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通过前几篇文章相信对PTP协议已经有了一定理解了。本文将带着大家在linux下实际测试以下PTP实际应用效果。
本系列文章将带你由浅入深的了解PTP#xff0c;欢迎关注 一、实战介绍.
先来简单介绍一下实验条件#xff1a; 本实验由两台ubuntu PC机作为PTP主节点和从节点…前言
通过前几篇文章相信对PTP协议已经有了一定理解了。本文将带着大家在linux下实际测试以下PTP实际应用效果。
本系列文章将带你由浅入深的了解PTP欢迎关注 一、实战介绍.
先来简单介绍一下实验条件 本实验由两台ubuntu PC机作为PTP主节点和从节点 网线直连进行PTP时间同步。 通过观测PPS信号变压时间差测试时间同步效果。 PPS是一个周期性的信号每秒钟发出一个脉冲被广泛应用于时间同步和时钟校准。 二、环境准备
通过以下命令查看电脑上活动的网卡信息
ifconfig
enp1s0: flags4099UP,BROADCAST,MULTICAST mtu 1500 ......
通过命令查询到测试电脑上的网卡接口命名为enp1s0。 也许你的电脑有多个网卡使得上一步查询出了多个enX
通过以下命令可以查看网卡驱动信息
ethtool -i interface
$ ethtool -i enp1s0
driver: igb
version: 6.8.0-60-generic
firmware-version: 3.25, 0x8000061a, 1.654.0
也可以通过查询驱动功能确认网卡是否支持硬件时间戳
ethtool -T interface
$ ethtool -T enp1s0
Time stamping parameters for enp1s0:
Capabilities:hardware-transmitsoftware-transmithardware-receivesoftware-receivesoftware-system-clockhardware-raw-clock 三、功能测试
通过以上步骤已经确认了网卡信息以及网卡是否支持硬件时间戳功能。
接下来就可以进行一些简单的测试。
首先介绍一下ptp4l它是由LinuxPTP项目研发根据IEEE 1588标准为Linux系统提供的精确时间协议PTP实现支持PTPv2协议提供高精度、高扩展性、高灵活性的PTP协议实现。
安装linuxptp工具包
sudo apt install linuxptp ethtool 将两台电脑中一台作为主节点另一台作从节点。
配置从节点
sudo ptp4l -i interface -H -m -2 -s -i指定网络接口 -H强制使用硬件时间戳 -m输出详细信息 -2使用 IEEE 802.1AS (gPTP) 模式 -s强制作为从节点 配置主节点
sudo ptp4l -i interface -H -m -2 与从节点配置相同不加-s参数则自动选举该节点成为主节点 以下是从节点ptp4l的输出log
master offsetsalve 通过ptp报文计算出的当前时钟于主时钟的差值 path delaysalve 通过ptp报文测量出和主时钟之间的路径延时 ptp4l启动校时后从时钟和主时钟的差值快速收敛到10ns左右此时从时钟已经稳定锁定时间误差波动很小。通过稳定后的path delay可以测量出两个PC通过网线直连的路径延时只有7-8ns左右 四、高级配置
通过以上测试我们完成了基础的PTP时间同步测试。
前几篇文章介绍过ptp中有许多模式和参数可以配置那么需要对每一个参数都了解才能进行吗当然不通过LinuxPTP网址我们可以直接获取协议所需的配置。
LinuxPTP项目官网
https://linuxptp.nwtime.org/documentation/ 以汽车领域为例在网站中可以直接获取它的配置参数 automotive-master.cfg
[global]# Options carried over from gPTP.gmCapable 1priority1 248priority2 248logSyncInterval -3syncReceiptTimeout 3neighborPropDelayThresh 800min_neighbor_prop_delay -20000000assume_two_step 1path_trace_enabled 1follow_up_info 1transportSpecific 0x1ptp_dst_mac 01:80:C2:00:00:0Enetwork_transport L2delay_mechanism P2P## Automotive Profile specific options#BMCA noopserverOnly 1inhibit_announce 1asCapable trueinhibit_delay_req 1 配置文件设置了硬件时间戳、P2P、不使用BMCA最佳主时钟算法、只做主时钟等基本设置配置详细信息也可在LinuxPTP的网站中找到。 使用方式比之前多了-f 配置文件加载配置文件使用如下命令
sudo ptp4l -i enp1s0 -m -f automotive-master.cfg#主节点
sudo ptp4l -i enp1s0 -m -f automotive-slave.cfg#从节点 结果如下图所示 同步效果更加稳定这也符合了gPTP Automotive作为汽车配置应用强调的低延迟和确定性 五、PPS抓包
较为专业的PTP/IEEE1588的设备都支持PPS脉冲输出本次实验采用带PPS输出的以太网卡。
将网卡上的PPS电平信号引脚接入逻辑分析仪上即可。
根据网卡描述引出接线 根据网卡描述引出接线
本次实验将主从两台电脑的PPS接入同一台逻辑分析仪示波器也可以测量主从时钟同步后PPS信号边沿时间差来验证PTP校时误差。
实测PTP校时误差仅为10ns左右和ptp4l 测量结果接近校时效果出色 总结
本文完整讲述了从环境准备到PPS测试的全过程希望能够帮助到对PTP感兴趣的你。
PTP的科普也进入尾声了可能大家对ptp4l的使用还有些疑惑将会在下一节中对其进行详细介绍。 鲲弘电子KUNHONG
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