[发明专利]FC网络时钟同步误差补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机通信技术领域，涉及一种FC（Fibre Channel）网络时钟同步误差补偿方法。

背景技术

FC网络具备高带宽、低延迟和高可靠等特性，非常适合于对数据传输实时性有较高要求的分布式系统中使用，时钟同步技术是分布式系统中的一个经典问题，分布在不同主机中的应用相互协调，共同完成一项任务时，需要这些系统间有一个准确、统一的时钟。

FC网络支持时钟同步功能，允许网络中不同节点之间交换时间敏感的信息。FC网络的时钟同步服务是通过含有参考时钟的时钟同步服务器来获得的，服务器使用时钟同步更新扩展链路服务（CSU ELS：Clock Synchronization Update Extended Link Service）帧或者时钟同步原语信号，周期性的发送时钟同步信息到客户端，客户端使用收到的时钟同步信息更新其内部的同步计数器值，修正客户端和服务器的时钟偏差，使客户端的时钟被同步到参考时钟。

在时钟同步周期内（服务器发送两次时钟同步信息的时间间隔），由于服务器/客户端晶振频率差异，会导致服务器和客户端各自时钟同步计数器的值存在较大的偏差，若客户端使用来自服务器的时钟同步信息直接更新自己的时钟同步计数器，有可能会引起客户端时钟大范围的向前跳跃或向后回退，导致时钟会出现非单调性的变化，增加上层软件对时间信息应用的复杂度，降低时钟同步功能的通用性。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种能够避免客户端时钟在直接时钟同步过程中产生大范围跳跃或回退以及补偿精度高的FC网络时钟同步误差补偿方法。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种FC网络时钟同步误差补偿方法，其特殊之处在于：所述方法包括以下步骤：

1）客户端接收由服务器所发送的CSU ELS帧或者时钟同步原语信号；

2）根据CSU ELS帧或者时钟同步原语信号判断客户端时钟同步计数器与服务器时钟同步计数器是否一致，如果一致，则退出补偿；如果不一致，则进行步骤3）；

3）获取服务器时钟同步计数器和客户端时钟同步计数器的理论差值，并根据该理论差值对客户端时钟同步计数器的计数操作进行补偿控制；

5）补偿控制完成后，再次判断客户端时钟同步计数器与服务器时钟同步计数器是否一致，如果一致，则退出补偿；如果不一致，继续进行步骤3）。

上述客户端时钟同步计数器与服务器时钟同步计数器不一致的情况包括：所述客户端时钟同步计数器的时钟频率比服务器时钟同步计数器的时钟频率慢或者所述客户端时钟同步计数器的时钟频率比服务器时钟同步计数器的时钟频率快。

上述客户端时钟同步计数器的时钟频率比服务器时钟同步计数器的时钟频率慢时，所述步骤3）的具体实现方式是对客户端时钟同步计数器的时钟频率进行跳跃加计数。

上述跳跃计数是在每个计数周期内加大于1的整数个计数时间单位。

上述客户端时钟同步计数器的时钟频率比服务器时钟同步计数器的时钟频率快时，所述步骤3）的具体实现方式是对对客户端时钟同步计数器的时钟频率进行延时计数。

上述延时计数是在多个计数周期内加小于计数周期个数的整数个计数时间单位。

上述FC网络时钟同步误差补偿方法在步骤3）和步骤5）之间还包括：

4）获取时钟同步误差补偿的微调值，并将该微调值赋予客户端时钟同步计数器的值上。

上述步骤4）的具体实现方式是：

4.1）获取服务器时钟同步计数器和客户端时钟同步计数器的频率偏差；

4.2）根据步骤4.1）所得到的频率偏差得到时钟同步误差补偿微调值；

4.3）将步骤4.2）所得到的时钟同步误差补偿微调值取整后直接赋予客户端时钟同步计数器的值上。

上述步骤4.1）的具体实现方式是：

所述服务器与客户端晶振的频率偏差=（时钟同步值n-时钟同步值n-1）/时钟同步值到达时间寄存器的值；

所述时钟同步值n是指客户端收到服务器发送的CSU ELS帧或者时钟同步原语信号时，CSU ELS帧或者时钟同步原语信号所携带的并寄存到n寄存器的时钟同步值；

所述时钟同步值n-1是指客户端收到服务器发送的CSU ELS帧或者时钟同步原语信号时，由前一次CSU ELS帧或者时钟同步原语信号所携带的并寄存到n-1寄存器的时钟同步值；

所述时钟同步值到达时间寄存器的值是计数器在清零之前计数器自身的值被寄存器到时钟同步值到达时间寄存器。