CN114167829A - 一种时钟同步测试方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种时钟同步测试方法以及装置，提升分布式系统时钟同步测试的效率，以更好的保障分布式系统的正确运行。其中，方法包括:修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间，在时钟同步服务器的当前时间开始指定时长后，获取待测试设备的当前时间和时钟同步服务器的当前时间是否一致；获取待测试设备的输出信号，以判断待测试设备的输出信号是否异常。

Description

一种时钟同步测试方法以及装置

技术领域

本申请涉及工业控制技术领域，尤其涉及一种时钟同步测试方法以及装置。

背景技术

集散控制系统(distributed control system，DCS)是一种典型的分布式控制系统，各控制器通过控制网络协同完成对生产过程的监视与控制。

时钟同步是分布式系统的核心技术之一，通过时钟同步维护一个全局一致的物理或逻辑时钟，使系统中的消息、事件及各节点与时间有关的行为有一个全局一致的解释，即保证一个相同的观测参考点，以确保节点发送和接收消息在时间逻辑上具有正确的因果关系。如何提升分布式系统时钟同步的测试效率，以更好的保障分布式系统的正确运行是值得关注的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种时钟同步测试方法以及装置，可以提升分布式系统时钟同步的测试效率，更好的保障分布式系统的正确运行。

为达到上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请第一方面提供一种时钟同步测试方法，包括：

修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间，在时钟同步服务器的当前时间开始指定时长后，获取待测试设备的当前时间和时钟同步服务器的当前时间是否一致。

获取待测试设备的输出信号，以判断待测试设备的输出信号是否异常。

在第一方面的一种可能的实施方式中，该方法还包括：获取一个待测试设备内的事件顺序记录信号、不同待测试设备之间的SOE信号。基于一个待测试设备内的事件顺序记录信号、不同待测试设备之间的SOE信号，获取待测试设备的同步结果。

在第一方面的一种可能的实施方式中，修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间，包括：监测到满足第一条件时，修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间。

在第一方面的一种可能的实施方式中，第一条件包括时钟同步服务器的当前时间处于预设时间段内。

本申请第二方面提供一种时钟同步测试装置，其特征在于，包括：修改模块，用于修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间，在时钟同步服务器的当前时间开始第一时长后，通过第一获取模块获取待测试设备的当前时间和时钟同步服务器的当前时间是否一致。判断模块，用于获取待测试设备的输出信号，判断待测试设备的输出信号是否异常。

在第二方面的一种可能的实施方式中，还包括第二获取模块，第二获取模块，用于读取一个待测试设备内的事件顺序记录信号、不同待测试设备之间的SOE信号。第一获取模块，具体用于：基于一个待测试设备内的事件顺序记录信号、不同待测试设备之间的SOE信号，获取待测试设备的同步结果。

在第二方面的一种可能的实施方式中，修改模块，具体用于：监测到满足第一条件时，修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间。

在第二方面的一种可能的实施方式中，第一条件包括时钟同步服务器的当前时间处于预设时间段内。

本申请第三方面提供一种时钟同步测试装置，包括：存储器，用于存储计算机可读指令。还包括，与存储器耦合的处理器，用于执行存储器中的计算机可读指令从而执行如第一方面或第一方面任意一种可能的实施方式中所描述的方法。

本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一方面的方法。

本申请的第五方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述任一方面方法。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：可以修改时钟同步服务器和待测试设备的脚本/工具，以便可以根据需求随时修改时钟同步服务器当前的时间、待测试设备当前的时间、等待同步所需时长，以便于尽快查看待测试设备和时钟同步服务器的时间是否是同步的。在待测试设备和时钟同步服务器进行了时钟同步测试后，进一步的检测待测试设备的输出信号是否发生异常，以便尽快判断待检测设备是否能够正确运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种时钟同步测试方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种时钟同步测试方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种时钟同步系统的架构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种时钟同步测试装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种时钟同步测试装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种时钟同步测试方法以及装置，以提升分布式系统时钟同步的效率，更好的保障分布式系统的正确运行。

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“对应于”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了更好的理解本申请实施例提供的技术方案，下面首先对本申请实施例提供的方案的研究思路进行介绍：

在控制系统中，时钟同步是一项基础、重要的功能，通过时钟同步，将系统各部件的时间统一，保证各类记录、操作的时间一致性。在常规测试中，为手动操作：修改时钟同步服务器时间，等待时间同步周期的到来，然后查看待测试设备的时间和时钟同步服务器的偏差，以获取待测试设备的时间和时钟同步服务器的时间是否是同步的。这种方法至少存在以下缺陷：

(1)耗时，一般时钟同步时间规定为5分钟及以上，所以上述测试方案的过程需要等待。

(2)需要人工设置，不能无人值守，人工测试枯燥。

(3)人工不能准确的插入时间修改点，比如，不能准确的在多包时钟同步数据包的中间插入时间修改。

为了解决上述技术问题，申请人想到可以修改时钟同步服务器和待测试设备的脚本/工具，以便可以根据需求随时修改时钟同步服务器当前的时间、待测试设备当前的时间。在一个可能的实施方式中，还可以根据需求修改等待同步所需时长，以便于尽快查看待测试设备和时钟同步服务器的时间是否是同步的。此外，还可以在时钟同步服务器的脚本上进一步的注入不同的用例，通过该用例指示系统在固定时间自动的进行同步检测，比如指示在元旦或者周末自动检测待测试设备是否和同步服务器的时间是同步的，不需要人工参与，大大提升同步测试的效率。

此外，申请人经过大量真实时钟同步场景发现，在一些场景下，待测试设备和时钟同步服务器完成了时钟同步后，待测试设备的输出信号会发生异常，进而影响待测试设备，以及待测试设备上下游设备的正常运行。申请人发现了这一问题，并针对于这一问题，申请人在上述方案的基础上，进一步的想到，在待测试设备和时钟同步服务器进行了时钟同步测试后，还需要进一步的检测待测试设备的输出信号是否发生异常，以便尽快判断待检测设备是否能够正确运行。

基于上述研究思路，下面对本申请实施例提供的方案进行具体的介绍：

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种时钟同步测试方法的流程示意图。

如图1所示，本申请实施例提供的一种时钟同步测试方法，该测试方法可以适用于图3所示的时钟同步测试系统，该系统包括时钟同步服务器，以及待测试设备。本申请实施例有时也将待测试设备称为控制器或者控制站或者站点，他们表示相同的意思，以下对此不再重复赘述。

如图1所示，在本申请实施例提供的一种时钟同步测试方法，包括以下步骤：

101、修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间，在时钟同步服务器的当前时间开始指定时长后获取待测试设备的当前时间和时钟同步服务器的当前时间是否一致。

通过修改脚本修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间。其中，本申请实施例也将脚本称为工具，二者表示相同的意思。其中，工具可以部署在时钟同步服务器上或者部署在其他设备上。在一个可能的实施方式中，还可以根据通过修改脚本修改第一时长，第一时长用于表示等待时钟同步服务器和待测试设备同步的时长，即上文提到的等待同步所需时长。

本申请实施例允许用户根据需求来主动修改时钟同步服务器的当前时间、待测试设备的当前时间，在一个可能的实施方式中，还可以修改等待同步所所需的时长，以缩短时钟同步所需时间，提升时钟同步的效率。

在一个可能的实施方式中，还可以在脚本中注入不同的用例，比如加入不同的用例，以指示在元旦或者周末或者某个时间点/段(如某些特殊时间点：3：59：59、2021.12.31、闰年等)自动检测待测试设备是否和同步服务器的时间是同步的，通过这种方式不需要人工参与，自动进行时钟同步检测，大大提升同步测试的效率。此外，需要说明的是，本申请实施例对采用何种方式添加用例并不进行限定，示例性的，可以直接用代码的方式写在脚本中，比如写为一个时间列表，由代码调用或者将上述代码中的时间列表写在文件中(如excel中)，由脚本去读取，使用。通过这样的方式，对手工测试人员的要求会小很多，只需按格式在文档中写时间即可。

由于通常需要同步服务器和待测试设备之间传输多个同步服务数据包，以实现高精度时钟同步，所以在一个可能的实施方式中，可以通过工具监测时钟同步服务数据包，在多包数据包中的任意两个数据包的传输时间间隔中间，修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间，以使工具在时钟同步服务器的当前时间开始第一时长后，获取待测试设备的当前时间和时钟同步服务器的当前时间是否一致。

102、获取待测试设备的输出信号，以判断待测试设备的输出信号是否异常。

上文研究思路中介绍到，申请人经过大量真实时钟同步场景发现，在一些场景下，待测试设备和时钟同步服务器完成了时钟同步后，待测试设备的输出信号会发生跳变，进而影响待测试设备，以及待测试设备上下游设备的正常运行。基于这一问题，本申请实施例提供的方案，再进行了时钟同步检测后，还需要判断待测试设备的输出信号是否异常。其中，判断待测试设备的输出信号是否异常可以有多种方式，比如在一个可能的实施方式中，可以判断待测试设备的输出信号是否发生跳变，再比如，可以判断与时间相关的功能是否异常，比如实时响应功能是否异常、定时器相关功能是否异常等等。具体的，长时间定时的定时器,在控制器时间发生变化时,是否会发生跳变，回退，前进等。查看控制器被时钟同步服务器同步为其它时间后，相应时间相关功能是否会发生跳变、回退等。需要说明的是，在整个时钟同步前、进行中、后，持续自动观测待测试设备的输出信号是否异常。

在一个可能的实施方式中，还可以进一步获取待测试设备的输入信号，以判断待测试设备的输入信号是否异常。

在一个可能的实施方式中，为了达到更高的精度的测试效果，通过工具读取一个待测试设备内的事件顺序记录(sequence of event，SOE)信号、不同待测试设备之间的SOE信号，以获取待测试设备的同步结果，具体的，根据SOE信号对比一个待测试设备内，以及不同待测试设备之间的时间同步结果。为了更好的理解这一实施方式，先对SOE信号进行介绍：

SOE信号通常代表事件过程或设备的事故状态，其记录的结果主要用于事故原因分析，尤其是对各事件先后顺序的分析，因此与一般的开关量测量相比，SOE模块不仅要能够测量事件的发生，还要精确地反映出事件达到的先后顺序。SOE信号实际仍是一种开关量信号(只有2个状态：ON、OFF)。SOE测量到每一个信号状态的变化后，还同步记录信号状态变化的时间，将每一个事件的产生和消失记录都打上“时间戳”，然后一并发送给控制器进行处理，并保存到SOE的历史记录中。

由于系统中一般都有多块SOE模块(本申请有时也称之为SOE卡)，并且可能分布在不同的过程控制站中，因此，为了保证事件时间记录的准确性，需要系统内所有SOE模块都保持严格的时钟同步。时钟同步误差会对事件记录的时间值差产生直接的影响。

参见图2，高精度SOE信号源向多个SOE模块发送高精度同步或者异步脉冲信号。工具读取站内SOE信号精度、站间SOE信号精度来确定时钟同步的结果。在一个可能的实施方式中，采用多路可编程脉冲发生器，将各被测通道分别接入到发生器的各个输出通道，由发生器产生一组路间间隔为0s的脉冲，采用这种方法时应保证脉冲发生器通道输出的时间间隔误差应低于时钟同步误差的1/10～1/5。

如图3所示，为本申请实施例提供的一种时钟同步系统的架构示意图。如图3所示，该系统中可能包括一个或者多个时钟同步服务器，并且其中一个时钟同步服务器作为主时钟同步服务器，其他时钟同步服务器作为备选时钟同步服务器，当主同步服务器无法提供正常工作，比如出现故障时，由备选时钟同步服务器顶替主同步服务器工作，应当理解，系统中只有一个主同步服务器。此外，系统中包括多个控制器，即待测试设备。每个控制器连接一个SOE模块，每个SOE模块的输入连接高精度SOE源。其中，关于图3所示的各个设备的工作过程已经在图1中进行了介绍，这里不再重复赘述。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

以上，对本申请实施例提供的一种时钟同步测试的方法进行了介绍，下面对本申请实施例提供的时钟同步测试装置进行介绍。

如图4所示，为本申请实施例提供的一种时钟同步测试装置的结构示意图。

如图4所示，一种时钟同步测试装置，包括：

修改模块401，用于修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间，在时钟同步服务器的当前时间开始第一时长后，通过第一获取模块402获取待测试设备的当前时间和时钟同步服务器的当前时间是否一致。

判断模块403，获取待测试设备的输出信号，判断待测试设备的输出信号是否异常。

在一个可能的实施方式中，还包括第二获取模块404，第二获取模块404，用于读取一个待测试设备内的事件顺序记录信号、不同待测试设备之间的SOE信号。

第一获取模块402，具体用于：基于一个待测试设备内的事件顺序记录信号、不同待测试设备之间的SOE信号，获取待测试设备的同步结果。

在一个可能的实施方式中，修改模块401，具体用于：监测到满足第一条件时，修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间。

在一个可能的实施方式中，第一条件包括时钟同步服务器的当前时间处于预设时间段内。

图5所示为本申请实施例提供的时钟同步测试装置的硬件结构示意图。包括：通信接口501和处理器502，还可以包括存储器503。

通信接口501可以使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(radio access network，RAN)，无线局域网(wireless local areanetworks，WLAN)等。

处理器502包括但不限于中央处理器(central processing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)，专用集成电路(application-specific integratedcircuit，ASIC)或者可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)中的一个或多个。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(genericarray logic,GAL)或其任意组合。处理器502负责通信线路504和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节，电源管理以及其他控制功能。存储器503可以用于存储处理器502在执行操作时所使用的数据。

存储器503可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyer服务器able programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact discread-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信线路504与处理器502相连接。存储器503也可以和处理器502集成在一起。如果存储器503和处理器502是相互独立的器件，存储器503和处理器502相连，例如存储器503和处理器502可以通过通信线路通信。通信接口501和处理器502可以通过通信线路通信，通信接口501也可以与处理器502直连。

通信线路504可以包括任意数量的互联的总线和桥，通信线路504将包括由处理器502代表的一个或多个处理器502和存储器503代表的存储器的各种电路链接在一起。通信线路504还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本申请不再对其进行进一步描述。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

本领域普通技术人员可以理解上述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：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

以上对本申请实施例所提供的时钟同步测试的方法、以及相关设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种时钟同步测试方法，其特征在于，包括:

修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间；

在所述时钟同步服务器的当前时间开始指定时长后，获取所述待测试设备的当前时间和所述时钟同步服务器的当前时间是否一致；

获取所述待测试设备的输出信号，以判断所述待测试设备的输出信号是否异常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取一个所述待测试设备内的事件顺序记录SOE信号、不同所述待测试设备之间的SOE信号；

基于一个所述待测试设备内的事件顺序记录信号、不同所述待测试设备之间的SOE信号，获取所述待测试设备的同步结果。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间，包括：

监测到满足第一条件时，修改时钟同步服务器的当前时间和所述待测试设备的当前时间。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一条件包括所述时钟同步服务器的当前时间处于预设时间段内。

5.一种时钟同步测试装置，其特征在于，包括：

修改模块，用于修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间，在所述时钟同步服务器的当前时间开始指定第一时长后，通过第一获取模块获取所述待测试设备的当前时间和所述时钟同步服务器的当前时间是否一致；

判断模块，用于获取所述待测试设备的输出信号，判断所述待测试设备的输出信号是否异常。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括第二获取模块，

所述第二获取模块，用于读取一个所述待测试设备内的事件顺序记录SOE信号、不同所述待测试设备之间的SOE信号；

所述第一获取模块，具体用于：

基于一个所述待测试设备内的事件顺序记录信号、不同所述待测试设备之间的SOE信号，获取所述待测试设备的同步结果。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述修改模块，具体用于：

监测到满足第一条件时，修改时钟同步服务器的当前时间和待测试设备的当前时间。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一条件包括所述时钟同步服务器的当前时间处于预设时间段内。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1至4中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述权利要求1至4中任一项所述的方法。

Images