原创 时间敏感网络-802.1AS中的时间同步机制

5月底北汇信息的工程师开了一场关于TSN时间敏感网络中802.1AS的时间同步机制的直播，课后有很多小伙伴都积极踊跃的提问，小编也感受到大家求知的渴望和热情啦！

为此，我们特意把直播中的Q&A环节整理成了文字版的快问快答，希望能带你进一步了解TSN时间敏感网络！

搭配视频食用更佳哦~【北汇信息】TSN | 时间敏感网络-802.1AS中的时间同步机制-直播回放_哔哩哔哩_bilibili

插播一条：北汇信息每月分别在月中和月末在北汇信息视频号和CSDN上有一场直播，感兴趣的朋友欢迎关注北汇信息公众号，及时获取开播信息，直播间中还有惊喜礼品等着你！

TSN和TT Ethernet区别是什么？

TSN提出使用以太网以及在传统以太网基础上实行一些协议的限制来实现时间同步和相应的服务，因此TSN和传统以太网的结合是无缝衔接的；TT Ethernet是在TSN之前提出的来实现实时性要求的协议。

TTEthernet只约定了时间同步的AS6802的协议，约定了帧的时分网络，从一定角度看，比TSN更精细；TSN面向的行业更广泛，考虑的场景也更多，更加的通用化。

Gptp协议对硬件的需求是必需的吗？如果没有硬件ptp设备可以部署gptp协议栈吗？

是必须的，硬件设备必须要具备提供时间戳的能力，因此并不是所有硬件都可以实现gptp。

ptp和gptp对硬件要求一样吗？

如果要完成BC和TC功能的话，二者对硬件的要求是不一样的；如果是对端节点而言，还需要考虑时间同步上层的协议对硬件具体的要求

普通以太网可以支持gptp同步吗？还是必须要用专用以太网，比如车载以太网？

TSN协议是可以与传统以太网完美结合的，针对车载以太网，TSN的应用还是要落脚到具体的需求和应用上面，具体的profile会对具体的协议和参数进行限制和设置。

在车载领域，gptp时间同步的精度能达到多少？

在车载领域，一般要求时间同步的精度要达到纳秒级。

时钟同步是不是必须使用双步法，必须有sync和follow up两个报文？

不是的，只是如果要使用一步法，需要有特殊的硬件来支持。

gptp域的冗余是依靠VALN来完成还是用设定两种不同的多播报文来实现？常规的实施方案是什么？

关于时间同步域的冗余，我们可以使用VLAN来完成；多播报文的话，其报文地址其实是一致的，需要设置的是sync报文中domain域的字段，比如 domain ID，domain number，以区分它所处的域。多播报文和VLAN也没有对应关系，可以使用不同VLAN, 也可以使用同一VLAN。

单步和双步的使用场景有区别吗？

没有的，它们的功能是一致的；如果使用单步法的话，相应的信息需要在sync报文中全部附带上，如果使用双步法，会把一部分信息附带在follow up报文中。

一步法，对硬件有哪些特殊要求

在双步法中，在发送sync报文时记录下来的发出时间需要填入到下一个follow up 报文中一个时间戳的一个字段里，但是在一步法中，在发送sync报文的同时，要记录下来发送的时间并填入到sync报文中，所以对硬件的要求是比较高的。

从节点是怎么同步时间的？是通过收到sync follow up后修改本地时间实现同步的吗？

如何同步在协议中未有涉及，这也造成每家的协议栈实现的效果不一样，协议中只是确定了计算时间同步的关键变量，从节点如何同步都是没有说明的。我印象里，有些协议栈第一次同步是通过Pdelay计算过程得到offset后就调整了的。

Pdelay 由master发起还是slave？如果是master发起计算的，计算好的pdelay需要发给slave吗？怎么发送？

Pdelay的计算是存在于任意两个节点之间的，因此也不区分master和slave。也就是说任意两个节点之间路径传输的延迟它都要获取到，所以可能会两者都需要发起周期计算。比如说master这边先发一次，slave做出相应的响应，master就会获取到路径传输的延迟，同理，slave发起之后也能获取到路径传输的延迟。因此，最终master和slave最后都会知道路径传输的延迟。

发送就是运用Pdelay机制，先发送Pdelay request 报文，另一端发送 pdelay response 报文，然后再发送Pdelay response follow up报文。

每次传递信息前，都要进行一次时间同步操作吗？还是会保存好像路由表一样的master slave关系表，按周期刷新？

信息主要分为两类，一类是sync报文的信息，从全局主节点发送到从节点，关于Pdelay的计算是周期性的，任意两个节点之间都会进行周期计算。

Master slave的关系是这样的：

最开始通过bmc选举出了全局主节点，之后就一直使用全局主节点的同步信息，接受它的sync报文。一旦下游的一些节点发现过了一段特定时间后没有接收到sync报文了，它就会确定master节点丢失了或者出了某些故障。这时候如果整个网络需要动态的配置，下游节点就会进行bmc算法来选举出新的master，然后由新的master发送sync报文，其他slave向它同步。

主时钟失效，切换到备份需要重新同步吗？

需要。如果已经有备份主时钟的话，相应的备份时间会缩短也不需要利用BMCA进行选举。

时间同步报文的频率是多少？多久同步一次？

这要看具体的应用和要求，一般125毫秒这种频率是比较常见的。

车载应用里，master也是选举出来的吗？还是指定的？

车载环境一般是相对静态的，所以会禁用bmc自动选择主时钟的方案，一般是指定。

域内后来上线了一个新节点，具备GM能力，这时候master会切换吗？

这种情况是使用了bmc自动选举的功能。新上线的节点具备GM能力，也需要通过announce报文来比较新节点来作为GM是不是更好，这是一个动态比较的过程，可能所有具有GM能力的节点都会参与比较，比较出来一个最适合的节点会成为新的GM。

车载网络中，只有当新节点加入时，才会执行GM的选择策略？

不是的。Announce报文也是周期性发送的，所以无论是不是有新节点加入，它都会定期发送announce报文，通过该报文比较是不是需要更换新的GM。

具备GM能力是指什么？有不具备GM能力的节点吗？

GM能力包括时钟的精度，时钟信息的来源等信息，它会具象到announce报文中某个具体的字段，也可能会存在不具备GM能力的节点。

时间同步关注的测试点有哪些？

首先是时间同步的误差；其次，时间同步启动的速率，时间同步具体的参数，以及某些失效的情况，比如主节点失效情况的判断等等都会进行测试。