第17章 PTP ハードウェアの使用

PTP は、ネットワークに接続された複数のノードを各ノードのクロックと同期するために使用されます。PTP によって同期されるクロックは、リーダーとフォロワーの階層で構成されています。この階層は、1 クロックごとに実行される best master clock (BMC) アルゴリズムによって自動的に作成および更新されます。フォロワークロックはリーダークロックと同期しており、フォロワークロック自体が他のダウンストリームクロックのソースになることができます。

図17.1 ネットワーク内の PTP ノード

PTP クロックの 3 つの主要なタイプについて以下に説明します。

NTP 上の PTP の利点

PTP が NTP を経由した主な利点の 1 つは、さまざまなネットワークインターフェイスコントローラー (NIC) およびネットワークスイッチにあるハードウェアサポートです。この特化されたハードウェアにより、PTP はメッセージ送信の遅れを説明でき、時間同期の精度を高められます。可能な限りの精度を実現するには、PTP クロック間の全ネットワークコンポーネントが PTP ハードウェアを有効にすることが推奨されます。

NIC は PTP パケットを送受信した瞬間にタイムスタンプを付けることができるため、ハードウェアベースの PTP は最適な精度を提供します。これをソフトウェアベースの PTP と比較します。これには、オペレーティングシステムによる PTP パケットの追加処理が必要になります。

OpenShift Container Platform は、シングルおよびデュアル NIC Intel E810 ハードウェアをサポートし、グランドマスタークロック (T-GM) および境界クロック (T-BC) の高精度の PTP タイミングを実現します。

OpenShift Container Platform は、高精度のネットワーク同期のために、PTP Operator とともに linuxptp および gpsd パッケージを使用します。linuxptp パッケージは、ネットワーク内の PTP タイミング用のツールとデーモンを提供します。Global Navigation Satellite System (GNSS) 対応の NIC を備えたクラスターホストは、GNSS クロックソースとのインターフェイスに gpsd を使用します。

linuxptp パッケージには、システムクロック同期用の ts2phc、pmc、ptp4l、および phc2sys プログラムが含まれています。

gpsd パッケージには、ホストクロックと GNSS クロックを同期するためのプログラム ubxtool、gspipe、gpsd が含まれています。

OpenShift Container Platform は、クラスター内の Global Navigation Satellite System (GNSS) ソースおよびグランドマスタークロック (T-GM) からの高精度 PTP タイミングの受信をサポートします。

図17.3 GNSS および T-GM との同期の概要

GNSS 同期 PTP グランドマスタークロックでのうるう秒イベントの処理

うるう秒は、協定世界時 (UTC) を国際原子時 (TAI) と同期させるために、時折適用される 1 秒の調整です。UTC のうるう秒は予測できません。leap-seconds.list に、国際的に合意されたうるう秒が掲載されています。このファイルは、Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) によって定期的に更新されます。うるう秒が処理されないと、遠端の RAN ネットワークに大きな影響が及ぶ可能性があります。これにより、遠端の RAN アプリケーションが音声通話とデータセッションを直ちに切断する可能性があります。