[發(fā)明專利]FC網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步誤差補(bǔ)償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210323235.5
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN103684728B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田澤;李攀;楊海波;蔡葉芳;袁曉軍;霍衛(wèi)濤;趙強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司第六三一研究所
• 主分類號(hào): H04L7/00
• 分類號(hào): H04L7/00;H04L29/06
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 姚敏杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種FC（Fibre?Channel）網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步誤差補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

FC網(wǎng)絡(luò)具備高帶寬、低延遲和高可靠等特性，非常適合于對數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性有較高要求的分布式系統(tǒng)中使用，時(shí)鐘同步技術(shù)是分布式系統(tǒng)中的一個(gè)經(jīng)典問題，分布在不同主機(jī)中的應(yīng)用相互協(xié)調(diào)，共同完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)，需要這些系統(tǒng)間有一個(gè)準(zhǔn)確、統(tǒng)一的時(shí)鐘。

FC網(wǎng)絡(luò)支持時(shí)鐘同步功能，允許網(wǎng)絡(luò)中不同節(jié)點(diǎn)之間交換時(shí)間敏感的信息。FC網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步服務(wù)是通過含有參考時(shí)鐘的時(shí)鐘同步服務(wù)器來獲得的，服務(wù)器使用時(shí)鐘同步更新擴(kuò)展鏈路服務(wù)（CSU?ELS：Clock?Synchronization?Update?Extended?Link?Service）幀或者時(shí)鐘同步原語信號(hào)，周期性的發(fā)送時(shí)鐘同步信息到客戶端，客戶端使用收到的時(shí)鐘同步信息更新其內(nèi)部的同步計(jì)數(shù)器值，修正客戶端和服務(wù)器的時(shí)鐘偏差，使客戶端的時(shí)鐘被同步到參考時(shí)鐘。

在時(shí)鐘同步周期內(nèi)（服務(wù)器發(fā)送兩次時(shí)鐘同步信息的時(shí)間間隔），由于服務(wù)器/客戶端晶振頻率差異，會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器和客戶端各自時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的值存在較大的偏差，若客戶端使用來自服務(wù)器的時(shí)鐘同步信息直接更新自己的時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器，有可能會(huì)引起客戶端時(shí)鐘大范圍的向前跳躍或向后回退，導(dǎo)致時(shí)鐘會(huì)出現(xiàn)非單調(diào)性的變化，增加上層軟件對時(shí)間信息應(yīng)用的復(fù)雜度，降低時(shí)鐘同步功能的通用性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種能夠避免客戶端時(shí)鐘在直接時(shí)鐘同步過程中產(chǎn)生大范圍跳躍或回退以及補(bǔ)償精度高的FC網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步誤差補(bǔ)償方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：本發(fā)明提供了一種FC網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步誤差補(bǔ)償方法，其特殊之處在于：所述方法包括以下步驟：

1）客戶端接收由服務(wù)器所發(fā)送的CSU?ELS幀或者時(shí)鐘同步原語信號(hào)；

2）根據(jù)CSU?ELS幀或者時(shí)鐘同步原語信號(hào)判斷客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器與服務(wù)器時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器是否一致，如果一致，則退出補(bǔ)償；如果不一致，則進(jìn)行步驟3）；

3）獲取服務(wù)器時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器和客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的理論差值，并根據(jù)該理論差值對客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)操作進(jìn)行補(bǔ)償控制；

5）補(bǔ)償控制完成后，再次判斷客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器與服務(wù)器時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器是否一致，如果一致，則退出補(bǔ)償；如果不一致，繼續(xù)進(jìn)行步驟3）。

上述客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器與服務(wù)器時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器不一致的情況包括：所述客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率比服務(wù)器時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率慢或者所述客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率比服務(wù)器時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率快。

上述客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率比服務(wù)器時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率慢時(shí)，所述步驟3）的具體實(shí)現(xiàn)方式是對客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率進(jìn)行跳躍加計(jì)數(shù)。

上述跳躍計(jì)數(shù)是在每個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)加大于1的整數(shù)個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)間單位。

上述客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率比服務(wù)器時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率快時(shí)，所述步驟3）的具體實(shí)現(xiàn)方式是對對客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率進(jìn)行延時(shí)計(jì)數(shù)。

上述延時(shí)計(jì)數(shù)是在多個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)加小于計(jì)數(shù)周期個(gè)數(shù)的整數(shù)個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)間單位。

上述FC網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步誤差補(bǔ)償方法在步驟3）和步驟5）之間還包括：

4）獲取時(shí)鐘同步誤差補(bǔ)償?shù)奈⒄{(diào)值，并將該微調(diào)值賦予客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的值上。

上述步驟4）的具體實(shí)現(xiàn)方式是：

4.1）獲取服務(wù)器時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器和客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的頻率偏差；

4.2）根據(jù)步驟4.1）所得到的頻率偏差得到時(shí)鐘同步誤差補(bǔ)償微調(diào)值；

4.3）將步驟4.2）所得到的時(shí)鐘同步誤差補(bǔ)償微調(diào)值取整后直接賦予客戶端時(shí)鐘同步計(jì)數(shù)器的值上。

上述步驟4.1）的具體實(shí)現(xiàn)方式是：

所述服務(wù)器與客戶端晶振的頻率偏差=（時(shí)鐘同步值n-時(shí)鐘同步值n-1）/時(shí)鐘同步值到達(dá)時(shí)間寄存器的值；

所述時(shí)鐘同步值n是指客戶端收到服務(wù)器發(fā)送的CSU?ELS幀或者時(shí)鐘同步原語信號(hào)時(shí)，CSU?ELS幀或者時(shí)鐘同步原語信號(hào)所攜帶的并寄存到n寄存器的時(shí)鐘同步值；

所述時(shí)鐘同步值n-1是指客戶端收到服務(wù)器發(fā)送的CSU?ELS幀或者時(shí)鐘同步原語信號(hào)時(shí)，由前一次CSU?ELS幀或者時(shí)鐘同步原語信號(hào)所攜帶的并寄存到n-1寄存器的時(shí)鐘同步值；

所述時(shí)鐘同步值到達(dá)時(shí)間寄存器的值是計(jì)數(shù)器在清零之前計(jì)數(shù)器自身的值被寄存器到時(shí)鐘同步值到達(dá)時(shí)間寄存器。