在IEEE 1588中，報文的單步時間戳應用于Sync報文和Pdelay_resp報文。這兩種報文的單步時間戳的實現(xiàn)有著不同的定義。本文介紹的是Sync報文的單步時間戳，這是單步時間戳最常見的應用，而支持Pdelay_resp報文的單步時間戳的網(wǎng)絡硬件非常少見，目前的linux內核中，都沒有一種硬件設備支持它。

什么是單步時間戳

什么叫兩步時間戳，什么叫單步時間戳？我們結合Sync報文的發(fā)送來看一下。

Master在發(fā)送Sync報文時，記錄發(fā)送時間戳t1，緊接著通過發(fā)送一個Follow_up報文，把t1告訴slave。所以說對slave而言，接收Sync報文并且拿到Sync報文的發(fā)送時間戳t1，是需要master的兩步發(fā)送。這種情況下的時間戳，就叫做兩步時間戳。
單步時間戳實際上省去了發(fā)送Follow_up報文的步驟，在Sync報文從master的網(wǎng)絡硬件發(fā)出來的同時，網(wǎng)絡硬件會直接在報文上插入t1的時間信息。這樣slave在收到Sync報文的時候，報文上已經(jīng)包含了t1的信息。這種情況下的時間戳，就叫做單步時間戳。
顯然，使用單步時間戳必須要網(wǎng)絡硬件支持才行。

Sync報文的格式

在進一步了解單步時間戳如何將發(fā)送時間信息插入到Sync報文上之前，我們不得不先看看Sync報文的格式。IEEE 1588除了對1588報文分配了指定的以太網(wǎng)層，UDP/IP層的多播地址、端口和ethtype之外，還對報文的數(shù)據(jù)內容做了定義。
Sync報文的數(shù)據(jù)內容定義如下。它是由一個header和一個originTimestamp的字段組成。

其header中的各個字段定義如下。

我們在這里重點關注兩個字段，一個是originTimestamp，一個是correctionField。因為Sync報文兩步時間戳和單步時間戳的區(qū)別就在這兩個字段的內容上。
originTimestamp字段代表對Sync報文發(fā)送時間的評估值。其格式定義如下。在兩步時間戳的情況下，該字段為0。

struct Timestamp
{
UInteger48 secondsField;
UInteger32 nanosecondsField;
};
correctionFeild字段代表Sync報文從網(wǎng)絡硬件發(fā)出之前，經(jīng)歷的鏈路延遲。它的類型是interger64，其數(shù)值是鏈路延遲的納秒值乘以2^16。例如，2.5ns可以表示為0x0000000000028000。通常作為master構建的Sync報文發(fā)送時，兩步時間戳的情況下該字段為0。

Sync報文單步時間戳插入

上面我們了解到，在兩步時間戳的情況下，Sync報文的originTimestamp和correctionFeild字段的數(shù)值都是0。那么單步時間戳有什么不同呢。

1. 在發(fā)送Sync報文之前，originTimestamp字段會被寫入發(fā)送時間評估值，這個評估值和真正的發(fā)送時間戳要求誤差要在1s之內。通常是軟件讀出1588 time寫到這個字段內。

2. Sync報文真正從硬件發(fā)送的時候，硬件會在correctionFeild字段加上一個延遲時間。

這樣correctionFeild originTimestamp的時間值就是真正的發(fā)送時間戳。如果報文是UDP報文的話，硬件還要修改UDP校驗和。

我們用wireshark可以查看一個收到的單步時間戳的Sync報文。注意correctionFeild和originTimestamp兩個字段。
correctionFeild

originTimestamp

結束語

以上就是Sync報文的單步時間戳介紹。未來會有更多IEEE 1588的技術知識介紹給大家。