目录文档-技术白皮书20-EFT.WP.Metrology.TimeBase v1.0

附录B 契约库与策略卡(C50 全集)


一句话目标:提供时基计量与同步的可执行契约 C50-* 与策略卡模板,使偏移/频偏/抖动、Allan 家族、到达时两口径与分布式同步在生产中可度量、可告警、可回退。


I. 作用与范围


II. 评估语义与规则文法

  1. 规则原语
    • metric ⊲⊳ threshold within Δt using agg,其中 agg ∈ {mean, p95, p99, max},⊲⊳ ∈ {≤, ≥, ∈}。
    • 组合:AND, OR, k-of-n,违约严重度分级 sev ∈ {warn, major, critical}。
  2. 统计窗口
    Δt = [t0, t1] 滚动或翻转窗口;序贯场景附 alpha_spending 预算。
  3. 不确定度发布
    若契约依赖估计量 x_hat,同时发布 U = k * u_c 与覆盖置信度或后验分位。
  4. 量纲与单位
    每条规则必须声明 unit(metric) 与 dim(metric) 并通过 check_dim(metric - threshold)。

III. 基础契约簇 C50-1x(时基与时间戳)

  1. C50-11 非递减时基
    • 规则:non_decreasing(tau_mono);违约即数据拒收。
    • 触发动作:标注段落 m=1,隔离批次。
  2. C50-12 ts 发布斜率
    • 规则:d ts / d tau_mono ∈ [1 - tol_skew_pub, 1 + tol_skew_pub] within Δt using max。
    • 默认阈:tol_skew_pub = 5 ppm。
  3. C50-13 时间戳链路预算
    • 规则:latency_chain.p99 ≤ budget_chain.p99,并分解 phy/macf/stack/app 各自不超预算。
    • 交叉:见第4章与 I50-41/42。
  4. C50-14 单位与量纲
    规则:check_dim(all) = pass;发布前强制执行。

IV. 同步与伺服契约簇 C50-2x(NTP/PTP/SyncE)

  1. C50-21 PTP 锁定稳定性
    • 规则:offset.p95 ≤ tol_offset_p95 AND J.p99 ≤ tol_J_p99 within Δt。
    • 默认阈:tol_offset_p95 = 200 ns,tol_J_p99 = 1 μs(根据剖面调整)。
    • 依赖:I50-51/55/56。
  2. C50-22 BMCA 唯一性
    • 规则:count(role == GM) = 1 within Δt;若 >1 则 critical。
    • 动作:执行 failover_policy 并写入 audit_log。
  3. C50-23 NTP 频偏与合规
    • 规则:|skew|.mean ≤ tol_skew_ntp within Δt;slew_rate ≤ max_slew。
    • 默认阈:tol_skew_ntp = 100 ppm,max_slew = 50 ns/s。
  4. C50-24 Holdover 预算
    • 规则:holdover_time ≤ holdover_budget 且 offset.p95 ≤ tol_offset_holdover。
    • 动作:超过预算则服务降级、限流或切换二级参考。
  5. C50-25 Leap Smear 一致性
    • 规则:闰秒窗口内 |Δts_step| = 0 且 smear_profile == policy。
    • 违约:major,触发回退配置。

V. Allan 家族与噪声契约簇 C50-3x

  1. C50-31 ADEV 包络
    • 规则:adev(τ) ≤ A_spec(τ) + margin for τ ∈ TauSet。
    • 默认:TauSet = {1 s, 10 s, 100 s, 1 ks},margin = 20 %。
    • 依赖:第7章与 I50-73。
  2. C50-32 MDEV/TDEV 上界
    • 规则:mdev(τ) ≤ M_spec(τ),TDEV(τ) ≤ T_spec(τ)。
    • 典型:T_spec(1 s) = 100 ns,曲线随剖面给出。
  3. C50-33 相位噪声积分
    • 规则:∫_{f1}^{f2} S_phi(f) df ≤ tol_phase_area。
    • 应用:抖动预算与 SER 限制场景。

VI. 到达时与路径契约簇 C50-4x

  1. C50-41 两口径一致
    • 规则:delta_form = | ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell ) - ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell ) | ≤ tol_Tarr。
    • 默认:tol_Tarr = 100 ps(场景依赖可调)。
    • 依赖:第9章与 I50-91/92。
  2. C50-42 路径单调与长度
    • 规则:non_decreasing(ell) 且 L_gamma = ( ∫_gamma 1 d ell ) ≥ 0。
    • 违约即拒收,并回写 TraceID。
  3. C50-43 发布映射一致
    • 规则:T_arr 在 tau_mono 与 ts 发布映射间差异 ≤ tol_map。
    • 默认:tol_map = 10 ps。

VII. 缓冲、重采样与时基转换契约簇 C50-5x

  1. C50-51 缓冲下溢/上溢保护
    • 规则:drop_rate ≤ tol_drop 且 latency_buffer.p99 ≤ tol_buf_p99。
    • 典型:tol_drop = 1e-6,tol_buf_p99 = 5 ms。
  2. C50-52 重采样失真
    • 规则:ENBW_error ≤ tol_enbw 且 alias_power ≤ tol_alias。
    • 依赖:I50-82。
  3. C50-53 时基转换可逆性
    • 规则:|| F^{-1}(F(ds)) - ds || ≤ tol_roundtrip。
    • 适用:高保真网元边界。

VIII. 分布式与故障切换契约簇 C50-6x

  1. C50-61 参考树一致
    • 规则:graph_sync.plan.valid = true AND cycles = 0。
    • 依赖:第10章与 I50-101。
  2. C50-62 失效域隔离
    • 规则:blast_radius ≤ tol_radius 在单点失效注入下测得。
    • 动作:策略卡触发 quarantine(zone) 与 traffic_shift。
  3. C50-63 Failover 时间
    • 规则:t_failover ≤ tol_failover 且期间 offset.p99 ≤ tol_offset_failover。
    • 典型:tol_failover = 2 s,tol_offset_failover = 1 μs。

IX. 审计、SLO 与合规模板 C50-7x

  1. C50-71 SLO 燃尽率
    • 规则:burn_rate_W = bad_time_W / ( (1 - SLO_target) * W ) ≤ tol_burn。
    • 分级:warn ≤ 2, major ≤ 6, critical > 6。
  2. C50-72 签名与追溯
    • 规则:signature_valid = true AND hash_sha256(manifest) == recorded_hash。
    • 违约即拒绝发布。
  3. C50-73 计量闭包
    规则:所有发布指标具 unit/dim/U 三件套;缺失以 m ∈ {0,1} 标注且占比 ≤ tol_missing。

X. 策略卡模板(可实例化)

  1. 模板字段
    name, scope, triggers, metrics, thresholds, window Δt, actions, fallbacks, rollback, owner, TraceID。
  2. 执行流
    • 侦测:评估相关 C50-*。
    • 决策:分级路由 warn/major/critical。
    • 动作:throttle, reparent_to_GM, enter_holdover, enable_smear, quarantine, degrade_service。
    • 审计:记录 audit_log 与 signature。
    • 回退:条件满足后自动撤销或人工批准。
  3. 示例 A:PTP 锁丢失恢复
    • 触发:C50-21 连续 3 个窗口 major+。
    • 动作:切至 holdover,执行 failover_policy,降级对时服务;并启动 I50-55 servo_kalman 强稳态滤波。
  4. 示例 B:到达时两口径越界
    • 触发:C50-41 违约。
    • 动作:暂停发布 T_arr,回退至上版映射,触发 recalibrate path,恢复后重放窗口并补审计。
  5. 示例 C:分布式参考树重构
    • 触发:C50-61 或 C50-62 违约。
    • 动作:最小扰动重根选举,限制切换频度 ≤ 1 / T_min_switch,并对边缘区启用 traffic_shift。

XI. 契约打包与等级

  1. 档位定义
    • Gold:C50-21/22/24/31/32/41/61/63/71/72 全启用,偏紧阈值。
    • Silver:核心契约启用,阈值放宽 1.5 倍。
    • Bronze:仅基础与审计必需,阈值放宽 2 倍。
  2. 组合原则
    同一档位内采用 k-of-n 容忍机制,默认 k = n - 1;跨档位不得降级发布。

XII. 集成与落盘键

  1. 清单映射
    • manifest.time.contracts = { id, rule, window, result, severity, action, ts, signature }。
    • 面板字段映射 TS.sli.* 与 report.slo 对齐。
  2. 交叉引用
    第5章 同步伺服实现、第7章 Allan 家族度量、第9章 到达时路径一致化、第14章 SLO 面板。

小结

本附录给出 C50-* 契约族与策略卡模板,覆盖从单机时基到分布式图同步的关键质量门。所有契约以 tau_mono 计算、以 ts 发布,发布前完成 unit/dim/U 校核与签名落盘;到达时两口径与 delta_form 为必检项。

版权与许可(CC BY 4.0)

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首次发布: 2025-11-11|当前版本:v5.1
协议链接:https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/