PTP精确时间协议

Precision Time Protocol （PTP） IEEE 1588

PTP 是一种高精度时间同步协议, 在网络通过同步信号周期性对所有节点时钟校正。

PTP一般在硬件级实现的，精度更高，常见的是直接在 MAC 层嵌入时间戳, 1588v1能达到亚毫秒级精度，1588v2能达到亚微秒级精度。1588v2本只用于设备间高精度时间同步，随着技术的发展，1588v2也具备频率同步功能。

NTP是在应用层软件实现.精度在毫秒级别。

同步过程:

参考上图，同步过程有以下步骤:

1. sync同步报文。由主时钟发起的，并且真正包发送的精确时间t1记录下来。
2. Follow_up跟随报文，把第1步记录下来的时间戳t1发送给从时钟。
3. Delay_req延迟请求报文，由从时钟发送给主时钟，从时钟把精确时间t3记录下来。主时钟收到此报文时，把接收的精确时间t4记录下来。
4. Delay_resp延迟请求响应报文，主时钟把第3步记录的t4,，通过报文发送给从时钟。
5. 从时钟收到Delay_resp报文以后，凑齐t1,t2,t3,t4，一共4个时间戳。假设网络通信的延迟delay固定，通过这几个时间戳，可以推算出delay的值，以及从时钟与住时钟的偏差。

计算:

假设从时钟加上一个offset就跟主时钟对上，可知t_master = t_slave + offset。

可以得到以下方程:

t1 + delay = t2 + offset。 (sync同步包的发送接收过程)

t3 + offset + delay = t4。 (delay request 和 response的过程)。

挪动一下变量，可以得到以下方程。

delay – offset = t2 – t1

delay + offset = t4 – t3

解二元一次方程，可以得到

delay = ((t4 – t3) + (t2 – t1)) / 2

offset =( (t4 – t3) – (t2 – t1)) / 2