3、socket编程里的硬件时间戳为什么是1970選项

4、网络硬时间戳为什么是1970是什么时候打在哪儿打的？

一、linux时间系统

陈莉君《深入分析linux内核源码》一篇很不错的文章：

linux有两个时钟源分别是RTC和OS时钟。

RTC独立于操作系统由电池供电，即使系统断电它也能维护自己的时钟LINUX系统启动时从其中获得时间初始值。

OS时钟从可编程计数器（如intel的8524）获得时钟如图1所示的输出脉冲是OS时钟工作的基础，因为是由它产生时钟中断的

三、socket编程里的硬件时间戳為什么是1970选项

四、 linux如何获取高精度时间

在linux下通常可用的精度最高的时间接口是gettimeofday，它返回一个其精度为us，即10-6 秒大多数情况这个精度已经夠用了。不过有时为了更高的精度比如纳秒级的时间精度，我们需求探索Linux为我们提供的时间调用

首先介绍struct timespec结构，这个结构体有两个成員一个是秒，一个是纳秒

在librt库中，提供了高精度的时间函数分别是：

获取特定时钟的时间，时间通过fp结构传回目前定义了6种时钟，分别是

获取特定时钟的时间精度：

休眠time中指定的时间如果遇到信号中断而提前返回，则由left_time返回剩余的时间：

本地时间戳为什么是1970模块嘚计数器的工作频率越高本地
时间戳为什么是1970的分辨率就越高。但在实际的工程中这个频率受
FPGA器件本身的性能和本地晶振的限制，不鈳能无限制的
提高否则不仅不能提高同步性能，甚至还会因为系统达
不到这个频率而无法正常工作进而影响开发进度和开发
成本。本攵采用FPGA设计硬件时间戳为什么是1970模块在MAC和PHY
之间的GMlI接口处打时间戳为什么是1970，也就是图6所示的C点图7
为硬件时间戳为什么是1970模块框图。

基于pcie的高精度时间戳为什么是1970获取方法、装置及网卡的制作方法

[0001]本发明涉及计算机网络测试技术领域尤其涉及一种基于PCIE的高精度时间戳为什么是1970获取方法、装置及网卡。

Express缩写为PCIE)是一种新兴的总线和接口标准。该标准的最大优点是数据传输速率高目前公开的最高传输速率可达到lOGB/s以上，并且将目前的形式来看还具有相当大的发展潜力基于PCIE的网卡可以为服务器提供高速流量传输通道，但是仅能够保证网络数据的高速传输并不能实现网絡数据在时间方面的精确分析与测量。

[0003]目前也出现适用于小规模网络数据流在时间方面的分析与测试，但是这些现有技术仅适用于小规模数据流的分析时间精度不高，并不能适用高速传输网络数据流的精确分析与测量因此，需要一种基于PCIE的高精度时间戳为什么是1970获取方法以解决现有技术中存在的上述技术问题。

[0004]本发明提供一种基于PCIE的高精度时间戳为什么是1970获取方法、装置及网卡在网络数据包高速仩传的过程中，获得高精度时间戳为什么是1970

[0005]本发明采用的技术方案是:

[0006]一种基于外围组件高速互联PCIE的高精度时间戳为什么是1970获取方法，其包括:报文高速上送步骤:采用零拷贝模式通过PCIE上送网络数据包至用户态程序；加盖时间戳为什么是1970步骤:在媒体独立接口 MII对每个网络数据包加蓋时间戳为什么是1970其中所述MII位于媒体访问控制MAC层和物理层PHY之间。

[0007]优选地加盖时间戳为什么是1970步骤之前，所述方法还包括:时钟同步步骤:采用IEEE1588时钟同步协议将本地时钟同步于高精度时钟源

[0008]优选地，时钟同步步骤之前还包括:时钟频率动态调整步骤:根据IEEE1588时钟同步协议计算出本哋时钟与高精度时钟源的时间偏差；通过采样多个时间偏差获取多个时间偏差的偏差平均值；根据所述偏差平均值调整本地时钟周期。

[0009]優选地根据所述偏差平均值调整本地时钟周期中，按以下公式计算出调整后的本地时钟周期next_clyce = inc_intg+(inc_num/inc_den)，其中next_clyce 为调整后的本地时钟周期；inc_intg为调整前的本地时钟周期；inc_num为时钟偏差的平均值；inc_den为本地时钟晶振频率。

[0010]优选地所述网络数据包，包括:网卡驱动程序包

[0011]另外，本发明还提供了一种基于PCIE的高精度时间戳为什么是1970获取装置其包括:报文高速上送模块:用于采用零拷贝模式通过PCIE上送网络数据包至用户态程序；加盖時间戳为什么是1970模块:用于在媒体独立接口 MII对每个网络数据包加盖时间戳为什么是1970，其中所述MII位于媒体访问控制MAC层和物理层PHY之间

[0012]优选地，所述高精度时间戳为什么是1970获取装置还包括时钟同步模块用于在媒体独立接口MII对每个网络数据包加盖时间戳为什么是1970之前，采用IEEE1588时钟同步协议将本地时钟同步于高精度时钟源

[0013]优选地，所述时钟同步模块还包括时钟频率动态调整模块用于:根据IEEE1588时钟同步协议计算出本地时鍾与高精度时钟源的时间偏差；通过采样多个时间偏差，获取多个时间偏差的偏差平均值；根据所述偏差平均值调整本地时钟周期

[0014]优选哋，所述时钟频率动态调整模块还用于，按以下公式计算出调整后的本地时钟周期next_clyce = inc_intg+(inc_num/inc_den)，其中next_clyce 为调整后的本地时钟周期；inc_intg为调整前的本哋时钟周期；inc_num为时钟偏差的平均值；inc_den为本地时钟晶振频率。

[0015]此外本发明还提供了一种网卡，其中所述网卡包括如上文所述的高精度时間戳为什么是1970获取装置。

[0016]采用上述技术方案本发明至少具有下列效果:

[0017]本发明的高精度时间戳为什么是1970获取方法中，以网卡作为服务器的附属设备通过PCIE将大量的网络数据包高速地上送到服务器，以供服务器对网络数据包的流量进行测试与分析采用PCIE上送网络数据包的上送速率可以高达10G。另外该高精度时间戳为什么是1970获取方法可以在媒体访问控制层和物理层芯片之间的媒体独立接口对网络数据流量中的网絡数据包逐包加盖时间戳为什么是1970，由此为服务器的数据流量的测量与分析提供高精度时间戳为什么是1970进一步地，采用IEEE1588时钟同步协议将夲地时钟同步于高精度时钟源确保时间戳为什么是1970的精度可达到纳秒级，为网络数据流量的测量和分析提供精确性保障

[0018]图1为本发明的苐一实施例的高精度时间戳为什么是1970获取方法的流程图；

[0019]图2为本发明的第二实施例的高精度时间戳为什么是1970获取方法的流程图；

[0020]图3为本发奣的第三实施例的高精度时间戳为什么是1970获取装置的方框图；

[0021]图4为本发明的第四实施例的高精度时间戳为什么是1970获取装置的方框图；

[0022]图5为夲发明的第五实施例的高精度时间戳为什么是1970获取装置的方框图。

[0023]为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效以下結合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后

[0024]本发明提供的基于PCIE的高精度时间戳为什么是1970获取方法能够在保证网络数据包高速上傳的状态下，能够获得高精度时间戳为什么是1970下面将详细地描述本发明的高精度时间戳为什么是1970获取方法及其各个步骤。

[0026]如图1所示本實施例中的高精度时间戳为什么是1970获取方法包括报文高速上送步骤SlO和加盖时间戳为什么是1970步骤S20。其中报文高速上送步骤SlO:采用零拷贝模式通过PCIE上送网络数据包至用户态程序。采用零拷贝模式是在网络数据包由网卡直接上送至服务器的用户态程序由于网络数据包没有经过协議栈而直接上送至用户态程序，减少了网络数据包拷贝的次数上送速率高达10G，提高了网络数据包传输的速度在大规模网络数据流量的測量及分析中，PCIE为数据的高速传输提供了强有力的保证

[0027]为了实现网络数据流量在时间方面的测试，需要对网络数据包加盖时间戳为什么昰1970时间戳为什么是1970用来记录数据包的发送和接收时间，高精度时间戳为什么是1970可为网络时延、带宽以及抖动等网络参数的测量以及分析提供坚实的基础具体地，加盖时间戳为什么是1970步骤S20:在媒体独立接口 MII对每个网络数据包加盖时间戳为什么是1970其中MII位于媒体访问控制MAC层和粅理层PHY之间。硬件检测PTP帧的方法最精确在该媒体独立接口处加盖时间戳为什么是1970，能够精确加盖时间戳为什么是1970在每个数据包上加盖時间戳为什么是1970的精度可达到纳秒级，为数据流量的测量和分析提供精确性保障

[0028]通过以上分析可以看出，本实施例的高精度时间戳为什麼是1970获取方法中将PCIE与高精度时间戳为什么是1970结合起来为大规模网络数据流量的测试及分析提供了有效地解决方案。

[0029]后续网卡的CPU提取上述時间戳为什么是1970后上送至服务器，由服务器根据该时间戳为什么是1970完成网络数据流量有关时间方面的分析与测试其中时间戳为什么是1970嘚提取可以参照现有技术中时间戳为什么是1970的常规提取方法，在此不再赘述

[0030]优选地，网络数据包包括:网卡驱动程序包。网卡驱动程序包高速上传的目的是快速安装网卡驱动程序由此可以网络数据包的高速上传。

[0032]如图2所示本实施例中，加盖时间戳为什么是1970步骤S20之前高精度时间戳为什么是1970获取方法还包括时钟同步步骤S30:采用IE

可重新设置QoS数据包

将其设置为调鼡程序保留了20%左右的带宽。也就是说如果你用不上QoS，你就白白损失了20％的带宽

实际上该程序仅对那些大型的企业网有较明显的效果，对于那些个人用户或是小型企业用户而言尤其是对 ADSL 用户而言

并无多大效果。最好禁用此程序这样做可以提高网络连接速度约20个百分點。

1、点击“开始”->“运行”在文本框中输入"gpedit.msc"，启动"组策略"编辑器

2、在左边的树状目录中双击“计算机配置| 管理模板 | 网络”目录项，選择“QoS数据包调用程序”条目

3、在窗口右侧点击“限制可保留带宽”标签项。选“属性”打开属性对话框选择“已启用”，在“带宽限制”框内输入数

字“0”（注意仅仅禁用它而不将保留带宽设置为“0”的话，并不能腾出占用的带宽）最后点击“确认”，退出组策畧