[发明专利]一种基于SDN主时钟的时钟同步方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种基于SDN主时钟的时钟同步方法、系统及存储介质，初始时，网络采用手动配置主时钟的方式，将SDN控制器集群中的多个SDN控制器配置为主时钟。上电后，由SDN控制器向各个从时钟下发时钟同步参数配置，然后每个控制器定期发送时钟同步报文。各个控制器之间进行时钟状态的监控，当监控到某个控制器时钟值异常时，则修改其时钟值。从时钟在相近的时间里收到多个时钟同步报文，在本地设置过滤算法，满足过滤条件的报文则不进行同步，否则从时钟就进行同步，将本地时间调整为主时钟时间。通过采用本发明提供的方法和系统，在主时钟发生故障或者某个主时钟的时钟值被人为修改的情况下实现时钟同步功能的无缝切换，提供高可靠的时钟同步功能。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别地，涉及到一种通信网络中的高可靠时钟同步方法和系统。

背景技术

通信网络中的各个节点都具有自身时钟，这些时钟由于制作工艺、晶振频率、外界电磁干扰等因素，在同一时刻各个时钟的计数难以保持一致，而且随着时间推移，偏差可能越来越大，造成各个节点的时钟有较大差异。通信网络中的报文在传输时要求网络中的节点有严格统一的时钟，故各个网络节点之间的时钟同步非常重要。

IEEE802.1AS协议可以为网络中的一个域提供时钟同步功能。IEEE802.1AS时钟同步的主要内容为：在网络中划分出若干个域，每个域内通过手动配置的方式或者所有时钟选举的方式产生一个主时钟。若选举主时钟采用BMCA（Best Master Clock Algorithm）算法，则根据域内各个时钟的时钟性能参数选取时钟性能参数最优的那个作为主时钟。选定主时钟以后，其他时钟为从时钟，主时钟定期和从时钟之间发送时钟同步报文进行校时，以更新从时钟的本地时间，从而实现网络节点间的时钟同步。主时钟也会定期向从时钟发送Announce报文，以表明自己的运行状态。

在通信网络的运行过程中，网络节点有可能会发生故障，比如电源线损坏、网线被剪断、电路板烧毁等等；另外，主时钟自身虽未发生故障，但是其时钟值可能会被人为修改成一个异常值。如果一个时钟同步域中的主时钟发生了故障，则会导致时钟同步功能无法进行；主时钟虽未发生故障，但其同步出去的时间如果是个异常值，则会导致所有从时钟的本地时间被同步为一个异常的时间。上述两种情况都会导致时钟同步功能不可靠。为了保障时钟同步的可靠性，TSN(Time Sensitive Networking)工作组提出了主时钟重选的方案，从时钟在经过几次接收Announce报文失败以后，判定主时钟发生了故障，发起主时钟重选流程，重新执行BMCA算法，选举出一个新的主时钟，如附图1所示。

但是，主时钟重选机制存在一定问题。由于从时钟判定主时钟故障和发起重选都需要一定的时间间隔，故从主时钟发生故障开始，到新的主时钟被选出之前，时钟同步功能是不可用的。在时钟同步功能不可用期间，主从时钟之间的时钟偏移会不断增大，若此时有时延敏感报文进行传输，可能会导致报文无法正确传输，导致网络故障。此外，主时钟重选机制是根据Announce报文的发送情况来触发的，当主时钟正常但是其时钟值被人为修改的时候，由于主时钟状态是正常的，它仍会定期发送Announce报文，所以从时钟不会触发重选，故重选机制无法解决时钟值被人为修改的情况。

发明内容

针对上述背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种高可靠的时钟同步方法和系统，在某个主时钟发生故障的时候，能够实现时钟同步功能的无缝切换，同时在主时钟的时钟值被人为修改的时候，不会造成所有的从时钟都被同步为错误的时间值。采用本发明的方案，能够解决主时钟重选机制存在的时钟同步功能间断问题和主时钟时间值被人为修改的问题。