Linuxptp安装部署
ptp介绍
PTP（Precision Time Protocol）精确时间协议，由IEEE1588规定，用于同步网络中多台设备。
ptp工作原理
PTP时钟可以实现主时钟和从时钟功能，但是一个PTP通信子网内只能有一个主时钟。在系统的同步过程中，PTP主时钟提供时间同步及时间信息，从时钟接收主时钟发来的时间戳信息，系统根据此信息计算出主从线路时间延迟及主从时间差，并利用该时间差调整本地时间，从而使设备时间保持与主设备时间一致的频率和相位,实现频率同步和时间同步。
ptp中的设备类型
PTP作用的对象是时钟，主要分为全局主时钟（GrandMaster），主时钟（MasterClock），透明时钟（TransparentClock），边界时钟（BoundaryClock）和普通时钟（OrdinaryClock）。
| 全局主时钟（GM） | 全局唯一，为PTP域中的所有设备提供时间基准。 |
| 主时钟（MC） | OC和BC的基准时钟称为主时钟。 |
| 边界时钟 (BC) | 有多个端口连接到网络的时钟，一个slave端口连接到上游设备的PTP端口，其他的端口作为master连接到下游设备的slave端口。下游slave端口同构PTP协议直接同步于边界时钟，而不是直接和grandmaster通信。 |
| 普通时钟（OC） | 只有一个端口（port）连接到网络的时钟，可以作为master或slave之一； 作为master时候，可以是 grandmaster，作为slave时候，一般作为时钟分发网络的端点设备（end，最后一级）。 |
| 透明时钟（TC） | 可以担负同步系统中信号分配器的角色。它拥有多个PTP端口，不需要像普通时钟和边界时钟一样与其他节点进行时间同步，仅负责在端口之间转发PTP报文时，对其进行转发延时校正（在PTP报文中增加时间校正信息）。 |
linuxptp介绍
在服务器上安装部署linuxptp就不做过多说明了，联网安装可执行下面的指令
yum install -y linuxptpLinuxptp主要包含两个软件，一个是ptp4l，一个是phc2sys。作用分别如下
- ptp4l：遵循IEEE 1588-2008标准文档规范，实现了BC（Boundary Clock）、OC（Ordinary Clock）和TC（Transparent Clock）；
- phc2sys：phc2sys是一个同步系统中两个或多个时钟的程序。通常，它用于将系统时钟与PTP硬件时钟（PHC）同步，该硬件时钟本身由ptp4l（8）程序同步；
- pcm：在ptp4l运行期间对其进行配置。
ptp4l指令详解
[root@localhost ~]# ptp4l -husage: ptp4l [options]Delay Mechanism-A Auto, starting with E2E-E E2E, delay request-response (default)-P P2P, peer delay mechanismNetwork Transport-2 IEEE 802.3-4 UDP IPV4 (default)-6 UDP IPV6Time Stamping-H HARDWARE (default)-S SOFTWARE-L LEGACY HWOther Options-f [file] read configuration from 'file'-i [dev] interface device to use, for example 'eth0'(may be specified multiple times)-p [dev] PTP hardware clock device to use, default auto(ignored for SOFTWARE/LEGACY HW time stamping)-s slave only mode (overrides configuration file)-t transparent clock-l [num] set the logging level to 'num'-m print messages to stdout-q do not print messages to the syslog-v prints the software version and exits-h prints this message and exits
phc2sys指令详解
[root@localhost ~]# phc2sys
autoconfiguration or valid source clock must be selected.usage: phc2sys [options]automatic configuration:-a turn on autoconfiguration-r synchronize system (realtime) clockrepeat -r to consider it also as a time sourcemanual configuration:-c [dev|name] slave clock (CLOCK_REALTIME)-d [dev] master PPS device-s [dev|name] master clock-O [offset] slave-master time offset (0)-w wait for ptp4lcommon options:-f [file] configuration file-E [pi|linreg] clock servo (pi)-P [kp] proportional constant (0.7)-I [ki] integration constant (0.3)-S [step] step threshold (disabled)-F [step] step threshold only on start (0.00002)-R [rate] slave clock update rate in HZ (1.0)-N [num] number of master clock readings per update (5)-L [limit] sanity frequency limit in ppb (200000000)-M [num] NTP SHM segment number (0)-u [num] number of clock updates in summary stats (0)-n [num] domain number (0)-x apply leap seconds by servo instead of kernel-z [path] server address for UDS (/var/run/ptp4l)-l [num] set the logging level to 'num' (6)-t [tag] add tag to log messages-m print messages to stdout-q do not print messages to the syslog-v prints the software version and exits-h prints this message and exits
检查网卡是否支持ptp硬件时钟，并确定时钟的设备名称
命令
ethtool -T p2p1
可以看到p2p1占用的端口为/dev/ptp5
C2模式下的server配置
这时候server充当的角色是OC（slave角色），只接收ptp信号，Switch充当的角色是TC
启动ptp4l进程
/usr/sbin/ptp4l -2 -A -q -i p2p1 -f /etc/ptp4l.conf -s -m-2: IEEE 802.3协议
-A: 自动选择延迟测量机制，运行时使用E2E，但接收到peer delay request报文后自动切换到P2P。
-q: 不将信息发送到系统logger
-i: 指定网口（PTP port），可以多次使用指定多个网口，但该选项或配置文件中至少要指定一个。
-f: 指定配置文件，若没有指定，则使用默认配置。
-s: slaveOnly模式
-m: 将信息打印到标准输出
启动phc2sys进程，同步系统时钟跟PHC时钟
/usr/sbin/phc2sys -s /dev/ptp5 -c CLOCK_REALTIME -w -r -n 24 -m-s: 按设备（如/dev/ptp0）或接口（如eth0）或名称（如系统时钟的clock_REALTIME）指定主时钟(即ptp4l绑定的接口)
-c: 按设备（如/dev/ptp1）或接口（如eth1）或名称指定从时钟。默认值CLOCK_REALTIME（系统时钟)
-w: 等待直到ptp4l处于同步状态
-r: 指示phc2sys也同步系统时钟（clock_REALTIME）
-n: 指定ptp4l使用的域号。默认值为0
-m: 将信息打印到标准输出
C1模式下的server配置
这时候server充当的角色是BC（既是slave又是master），网络中没有Switch。
说明：
p2p1从GM获取PTP，然后将PHC同步到系统时钟，充当的是slave角色；
p3p2将p2p1中的信号从p3p2下发给RU，充当的是master的角色。
slave配置
/usr/sbin/ptp4l -2 -A -q -i p2p1 -f /etc/ptp4l.conf -s -m/usr/sbin/phc2sys -s /dev/ptp5 -c CLOCK_REALTIME -w -r -n 24 -mmaster配置
获取p2p1跟p3p2设备
启动进程
/usr/sbin/ptp4l -2 -A -q -i p3p2 -f /etc/ptp4l_m.conf -m/usr/sbin/phc2sys -q -m -s /dev/ptp5 -c /dev/ptp3 -w -r -n 24配置BC是如果进程报错，按照错误时进行修改参数即可
例如如下报错：
在配置文件中修改tx_timestamp_timeout参数即可，将timeout值设置的大一点，单位是ms
tx_timestamp_timeout: 等待发送时间戳的超时时间，单位ms
配置文件参数含义
参考：转载：linuxptp/ptp4l PTP时钟同步配置选项_小学生Yi的博客-CSDN博客_ptp4l
| 配置选项 | 描述 | 默认值 |
|---|---|---|
| twoStepFlag | 两步时间戳模式，单步时间戳模式选择 | 1 |
| slaveOnly | 绕过BMCA，使clock工作在slave模式 | 0 |
| socket_priority | 报文优先级，0~15，只在L2协议下生效 | 0 |
| gmCapable | 是否具有master能力，只对gPTP模式生效 | 1 |
| priority1 | 时钟priority1属性，0~255 | 128 |
| priority2 | 时钟priority2属性，0~255 | 128 |
| clockClass | 时钟clockClass属性 | 248 |
| clockAccuracy | 时钟clockAccuracy属性 | 0xFE |
| clockIdentity | 时钟clockIdentity属性，使用默认值则会在运行时自动生成 | 000000.0000.000000 |
| offsetScaledLogVariance | 时钟offsetScaledLogVariance属性 | 0xFFFF |
| G.8275.defaultDS.localPriority | ITU-T G.8275.1 and G.8275.2使用 | 128 |
| maxStepsRemoved | Announce报文的stepsRemoved值大于等于该值时，则不参与BMCA | 255 |
| domainNumber | PTP域 | 0 |
| utc_offset | TAI和UTC时间差 | 37 |
| free_running | 不调整物理时钟 | 0 |
| freq_est_interval | 评估本地时钟和对端时钟频率比值的时间间隔，时间间隔值为该值的2的次方。 | 1（2秒） |
| assume_two_step | 按两步报文的方式，处理单步报文 | 0 |
| tc_spanning_tree | 透明时钟生成树模式，在PTP网络中，实现所有透明时钟内增加Announce报文的stepsRemoved值，和相应BMCA，可以避免环形PTP报文循环。 | 0 |
| tx_timestamp_timeout | 等待发送时间戳的超时时间，单位ms | 1 |
| check_fup_sync | 检查sync，follow_up报文顺序 | 0 |
| clock_servo | 时钟伺服器，可选择pi，ntpshm，nullf | pi |
| clock_type | 时钟类型，OC，BC，E2E_TC，P2P_TC | OC |
| pi_proportional_const | pi算法选项 | 0.0 |
| pi_integral_const | pi算法选项 | 0.0 |
| pi_proportional_scale | pi算法选项 | 0.0 |
| pi_proportional_exponent | pi算法选项 | -0.3 |
| pi_proportional_norm_max | pi算法选项 | 0.7 |
| pi_integral_scale | pi算法选项 | 0.0 |
| pi_integral_exponent | pi算法选项 | 0.4 |
| pi_integral_norm_max | pi算法选项 | 0.3 |
| step_threshold | 步进时钟的阈值，超过阈值，直接调整时钟时间，单位秒 | 0.0 |
| first_step_threshold | 第一次步进时钟的阈值，超过阈值，直接调整时钟时间，单位秒 | 0.00002 |
| max_frequency | 最大频率调整值，单位ppb | 900000000 (90%) |
| sanity_freq_limit | PTP时钟和系统monotonic时钟频率偏差限制，单位ppb | 200000000 (20%) |
| initial_delay | 链路延迟初始值，单位ns。设置为0的话，程序会先测量 | 0 |
| ntpshm_segment | ntpshm私服使用的SHM段的数目 | 0 |
| udp6_scope | IPv6多播报文的范围，默认为全局范围 | 0x0E |
| uds_address | UNIX domain socket地址 | /var/run/ptp4l |
| dscp_event | PTP事件报文使用的Differentiated Services Codepoint (DSCP)，0~63 | 0 |
| dscp_general | PTP通用报文使用的Differentiated Services Codepoint (DSCP)，0~63 | 0 |
| dataset_comparison | BMCA比较dataset的方法，可选择"ieee1588"或 “G.8275.x” | ieee1588 |
| logging_level | log级别 | 6 (LOG_INFO) |
| message_tag | 可以添加到所有打印信息中 | 空字符 |
| verbose | 打印消息到标准输出 | 0 |
| use_syslog | 打印消息到系统日志 | 1 |
| summary_interval | 打印统计信息时间间隔，时间间隔值为该值的2的次方。 | 0（1秒） |
| time_stamping | 时间戳类型，可选择hardware, software, legacy, onestep, 或p2p1step | hardware |
| productDescription | 时钟描述 | ;; |
| revisionData | 时钟描述 | ;; |
| userDescription | 时钟描述 | 空字符 |
| manufacturerIdentity | 时钟描述 | 00:00:00 |
| kernel_leap | linux内核闰秒 | 1 |
| timeSource | 时钟类型 | 0xA0 |
| hwts_filter | 硬件时间戳过滤器设置模式，可选择normal, check, full | normal |
| asCapable | 如果设置为true，就认为是gPTP设备，不再检查。 | auto |
| BMCA | 最优时钟算法，可选择masterOnly，slaveOnly或ptp | ptp |
| inhibit_announce | 禁止发送Annouce报文，需要使能ignore_source_id | 0 |
| ignore_source_id | 忽略sync和follow_up报文的source port id检查 | 0 |
| msg_interval_request | 是否使能请求调整sync和peer delay request报文的发送间隔 | 0 |
| servo_num_offset_values | 时间偏差值连续小于servo_offset_threshold的数目，达到这个数目伺服器进入stable状态 | 10 |
| servo_offset_threshold | 时间偏差阈值 | 0 |
| slave_event_monitor | slave事件监测的UNIX domain socket地址 | 空字符 |
| write_phase_mode | 使用PTP硬件写相位功能，代替调整频率偏差 | 0 |
5.3 单播发现选项
| 配置选项 | 描述 |
|---|---|
| table_id | table id，正数值 |
| logQueryInterval | 单播协商时间间隔，时间间隔值为该值的2的次方。 |
| peer_address | P2P单播地址 |
| L2|UDPv4|UDPv6 | 传输协议 |
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