CN117061457A - 时间同步方法、装置、交换机和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种时间同步方法、装置、交换机和存储介质。所述方法包括：根据交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表，并确定目标交换机的各级联端口对应的端口标识；根据各级联端口的端口标识，进行时间同步消息的处理，并根据时间同步消息，进行时间同步，时间同步消息为时钟源交换机基于时间信息生成的。采用本方法，能够避免交换式网络通信系统中时间同步网络消息风暴，提高时间同步的效率。

Description

时间同步方法、装置、交换机和存储介质

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别是涉及一种时间同步方法、装置、交换机和存储介质。

背景技术

随着网络通信技术的发展，出现了FC-AE交换式网络通信系统。在FC-AE交换式网络通信系统中，为提高FC-AE交换式网络的通信效率，保证各FC-AE通信节点之间进行消息交换，通常需对FC-AE交换式网络进行全网时间同步，使FC-AE通信节点和FC-AE交换机均保持时间的高度一致性。

传统的时间同步方法，通常采用总线对时模式，即时钟源交换机和待同步交换机之间采用双向时间同步的方式进行互相通信，通过报文交换收发时刻来估计两者之间的时间偏差和平均链路时延，实现授时，守时功能。

然而，传统的时间同步方法在实际网络应用中，由于FC-AE交换式网络中的通信节点数量、网络连接关系和时钟源的位置等，均可能发生变化，在FC-AE交换式网络发生变化后，通过各交换机之间双向时间同步的方式进行时间同步，会导致各交换机之间存在大量的时间同步报文，导致FC-AE交换式网络通信系统中存在时间同步网络消息风暴。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高时间同步效率的时间同步方法、装置、交换机、和计算机可读存储介质。

第一方面，本申请提供了一种时间同步方法。应用于交换网络中的目标交换机，所述方法包括：

根据所述交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表，所述时间同步补充表包括时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识及各所述下一跳交换机对应的目标端口，所述目标端口为所述下一跳交换机中用于连接所述目标待同步交换机的端口；

根据所述时间同步补充表和所述网络拓扑结构，确定所述目标交换机的各级联端口对应的端口标识；

根据各所述级联端口的端口标识，进行时间同步消息的处理，并根据所述时间同步消息，进行时间同步，所述时间同步消息为所述时钟源交换机基于时间信息生成的。

在其中一个实施例中，所述根据所述交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表，包括：

根据所述交换网络的网络拓扑结构和最短路径算法，确定最短路径生成树；

根据所述最短路径生成树，确定时间同步补充表。

在其中一个实施例中，所述根据所述最短路径生成树，确定时间同步补充表，包括：

根据所述最短路径生成树，在多个最短路径中，将路径花销至少为2且路径中包括所述目标待同步交换机的最短路径作为目标路径，所述目标待同步交换机为所述目标路径中的终点交换机；

根据所述目标路径，确定时间同步补充表。

在其中一个实施例中，所述根据所述目标路径，确定时间同步补充表，包括：

将所述目标路径中，处于所述时钟源交换机和所述目标待同步交换机之间的所述交换机作为下一跳交换机；

根据所述时钟源交换机的标识、所述目标待同步交换机的标识、至少一个所述下一跳交换机的标识及各所述下一跳交换机对应的目标端口，构建时间同步补充表。

在其中一个实施例中，所述根据所述时间同步补充表和所述网络拓扑结构，确定所述目标交换机的各级联端口对应的端口标识，包括：

确定所述目标交换机是否为所述时钟源交换机；

在所述目标交换机为所述时钟源交换机的情况下，将各级联端口的端口标识确定为时间同步主端口标识，所述端口标识包括时间同步主端口标识、时间同步从端口标识和非时间同步标识。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

在所述目标交换机不为所述时钟源交换机的情况下，根据所述目标交换机对应的路由表，在多个级联端口中确定第一级联端口，将所述第一级联端口的端口标识设置为时间同步从端口标识，所述第一级联端口为与所述时钟源交换机进行通信的级联端口；

根据所述时间同步补充表，判断所述目标交换机是否为下一跳交换机，得到判断结果；

根据所述判断结果，在多个级联端口中确定第二级联端口和第三级联端口，所述第二级联端口为所述目标交换机与目标待同步交换机进行通信的级联端口，所述第三级联端口为多个级联端口中除第一级联端口和第二级联端口之外的其他级联端口；

将所述第二级联端口的端口标识设置为时间同步主端口标识，并将所述第三级联端口的端口标识设置为非时间同步端口标识。

在其中一个实施例中，所述根据所述判断结果，在多个级联端口中确定第二级联端口和第三级联端口，包括：

在所述判断结果表征所述目标交换机为所述下一跳交换机的情况下，将所述时间同步补充表中所述目标交换机的目标端口确定为第二级联端口，将所述目标交换机的级联端口中除所述第一级联端口和所述第二级联端口之外的级联端口确定为第三级联端口；

在所述判断结果表征所述目标交换机不为所述下一跳交换机的情况下，将所述目标交换机的各级联端口确定为第三级联端口。

在其中一个实施例中，所述根据各所述级联端口的端口标识，进行时间同步消息的处理，并根据所述时间同步消息，进行时间同步，包括：

通过所述第一级联端口，接收时间同步消息，根据所述时间同步消息，进行所述目标交换机的时间同步；

判断所述目标交换机中是否存在端口标识为时间同步主端口标识的级联端口，在所述目标交换机中存在端口标识为时间同步主端口标识的级联端口的情况下，根据所述时间同步主端口标识的级联端口，将所述时间同步消息进行转发处理。

在其中一个实施例中，在所述目标交换机为时钟源交换机的情况下，所述根据所述交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表之前，还包括：

基于所述网络拓扑结构，生成下发消息；

将所述下发消息发送至所述交换网络中的其他交换机。

第二方面，本申请还提供了一种时间同步装置。所述装置包括：

第一确定模块，用于根据交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表，所述时间同步补充表包括时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识及各所述下一跳交换机对应的目标端口，所述目标端口为所述下一跳交换机中用于连接所述目标待同步交换机的端口；

第二确定模块，用于根据所述时间同步补充表和所述网络拓扑结构，确定目标交换机的各级联端口对应的端口标识；

同步模块，用于根据各所述级联端口的端口标识，进行时间同步消息的处理，并根据所述时间同步消息，进行时间同步，所述时间同步消息为所述时钟源交换机基于时间信息生成的。

在其中一个实施例中，所述第一确定模块具体用于：

根据所述交换网络的网络拓扑结构和最短路径算法，确定最短路径生成树；

根据所述最短路径生成树，确定时间同步补充表。

在其中一个实施例中，所述第一确定模块具体用于：

根据所述最短路径生成树，在多个最短路径中，将路径花销至少为2且路径中包括所述目标待同步交换机的最短路径作为目标路径，所述目标待同步交换机为所述目标路径中的终点交换机；

根据所述目标路径，确定时间同步补充表。

在其中一个实施例中，所述第一确定模块具体用于：

将所述目标路径中，处于所述时钟源交换机和所述目标待同步交换机之间的所述交换机作为下一跳交换机；

根据所述时钟源交换机的标识、所述目标待同步交换机的标识、至少一个所述下一跳交换机的标识及各所述下一跳交换机对应的目标端口，构建时间同步补充表。

在其中一个实施例中，所述第二确定模块具体用于：

确定所述目标交换机是否为所述时钟源交换机；

在所述目标交换机为所述时钟源交换机的情况下，将各级联端口的端口标识确定为时间同步主端口标识，所述端口标识包括时间同步主端口标识、时间同步从端口标识和非时间同步标识。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

第一设置模块，用于在所述目标交换机不为所述时钟源交换机的情况下，根据所述目标交换机对应的路由表，在多个级联端口中确定第一级联端口，将所述第一级联端口的端口标识设置为时间同步从端口标识，所述第一级联端口为与所述时钟源交换机进行通信的级联端口；

判断模块，用于根据所述时间同步补充表，判断所述目标交换机是否为下一跳交换机，得到判断结果；

第三确定模块，用于根据所述判断结果，在多个级联端口中确定第二级联端口和第三级联端口，所述第二级联端口为所述目标交换机与目标待同步交换机进行通信的级联端口，所述第三级联端口为多个级联端口中除第一级联端口和第二级联端口之外的其他级联端口；

第二设置模块，用于将所述第二级联端口的端口标识设置为时间同步主端口标识，并将所述第三级联端口的端口标识设置为非时间同步端口标识。

在其中一个实施例中，所述第三确定模块具体用于：

在所述判断结果表征所述目标交换机为所述下一跳交换机的情况下，将所述时间同步补充表中所述目标交换机的目标端口确定为第二级联端口，将所述目标交换机的级联端口中除所述第一级联端口和所述第二级联端口之外的级联端口确定为第三级联端口；

在所述判断结果表征所述目标交换机不为所述下一跳交换机的情况下，将所述目标交换机的各级联端口确定为第三级联端口。

在其中一个实施例中，所述同步模块具体用于：

通过所述第一级联端口，接收时间同步消息，根据所述时间同步消息，进行所述目标交换机的时间同步；

判断所述目标交换机中是否存在端口标识为时间同步主端口标识的级联端口，在所述目标交换机中存在端口标识为时间同步主端口标识的级联端口的情况下，根据所述时间同步主端口标识的级联端口，将所述时间同步消息进行转发处理。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

生成模块，用于基于所述网络拓扑结构，生成下发消息；

发送模块，用于将所述下发消息发送至所述交换网络中的其他交换机。

第三方面，本申请还提供了一种交换机。所述交换机包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面或上述第一方面中各时间同步方法的步骤。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或上述第一方面中各时间同步方法的步骤。

上述时间同步方法、装置、交换机和存储介质，应用于交换网络中的目标交换机，根据所述交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表，所述时间同步补充表包括时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识及各所述下一跳交换机对应的目标端口，所述目标端口为所述下一跳交换机中用于连接所述目标待同步交换机的端口；根据所述时间同步补充表和所述网络拓扑结构，确定所述目标交换机的各级联端口对应的端口标识；根据各所述级联端口的端口标识，进行时间同步消息的处理，并根据所述时间同步消息，进行时间同步，所述时间同步消息为所述时钟源交换机基于时间信息生成的。由于确定了交换网络中各交换机的级联端口的端口时间同步主从状态，能够根据各交换机的级联端口的端口主从状态和时间同步消息，进行时间同步。由于避免了各两个交换机之间互发时间同步报文的情况，避免了交换式网络通信系统中时间同步网络消息风暴，提高了时间同步的效率。

附图说明

图1为一个实施例中时间同步方法的应用环境图；

图2为一个实施例中时间同步方法的流程示意图；

图3为一个实施例中确定时间同步补充表的流程示意图；

图4为另一个实施例中确定时间同步补充表的流程示意图；

图5为一个实施例中构建时间同步补充表的流程示意图；

图6为一个实施例中确定目标交换机中各级联端口的端口标识的流程示意图；

图7为另一个实施例中确定目标交换机中各级联端口的端口标识的流程示意图；

图8为一个实施例中交换机102对应的最短路径生成树的流程示意图；

图9为一个实施例中交换机103对应的最短路径生成树的流程示意图；

图10为另一个实施例中确定目标交换机中各级联端口的端口标识的流程示意图；

图11为一个实施例中根据目标交换机中各级联端口的端口标识进行时间同步处理的流程示意图；

图12为一个实施例中将网络拓扑结构发送至交换网络中的其他交换机的流程示意图；

图13为一个实施例中交换机100对应的最短路径生成树的流程示意图；

图14为一个实施例中时间同步方法中各交换机进行端口标识确定的处理过程的流程示意图；

图15为一个实施例中时间同步装置的结构框图；

图16为另一个实施例中各交换机的级联端口的端口标识的示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的时间同步方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，FC-AE交换式网络通信系统中包括交换机100、交换机101、交换机102、交换机103、交换机104和交换机105。其中，以交换机100为时钟源交换机进行说明，FC-AE交换式网络通信系统中还可以包括通信节点，通信节点为与各交换机相连接的终端，通信节点未在本申请实施例中进行说明，时钟源交换机100通过级联端口与各交换机进行通信。各交换机均为FC-AE交换机。对于FC-AE交换式网络通信系统中交换机的数目，本申请不做限定。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种时间同步方法，以该方法应用于图1中FC-AE交换式网络中的目标交换机为例进行说明，FC-AE交换式网络中包括多个交换机，目标交换机为任一交换机，包括以下步骤：

步骤202，根据交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表。

本申请实施例中，交换网络中的时钟源交换机能够通过扩展链路服务或隐式配置方式，得到拓扑结构信息。时钟源交换机通过FFI协议生成包含网络拓扑信息的下发消息，将下发消息分发给下行链路的交换机（即交换网络中的其他交换机）。交换网络中的其他交换机能够接收时钟源交换机发送的下发消息，并对下发消息进行解析处理，得到时钟源交换机发送的交换网络的网络拓扑结构。

表1

其中，时间同步补充表包括时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识及各下一跳交换机对应的目标端口；目标端口为下一跳交换机中用于连接目标待同步交换机的端口。

其中，以交换机103为例，参照表1所示，网络拓扑结构中包含FC-AE交换网络中每一个交换机的链路描述，包括对端交换机ID（Identity document，唯一标识号）、本端连接级联端口的端口号、对端连接级联端口的端口号及两个交换机之间的路径花销。

其中，级联端口为FC-AE端口，即各交换机之间连接的端口，例如目标交换机与时钟源交换机连接的端口，每个交换机可以有多个级联端口。对于下发消息的生成和解析，可以基于任一通信协议进行生成和解析，本申请实施例对此不做具体限定。

本申请实施例中，目标交换机根据交换网络的网络拓扑结构，生成时间同步补充表。具体地，目标交换机以时钟源交换机为根节点，根据交换网络的网络拓扑结构和最短路径算法，计算得到最短路径生成树。然后，目标交换机根据该最短路径生成树，生成时间同步补充表。

在图1所示的网络拓扑结构下，时间同步补充表如表2所示，具体如下：

表2

步骤204，根据时间同步补充表和网络拓扑结构，确定目标交换机的各级联端口对应的端口标识。

本申请实施例中，目标交换机根据网络拓扑结构、时间同步补充表中的下一跳交换机标识，以及下一跳交换机对应的目标端口，确定目标交换机的各级联端口的端口标识。

目标交换机还可以根据目标交换机的各级联端口的端口标识，设置各级联端口的端口状态。

其中，对于基于目标交换机的端口标识设置各级联端口的端口状态的方法，任一能够基于端口标识进行端口状态学习功能的方法均可应用于本申请中，本申请实施例对此不做具体限定。

步骤206，根据各级联端口的端口标识，进行时间同步消息的处理，并根据时间同步消息，进行时间同步。

其中，时间同步消息为时钟源交换机基于时间信息生成的。

本申请实施例中，在目标交换机为时钟源交换机的情况下，目标交换机基于时间信息，生成时间同步消息，并将时间同步消息发送至交换网络中的其他交换机。其中，时间同步消息可以为ELS（extended link service，扩展链路服务帧）帧消息。

在目标交换机不为时钟源交换机的情况下，目标交换机基于各级联端口的端口标识，进行时间同步消息接收，并在接收到时间同步消息后，基于时间同步消息中的时间信息，进行时间同步。

其中，对于时间信息，可以包括但不限于是时间戳信息、时钟原语信号等，本申请对时间信息中的具体内容不做具体限定。

上述时间同步方法中，根据交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表，时间同步补充表包括时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识及各下一跳交换机对应的目标端口，目标端口为下一跳交换机中用于连接目标待同步交换机的端口；根据时间同步补充表和网络拓扑结构，确定目标交换机的各级联端口对应的端口标识；根据各级联端口的端口标识，进行时间同步消息的处理，并根据时间同步消息，进行时间同步，时间同步消息为时钟源交换机基于时间信息生成的。由于确定了交换网络中各交换机的级联端口的端口时间同步主从状态，能够根据各交换机的级联端口的端口主从状态和时间同步消息，进行时间同步。由于避免了各两个交换机之间互发时间同步报文的情况，避免了交换式网络通信系统中时间同步网络消息风暴，提高了时间同步的效率。

在一个实施例中，如图3所示，步骤202包括：

步骤302，根据交换网络的网络拓扑结构和最短路径算法，确定最短路径生成树。

本申请实施例中，目标交换机根据FC-AE交换式网络的网络拓扑结构和最短路径算法，确定以时钟源交换机为根节点的最短路径生成树。示例性地，以时钟源交换机为交换机100进行举例，参照图13所示，得到以时钟源交换机为根节点的最短路径生成树。

对于最短路径算法，可以采用Dijkstra （狄克斯特拉，最短路径算法）算法，对于最短路径算法，任一可以实现最短路径计算的算法均可应用于本申请中，本申请实施例对此不作具体限定。

步骤304，根据最短路径生成树，确定时间同步补充表。

本申请实施例中，目标交换机基于最短路径生成树，确定FC-AE交换式网络中的下一跳交换机。然后，时钟源交换机基于时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识及各下一跳交换机对应的目标端口，确定时间同步补充表。

本实施例中，目标交换机能够确定时间同步补充表，便于后续各交换机基于时间同步补充表进行各级联端口的端口状态的确定。

在一个实施例中，如图4所示，步骤304包括：

步骤402，根据最短路径生成树，在多个最短路径中，将路径花销至少为2且路径中包括目标待同步交换机的最短路径作为目标路径。

其中，目标待同步交换机为目标路径中的终点交换机；终点交换机不与时钟源交换机直接连接。

本申请实施例中，目标交换机根据最短路径生成树，得到多条最短路径。在多条最短路径中，将路径花销至少为2且路径中包括目标待同步交换机的最短路径作为目标路径。

示例性地，参考图1的网络拓扑结构，在时钟源交换机为交换机100，目标待同步交换机为101的情况下，根据图9可见，目标路径应为100-102-101路径。

步骤404，根据目标路径，确定时间同步补充表。

本申请实施例中，目标交换机根据目标路径中各交换机的标识，以及网络拓扑结构，确定时间同步补充表。

本实施例中，时钟源交换机能够根据最短路径生成树，确定目标路径，并根据目标路径，确定包含时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识、以及下一跳交换机对应的目标端口的时间同步补充表，便于后续各交换机基于时间同步补充表进行各级联端口的端口状态的确定。

在一个实施例中，如图5所示，步骤404包括：

步骤502，将目标路径中，处于时钟源交换机和目标待同步交换机之间的交换机作为下一跳交换机。

本申请实施例中，目标交换机能够基于网络拓扑结构，确定时钟源交换机的标识和目标待同步交换机的标识。然后，目标交换机根据时钟源交换机的标识和目标待同步交换机的标识，将目标路径中，处于时钟源交换机和目标待同步交换机之间的交换机作为下一跳交换机。

示例性地，在时钟源交换机为交换机100，目标待同步交换机为101，目标路径为100-102-101路径的情况下，目标交换机将目标路径中处于交换机100和交换机101之间的交换机102作为下一跳交换机。

可以理解的是，在FC-AE网络中存在大量交换机的情况下，可能存在多个目标路径，并且每条目标路径中均可能存在一个目标待同步交换机，因此，目标路径中可以存在多个下一跳交换机，对于下一跳交换机的数目，本申请实施例不作具体限定。

步骤504，根据时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识及各下一跳交换机对应的目标端口，构建时间同步补充表。

本申请实施例中，目标交换机根据时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识及各下一跳交换机对应的目标端口，构建时间同步补充表。

其中，目标端口为目标路径中，按照从下一跳交换机到目标待同步交换机的顺序，从该下一跳交换机到下一个与该下一跳交换机相连的级联端口。

示例性地，参照图1所示，在时钟源交换机为交换机100的情况下，目标待同步交换机为101，下一跳交换机为交换机102的情况下，交换机102的目标端口为端口号为1的级联端口。根据时钟源交换机的标识100、目标待同步交换机的标识101、下一跳交换机的标识102及各下一跳交换机对应的目标端口1，构建时间同步补充表，即上述表2。

本实施例中，目标交换机能够基于目标路径，确定下一跳交换机，并确定下一跳交换机对应的目标端口，实现了根据时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识、以及下一跳交换机对应的目标端口构建出时间同步补充表的效果。

在一个实施例中，如图6所示，步骤204包括：

步骤602，确定目标交换机是否为时钟源交换机。

本申请实施例中，各交换机能够在确定各端口的主从状态前，确定自身是否为时钟源交换机，对于各交换机确定自身是否为时钟源交换机的方法，本申请实施例不作具体限定。

目标交换机能够根据自身的交换机标识，确定目标交换机是否为时钟源交换机。

步骤604，在目标交换机为时钟源交换机的情况下，将各级联端口的端口标识确定为时间同步主端口标识。

其中，端口标识包括时间同步主端口标识、时间同步从端口标识和非时间同步标识。

本申请实施例中，目标交换机在自身的交换机标识和时钟源交换机的标识一致时，确定目标交换机为时钟源交换机。然后，目标交换机将自身的全部级联端口的端口标识确定为时间同步主端口标识。

本实施例中，时钟源交换机作为FC-AE交换式网络中的时钟源节点，与交换机相连的各级联端口均需要进行时间同步消息的发出，因此，将时钟源交换机的全部级联端口的端口标识确定为时间同步主端口标识。

在一个实施例中，如图7所示，上述方法还包括：

步骤702，在目标交换机不为时钟源交换机的情况下，根据目标交换机对应的路由表，在多个级联端口中确定第一级联端口，将第一级联端口的端口标识设置为时间同步从端口标识。

其中，第一级联端口为与时钟源交换机进行通信的级联端口。

本申请实施例中，在目标交换机不为时钟源交换机的情况下，目标交换机在网络拓扑结构中，确定该目标交换机的链路描述，其中链路描述包括对端交换机ID、本端连接级联端口的端口号、对端连接级联端口的端口号及两个交换机之间的路径花销。

目标交换机根据该目标交换机的链路描述和最短路径算法，计算得到以目标交换机为根节点的最短路径生成树，参考图8和图9所示，依次分别为以交换机102、交换机103为根节点为例生成的最短路径生成树。

目标交换机根据该最短路径生成树，确定路由表。

以交换机102为例，参照表3所示，路由表包括与交换机102相连的交换机ID、以及交换机102与相连交换机连接的级联端口的端口号。

表 3

以交换机103为例，参照表4所示，路由表包括与交换机103相连的交换机ID、以及交换机103与相连交换机连接的级联端口的端口号。

表 4

然后，目标交换机根据路由表，将与时钟源交换机相连的级联端口作为第一级联端口，将第一级联端口的端口标识设置为时间同步从端口标识。

其中，具有时间同步从端口标识的级联端口用于接收时间同步消息。

示例性地，以目标交换机为交换机103，时钟源交换机为100为例，根据上述表2，将端口号为0的级联端口作为第一级联端口，将第一级联端口（即端口号为0的级联端口）的端口标识设置为时间同步从端口标识。

步骤704，根据时间同步补充表，判断目标交换机是否为下一跳交换机，得到判断结果。

本申请实施例中，目标交换机根据时间同步补充表，得到下一跳交换机的标识。目标交换机判断该目标交换机（即自身交换机）是否为下一跳交换机，得到判断结果。

其中，判断结果包括目标交换机为下一跳交换机和目标交换机不为下一跳交换机。

步骤706，根据判断结果，在多个级联端口中确定第二级联端口和第三级联端口。

其中，第二级联端口为目标交换机与目标待同步交换机进行通信的级联端口，第三级联端口为多个级联端口中除第一级联端口和第二级联端口之外的其他级联端口。

本申请实施例中，目标交换机根据判断结果，在多个级联端口中，将与目标待同步交换机进行通信的级联端口作为第二级联端口，将除第一级联端口和第二级联端口之外的其他级联端口作为第三级联端口。

步骤708，将第二级联端口的端口标识设置为时间同步主端口标识，并将第三级联端口的端口标识设置为非时间同步端口标识。

本申请实施例中，目标交换机将第二级联端口的端口标识设置为时间同步主端口标识，将第三级联端口的端口标识设置为非时间同步端口标识。

其中，端口标识为时间同步主端口标识的级联端口用于进行时间同步消息的转发处理，具体地，以目标交换机为交换机102为例，通过端口标识为时间同步主端口标识的级联端口（即端口1），将由第一级联端口接收到的时间同步消息，转发至交换机101的第一级联端口。

端口标识为非时间同步主端口标识的级联端口不进行时间同步消息的接收、以及转发处理。

可以理解的是，本申请实施例中，能够依据端口标识为时间同步主端口标识的级联端口进行时间同步消息的转发，直至将时间同步消息发送至FC-AE交换式网络中的每一台交换机，从而实现时间同步。

本实施例中，在目标交换机不为时钟源交换机的情况下，能够根据最短路径算法，得到各目标交换机对应的路由表，并根据路由表和时间同步补充表，确定目标交换机的各级联端口的端口标识，能够实现根据时间同步从端口标识的级联端口，进行时间同步消息的接收，并根据时间同步主端口标识的级联端口，进行时间同步消息的转发。在FC-AE交换式网络中各交换机的级联端口的端口标识确定后，能够根据各交换机的级联端口的端口主从状态和时间同步消息，进行单向时间同步，无需各两个交换机之间互发时间同步报文，避免了交换式网络通信系统中时间同步网络消息风暴，提高了时间同步的效率。

在一个实施例中，如图10所示，步骤706包括：

步骤1002，在判断结果表征目标交换机为下一跳交换机的情况下，将时间同步补充表中目标交换机的目标端口确定为第二级联端口，将目标交换机的级联端口中除第一级联端口和第二级联端口之外的级联端口确定为第三级联端口。

本申请实施例中，以目标交换机为交换机102为例，目标交换机在判断结果表征目标交换机为下一跳交换机的情况下，根据上述表2的时间同步补充表，将时间同步补充表中目标交换机（即交换机102）的目标端口（即端口号为2的级联端口）确定为第二级联端口，将目标交换机的级联端口中除第一级联端口和第二级联端口之外的级联端口（即端口2）确定为第三级联端口。

可以理解的是，由于各交换机中可能存在大量的级联端口，但交换机中仅需通过一个级联端口进行时间同步消息的转发、一个级联端口进行时间同步消息的接收，因此，每一交换机中均包含一个第一级联端口和一个第二级联端口。第三级联端口可以有多个。

步骤1004，在判断结果表征目标交换机不为下一跳交换机的情况下，将目标交换机的各级联端口确定为第三级联端口。

本申请实施例中，目标交换机在判断结果表征目标交换机不为下一跳交换机的情况下，可以表征该目标交换机无需进行时间同步消息的转发（即不存在与该目标交换机相连的未进行时间同步的交换机），将目标交换机的各级联端口确定为第三级联端口。

本实施例中，目标交换机能够基于时间同步补充表，判断目标交换机是否为下一跳交换机，并在目标交换机为下一跳交换机的情况下，在时间同步补充表中确定目标交换机对应的目标端口，将目标端口作为第二级联端口，并将该级联端口的端口标识设置为时间同步主端口标识，将除第一级联端口和第二级联端口之外的其他级联端口作为第三级联端口，并将该级联端口的端口标识设置为非时间同步端口标识。便于后续过程中进行时间同步消息的接收和转发。

在一个实施例中，如图11所示，步骤106包括：

步骤1102，通过第一级联端口，接收时间同步消息，根据时间同步消息，进行目标交换机的时间同步。

本申请实施例中，目标交换机通过第一级联端口，接收时间同步消息，根据时间同步消息中的时间信息，进行时间同步处理。

示例性地，以目标交换机为交换机102为例，目标交换机通过第一级联端口（即端口号为0的级联端口），接收基于时钟源交换机100发送的携带有时间信息的ELS帧消息，基于该ELS帧消息，将目标交换机中的时间信息进行设置，从而进行时间同步。

步骤1104，判断目标交换机中是否存在端口标识为时间同步主端口标识的级联端口，在目标交换机中存在端口标识为时间同步主端口标识的级联端口的情况下，根据时间同步主端口标识的级联端口，将时间同步消息进行转发处理。

本申请实施例中，示例性地，以目标交换机为交换机102为例，在前述实施例中，能够得到交换机102中存在端口标识为时间同步主端口标识的级联端口，即端口号为1的级联端口。目标交换机根据时间同步主端口标识的级联端口，即端口号为1的级联端口，进行时间同步消息的转发。具体地，交换机102将时间同步消息转发至交换机101的第一级联端口。

以此类推，在FC-AE交换式网络中存在多个交换机的情况下，各交换机需将时钟源交换机生成的时间同步消息，根据各交换机中端口标识为时间同步主端口标识的级联端口进行转发，直至终点交换机也完成时间同步。

其中，终点交换机指最短路径生成树中，各最短路径中距离根节点交换机最远的交换机。

本实施例中，各目标交换机能够根据各级联端口的端口标识进行后续对时间同步消息的接收和/或转发，直至将时间同步消息发送至目标路径中的终点交换机，从而实现整个FC-AE交换式网络中全部交换机的时间同步。

在一个实施例中，如图12所示，在目标交换机为时钟源交换机的情况下，步骤102之前，还包括：

步骤1202，基于交换网络的网络拓扑结构，生成下发消息。

其中，下发消息用于指示交换网络的其他交换机根据网络拓扑结构，确定交换机的各级联端口对应的端口标识。

本申请实施例中，在目标交换机为时钟源交换机的情况下，目标交换机基于网络拓扑结构，生成携带有网络拓扑结构的下发消息。

步骤1204，将下发消息发送至交换网络中的其他交换机。

本申请实施例中，目标交换机通过各级联端口，将下发消息发送至交换网络中的其他交换机。

本实施例中，时钟源交换机能够将携带有网络拓扑结构的下发消息发送至交换网络中的其他交换机，便于后续交换网络中的其他交换机基于网络拓扑结构，确定级联端口的端口状态，从而通过对时间同步消息的处理，进行时间同步。

在一个实施例中，如图14所示，还提供了一种时间同步方法中各交换机进行端口标识确定的处理过程示例，具体内容包括：

待FC-AE交换式网络动态变化完成，FC-AE交换式网络的网络拓扑结构和时钟源交换机确定后：

步骤A1，时钟源交换机，将时钟源交换机作为根节点，根据网络拓扑结构和最短路径算法，计算最短路径生成树，根据最短路径生成树，确定时间同步补充表；

步骤A2，时钟源交换机基于网络拓扑结构，生成下发消息，将下发消息发送至各交换机；

步骤A3，针对每一交换机，该交换机接收时钟源交换机发送的下发消息，根据网络拓扑结构和最短路径算法，确定时间同步补充表以及该交换机对应的路由表，并判断该交换机是否为时钟源交换机；

步骤A4，在该交换机为时钟源交换机的情况下，该交换机将各级联端口的端口标识确定为时间同步主端口标识；

步骤A5，在该交换机不为时钟源交换机的情况下，根据该交换机对应的路由表，在多个级联端口中确定第一级联端口，将第一级联端口的端口标识设置为时间同步从端口标识，根据时间同步补充表，判断该交换机是否为下一跳交换机，得到判断结果；

步骤A6，在判断结果表征该交换机为下一跳交换机的情况下，将时间同步补充表中该交换机的目标端口确定为第二级联端口，将该交换机的级联端口中除第一级联端口和第二级联端口之外的级联端口确定为第三级联端口；或者，在判断结果表征该交换机不为下一跳交换机的情况下，将该交换机的各级联端口除第一级联端口之外的级联端口确定为第三级联端口。

在图1的应用场景下，各交换机的级联端口的端口标识参照图16所示。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的时间同步方法的时间同步装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个时间同步装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于时间同步方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图15所示，提供了一种时间同步装置1500，包括：第一确定模块1502、第二确定模块1504和同步模块1506，其中：

第一确定模块1502，用于根据交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表，所述时间同步补充表包括时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识及各所述下一跳交换机对应的目标端口，所述目标端口为所述下一跳交换机中用于连接所述目标待同步交换机的端口；

第二确定模块1504，用于根据所述时间同步补充表和所述网络拓扑结构，确定目标交换机的各级联端口对应的端口标识；

同步模块1506，用于根据各所述级联端口的端口标识，进行时间同步消息的转发和/或接收，并根据所述时间同步消息，进行时间同步，所述时间同步消息为所述时钟源交换机基于时间信息生成的。

采用本申请实施例提供的时间同步装置，由于确定了交换网络中各交换机的级联端口的端口时间同步主从状态，能够根据各交换机的级联端口的端口主从状态和时间同步消息，进行时间同步。由于避免了各两个交换机之间互发时间同步报文的情况，避免了交换式网络通信系统中时间同步网络消息风暴，提高了时间同步的效率。

在一个实施例中，所述第一确定模块1502具体用于：

根据所述交换网络的网络拓扑结构和最短路径算法，确定最短路径生成树；

根据所述最短路径生成树，确定时间同步补充表。

在一个实施例中，所述第一确定模块1502具体用于：

根据所述最短路径生成树，在多个最短路径中，将路径花销至少为2且路径中包括所述目标待同步交换机的最短路径作为目标路径，所述目标待同步交换机为所述目标路径中的终点交换机；

根据所述目标路径，确定时间同步补充表。

在一个实施例中，所述第一确定模块1502具体用于：

将所述目标路径中，处于所述时钟源交换机和所述目标待同步交换机之间的所述交换机作为下一跳交换机；

根据所述时钟源交换机的标识、所述目标待同步交换机的标识、至少一个所述下一跳交换机的标识及各所述下一跳交换机对应的目标端口，构建时间同步补充表。

在一个实施例中，所述第二确定模块1504具体用于：

确定所述目标交换机是否为所述时钟源交换机；

在所述目标交换机为所述时钟源交换机的情况下，将各级联端口的端口标识确定为时间同步主端口标识，所述端口标识包括时间同步主端口标识、时间同步从端口标识和非时间同步标识。

在一个实施例中，所述装置还包括：

第一设置模块，用于在所述目标交换机不为所述时钟源交换机的情况下，根据所述目标交换机对应的路由表，在多个级联端口中确定第一级联端口，将所述第一级联端口的端口标识设置为时间同步从端口标识，所述第一级联端口为与所述时钟源交换机进行通信的级联端口；

判断模块，用于根据所述时间同步补充表，判断所述目标交换机是否为下一跳交换机，得到判断结果；

第三确定模块，用于根据所述判断结果，在多个级联端口中确定第二级联端口和第三级联端口，所述第二级联端口为所述目标交换机与目标待同步交换机进行通信的级联端口，所述第三级联端口为多个级联端口中除第一级联端口和第二级联端口之外的其他级联端口；

第二设置模块，用于将所述第二级联端口的端口标识设置为时间同步主端口标识，并将所述第三级联端口的端口标识设置为非时间同步端口标识。

在一个实施例中，所述第三确定模块具体用于：

在所述判断结果表征所述目标交换机为所述下一跳交换机的情况下，将所述时间同步补充表中所述目标交换机的目标端口确定为第二级联端口，将所述目标交换机的级联端口中除所述第一级联端口和所述第二级联端口之外的级联端口确定为第三级联端口；

在所述判断结果表征所述目标交换机不为所述下一跳交换机的情况下，将所述目标交换机的各级联端口确定为第三级联端口。

在一个实施例中，所述同步模块1506具体用于：

通过所述第一级联端口，接收时间同步消息，根据所述时间同步消息，进行所述目标交换机的时间同步；

判断所述目标交换机中是否存在端口标识为时间同步主端口标识的级联端口，在所述目标交换机中存在端口标识为时间同步主端口标识的级联端口的情况下，根据所述时间同步主端口标识的级联端口，将所述时间同步消息进行转发处理。

在一个实施例中，所述装置还包括：

生成模块，用于基于所述网络拓扑结构，生成下发消息；

发送模块，用于将所述下发消息发送至所述交换网络中的其他交换机。

上述时间同步装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种交换机，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息（包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等）和数据（包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive RandomAccess Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random AccessMemory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccessMemory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种时间同步方法，其特征在于，应用于交换网络中的目标交换机，所述方法包括：

根据所述交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表，所述时间同步补充表包括时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识及各所述下一跳交换机对应的目标端口，所述目标端口为所述下一跳交换机中用于连接所述目标待同步交换机的端口；

根据所述时间同步补充表和所述网络拓扑结构，确定所述目标交换机的各级联端口对应的端口标识；

根据各所述级联端口的端口标识，进行时间同步消息的处理，并根据所述时间同步消息，进行时间同步，所述时间同步消息为所述时钟源交换机基于时间信息生成的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表，包括：

根据所述交换网络的网络拓扑结构和最短路径算法，确定最短路径生成树；

根据所述最短路径生成树，确定时间同步补充表。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述最短路径生成树，确定时间同步补充表，包括：

根据所述最短路径生成树，在多个最短路径中，将路径花销至少为2且路径中包括所述目标待同步交换机的最短路径作为目标路径，所述目标待同步交换机为所述目标路径中的终点交换机；

根据所述目标路径，确定时间同步补充表。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标路径，确定时间同步补充表，包括：

将所述目标路径中，处于所述时钟源交换机和所述目标待同步交换机之间的所述交换机作为下一跳交换机；

根据所述时钟源交换机的标识、所述目标待同步交换机的标识、至少一个所述下一跳交换机的标识及各所述下一跳交换机对应的目标端口，构建时间同步补充表。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间同步补充表和所述网络拓扑结构，确定所述目标交换机的各级联端口对应的端口标识，包括：

确定所述目标交换机是否为所述时钟源交换机；

在所述目标交换机为所述时钟源交换机的情况下，将各级联端口的端口标识确定为时间同步主端口标识，所述端口标识包括时间同步主端口标识、时间同步从端口标识和非时间同步标识。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述目标交换机不为所述时钟源交换机的情况下，根据所述目标交换机对应的路由表，在多个级联端口中确定第一级联端口，将所述第一级联端口的端口标识设置为时间同步从端口标识，所述第一级联端口为与所述时钟源交换机进行通信的级联端口；

根据所述时间同步补充表，判断所述目标交换机是否为下一跳交换机，得到判断结果；

根据所述判断结果，在多个级联端口中确定第二级联端口和第三级联端口，所述第二级联端口为所述目标交换机与目标待同步交换机进行通信的级联端口，所述第三级联端口为多个级联端口中除第一级联端口和第二级联端口之外的其他级联端口；

将所述第二级联端口的端口标识设置为时间同步主端口标识，并将所述第三级联端口的端口标识设置为非时间同步端口标识。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述判断结果，在多个级联端口中确定第二级联端口和第三级联端口，包括：

在所述判断结果表征所述目标交换机为所述下一跳交换机的情况下，将所述时间同步补充表中所述目标交换机的目标端口确定为第二级联端口，将所述目标交换机的级联端口中除所述第一级联端口和所述第二级联端口之外的级联端口确定为第三级联端口；

在所述判断结果表征所述目标交换机不为所述下一跳交换机的情况下，将所述目标交换机的各级联端口确定为第三级联端口。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述根据各所述级联端口的端口标识，进行时间同步消息的处理，并根据所述时间同步消息，进行时间同步，包括：

通过所述第一级联端口，接收时间同步消息，根据所述时间同步消息，进行所述目标交换机的时间同步；

判断所述目标交换机中是否存在端口标识为时间同步主端口标识的级联端口，在所述目标交换机中存在端口标识为时间同步主端口标识的级联端口的情况下，根据所述时间同步主端口标识的级联端口，将所述时间同步消息进行转发处理。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述目标交换机为时钟源交换机的情况下，所述根据所述交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表之前，还包括：

基于所述交换网络的网络拓扑结构，生成下发消息；

将所述下发消息发送至所述交换网络中的其他交换机。

10.一种时间同步装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于根据交换网络的网络拓扑结构，确定时间同步补充表，所述时间同步补充表包括时钟源交换机的标识、目标待同步交换机的标识、至少一个下一跳交换机的标识及各所述下一跳交换机对应的目标端口，所述目标端口为所述下一跳交换机中用于连接所述目标待同步交换机的端口；

第二确定模块，用于根据所述时间同步补充表和所述网络拓扑结构，确定目标交换机的各级联端口对应的端口标识；

同步模块，用于根据各所述级联端口的端口标识，进行时间同步消息的处理，并根据所述时间同步消息，进行时间同步，所述时间同步消息为所述时钟源交换机基于时间信息生成的。