分布式节点群的参量差分时钟同步算法

发布时间：2019-11-09 18:48

【摘要】：结合分布式系统多平台性、通用性、阶段同步性等新特征,提出一种新的分布式节点群参量差分逻辑时钟模型(LCPD)及其同步算法。该模型不修改本地时间,将不确定的网络延迟考虑到差分频率中,通过差分时钟计数值的递归演算和差分频率的收敛校准,获取各节点稳定的计数值,以此作为衡量全网时钟同步的标志。算法采用参考广播、锁相环和协同同步原理,步骤分为零点对时和差分校准。仿真实验表明:该算法一旦同步就不再失步,具有较好的收敛性和稳定性,可满足大规模、异构分布式仿真系统的同步需求。
【图文】：

第1期分布式节点群的参量差分时钟同步算法图1异构分布式节点群Fig．1Heterogeneousdistributednodeclusters考虑时间相关的同步解决方法。因此，分布式仿真系统中的主要同步对象是各分布节点的时间，可以是由所有节点共同维护或由特定节点维护的逻辑时间，也可以是由每个节点各自维护的本地时钟的指示时间。一般地，时间同步划分是按照同步的需求层次进行的，分为排序、相对同步、绝对同步3类［6，16］。排序，即通过事件排序来实现事件发生先后顺序的判断，是最简单的同步方式;相对同步，侧重于不直接修改本地时间值，在保持各节点的本地时钟连续运行(不跳变)的基础上，通过获取其他节点如时钟偏移和时钟漂移等信息，实现不同节点的本地时间值之间的转换，达到同步的目的;绝对同步，则是系统内存在一个所有节点需要向其对准的时间参考基准，由于非基准节点要保证本地时间与标准一致，本地时间可能因为时间协议修改导致本地时间发生跳变。2LCPD模型LCPD模型基于参量差分思想和逻辑时钟概念，将不可预知的网络延迟考虑到差分频率的调整中，它并不修改本地计算机的物理时钟，旨在提供一种逻辑时间戳，保证分布式节点群随仿真推进的时间顺序关系。文中是在文献［25］研究成果的基础上，，进一步阐述和验证模型与算法的优缺点与可行性。2.1LCPD原理有两个基本假定:1)每个时钟节点本身在所需精度范围内是稳定的。2)网络状态在统计学上是稳定的。一般地，计算机物理时钟的模型为T(t)=T(t0)+R(t－t0)+12D(t－t0)2，(1)式中:t是当前物理时间;T(t)是从时间t0开始到当前时间t的时钟偏移量;R是时钟频率偏移;D是由于计算机的可变频率振荡器老化引起的漂移率。通常情况下，时钟频率偏移R受温度的影响

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本文编号：2558616