[发明专利]用于改进的时钟偏移测量的技术

说明书

技术领域

本发明总体上涉及网络，更具体地说，涉及测量网络节点的时钟偏移。

背景技术

广泛认为，关于时钟同步的纯软件解决方案遭受将准确度限于10微秒或大于10微秒的不可避免的“系统噪声”(进程分派、中断处理等)。当需要微秒级同步时，使用硬件解决方案，例如，在通信链路的两端处具有IEEE1588(精确时间协议)支持的网络适配器。

如图1中所描绘，典型软件时间戳交换使客户端节点A将时间戳T1发送至服务器节点B，服务器节点B在时间T2接收时间戳T1。服务器节点B接着在时间T3发送回复，且客户端节点A在时间T4接收到该回复。使用客户端节点A的时钟来测量T1及T4；在服务器节点B的时钟上测量T2及T3。从此信息可确定客户端A的时钟与服务器B的时钟之间的偏移，但是软件以及硬件延迟造成高抖动。IEEE 1588在硬件级别获取时间戳，且提供一个接口以收集这些时间戳。然而，如在IEEE 1588中的硬件实施方式比软件实施方式昂贵且比软件实施方式更难以修改。

因此，需要提供克服这些限制的技术。

发明内容

在本发明的一个示意性方面中，揭示一种在网络节点上执行的方法。所述方法包括执行与另一网络节点的至少单个字节的多次交换，其中所述单个字节的值对于所述交换而言是不同的。所述方法还包括捕获并存储在所述网络节点上执行的所述多次交换中的每一次交换的时间戳。

在另一示意性方面中，揭示一种网络节点，其配置为执行与另一网络节点的至少单个字节的多次交换，其中所述单个字节的值对于所述交换而言是不同的。所述网络节点还配置为捕获并存储在所述网络节点上执行的所述多次交换中的每一次交换的时间戳。

在另一方面中，揭示一种在网络节点上执行的方法。所述方法包括捕获并保存从另一网络节点接收的一组计时消息中的多个计时消息中的每个计时消息的到达时间戳。所述方法还包括响应于所述一组计时消息的完成而将所述时间戳发送至至少所述另一节点。

在一个额外示意性方面中，揭示一种网络节点，其配置为捕获并保存从另一网络节点接收的一组计时消息中的多个计时消息中的每个计时消息的到达时间戳，且配置为响应于所述一组计时消息的完成而将所述时间戳发送至至少所述另一节点。

附图说明

当结合附图阅读时，本发明的实施例的前述及其他方面在以下示意性实施例的“具体实施方式”中更显而易见，这些附图是：

图1示出一种现有时间戳交换方法；

图2是示出两个网络节点之间的通信的硬件方块图；

图3说明用于在正常行为下执行时钟偏移测量的示意性协议；

图4说明用于在客户端超时时执行时钟偏移测量的示意性协议；

图5和图6说明用于在服务器超时时执行时钟偏移测量的示意性协议；

图7是在正常行为下的客户端状态和操作的图；

图8是在异常行为下的客户端状态和操作的图；

图9是在正常行为下的服务器状态和操作的图；

图10是在异常行为下的服务器状态和操作的图；以及

图11是用于执行时钟偏移测量的示意性流程图。

具体实施方式

在一个示意性实施例中，揭示一种用于时钟偏移测量的新技术，所述技术使用将时钟偏移减小至绝对最小值的一系列“乒乓(ping pong)”交换，其中每次交换涉及在每次交换时不同的单个字节(例如，使剩余消息计数递减)，且可用于判定该单个字节是否为所述系列中的最后交换。在交换的每一侧上的网络节点私下记录到达时间戳和离开时间戳，并且在交换结束时，例如在非时间关键消息中将所收集的时间戳返回另一侧(对于网络节点中的一个节点或两个节点)。在一个实施例中，一种协议实施方式确保字节交换的每一侧知晓在超时之后是否仍预期另一分组，且仅可存在一个此类延迟后的分组。这极大地简化了超时恢复，且消除了在由于不确定性造成的超时之后重新初始化链路的需要(尽管并非唯一恢复方法，但是是最简单的恢复方法)。

单字节交换的额外益处(在一个示意性实施例中)包括(但不限于)这些交换允许简单数据驱动旋转循环(data-driven spin-loop)用于远程直接存储器存取(RDMA)状况下：目标字节一改变，回复字节即可发送，而不必首先轮询完成状态。在InfiniBand(主要用于高性能计算中的通信链路)的示意性状况下，这可将已经为低的延时减小至少1微秒。