IEEE1588及其测试方法简介

标准)。简单的说E2E模式下把主设备和从设备之间的不稳定的驻留时间扣除，利用稳定的双向传输时间之和除以二来计算Delay，之后再进行同步。

2.6 P2P透明时钟

P2P对协议流程进行了优化，不只计算驻留时间，还计算出了链路时延，并把二者加在一起放到修正域中，逐跳传播累加，直到从设备。当从设备收到Sync报文时已经知道了总的传输时间和驻留时间，这样就可以直接计算出Offset并同步了，不用再发送时延请求，主设备也不用再回应时延应答了。P2P透明时钟通过和其相连的PTP设备交互对端时延请求报文和对端时延响应报文，能够知道4个时间t1，t2，t3，t4，通过Delay=[(t2-t1)+(t4-t3)]/2的计算方法算出链路时延(见图3)。

图3 P2P透明时钟

E2E透明时钟会修正和转发所有的PTP报文，P2P透明时钟只修正和转发Sync和Follow_up报文。P2P时钟的特点是Sync和Follow_up报文只需单向(主设备向从设备)传播，不需要反向(从设备向主设备)的时延请求和确认，网络中两台设备之间的链路时延已经计算出，这样网络路径切换后从时钟能够快速在新路径上完成时钟同步。

2.7 各种时钟模式适用的网络拓扑

时钟模式适用的网络拓扑并不是绝对的，需综合考虑网络特点、设备支持的IEEE1588功能等，在降低管理维护难度的同时，确保时钟同步准确、稳定。

(1)层次化网络拓扑

这种拓扑的网络结构扁平，边界时钟数量少，普通时钟数量多，时钟同步的级数少，不需要引入透明时钟，用普通的主从时钟方式即可(见图4)。

图4 层次化网络拓扑

(2)线性网络拓扑

这种拓扑的网络层级较多，但是为线性结构，此时中间设备可以作为E2E透明时钟，边界时钟或普通时钟设备和每个普通时钟设备之间均需要建立主从关系(见图5)。

图5 线性网络拓扑

(3)多链接网络拓扑

这种拓扑为网状或部分网状结构，存在很多冗余链路(PTP协议不能防止也不支持环路，需要依赖路由或生成树协议提供一个单路径环境)，此时中间设备可以作为P2P透明时钟，边界时钟或普通时钟设备和每个普通时钟设备之间均需要建立主从关系。此网络拓扑部署P2P透明时钟能够利用其快速完成重计算的优点(见图6)。

图6 多链接网络拓扑

3 测试方法

(1)测试内容

●精度测试：包括主从时钟精度测试、点到点透明时钟精度测试和端到端透明时钟精度测试。需要在多种线路时延环境下测试精度，包括异步时延环境下，模拟真实网络环境。

BMC测试，在多个时钟设备环境中确定主从时钟状态，动态修改时钟参数，主从时钟重新选择测试。

多域测试和标准中的其它一些参数测试。

●性能测试：主时钟设备支持多个从时钟设备的能力，透明时钟修正多个主从设备之间时钟同步的能力。

●负面测试：在正常处理流程中对PTP报文进行丢弃、乱序、重复、抖动、延时发送、修改内容。

(2)测试方法

思博伦(Spirent)公司提供两种产品用于测试IEEE1588--Anue和TestCenter，两种产品可以独立或组合使用，能够满足不同用户的测试需求，提供全面的IEEE1588测试解决方案，测试组网参考图7。

图7 测试组网示意图

(3)Anue测试IEEE1588的方法

Anue本身不生成PTP协议报文，不参与协议报文交互，可以对被测设备或系统进行精度和负面测试，适用于测试带有T1/E1时钟输入输出接口的设备，能够直接给被测系统或设备输入参考时钟，并可以产生漂移，通过接收其输出时钟，直接进行比较。

测试主时钟输出时钟的精度，即测试主时钟的漂移。Anue通过T1/E1将参考时钟输入给主时钟，在100M/1G/10G以太端口上接收报文，比较时钟信息，测量精度。此时，可以用TestCenter与主时钟设备之间进行路由发布/撤销(如果主时钟是三层设备)，并在主从设备之间产生不同负载、字节大小的流量，进行测试。

测试从时钟精度，其实是测试整个1588主从时钟系统的时钟精度，类似于组网测试，测试整个系统能否满足上层业务对时钟精度的要求。如果主设备的时钟精度已经过测试，精度较高，则测试结果主要反映了从时钟设备的精度。如图7所示，从时钟设备也通过T1/E1将从主时钟同步来的信息输入给Anue，由Anue进行分析。此测试仍可用TestCenter的路由通告和流量收发为背景。

测试透明时钟精度。E2E透明时钟修正系数主要用于避免由于双向驻留时间不同而产生的时钟同步不准的问题，有两种测试方法：一是测试出PTP报文的真实驻留时延，比对PTP报文中修正域的时间值，二者之差越小说明驻留时间越准确；二是将透明时钟放置于主从设备之间，对比放置透明时钟前后从时钟同步时钟的精度变化来衡量透明时钟精度。第一种方法直接测试透明时钟本身，测试方法相对复杂，准