[发明专利]多主机系统中网络时间同步协议的数据平面控制的方法

说明书

本公开涉及多主机系统中网络时间同步协议的数据平面控制的方法。网络接口控制器(NIC)被配置为实现与在多主机系统中实现的基于软件的控制平面相关联的网络数据平面。NIC包括在诸如网络端口之类的分布式端点处的主定时器和次定时器。NIC接收具有网络时间戳的网络时间封包并且采用次定时器来将本地时间戳与封包相关联。网络和本地时间戳被数据平面数据路径中的网络知识产权块(网络IP)进行比较以调整主定时器和(一个或多个)次定时器来匹配网络时间。网络IP使用2比特线协议来递增和/或递减主定时器和(一个或多个)次定时器，这使得定时器能够被以纳秒粒度来进行调整。

技术领域

本公开涉及用于多主机系统中的网络时间同步协议的数据平面控制的方法和装置。

背景技术

到片上系统(System on a Chip，SoC)中的各种加速器的时间分布对于满足诸如整形、时间戳和时延测量之类的各种实时要求非常重要。智能NIC(网络接口控制器)中的共同主定时器可以经由不同的技术(例如，总线分布、串行分布，等等)被分布到SoC内的各种加速器块。共同的主要定时器或主定时器对于维持基于SoC的时间是有用的。这可以与各种网络源同步。示例包括：基于电子与电气工程师学会(Institution of Electronic andElectrical Engineers，IEEE)1588经由以太网端口的时间参考、GPS、来自端口的同步以太网、以及其他方案。

在现有的实现方式中，主定时器是经由驻留在SOC外部的主机(或多个主机)或者在SoC本地的CPU来控制的。这或者也被称为控制平面时间同步协议。主定时器和各种分布点需要保持频率和相位对齐。频率和相位对齐允许了分布点相对于集中式主定时器而言是准确的。例如，这允许了准确的时间戳，这是5G无线无线电接入网络(Radio AccessNetwork，RAN)应用中的SoC所需要的。将主定时器分布到PHY(物理层)以用于本地时间戳，可允许纳秒(ns)级的精度。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种网络接口控制器(NIC)，当被安装在计算系统中时被配置为实现在网络数据平面中，所述计算系统包括一个或多个主机，所述主机具有各自的中央处理单元(CPU)，所述CPU用于执行软件来实现与所述网络数据平面相关联的网络控制平面，所述NIC包括：主定时器；一个或多个网络端口；以及与各网络端口相关联的一个或多个次定时器，其中所述NIC被配置为：在网络端口处接收具有与网络时间相关联的网络时间戳的网络时间封包；将所述网络端口中的所述次定时器生成的本地时间戳与所述网络时间封包相关联；将所述本地时间戳与所述网络时间戳进行比较；并且基于所述本地时间戳与所述网络时间戳的比较来调整所述主定时器。

根据本公开的一方面，提供了一种由安装在计算系统中的网络接口控制器(NIC)实现的方法，所述计算系统具有一个或多个主机中央处理单元(CPU)，所述主机CPU执行软件来实现与由所述NIC实现的数据平面相关联的控制平面，所述方法包括：在所述NIC上的网络端口处接收具有与网络时间相关联的网络时间戳的网络时间封包；经由所述网络端口中的次定时器生成与接收到所述网络时间封包时的本地时间相对应的本地时间戳；将所述本地时间戳与所述网络时间戳进行比较；并且基于所述本地时间戳与所述网络时间戳的比较来调整所述NIC上的主定时器。

根据本公开的一方面，提供了一种计算系统，包括：一个或多个主机，每个主机包括与存储器耦合的中央处理单元(CPU)；网络接口控制器(NIC)，其与每个主机操作性耦合并且包括：一个或多个网络端口；主定时器；以及与各网络端口相关联的一个或多个次定时器，其中所述NIC被配置为：在网络端口处接收具有与网络时间相关联的网络时间戳的网络时间封包；结合接收到所述网络时间封包，利用与所述网络端口相关联的次定时器生成本地时间戳；将所述本地时间戳与所述网络时间戳进行比较；并且基于所述本地时间戳与所述网络时间戳的比较来调整所述主定时器以将所述主定时器与所述网络时间同步。

附图说明