用于在数据中心网络中的精确时间同步的机制制造技术

本公开涉及用于在数据中心网络中的精确时间同步的机制。本公开的各方面涉及以更高的准确度支持跨数据中心网络的时间同步。时间同步包括基于软件的时间同步机制和基于硬件的时间同步机制两者，以跨数据中心网络中的各个节点提供更精确的时间同步。基于软件的机制可以提供初始的粗略时间同步，而基于硬件的机制可以提供后续的更精细的时间同步。可以提供后续的更精细的时间同步。可以提供后续的更精细的时间同步。

【技术实现步骤摘要】
用于在数据中心网络中的精确时间同步的机制


[0001]本公开涉及用于在数据中心网络中的精确时间同步的机制。

技术介绍

[0002]时间同步协议可以涉及构建节点树，通常在树的根部具有最高精度时钟。主节点可以在第一时间T1发送同步消息。本地节点可以在第二时间T1'接收同步消息。本地节点可以在第三时间T2'发送延迟请求。主节点可以在第四时间T2接收延迟请求。假设延迟是节点之间的单向延迟，并且偏移是主时钟和本地时钟之间的当前偏移，则T1'
–
T1＝延迟+偏移，并且T2
–
T2'＝延迟
–
偏移。利用四个时间戳T1、T1'、T2和T2'，本地节点可以求解延迟和偏移，并使用偏移调整其本地时钟。
[0003]共享单个时钟的设备——诸如网络路由器——通常具有单个本地时域并且在设备的所有端口处运行时间同步协议。一个端口可以被配置为将内部域同步到外部主设备，而其余端口可以作为用于下游设备/域的主设备运行。固件控制的数字锁相环(DPLL)可以保持设备的时间，响应于周期性——通常大约每秒——到达的同步消息加速或减慢。DPLL的一个实例可以对于每个时钟域运行。
[0004]为了良好地执行时间同步，假设延迟在两个方向上是对称的并且延迟变化——诸如抖动——应该被最小化。为实现这一点，在采用诸如第一时间T1的发送时间戳和采用诸如第二时间T1'的接收时间戳之间避免任何类型的排队。时间戳在诸如在物理层中执行的发送/接收的点附近被捕获。
[0005]时间同步协议中的软件开销能够导致延迟的显著增加，从而降低时间同步的准确性。

技术实现思路

[0006]本公开的各方面涉及以更高的准确度支持跨数据中心网络的时间同步。时间同步包括基于软件和基于硬件的时间同步机制，以跨数据中心网络中的各个节点提供更精确的时间同步。基于软件的机制可以提供初始的粗略时间同步，而基于硬件的机制可以提供后续的更精细的时间同步。
[0007]本公开的一方面提供了一种用于同步主硬件时钟和一个或多个客户端硬件时钟之间的时间的方法。该方法包括：由客户端硬件时钟的一个或多个处理器接收时间同步消息；由所述一个或多个处理器对时间同步消息执行有效性校验；响应于所接收到的时间同步消息通过有效性校验，由所述一个或多个处理器更新客户端硬件时钟的时间；响应于所接收到的时间同步消息通过有效性校验，由所述一个或多个处理器递增有效更新计数；以及，响应于有效更新计数增加到超过阈值，由所述一个或多个处理器锁定客户端硬件时钟的时间。
[0008]在示例中，时间同步消息是从主硬件时钟或上游客户端硬件时钟之一的一个或多个处理器发送的。在另一示例中，该方法进一步包括用所述一个或多个处理器将时间同步
消息发送到下游客户端硬件时钟。在又一示例中，更新客户端硬件时钟的时间进一步包括以下中的至少一个：将时间向前或向后调整若干个步长；或者，调整客户端硬件时钟的频率。在又一示例中，锁定客户端硬件时钟进一步包括确定客户端硬件时钟在相距主硬件时钟的阈值范围内。
[0009]在又一示例中，该方法进一步包括：由所述一个或多个处理器发送延迟请求消息；由所述一个或多个处理器接收延迟响应消息；以及，由所述一个或多个处理器基于从延迟请求消息被发送时到延迟响应消息被接收的时间差来确定硬件延迟时间。在又一示例中，更新客户端硬件时钟的时间进一步包括从客户端硬件时钟的时间中移除硬件延迟时间。在又一示例中，硬件延迟时间是固定的。
[0010]在又一示例中，执行有效性校验进一步包括确定在时间同步消息中的时间在阈值内。在又一示例中，该方法进一步包括由所述一个或多个处理器响应于所接收到的时间同步消息未通过有效性校验而跳过对客户端硬件时钟的时间的更新。在又一示例中，该方法进一步包括由所述一个或多个处理器响应于所接收的时间同步消息未通过有效性校验而递增跳过更新计数。在又一示例中，该方法进一步包括由所述一个或多个处理器响应于跳过更新计数递增到超过阈值而重置客户端硬件时钟。
[0011]本公开的另一方面提供一种系统，包括：一个或多个处理器；以及，一个或多个存储设备，所述一个或多个存储设备耦合到所述一个或多个处理器并存储指令，所述指令当由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器执行用于在主硬件时钟和一个或多个客户端硬件时钟之间同步时间的操作，操作包括：接收时间同步消息；对时间同步消息执行有效性校验；响应于所接收到的时间同步消息通过有效性校验更新客户端硬件时钟的时间；响应于所接收到的时间同步消息通过有效性校验，递增有效更新计数；以及，响应于有效更新计数增加到超过阈值，锁定客户端硬件时钟的时间。
[0012]在示例中，更新客户端硬件时钟的时间进一步包括以下中的至少一个：将时间向前或向后调整若干个步长；或者，调整客户端硬件时钟的频率。在另一示例中，锁定客户端硬件时钟进一步包括确定客户端硬件时钟在相距主硬件时钟的阈值范围内。
[0013]在又一示例中，操作进一步包括：发送延迟请求消息；接收延迟响应消息；以及，基于从延迟请求消息被发送时到延迟响应消息被接收的时间差来确定硬件延迟时间；其中，更新客户端硬件时钟的时间进一步包括从客户端硬件时钟的时间中去除硬件延迟时间。
[0014]在又一示例中，操作进一步包括：响应于所接收到的时间同步消息未通过有效性校验，跳过客户端硬件时钟的时间的更新；响应于所接收到的时间同步消息未通过有效性校验，递增跳过更新计数；以及；响应于跳过更新计数递增到超过阈值，重置客户端硬件时钟。
[0015]本公开的又一方面提供了一种用于存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令当由一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器执行用于在主硬件时钟和一个或多个客户端硬件时钟之间同步时间的操作。操作包括：接收时间同步消息；对时间同步消息执行有效性校验；响应于所接收到的时间同步消息通过有效性校验更新客户端硬件时钟的时间；响应于所接收到的时间同步消息通过有效性校验，递增有效更新计数；以及，响应于有效更新计数增加到超过阈值，锁定客户端硬件时钟的时间。
[0016]在示例中，所述操作进一步包括：发送延迟请求消息；接收延迟响应消息；以及，基
于从延迟请求消息被发送时到延迟响应消息被接收的时间差来确定硬件延迟时间；其中，更新客户端硬件时钟的时间进一步包括从客户端硬件时钟的时间中去除硬件延迟时间。
[0017]在另一示例中，操作进一步包括：响应于所接收到的时间同步消息未通过有效性校验，跳过客户端硬件时钟的时间的更新；响应于所接收到的时间同步消息未通过有效性校验，递增跳过更新计数；以及，响应于跳过更新计数递增到超过阈值，重置客户端硬件时钟。
附图说明
[0018]图1描绘了根据本公开的各方面的具有网络设备的示例网络环境的框图。
[0019]图2描绘了根据本公开的各方面的网络设备的示例时间同步的框图。
[0020]图3描绘了根据本公开的各方面的用于时间调整的示例配置的框图。
[0021]图4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在主硬件时钟与一个或多个客户端硬件时钟之间同步时间的方法，所述方法包括：由所述一个或多个客户端硬件时钟中的客户端硬件时钟的一个或多个处理器接收时间同步消息；由所述一个或多个处理器对所述时间同步消息执行有效性校验；响应于所接收到的时间同步消息通过所述有效性校验，由所述一个或多个处理器更新所述客户端硬件时钟的时间；响应于所接收到的时间同步消息通过所述有效性校验，由所述一个或多个处理器递增有效更新计数；以及响应于所述有效更新计数增加到超过有效更新阈值，由所述一个或多个处理器锁定所述客户端硬件时钟的所述时间。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时间同步消息是从所述主硬件时钟或上游客户端硬件时钟的一个或多个处理器接收的。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：用所述一个或多个处理器将所述时间同步消息发送到下游客户端硬件时钟。4.根据权利要求1所述的方法，其中，更新所述客户端硬件时钟的所述时间进一步包括以下中的至少一个：将所述时间向前或向后调整若干个步长；以及调整所述客户端硬件时钟的频率。5.根据权利要求1所述的方法，其中，锁定所述客户端硬件时钟进一步包括：确定所述客户端硬件时钟在相距所述主硬件时钟的阈值范围内。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：由所述一个或多个处理器发送延迟请求消息；由所述一个或多个处理器接收延迟响应消息；以及由所述一个或多个处理器基于在所述延迟请求消息被发送的时间和所述延迟响应消息被接收的时间之间的时间差来确定硬件延迟时间。7.根据权利要求6所述的方法，其中，更新所述客户端硬件时钟的所述时间进一步包括：从所述客户端硬件时钟的所述时间中去除所述硬件延迟时间。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述硬件延迟时间是固定的。9.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述有效性校验包括：确定在所述时间同步消息中的时间在阈值范围内。10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括由所述一个或多个处理器响应于所接收到的时间同步消息未通过所述有效性校验而跳过对所述客户端硬件时钟的所述时间的更新。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括由所述一个或多个处理器响应于所接收的时间同步消息未通过所述有效性校验而递增跳过更新计数。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括由所述一个或多个处理器响应于所述跳过更新计数递增到超过跳过更新阈值而重置所述客户端硬件时钟。13.一种系统，包括：一个或多个处理器；以及
一个或多个存储设备，所述一个或多个存储设备耦合到所述一个或多个处理器并存储指令，所述指令当由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器执行用于在主硬件时钟和一个或多个客户端硬件时钟之间同步时间的操作，所述操作包括：接收时间同步消息；对所述时间同...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿比西舍克，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：