概述

IEEE 1588的單步或雙步時鐘？這個問題經常出現。如果你正在設計支持PTP的設備，那么這是一個問題，它對你的設備的結構有重要影響。但是，如果你購買的是支持PTP的設備，并將它們集成到網絡中，那就完全不重要了。此外，對于網絡架構師來說，如果你在同一個網絡中混合使用單步和雙步設備也無關緊要。下面介紹單步和雙步設備的區別，以及IEEE 1588標準對設備的要求，這樣對上面陳述的理解會更清晰。

單步和雙步工作原理

單步和雙步時鐘工作原理的簡短版本是這樣的：對于任何PTP事件消息，即有時間戳的消息，當它即將離開設備時，要么在消息中得到一個準確的時間戳（單步），要么第二個消息攜帶準確的時間戳（雙步）。在延遲請求的情況下，無論如何都需要第二個消息，因為時間戳必須從一個設備發送到另一個設備，但同步消息和對等延遲響應消息可以是單步或雙步的。考慮到下面的消息序列圖，描述了單步的E2E操作。

在E2E單步操作中，將時間從主站轉移到從站的信息序列

這比前面的文章“為什么1588如此準確？”中描述的要簡單。其中描述了雙步操作。不需要后續消息，同步在離開時加載了準確的時間戳。在對等延遲消息交換中也可以看到類似的制度。

對等延遲測量的信息序列

這比雙步對等延遲機制更簡單。不需要對等延遲響應的后續信息。

透明時鐘的單步和雙步PTP

在透明時鐘的情況下，單步或雙步的PTP之間的差異是很大的。下圖顯示了一個通過透明時鐘的同步信息。

透明時鐘必須在離開交換機核心之后截取同步消息，并基于它在透明時鐘中的隊列中停留多長時間來更新校正字段。將此與“什么是所有這些IEEE 1588時鐘類型？”中所示的雙步透明時鐘的類似圖表進行對比。在雙步版本中，透明時鐘不需要在運行中更新同步消息，但它需要記住它有多長時間的同步消息，并更新相應的后續消息。因此，如果你正在設計一個透明的時鐘，你必須問問自己，我是想在硬件上花很多功夫，還是在軟件上下功夫。單步時鐘需要能夠即時更新校正場的硬件。雙步時鐘要求軟件記住同步消息的駐留時間，并將其與相應的后續消息進行匹配。

如何選擇單步還是雙步？

文章概述中提到，如果不是制造設備，而只是購買它們，那么這并不重要。但是，你難道不需要確保從主站到從站的鏈條上的所有設備都使用相同的步數嗎？答案是否定的，因為IEEE 1588-2008要求所有從設備都要使用這兩種標準中的任何一種。這是個很容易制定的規則，因為難只難在發送單步信息，而不是接收它們。那么，有一個雙步的主站和一個單步的透明時鐘的情況呢？也沒有問題。透明時鐘將更新同步信息中的修正字段，并將后續信息不加改動地傳遞給它。從機將把兩個消息中的修正字段相加，正如標準所要求的那樣。有一個單步主站和一個雙步透明時鐘的情況如何呢？仍然沒有問題，但透明時鐘的工作要多一點，因為它必須將同步步驟標志設置為雙步，并生成后續信息。

單步帶寬優勢？

單步難道不是因為它使用更少的網絡帶寬而更受歡迎嗎？我們來做個小算術。對于UDP/IPv4/Ethernet映射來說，一個后續信息是98字節。這就是784比特。在每秒一次的速率下，這使用了不到千兆位鏈接的0.0001%。即使一秒鐘有100條跟進信息，帶寬的使用也是微不足道的。即使它只是一條10-BaseT的鏈路! 在實際應用中，假設PTP使用的帶寬大約為零，無論它是單步還是雙步。

虹科Elproma時間服務器

在新的工業 4.0 理念正在改變技術格局的世界中，提出了更高的時間同步要求。虹科ELPROMA專注在時間同步方案30余年，是NTP PTP/IEEE1588 IRIG網絡時間同步解決方案的世界領先者，旨在保持計算機時鐘高度穩定和準確。該公司為關鍵基礎設施（智能電網、電信5G、MiFID2金融、工業4.0、自動駕駛、政府和全球企業）提供穩健和安全的時間。

• PTPIEEE 1588 Grandmaster

• NTP 時間服務器stratum1

• ePRTC*PRTCPRC時鐘

• PTP硬件時間戳

• PTP擴展卡（可做master或slave）

• 高可用性支持（HA）

• 兩路冗余天線（天線安裝無需額外供電，與時間服務器網線連接，供電，最長700m）

• 支持NTP/PTP/IRIG-B/1PPS+ToD

• 多種配置文件：電信5G，電力，金融等

• MTBF：391000小時