[发明专利]使网络组件的时钟与另外的网络组件的时钟同步的方法及其网络组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种使网络组件的时钟与另外的网络组件的时钟同步的方法以及一种网络组件。

背景技术

在很多分布式计算应用中，更具体地对于分组交换网络中的实时应用，使信息与基准时间(例如产生该信息的时间)精确地相匹配是很重要的。例如，在基于分组的网络中，可以由发送网络组件实时地产生数据，以将该数据传输至接收网络组件用于进一步的获得。为此，将数据集合成分组，每一个分组包含部分数据，并且将这些分组提交给接收网络组件，在接收网络组件中将数据部分合在一起。

由于传输路径和排队延时(queuing hold-up)的变化，不同分组所经历的传输延迟能够以非确定性方式显著地变化。在极端情况中，较早发送的分组可能比较晚发送的分组更晚到达。为了使接收网络组件能够正确地处理分组，可以对每一个分组附加时间戳，该时间戳与所封装的数据部分的基准时间相对应。在本情况中，接收网络组件将可以使数据部分精确地与相应基准时间相匹配。

对于上述例子来说，使发送网络组件与接收网络组件的时钟同步是必要的。概括地说，高精度时间测量是使能开发任何高性能分布式计算应用的关键前提。根据应用，必须保持精确的绝对时间基准(例如，协调的世界时间或者UTC时间)或者相对时间基准。

此外，传输协议的流量控制和拥塞控制极大地依赖于在发送网络组件(或发送器)与接收网络组件(或接收器)之间交换的数据分组的所测量的往返时间(RTT)和/或迁移时间(单向延迟，OWD)。由于供应例如时间戳形式的基准时间信息花费某一恒定或者可变的时间量，所以在发送器与接收器之间该信息的传输持续时间的估计是分组交换网络上时间同步的主要问题。为了处理该问题，在D.L.Mill，“TheNetwork Time Protocol(Version 3)Specification，Implementation andAnaylsis”，RFC 1305，IEFT，March 1992中详细地公开的所谓的网络时间协议(NTP)已被设计为使分组交换网络上网络组件的本地时钟同步。

NTP的核心组件是基于所谓的Cristian算法(CA)的时钟偏移量计算例程，以下将概述该Cristian算法。请求网络组件在发送时间T_S向答复网络组件发送包含时间请求在内的数据分组。答复网络组件尽可能快的回答并且将封装在答复分组中的接收时间戳T_R发回，该答复分组在答复接收时间T_RR被接收到。根据这些时间值如下计算前向迁移延迟(或前向方向的单向延迟)(OWD_f)和后向迁移延迟(或后向方向的单向延迟)(OWD_b)：OWD_f＝T_R-T_S以及OWD_b＝T_RR-T_R。此外，假定这两个方向上的实际单向延迟是相等的，使得OWD_f与OWD_b之间的差异仅归功于请求网络组件的时钟与答复网络组件的时钟之间的偏移量。将该同步偏移量计算为(OWD_f-OWD_b)/2。

Cristial算法具有显著的缺点：仅当实际的前向迁移延迟等于实际的后向迁移延迟时，对同步偏移量的估计才是准确的。即，当两个网络组件之间的通信是对称的时。然而，在出现非对称延迟的情况中，该计算将是错误的。在真实网络中，由于非对称网络拓扑(比如非对称数字订户线路(ADSL线路)以及非对称路由、和/或网络组件中的随机分组延迟)，单向延迟通常是非对称的。本文中，对于实时应用来说，由非对称网络拓扑引起的系统误差没有由随机分组延迟引起的误差关键，其中该随机分组延迟是由可变单向延迟引起的，例如是由于可变排队延迟引起的。

发明内容

从而本发明的目的是提供一种方法和网络组件，使得可以实现在网络中不同网络组件的时钟之间的更精确同步。

利用根据独立权利要求1的一种使网络组件的时钟与另外的网络组件的时钟同步的方法以及根据独立权利要求8的网络组件来满足该目的。