Passive(Master)状态转变为Passive状态，终结计时器；
当PTP端口状态由Slave或处于Passive(Slave)状态转变为Passive状态，终结计时器；
当PTP端口状态由Passive状态转变为Master或处于Passive(Master)状态，重启计时器；
当PTP端口状态由Passive状态转变为Slave或处于Passive(Slave)状态时，重启计时器；
当PTP端口状态由Master或处于Passive(Master)状态转变为Listening或Disable状态时，终结计时器；
当PTP端口状态由Slave或处于Passive(Slave)状态转变为Listening或Disable状态时，终结计时器。
优选的，所述计时时长由报文发送间隔参数和接收超时系数求积计算得到；
其中，报文发送间隔参数携带在报文Message Interval消息字段中；
所述接收超时系数通过携带在所述报文的预留字段中发送给Slave端口；或者，所述接收超时系数由Slave端口侧通过预先配置。
优选的，所述接收超时系数由Slave端口侧通过预先配置，具体包括：
Slave端口侧启动一初始计时时长与接收PTP报文发送间隔相同的第一计时器，并将所述计时器的计时区间等分成预设数量的计时区间段；
统计每次接收到的所述PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段；
通过将所述初始计时时长与第一接收超时系数做乘积的方式得到所述第一计时器的计时时长，通过调整所述第一接收超时系数，使得调整后每次接收到的所述PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段的浮动范围位于指定的计时区间段内；
将调整后的第一接收超时系数反馈给操作人员，以便所述操作人员确定在Slave端口侧为所述PTP报文配置的接收报文超时系数。
优选的，方法还包括：Slave端口获取到所述PTP报文后，记录并分析所述PTP报文发送时戳间隔是否超过门限值；
若超过门限值，则发送消息给Master端口调整第一指定发送间隔直到报文发送时戳满足小于门限值。
优选的，所述接收超时系数通过携带在所述报文的预留字段中发送给Slave端口，具体包括：
所述超时系数携带在Sync报文中的TLV字段，发送给所述Slave端口。
优选的，所述报文类型包括Sync报文、Follow up报文、Delay_req报文和Delay_resp报文中的一种或者多种。
优选的，若在一轮计时器计时时长内未检测到相应报文类型的报文数据，则触发丢包告警，并进行告警分析，具体包括：
根据相应类型报文的ID号，确认计时器上一次所接收到的报文的ID号和当前计时器所接收的一个或者多个报文的ID号是否连续；
若确认结果为非连续，则确认丢包告警，并在日志中记录有报文丢失事件；
若确认结果为连续，则确认丢包告警，并在日志中记录有接收报文超时事件；
若计时器未再启动，则确认丢包告警同时表明本端口未再收到该报文。
优选的，触发所述丢包告警之后，还包括通过接收超时系数的动态自动生成过程，更新报文发送间隔参数和/或接收超时系数，具体的：
Slave端口向Master端口发送携带第二标识值的请求报文；
所述Master端口在接收到所述请求报文后，根据所述第二标识值确定Slave端口侧进入报文发送间隔参数和/或接收超时系数的调整过程；则Master端口按照第一指定发送间隔，向Slave端口发送PTP报文，并且，所述PTP报文中的预留字段被赋予第一标识值，以便Slave端口获取到相应携带第一标识值的PTP报文后，执行如下的报文发送间隔参数和/或接收超时系数生成过程：
Slave端口获取到所述PTP报文后，记录并分析所述PTP报文发送时戳间隔相比较所述第一指定发送间隔是否超过门限值；
若超过门限值，则发送消息给Master端口调整第一指定发送间隔直到报文发送时戳满足小于门限值；
Slave端口侧启动一初始计时时长与所述调整后第一指定发送间隔相同的第一计时器，并将所述计时器的计时区间等分成预设数量的计时区间段；
统计每次接收到的所述携带第一标识值的PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段；
通过将所述初始计时时长与接收超时系数做乘积的方式，通过调整所述第二接收超时系数来调整所述第一计时器的计时时长，使得调整后每次接收到的所述携带第一标识值的PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段的浮动范围，位于指定的计时区间段内；
将满足调整后每次接收到的所述PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段的浮动范围，位于指定的计时区间段内条件的第二接收超时系数反馈给操作人员，以便所述操作人员确定在Slave端口侧为所述PTP报文配置的接收报文超时系数。
第二方面，本发明还提供了一种PTP报文丢失检测分析装置，用于实现第一方面所述的PTP报文丢失检测分析方法，所述装置包括：
至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行第一方面所述的PTP报文丢失检测分析方法。
第三方面，本发明还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，用于完成第一方面所述的PTP报文丢失检测分析方法。
本发明对关联端口状态下每种类型的报文不同发送间隔，在计时器启动时自动获取报文类型用以更新计时器的状态，避免人为设置的低效和可能发生的误报。其中，尤其在端口转换以及计时器参数发生改变时进行更新，避免由于端口状态的变化而引起的误告警。本发明尤其适用于基于PTP协议时钟/时间同步的Sync报文、Follow_up报文、Delay_req报文或Delay_resp报文检测。
在本发明的主体思路下，还进一步提出了一种接收超时系数的计算方法，能够应对各种网络状况不稳定所带来的报文传输延时，使得整个计时器检测过程中，针对丢包的检测具备更高的准确度。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种PTP报文丢失检测分析方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种PTP报文丢失检测分析方法中接收超时系数的获取方法流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种PTP报文丢失检测分析方法中接收超时系数的获取方法流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种报文间隔与计时器计时时长关系示意图；
图5是本发明实施例提供的一种PTP报文丢失检测分析方法中报文类型关联数据存储结构示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种PTP报文丢失检测分析方法中报文类型关联数据存储结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种PTP报文丢失检测分析方法中报文类型关联数据与计时器关联关系示意图；
图8是本发明实施例提供的一种PTP报文丢失检测分析方法中的告警确认流程示意图；
图9是本发明实施例提供的一种PTP报文丢失检测分析方法中的告警后的接收超时系数更新流程示意图；
图10是本发明实施例提供的一种PTP报文丢失检测分析方法中的PTP端口状态转换示意图；
图11是本发明实施例提供的一种PTP报文丢失检测分析方法的检测逻辑流程示意图；
图12是本发明实施例提供的一种PTP报文丢失检测分析方法的检测逻辑流程示意图；
图13是本发明实施例提供的一种PTP报文丢失检测分析装置的结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明各实施例中，PTP端口的状态为Master状态时，相应的也被描述为Master端口；在PTP端口的状态为Slave状态时，相应的也被描述为Slave端口，依此类推。
在本发明各实施例中，并没有严格区分描述Master端口，以及包含有Master端口的终端主体(也被简称为Master端口侧)，但是，本领域技术人员在浏览到相应特征内容时，可以凭借上下文含义，直接理解到是Master端口还是Master端口侧，因此，并不存在相应的不清楚问题。类似的，还有Slave端口和Slave端口侧的表述。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1:
本发明实施例1提供了一种PTP报文丢失检测分析方法，其中，计时器启动时的触发时机，可以是在PTP端口初始后，根据BMC决策状态进行所述计时器的启动；或者，在PTP端口的状态发生转换后，需要进行所述计时器的启动或者终止；或者，Master端口向Slave端口发送报文发送间隔参数(也被简称为报文发送间隔)和/或接收超时系数更新请求后，Slave端口需要进行所述计时器的启动；其中，PTP端口的状态包括Disable状态、Listening状态、Master状态、Slave状态和Passive状态中的一种或者多种。如图1所示，在计时器启动时，方法包括：
在步骤201中，获取当前的报文类型。
主时钟的Master端口向从时钟的Slave端口发送的PTP报文主要包括Sync报文、Delay_resp报文；从时钟的Slave端口向主时钟的Master端口发送的PTP报文主要包括Delay_req报文。当主时钟的Master端口支持二步模式传送时，Sync报文的时戳可以通过另外的Follow_up报文传送。
在PTP协议中，PTP报文的发送间隔是可以配置的。在实际应用中，一般Sync报文和Follow_up报文的报文速率一致，例如配置范围为2秒一个到每秒256个。一般Delay_resp报文和Delay_req报文的发送速率应保持一致，例如配置范围为16秒一个到每秒16个。Sync报文和Delay_req报文的发送频率可以通过Sync报文和Delay_resp报文中的发送间隔Message Interval字节体现。由于Follow_up报文和Delay_resp报文的发包速率需要分别于Sync报文和Delay_req报文的发包速率一致，因此也可以被获取。
因此，本发明实施例中所涉及的所述报文类型包括但不限于Sync报文、Follow up报文、Delay_req报文和Delay_resp报文中的一种或者多种。同时，也适用于当前PTP协议版本以及未来PTP协议版本中的其他PTP报文。
在步骤202中，根据所述报文类型，获取与所述报文类型对应的计时时长。
在本发明实施例中，提供了一种与现有标准具有高兼容性的计时时长的获取方法，例如：PTP端口包括Master端口发来的报文中的Message Interval字节获取Sync报文和Delay_resp报文的发送间隔信息，以及接收超时系数N可以得到检测不同报文的报文丢失检测时间周期Receipt_timeout(即计时时长)，该接收超时系数可选的为正整数(其中，若是预先由操作人员设置的情况，通常取正整数为多；若是采用本发明实施例后续的动态自主生成方法的，则不限定为整数)。Receipt_timeout的取值如下：
Receipt_timeout＝N×Message Interval
在本发明实施例实现过程中，对于接收超时系数N的获取，也提供了至少两种方式；
方式一是由Master端口侧进行设定，而其方法便是采用Sync报文中的预留字段携带相应接收超时系数N，并发送给Slave端口。例如，利用Sync报文中的预留字段TLV来完成。
方式二是由Slave端口侧通过预先配置或者动态自主生成。其中，方式二也将在本发明实施例后续展开的方案实现中具体陈述，在此不多赘述。
在步骤203中，根据所述计时时长，启动相应报文丢失检测的计时器；若在一轮计时器计时时长内未检测到相应报文类型的报文数据，则触发丢包告警和/或告警分析。
在实现过程中，一旦一轮计时器计时时长内，收到有相应报文的话，计时器便会重置，进行新一轮的计时过程。并且，根据Slave端口的所连接的未来标准可能衍生出的报文类型数量的不同，对于同一Slave端口侧而言，其同一时间运行的计时器的数量通常可以是多个并行进行。其中，多个计时器并行计时的过程，也将在本发明后续具体实施方式中展开描述。
本发明实施例对关联端口状态下每种类型的报文不同发送间隔，在计时器启动时自动获取报文类型用以更新计时器的状态，避免人为设置的低效和可能发生的误报。其中，尤其在端口转换以及计时器参数发生改变时进行更新，避免由于端口状态的变化而引起的误告警。本发明尤其适用于基于PTP协议时钟/时间同步的Sync报文、Follow_up报文、Delay_req报文或Delay_resp报文检测。
在具体实现过程中，依据PTP协议的最佳主时钟(Best Master Clock Algorithm，简写为：BMC)算法，相应算法中的时钟源、组网或网络配置的变化、PTP端口的状态是可以转换的。其中，PTP状态主要包括Disable状态，Listening状态，Master状态，Slave状态以及Passive状态。当状态发生变化时，端口间发送的报文状态会发生变化。例如从Slave的状态转换为Passive状态。此时Passive状态端口将不再接收Sync以及Delay_resp报文。此时用于检测不同报文丢失的检测计时器需要进行更新。
因此，结合本发明实施例，需要指出的是，上述的计时器的启动的含义既可以是初次启动，也可以是重新启动。所述在PTP端口的状态发生转换后，需要进行所述计时器的启动或者终止，具体包括：
当PTP端口状态由Master状态转变为Passive(Master)状态或由Passive(Master)状态转变为Master状态时，重启计时器；此时的计时器是所述Master端口侧的。
当PTP端口状态由Slave状态转变为Passive(Slave)状态或由Passive(Slave)状态转变为Slave状态时，重启计时器；此时的计时器是所述Slave端口侧的。
当PTP端口状态由Master或处于Passive(Master)状态转变为Passive状态，终结计时器；
当PTP端口状态由Slave或处于Passive(Slave)状态转变为Passive状态，终结计时器；
当PTP端口状态由Passive状态转变为Master或处于Passive(Master)状态，重启计时器；
当PTP端口状态由Passive状态转变为Slave或处于Passive(Slave)状态时，重启计时器；
当PTP端口状态由Master或处于Passive(Master)状态转变为Listening或Disable状态时，终结计时器；
当PTP端口状态由Slave或处于Passive(Slave)状态转变为Listening或Disable状态时，终结计时器。
针对上面方案描述所出现的各状态，逐一给予解释如下：PTP端口状态主要包括Disable状态，Master状态，Slave状态，Passive以及Listening状态。主时钟Master状态的端口和对端的Slave状态端口交换PTP报文，通过报文的时戳信息计算出从时钟的时间差信息。Listening状态的端口为当PTP端口初始化后的监听状态，将不与对端端口交换除Announce外的PTP报文。Passive状态的端口为防止链路成环的阻塞状态，该状态下的端口将不与对端交换除Announce外的PTP报文，但是带检测功能的Passive的端口可以继续收发PTP报文，但仅用于误差性能检测，不用于调整从时钟误差值。此时处于检测状态的Passive状态可以发送Master端口的报文简称检测状态的Passive(Master)状态,处于检测状态的Passive状态可以发送Slave端口的报文简称检测状态的Passive(Slave)状态。Disable状态为不使能状态，该端口状态下不收发任何PTP报文，同时不运行BMC协议。
结合本发明实施例，对于所述接收超时系数由Slave端口侧通过预先配置还提供了一种优选的实现方案，如图2所示，具体包括：
在步骤301中，Slave端口侧启动一初始计时时长与接收PTP报文发送间隔相同的第一计时器，并将所述计时器的计时区间等分成预设数量的计时区间段。
其中，所述PTP报文包括但不局限于上述的Sync报文、Follow up报文或者Delay_resp报文，还可以是PTP协议中的其它PTP报文。
在本发明各实施例中，其描述的限定词“第一”仅仅是为了相应场景下对象描述方便，用于与其它同名称对象进行区别，并不具备特殊的限定意义。
在步骤302中，统计每次接收到的所述PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段。
在步骤303中，通过将所述初始计时时长与第一接收超时系数做乘积的方式得到所述第一计时器的计时时长，通过调整所述第一接收超时系数，使得调整后每次接收到的所述PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段的浮动范围，位于指定的计时区间段内。
在步骤304中，将调整后的第一接收超时系数反馈给操作人员，以便所述操作人员确定在Slave端口侧为所述PTP报文配置的接收报文超时系数。
在执行上述步骤301-304用于计算得到第一接收超时系数过程中，考虑到实际情况中，Master端口所发送的PTP报文发送间隔，与其实际发送PTP报文的时间间隔上可能是不一致的，例如：因为Master端口侧的计算资源占用过多，造成其无法按照所述PTP报文发送间隔完成相应的PTP报文的发送，这样会造成Slave端口侧完成上述步骤301-304时出现偏差，因此，为了改善上述问题的发生，在执行所述步骤301-304之前，优选的方法还包括：
Slave端口获取到所述PTP报文后，记录并分析所述PTP报文发送时戳间隔是否超过门限值(例如在PTP报文发送间隔基础上上调10％-20％幅度，作为所述门限)；若超过门限值，则发送消息给Master端口调整第一指定发送间隔直到报文发送时戳满足小于门限值。其中，所述PTP报文发送时戳会被携带在PTP报文之中，可以被Slave端侧获取和完成相应PTP报文发送时戳间隔的计算。
基于本发明实施例的在具体使用场景中的考虑，对于其维护的报文类型、发送间隔，以及接收超时系数，提供了分别如图5所示的数据存储格式。需要指出的，图5所示的，仅仅是为了表现数据内容方便而呈现的结构，在具体实现过程中，根据存储的结构的不同，如图5所示的数组也可表现为如图6所示的表格形式，在此，对其存储数据结构不做特殊限定。通过图6可以进一步明确，即便对于同一Slave端口侧，其接收的报文类型可以是多个，在这样的复杂实现环境下，更能体现本发明实施例实现过程中的自主性，及时响应的显著效果。
根据图5所示的数据存储结构，相应的计时器和计时时长的关联关系，可以通过图7进一步展示，在图7中，对应不同报文类型的计时器，被称呼为“报文1计时器”、“报文n计时器”，而相应的计时时长也被称呼为“丢失检测时间间隔1”、“丢失检测时间间隔n”，图7中的箭头表明其之间的逻辑关系，而丢失检测时间间隔1因为是通过发送间隔1和接收超时系数1求积得到，因此，在图7中表现为后两者以箭头指向方式与前者建立关联联系。
实施例2：
图3本发明实施例提供了一种针对接收超时系数由Slave端口侧通过动态自主生成的方法，相应的动态自主生成的接收超时系数可以应用于实施例1中相关方案过程，如图3所示，具体包括：
在步骤401中，按照第一指定发送间隔，向Slave端口发送PTP报文(例如Sync报文)，并且，所述PTP报文中的预留字段被赋予第一标识值，以便Slave端口获取到相应携带第一标识值的PTP报文后，执行如下的接收超时系数生成过程。
其中，第一指定发送间隔可以是历史上的各类型发包间隔中的任一参数值。为了提高接收超时系数的生成效率，优选的是采用历史上的各发报间隔中参数值较小的作为所述第一指定发送间隔。
在步骤402中，Slave端口侧启动一初始计时时长与所述第一指定发送间隔相同的第一计时器，并将所述计时器的计时区间等分成预设数量的计时区间段。
其中，可选的将计时区间等分成10个计时区间段，如图4所示，其中，计时器的计时区间被均分成了10段，相应计时器的启示时间为接收到报文的时间节点。
在步骤403中，统计每次接收到的所述携带第一标识值的PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段。其中，所述第一标识值可以是Master端口侧和Slave端口侧协商好的任一与PTP协议不冲突的字符或者字符串。
如图4所示，接收下一报文的时间节点位于第一计时器中的第7计时区间段和第8计时区间段之间；其中，图4中的接收超时系数表现为2，即计时器的计时时长＝2*报文间隔。
在步骤404中，通过将所述初始计时时长与接收超时系数做乘积的方式，调整所述第一计时器的计时时长，使得调整后每次接收到的所述携带第一标识值的PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段的浮动范围，位于指定的计时区间段内。
其中，所述指定的计时区间段内，通常以两侧盈余20％时长为优，例如图4所示的等分成10个计时区间段为例，位于第3计时区间段-第8计时区间段为适合。上述参数仅仅是适宜性的表述，实际的指定的计时区间段内的精确取值，则可以根据实际情况进行调整，在此不做赘述。
上述步骤401-404所提出的接收超时系数获得方法，能够应对各种网络状况不稳定所带来的报文传输延时，使得整个计时器检测过程中，针对丢包的检测具备更高的准确度。在具体实现过程中，接收超时系数设置的过大，则会造成丢包检测精度降低，而其设置的过小，则会造成误报概率大大增加。本发明上述实施例所提出的方法，能够有效的改善这种尴尬情况。
在上述通过步骤401-404实现接收超时系数自主生成过程中，进一步考虑可能发生的，执行步骤401-404过程中，临时网络稳定极具下降，此时计算出的接收超时系数可能远程常规理论值，因此，结合本发明实施例还存在一种优选的实现方式，通过设定一门限阈值，若当前一轮计算得到的接收超时系数大于所述门限阈值，则做放弃处理。在具体实现过程中，步骤401-404仅表现一次有效的接收超时系数的计算过程，而进一步考虑到网络稳定的影响，优选的实现方式中，是采用大数据求均值的方式得到的接收超时系数，其适用性会更理想。
在具体实现上述步骤401-404过程中，还需要进一步考虑，其中接收到报文的ID号是否是连续的，上述步骤401-404的分析仅适用于接收到的报文ID号是前后有承接关系的(其中“连续”为所述承接关系的一种表现形式)情况下，进行分析；一旦其中的发生承接ID号的报文丢失，则相应轮的接收超时系数自主生成过程需要跳过。
然而，在具体实现过程中，也不排除在通过上述步骤401-404动态自主生成接收超时系数时，网络相比较正常报文传输网络情况而言，表现出不一样的紊乱性，此时，由步骤401-404得出的接收超时系数则更多表现出供操作人员人为设置Slave端口侧的接收报文超时系数的参考依据。因此，在本发明实施例中还保护上述的半自主半人工的设置方式。
在可选的方案中，所述步骤401-404的实现过程，还可以是基于PTP协议中现有的PTP报文完成，而所述“PTP报文中的预留字段被赋予第一标识值”的功能特性可以是通过PTP报文的ID号来实现，其他过程仍然与所述步骤401-404一致，在此不做赘述。
在本发明实施例实现过程中，同样可以借鉴实施例1中所阐述的优选方案，在执行步骤401-404之前进行，具体的：Slave端口获取到所述PTP报文后，记录并分析所述PTP报文发送时戳间隔是否超过门限值(例如在PTP报文发送间隔基础上上调10％-20％幅度，作为所述门限)；若超过门限值，则发送消息给Master端口调整第一指定发送间隔直到报文发送时戳满足小于门限值。其中，所述PTP报文发送时戳会被携带在PTP报文之中，可以被Slave端侧获取和完成相应PTP报文发送时戳间隔的计算。
在本发明实施例实现过程中，若在执行步骤401-404过程中，就没收到报文则直接上报报文丢失报警。例如：进入步骤401-404过程后，若超过3*报文发送间隔时间还未收到报文，则触发丢包报警。
实施例3：
在本发明实施例1中给予了相应包含多种报文类型，且不同报文类型对应有不同的发包间隔，甚至于同一报文类型在同步情况下(例如Master端口侧的计算资源较为紧张，无法分配足够的资源给当前报文类型生成和发报使用)也可能发生发包间隔调整等情况下丢包告警的实现方法。并且，实施例1还在优选方案中展示了如何能够动态自主生成接收超时系数的解决方案。本发明实施例2则是在实施例1方案基础上，从超时告警层面进一步提出的改进方案。
相比较实施例1中步骤203的触发丢包告警，本发明实施例中还引入了丢包告警分析过程。这是因为本发明实施例进一步考虑了在进行接收超时系数设定时，若是采用人为设定，那么很有可能因为设定值与当前网络状态不匹配，造成计时器计时时长内没有接收到有效的报文，而实际情况则是计时时长之后其实又能接收到本该在所述计时时长内接收到的报文。而本发明实施例就是为了应对这种情况发生而提出的解决思路。
如图8所示，相应的实施例1中的步骤203具体可实现为：
在步骤501中，若在一轮计时器计时时长内未检测到相应报文类型的报文数据，则触发丢包告警，并进行告警分析。
在步骤502中，根据相应类型报文的ID号，确认计时器上一次所接收到的报文的ID号和当前计时器所接收的一个或者多个报文的ID号是否连续。
在步骤503中，若确认结果为非连续，则确认丢包告警，并在日志中记录有报文丢失事件。
在步骤504中，若确认结果为连续，则确认丢包告警，并在日志中记录有接收报文超时事件。
在步骤505中，若计时器未再启动，则确认丢包告警同时表明本端口未再收到该报文。
本发明实施例能够进一步排除因为传输网络延时造成的计时器超时问题，避免了一味只参考计时器自身计时超时，便判断丢包可能带来的误操作情况。还需要说明的是，在具体实现过程中，不同应用场景所关注的中心是不同的，例如：对于就关注一个计时时长内是否接收到相应类型报文，作为丢包告警的严格判断标准，则相应的步骤504便会被执行为：若确认结果为连续，触发丢包告警，并在日志中记录所述丢包告警分析结果；此时，步骤501-504的意义在于，为后续分析网络状态提供了进一步的依据。但是，对于就关注一个计时时长内是否接收到相应类型报文，并且要确认是真正发生丢包才触发丢包告警的判断标准，则相应的步骤504便会被执行为：若确认结果为连续，则上报接收报文超时事件；进一步的，还可以通过接收超时系数的动态自动生成过程，更新接收超时系数，来改善相应的计时器的有效性。
进一步的，可以参考本发明实施例1中的相应自主生成接收超时系数的方法，在本发明实施例中，上述步骤504中还包括，通过接收超时系数的动态自动生成过程，更新接收超时系数，如图9所示，具体可实现为：
在步骤601中，Slave端口向Master端口发送携带第二标识值的请求报文。其中，所述第二标识值可以是Master端口侧和Slave端口侧协商好的任一与PTP协议不冲突的字符或者字符串。
在步骤602中，所述Master端口在接收到所述请求报文后，根据所述第二标识值确定Slave端口侧进入报文发送间隔参数和/或接收超时系数的动态自动生成过程；则Master端口按照第一指定发送间隔，向Slave端口发送PTP报文(包括但不限于Sync报文、Followup报文等等)，并且，所述PTP报文中的预留字段被赋予第一标识值，以便Slave端口获取到相应携带第一标识值的PTP报文后，执行如下的报文发送间隔参数和/或接收超时系数生成过程。
在步骤603中，Slave端口获取到所述PTP报文后，记录并分析所述PTP报文发送时戳间隔相比较所述第一指定发送间隔是否超过门限值。
在步骤604中，若超过门限值，则发送消息给Master端口调整第一指定发送间隔直到报文发送时戳满足小于门限值。
在步骤605中，Slave端口侧启动一初始计时时长与所述第一指定发送间隔相同的第一计时器，并将所述计时器的计时区间等分成预设数量的计时区间段。
在步骤606中，统计每次接收到的所述携带第一标识值的PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段。
在步骤607中，通过将所述初始计时时长与接收超时系数做乘积的方式，通过调整所述第二接收超时系数来调整所述第一计时器的计时时长，使得调整后每次接收到的所述携带第一标识值的PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段的浮动范围，位于指定的计时区间段内。
在步骤608中，将满足调整后每次接收到的所述PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段的浮动范围，位于指定的计时区间段内条件的第二接收超时系数反馈给操作人员，以便所述操作人员确定在Slave端口侧为所述PTP报文配置的接收报文超时系数。
通过本发明实施例，可以有效的判断造成丢包的原因，并通过报文发送间隔参数和/或接收超时系数生成过程自动的根据传输设备及网络业务流量和稳定性造成的丢包或报文接收超时设置合理的计时时间。
需要指出的是，本发明实施例中上述步骤605-608的过程是对应于上述步骤301-304来实现的，而具体操作过程中，同样可以采用步骤401-404的自动化过程来实现，在此不再赘述。
在本发明实施例1中提出的自主生成接收超时系数，多指代的是计时器启动时，而本发明实施例中提出的自主生成接收超时系数则是在发生计时器告警的情况下。而作为本发明可行方案之一，还可以是在Master端口与Slave端口在正常传输过程中，也可以并行的运行例如图3或者图9的接收超时系数的生成过程，并以此作为更新计时器计时时长的依据，从而提高整个PTP报文丢失检测分析方法对于网络状态适应的鲁棒性。
实施例4：
本发明实施例，将对实施例1中所展示的PTP端口状态转换做当前标准环境下，更为详见的展示，如图10所示，S代表计时器开始；R代表计时器重启；T代表计时器终结；N代表计时器不开启；E代表计时器已计满到报文丢失检测时间周期值并触发告警机制。
PTP端口状态主要包括Disable状态，Master状态，Slave状态，Passive以及Listening状态。主时钟Master状态的端口和对端的Slave状态端口交换PTP报文，通过报文的时戳信息计算出从时钟的时间差信息。Listening状态的端口为当PTP端口在进行BMC算法时的等待状态，将不与对端端口交换除Announce外的PTP报文。Passive状态的端口为防止链路成环的阻塞状态，该状态下的端口将不与对端交换除Announce外的PTP报文，但是带检测功能的Passive的端口可以继续收发PTP报文，但仅用于误差性能检测，不用于调整从时钟误差值。此时处于检测状态的Passive状态可以发送Master端口的报文简称检测状态的Passive(Master)状态,处于检测状态的Passive状态可以发送Slave端口的报文简称检测状态的Passive(Slave)状态。Disable状态为不使能状态，该端口状态下不收发任何PTP报文，同时不运行BMC协议。
当端口状态变化时，计时器的状态应满足以下状态决策机制，如图10所示：
当PTP端口处于Disable状态时，存储数据(如图5或图6所示)不更新同时计时器不开启。
当PTP端口初始化经过Listening状态后，由BMC算法决策出端口状态为继续Listening或Passive状态时，存储数据不更新同时计时器不开启。由BMC算法决策出端口状态为Master状态或处于检测状态的Passive状态可以发送Msater端口的报文时，该端口将更新存储数据的信息，包括收到的报文类型Delay_req以及Delay_req的发包间隔。Delay_req计时器中的丢失检测时间间隔将根据该发包间隔和报文超时系数得到。同时该端口开始Delay_req计时器。由BMC算法决策出端口状态为Slave状态或带检测状态的Passive状态可以发送Slave端口的报文，该端口将更新存储数据的信息包括所收到报文类型和各报文的发送间隔同时更新各报文计时器的丢失检测时间间隔并开启计时器。其中带检测功能的阻塞的端口可以继续收发PTP报文，但仅用于误差性能检测，不用于调整从时钟误差值。
当组网模式，时间源信息发生变化或网络配置发生变化时，会导致PTP端口的状态发生变化，存储数据的信息及计时器的动作也应随之改变。
当PTP端口状态由Master状态转变为检测状态的Passive(master)状态或由检测状态的Passive(master)状态转变为Master状态时，判断接收到的各报文发送间隔信息和报文超时系数是否有更新，如有则更新存储数据及报文丢失检测时间间隔，同时重启计时器(此时的计时器是Master端口侧的)。
当PTP端口状态由Slave状态转变为检测状态的Passive(Slave)状态或由检测状态的Passive(Slave)状态转变为Slave状态时，判断接收到的各报文发送间隔信息和报文超时系数是否有更新，如有则更新存储数据及报文丢失检测时间间隔，同时重启计时器(此时的计时器是Slave端口侧的)。
当PTP端口状态由Master或处于检测状态的Passive(master)状态转变为Passive状态，该端口将清除存储数据内容并终结计时器。当PTP端口状态由Slave或处于检测状态的Passive(Slave)状态转变为Passive状态，该端口将清除存储数据内容并终结计时器。
当PTP端口状态由Passive状态转变为Master，处于检测状态的Passive(master)状态；Slave或处于检测状态的Passive(Slave)状态时，更新存储数据及报文丢失检测时间间隔，同时重启计时器。
当PTP端口状态由Master，处于检测状态的Passive(master)状态；Slave或处于检测状态的Passive(Slave)状态时转变为Listening或Disable状态时，清除存储数据并终结计时器。
实施例5：
本发明实施例通过一具体的逻辑流程，分析计时器开启或重启后，PTP端口的计时器状态和计时器的报文丢失检测时间间隔的更新，以及告警机制状态应满足以下流程，如图11所示所示是超时系数在发送端配置。
当计时器运行后(开启或重启状态后)，接收端口会判断是否收到新的报文。
如果收到新的报文，会清除已有的该报文告警并重启计时器(此处是想说明，若发生计时器超时告警的同时，又接收到新的报文，此时的告警不能影响后续正常报文的接收过程，因此，优选的是在日志中记录当前的报文告警，并进行后续的报文计时器计时过程；并且，清除告警的前提是接收到新的报文，否则可能会在清楚告警后，紧接着又发生连续告警的恶性循环)。同时当新报文的报文发送间隔和报文超时系数有更新时(此处报文超时系数更新可以是由上述实施例2中步骤501-步骤505过程得到)，则同步更新存储数据和计时器的检测间隔。
如果没有收到新的报文则判断当前的端口状态是否有改变，当没有改变时根据计时器是否已计满进行告警直到接收到新的报文才重启计时器。当计时器的状态改变为终结状态则结束计时器并清除告警，当计时器的状态改变为重启时则重新运行该流程。
实施例6：
本发明实施例通过一具体的逻辑流程，分析当计时器运行后(开启或重启状态后)，接收端口会判断是否收到新的报文过程。如图12所示，是超时系数在接收端配置过程，包括：
如果收到新的报文，会清除已有的该报文告警并重启计时器。同时当新报文的报文发送间隔有更新时，则同步更新存储数据和计时器的检测间隔。
如果没有收到新的报文则判断当前的端口所配置的报文超时系数是否有更新，如有更新则同步更新计时器的检测间隔并重启计时器。当超时系数没有更新时，则判断当前的端口状态是否有改变，当没有改变时根据计时器是否已计满进行告警，直到接收到新的报文才重启计时器。当计时器的状态改变为终结状态则结束计时器并清除告警，当计时器的状态改变为重启时则重新运行该流程。
实施例7：
如图13所示，是本发明实施例的PTP报文丢失检测分析装置的架构示意图。本实施例的PTP报文丢失检测分析装置包括一个或多个处理器21以及存储器22。其中，图13中以一个处理器21为例。
处理器21和存储器22可以通过总线或者其他方式连接，图13中以通过总线连接为例。
存储器22作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序和非易失性计算机可执行程序，如实施例1中的PTP报文丢失检测分析方法。处理器21通过运行存储在存储器22中的非易失性软件程序和指令，从而执行PTP报文丢失检测分析方法。
存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器22可选包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述程序指令/模块存储在所述存储器22中，当被所述一个或者多个处理器21执行时，执行上述实施例1中的PTP报文丢失检测分析方法，例如，执行以上描述的图1、图2、图3、图8、图9、图11和图12所示的各个步骤。
值得说明的是，上述装置和系统内的模块、单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明的处理方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PTP报文丢失检测分析方法，其特征在于，根据PTP端口状态，对计时器启动时，方法包括：
获取当前的报文类型；
根据所述报文类型，获取与所述报文类型对应的计时时长；
根据所述计时时长，启动相应报文丢失检测的计时器；在PTP端口的状态发生转换后，需要进行所述计时器的重启或终结，若在一轮计时器计时时长内未检测到相应报文类型的报文数据，则触发丢包告警和/或告警分析；其中，在计时时长内，检测PTP端口的状态。
2.根据权利要求1所述的PTP报文丢失检测分析方法，其特征在于，所述计时器启动的触发方式，包括：
在PTP端口初始启动工作时，需要进行所述计时器的启动；或者，
在PTP端口的状态发生转换后，需要进行所述计时器的启动或者终止；或者，
Master端口向Slave端口发送报文发送间隔参数和/或接收超时系数更新请求后，Slave端口需要进行所述计时器的启动；
其中，PTP端口的状态包括Disable状态、Listening状态、Master状态、Slave状态和Passive状态中的一种或者多种。
3.根据权利要求2所述的PTP报文丢失检测分析方法，其特征在于，所述在PTP端口的状态发生转换后，需要进行所述计时器的启动或者终止，具体包括：
当PTP端口状态由Master状态转变为Passive(Master)状态或由Passive(Master)状态转变为Master状态时，重启计时器；
当PTP端口状态由Slave状态转变为Passive(Slave)状态或由Passive(Slave)状态转变为Slave状态时，重启计时器；
当PTP端口状态由Master或处于Passive(Master)状态转变为Passive状态，终结计时器；
当PTP端口状态由Slave或处于Passive(Slave)状态转变为Passive状态，终结计时器；
当PTP端口状态由Passive状态转变为Master或处于Passive(Master)状态，重启计时器；
当PTP端口状态由Passive状态转变为Slave或处于Passive(Slave)状态时，重启计时器；
当PTP端口状态由Master或处于Passive(Master)状态转变为Listening或Disable状态时，终结计时器；
当PTP端口状态由Slave或处于Passive(Slave)状态转变为Listening或Disable状态时，终结计时器。
4.根据权利要求1所述的PTP报文丢失检测分析方法，其特征在于，所述计时时长由报文发送间隔参数和接收超时系数求积计算得到；
其中，报文发送间隔参数携带在报文MessageInterval消息字段中；
所述接收超时系数通过携带在所述报文的预留字段中发送给Slave端口；或者，所述接收超时系数由Slave端口侧通过预先配置。
5.根据权利要求4所述的PTP报文丢失检测分析方法，其特征在于，所述接收超时系数由Slave端口侧通过预先配置，具体包括：
Slave端口侧启动一初始计时时长与接收PTP报文发送间隔相同的第一计时器，并将所述计时器的计时区间等分成预设数量的计时区间段；
统计每次接收到的所述PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段；
通过将所述初始计时时长与第一接收超时系数做乘积的方式得到所述第一计时器的计时时长，通过调整所述第一接收超时系数，使得调整后每次接收到的所述PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段的浮动范围位于指定的计时区间段内；
将调整后的第一接收超时系数反馈给操作人员，以便所述操作人员确定在Slave端口侧为所述PTP报文配置的接收报文超时系数。
6.根据权利要求5所述的PTP报文丢失检测分析方法，其特征在于，方法还包括：
Slave端口获取到所述PTP报文后，记录并分析所述PTP报文发送时戳间隔是否超过门限值；
若超过门限值，则发送消息给Master端口调整第一指定发送间隔直到报文发送时戳满足小于门限值。
7.根据权利要求4所述的PTP报文丢失检测分析方法，其特征在于，所述接收超时系数通过携带在所述报文的预留字段中发送给Slave端口，具体包括：
所述超时系数携带在Sync报文中的TLV字段，发送给所述Slave端口。
8.根据权利要求1-6任一所述的PTP报文丢失检测分析方法，其特征在于，若在一轮计时器计时时长内未检测到相应报文类型的报文数据，则触发丢包告警，并进行告警分析，具体包括：
根据相应类型报文的ID号，确认计时器上一次所接收到的报文的ID号和当前计时器所接收的一个或者多个报文的ID号是否连续；
若确认结果为非连续，则确认丢包告警，并在日志中记录有报文丢失事件；
若确认结果为连续，则确认丢包告警，并在日志中记录有接收报文超时事件；
若计时器未再启动，则确认丢包告警同时表明本端口未再收到该报文。
9.根据权利要求8所述的PTP报文丢失检测分析方法，其特征在于，在丢包告警之后，还包括通过接收超时系数的动态自动生成过程，更新报文发送间隔参数和/或接收超时系数，具体的：
Slave端口向Master端口发送携带第二标识值的请求报文；
所述Master端口在接收到所述请求报文后，根据所述第二标识值确定Slave端口侧进入报文发送间隔参数和/或接收超时系数的调整过程；则Master端口按照第一指定发送间隔，向Slave端口发送PTP报文，并且，所述PTP报文中的预留字段被赋予第一标识值，以便Slave端口获取到相应携带第一标识值的PTP报文后，执行如下的报文发送间隔参数和/或接收超时系数生成过程：
Slave端口获取到所述PTP报文后，记录并分析所述PTP报文发送时戳间隔相比较所述第一指定发送间隔是否超过门限值；
若超过门限值，则发送消息给Master端口调整第一指定发送间隔直到报文发送时戳满足小于门限值；
Slave端口侧启动一初始计时时长与所述调整后第一指定发送间隔相同的第一计时器，并将所述计时器的计时区间等分成预设数量的计时区间段；
统计每次接收到的所述携带第一标识值的PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段；
通过将所述初始计时时长与第二接收超时系数做乘积的方式，通过调整所述第二接收超时系数来调整所述第一计时器的计时时长，使得调整后每次接收到的所述携带第一标识值的PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段的浮动范围，位于指定的计时区间段内；
将满足调整后每次接收到的所述PTP报文，所处第一计时器中的计时区间段的浮动范围，位于指定的计时区间段内条件的第二接收超时系数反馈给操作人员，以便所述操作人员确定在Slave端口侧为所述PTP报文配置的接收报文超时系数。
10.一种PTP报文丢失检测分析装置，其特征在于，所述装置包括：
至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行权利要求1-9任一所述的PTP报文丢失检测分析方法。
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