PTP 精确时间协议

PTP(Precision Time Protocol,精确时间协议)是一种时间同步的协议,对应 IEEE 1588 标准。PTP 协议本身主要用于通过网络通讯的形式实现设备之间的高精度时间同步,也可被借用于设备之间的频率同步。相比现有的各种时间同步机制,PTP 具备以下优势:

  • 相比 NTP(Network Time Protocol,网络时间协议),PTP 能够满足更高精度的时间同步要求,NTP 一般只能达到亚秒级的时间同步精度,而 PTP 则可达到亚微秒级。
  • 相比 GPS(Global Positioning System,全球定位系统),PTP 具备更低的建设和维护成本,并且由于可以摆脱对 GPS 的依赖,在国家安全方面也具备特殊的意义。

PTP 同步可以通过不同的通信协议承载(CAN、以太网等)。同步模式上,PTP 同步可以使用两种机制:端到端 E2E 或对等网络 P2P:

  • E2E(End to End)模式:采用请求应答机制(Request Response Mechanism)
  • P2P(Peer to Peer)模式:采用对等延迟机制(Peer Delay Mechanism)

gPTP(general precise time protocol)是 PTP 在时效性网络(Time-Sensitive Networking)的派生协议。同步机制采用和 PTP 协议一致的 P2P 端延迟机制(Peer Delay Mechanism),同时采用以太网 L2 层通信。与 PTP 不同,gPTP 要求使用硬件方式打时间戳,也就是常说的硬件时间戳,所以对于交换机和 Master 时钟会有较严苛的要求。