802.1 as时间同步域

### IEEE 802.1AS 时间同步协议概述

IEEE 802.1AS 是一种用于精确时间同步的网络标准，特别适用于工业自动化、汽车电子以及音频视频桥接 (AVB) 应用程序。该协议通过定义一个分布式时钟机制来实现高精度的时间同步。

#### 协议特点
- 支持多播消息传输以减少带宽占用。
- 提供亚微秒级的时间同步精度。
- 定义了边界时钟和透明时钟两种类型的节点设备[^1]。

### 域配置概念

在一个基于 IEEE 802.1AS 的时间同步系统中，“域”是指由一组具有相同配置参数并遵循同一套规则来进行相互之间时间同步的一系列端点组成的集合。这些参数包括但不限于：

- **域名**：标识特定的时间同步区域；
- **步长调整限值**：控制本地时钟频率相对于主时钟的最大允许偏差；
- **优先级设置**：决定当存在多个潜在主时钟源时的选择顺序[^2]。

### 实现方式详解

为了成功部署和支持 IEEE 802.1AS 时间同步功能，在实际操作过程中需考虑以下几个方面：

#### 设备角色分配
在网络中的各个参与实体可以被指定为不同的角色——通常是作为“普通时钟”，即只负责保持自身与时钟源同步；或是充当“边界时钟/透明时钟”，它们不仅自己要与其他成员同步，还要帮助下游子网完成这一过程。

class ClockRole:
    ORDINARY_CLOCK = "Ordinary"
    BOUNDARY_CLOCK = "Boundary"
    TRANSPARENT_CLOCK = "Transparent"

def assign_clock_role(device_type, network_position):
    if device_type == 'switch' and network_position != 'leaf':
        return ClockRole.BOUNDARY_CLOCK
    elif device_type == 'bridge':
        return ClockRole.TRANSPARENT_CLOCK
    else:
        return ClockRole.ORDINARY_CLOCK

#### 配置文件准备
创建符合 GPTP（通用精密时间协议）格式要求的 XML 或 JSON 文件，其中应包含上述提到的各项必要属性及其取值范围说明。这有助于简化后续管理和维护工作，并确保所有参与者都能按照一致的标准执行相应动作。

{
  "domainName": "exampleDomain",
  "stepAdjustLimit": 0.000001,
  "priority1": 127,
  "priority2": 127
}

#### 同步算法应用
采用 PTP （Precision Time Protocol）所规定的 Best Master Clock Algorithm 来动态选举最优的大师时钟(Master)，从而保证整个系统的稳定性和可靠性。此算法会综合考量候选者的各种性能指标如精度、稳定性等作出最佳选择。

bool isBetterMaster(const MasterClock& candidate, const MasterClock& currentBest){
    // Compare based on priority first...
    if(candidate.priority() < currentBest.priority()){
        return true;
    }
    // If priorities are equal or not set, compare other factors like accuracy etc.
    ...
}