PTP および SyncE の基本と Cisco IOS XR の設定

はじめに

このドキュメントでは、Precision Time Protocol（PTP）および同期イーサネット（SyncE）の機能と、8275.1 および 8275.2 電気通信プロファイルでの Cisco IOS ® XR デバイスに関する設定例、その他の例、およびトラブルシューティングコマンドについて説明します。

背景説明

一般に「クロック」とは時計のことであり、壁掛け時計や腕時計を指しますが、ネットワークデバイスの場合は、データビットをサンプリングするために使用される、0 と 1 が交互に並んだ周期的な信号のことです。時計の秒針が一定の角度の動きによって 1 秒を表すように、0 と 1 のペアは T（周期、T=1/周波数）を表します。このクロックを生成するために、ネットワーク機器は、クロック信号を生成する際に±100ppmの誤差（100万分の1）を有する水晶発振器を使用する。例えば、周波数が250MHzおよび100ppmのクロックは、249.975MHzから250.025MHzの周波数範囲を有する。そのため、このクロックは、理想的には完全に周期的であるわけではありませんが、インターフェイスからデータ信号をサンプリングする要件には十分です。

電気通信ネットワーク（3G/4G/5G）には非常に高品質（ストラタム）のクロックが使用されており、すべてのベースステーション（NodeB/eNodeB など）は、できるだけ少ないエラー/遅延（約 1 マイクロ秒）で、このクロックに同期させる必要があります。

• 1 つのオプションは、すべてのベースステーションに GPS を配備することです。ただし、GPS は衛星システムで機能するため、非常にコストがかかり、安全性も低くなります。
• 2 つ目のオプションは、既存のネットワーキング機器（NE）を使用して、データ信号とともにクロック情報を転送することです。このオプションの場合、データはすでに NE によって転送されているため、コスト効果に非常に優れており、クロック信号転送に NE を使用することで、より低コストかつ安全になります。ただし、クロックの品質は、前述の GPS オプションよりも低くなる可能性があり、NE で使用されるプロファイル/プロトコルやネットワークの輻輳によって変動します。

位相/周波数同期の重要性

送信側において高周波（キャリア信号）で変調されたメッセージ信号（音声信号など）は、受信側において送信側で使用されたものと同じキャリア信号で復調される必要があります。キャリア波の周波数または位相の変更/オフセットが受信側で発生すると、メッセージ信号が破損します。ただし、Rx キャリア波と Tx キャリア波の間には常にわずかなオフセットが予期されます。

これは、金庫を使用して手紙を送り、鍵で施錠することに例えられます。金庫内の手紙を読むには、受け取り側で同じ鍵を使用して金庫を解錠する必要があります。複製された鍵に歪みや傷があると、手紙を読むことができません。

各種電気通信サービスの許容オフセットは、次のとおりです。

ネットワーククロック同期

同期とは、クロックを同じ時間/位相および周波数に揃えることです。

クロックの同期は、周波数同期（= / = の達成、ここで = は「同レート」とも呼ばれます）、位相同期（同時）、および時間同期（時刻）に分類されます。

周波数同期

すべての NE は、クロックの周波数をソースクロック（MasterClock から導き出されます）に一致させる必要があります。

NE の周波数同期は、SyncE または PTPv2 を使用して実現できます。これについては、このセクションで詳しく説明します。

SyncE は、インターフェイスで受信したデータパケット（物理層で機能します）と、インターフェイスで受信した、クロックの品質を表す ESMC パケット（約 1 秒あたり 1 パケット）から周波数を導き出します。そのため、制御パケットが追加されず、トラフィックの輻輳の影響を受けません。これは、SyncE の非常に優れた側面です。

PTP はパケットで実行されるため、制御パケットフローが発生します。そのパケットは輻輳の影響を受け、遅延が増加します。

位相同期

位相同期は、これらのクロック信号の調整に関するものです。上記の周波数が同期した信号は、まだ調整されていないため、位相オフセットがあることが分かります。

PTPv2 は、ネットワーク全体で位相情報を伝送するために使用されます。

時間同期

「時刻」とも呼ばれる時間同期により、単に、すべての NE で同じ時間になります。つまり、t₁=t_{2 ^です。}

NTP と PTP は、ネットワーク内の時間情報を転送するために使用されます。NTP はミリ秒の精度を実現しますが、PTP はサブマイクロ秒の精度を実現できます。

位相同期に使用される PTP は時間同期を実現するため、ネットワーキングでは、多くの場合、時間同期と位相同期が同義語として使用されます。

NTP については、ここでは説明しません。

SyncE

SyncE の基本原理

SyncE は、ポートで受信されるデータからクロック周波数を抽出するという基本原理に基づいて動作します。

次の図は、その簡単な例を示しています。データ信号はローカル発振器で処理され、出力データは Tx ポートから送信されます。ポートで送信されるデータ信号にクロック周波数が存在することが確認できます。SyncE は、Rx ポートで受信された信号を逆処理し、送信されたクロックの周波数情報を取得するという原則に基づいて動作します。

SyncE は、ネットワークで周波数を配信する方法として ITU-T で勧告されています。勧告によると、周波数は、前述のように、物理層のビットストリームから復元されます。チェーンで配信されるクロックは、プライマリ基準クロック（PRC）と呼ばれ、ネットワーク内のすべてのクロックは、そのクロックに対してトレース可能である必要があります。トレース可能なクロックを取得するには、MasterClock とエンドデバイスの間のチェーンに含まれるすべてのノードに、SyncE 勧告に従って同期イーサネット機器クロック（EEC）を実装する必要があります。復元されるクロックのパフォーマンスは、そのクロックが特定のパケットと同期しないため、ネットワークの負荷に依存しません。

MasterClock NE は、ネットワーククロック（SSU または BITS）からの外部入力タイミング基準を取得します。これらの基準は、EEC クロック（通常、NE の中央タイミングカードにあります）への入力として使用されます。その後、EEC 出力タイミング基準がデータのサンプリングに使用され、SyncE 対応 Tx ポートでトラフィックを送信します。

SlaveClock NE では、クロックが、トランシーバ クロック データ リカバリ（CDR）内で復元されます。トランシーバで RX クロックを利用できないときは、クロックを復元するために外部 CDR を使用する必要がある場合があります。その後、クロックはバックプレーンを介して送信され、SlaveClock の中央タイミングカードに到達します。このタイミング基準は、EEC（ラインタイミング基準とも呼ばれる）に対する基準になります。SlaveClock NE と同様に、EEC は、ラインおよび外部基準に加えて、±4.6 ppm のローカル発振器の入力（ラインまたは外部基準が利用できない状況で使用されます）を受容できます。この時点から、SlaveClock NE は、次のダウンストリーム NE の MasterClock NE になり、同期はノード間ベースで転送され、各ノードが復元と配信に加わります。

イーサネット同期メッセージチャネル

イーサネット同期メッセージチャネル（ESMC）は、ITU-T で定義されたイーサネット低速プロトコルであり（つまり、メッセージはマルチキャストイーサネット宛先アドレス 01-80-C2-00-00-02 に送信され、イーサネットタイプ 88-09 を使用します）、同期されたリンクから別のリンクにメッセージがリークすることを防ぎます。

これにより、送信クロックの品質レベル（QL）である同期ステータスメッセージ（SSM）情報を伝送します。たとえば、アップストリームデバイスがPRCクロックと同期している場合、受信するQL値はQL-PRCで、対応するSSM値は0010です。

ESMC 情報 PDU は、毎秒 1 PDU の速度で定期的に送信されます。5 秒以内に ESMC PDU を受信しないと、SSF=true（QL=QL-FAILED）になります。QL のデフォルト（初期）値は DNU（SSM=1111）であり、有効な QL TLV を受信した場合にのみ変更する必要があります。

デバイスがデュアルホーム接続されており、両方のアップストリームデバイスの信号ソースが PRC である場合、デバイスで両方のリンクから受信される QL は QL-PRC であることに注意する必要があります。そのため、ホップやリンクなどに関して適切なアップストリームデバイスを選択できるように、それに従ってリンクに優先順位を付ける必要があります。

同期を保護するために複数の同期入力が可能な複数の NE にわたる MasterClock-SlaveClock 同期により、NE 間でタイミングループが発生する可能性があります。このタイミングループを回避するために、NE は、NE クロックの実際の同期ソースとして使用される NE の方向に、DNU の SSM 値を挿入する必要があります。

LAG との SyncE

SyncE は物理層で機能し、ESMC パケットもイーサネット低速プロトコルによって伝送されます。LAG は、低速プロトコルを利用する別の機能であり、ESMC 上で動作します。そのため、LAG グループ内の各同期イーサネット対応リンクで ESMC メッセージの処理が必要です。

また、LAG を併用する場合のように、並列リンクを使用するときは、タイミングループが発生する可能性があるため、慎重な検討が必要であることに十分注意してください。

 バンドル内の 1 つのメンバーリンクで動作させるだけで十分であれば、それが理想的ですが、そうでない場合は、オペレータがいくつかの同期イーサネット対応ポートを設定する必要があります。

PTPv2/1588v2

IEEE 1588 は、2002 年に米国電気電子学会（IEEE）によって、ネットワーク化された測定および制御システム用の Precision Clock Synchronization Protocol（PTP）として定義されました。これは、略して「Precision Time Protocol（PTP）」と呼ばれます。

IEEE 1588v1 は、産業用オートメーションやテストと測定の分野に適用されます。IP ネットワークの発展と 3G ネットワークの普及に伴い、通信ネットワークにおける時間同期の需要が高まっています。このニーズを満たすために、IEEE は、2006 年 6 月に IEEE 1588v1 に基づいて IEEE 1588v2 のドラフトを作成し、2007 年に IEEE 1588v2 を改訂して、2008 年末に IEEE 1588v2 をリリースしました。

1588v2 は、デバイス間での高精度の時間同期を可能にする時間同期プロトコルです。これは、デバイス間の周波数同期を実装するためにも使用されます。

このパケットベースの同期メカニズムでは、サブマイクロ秒レベルでの周波数および位相の同期と、パケット交換の効率的なメカニズムを介した ToD 配信機能が組み合わされています。

また、PTP の大きな弱点も、そのパケット性にあります。PTP が使用する同期パケットが MasterClock とホストの間のネットワークで転送されるため、フレーム遅延（レイテンシ）、フレーム遅延変動（パケットジッター）、フレーム損失といった、あらゆるネットワークイベントの影響を受けるからです。同期フローに高い優先順位を適用するベストプラクティスを使用しても、これらの同期パケットでは、依然として輻輳が発生し、不適切な順序やルートフラッピングなどのルーティングおよび転送の問題が発生する可能性があります。

PTP の基本動作原理

時間（hh:mm:ss）はパケットで送信され、パケットフローのラウンドトリップ時間を使用してパケットの送信の遅延が検出され、ラウンドトリップ遅延の半分で調整することによってクロック時間が修正されます。

PTP の機能

PTP では、クロック配信に階層型の MasterClock-SlaveClock アーキテクチャが使用されます。

PTP は、システムのリアルタイムクロックが相互に同期する方法を指定します。これらのクロックは、階層の最上部にあるクロック（MasterClock）を持つ MasterClock−SlaveClock 同期階層に編成され、システム全体の時間基準を決定します。同期は、タイミング情報を使用して階層の MasterClock の時刻にクロックを調整する SlaveClock と、PTP タイミングメッセージを交換することによって実現されます。

PTP は、マルチキャスト通信モデルを想定して設計されています。PTP は、プロトコルの動作が維持される限り、ユニキャスト通信モデルもサポートします。PTP では、アナウンスメッセージが 1 つのポートによって定期的に送信され、通信パスに含まれる通常クロックおよび境界クロックの他のすべてのポートに配信されることが想定されています。通信パスが 3 つ以上のポートで構成されている場合は、アナウンスメッセージがマルチキャストで送信されるか、ユニキャストメッセージを使用して通信パスに含まれるすべてのポートにアナウンス情報が複製されることが想定されています。PTP ポートは、マルチキャスト アナウンス メッセージを受信することで、通信パスに含まれる他のポートを検出します。

このプロトコルは、「ドメイン」と呼ばれる論理範囲内で動作します。すべての PTP メッセージ、データセット、ステートマシン、およびその他すべての PTP エンティティは、常に、特定のドメイン ID に関連付けられます。

このプロトコルにより、イベントおよび一般 PTP メッセージが定義されます。イベントメッセージは、時間付きのメッセージになります。つまり、送信時と受信時の両方で、正確なタイムスタンプ（入口/出口ポイントのデバイスで記録される時間ですが、メッセージに時間 t が含まれている必要はありません）が生成されます。一般メッセージには、正確なタイムスタンプは不要です。

PTP ドメイン

ドメインは、PTP プロトコルを使用して相互に通信するクロックの論理グループで構成されます。

PTP ドメインは、管理エンティティ内のネットワークを分割するために使用されます。PTP のメッセージとデータセットはドメインに関連付けられます。そのため、PTP プロトコルはドメインごとに独立しています。

メッセージ交換パターン

1. MasterClock が、SlaveClock に Sync メッセージを送信し、それが送信された時刻を記録します。
2. SlaveClock が、Sync メッセージを受信し、受信した時刻を記録します。
3. MasterClock が、次の方法でタイムスタンプを SlaveClock に伝達します。
   • Sync メッセージにタイムスタンプを埋め込みます。この場合、最高の正確さと厳密さを実現するために何らかのハードウェア処理が必要です。
   • Follow_Up メッセージにタイムスタンプを埋め込みます。
4. SlaveClock が MasterClock に Delay_Req メッセージを送信し、それが送信された時刻を記録します。
5. MasterClock が、Delay_Req メッセージを受信し、受信した時刻を記録します。
6. MasterClock が、Delay_Resp メッセージにタイムスタンプを埋め込むことによって、タイムスタンプを SlaveClock に伝達します。

PTP の時間の精度は、イベントメッセージが通過するパスの非対称性によって低下します。具体的には、時間オフセット誤差は非対称性の 1/2 となります。

非対称性は PTP では検出されません。ただし、既知の場合、PTP は非対称性を修正します。非対称性は、たとえば、伝送メディアの非対称性によって、ブリッジとルータによって、また大規模なシステムでは、ネットワークを介して異なるルートで送信されるイベントメッセージが通過するフォワードパスとリバースパスによって、物理層に発生する可能性があります。必要なタイミング精度に従って、これらの影響を最小限に抑えるようにシステムを設定し、コンポーネントを選択する必要があります。距離が数メートルの単一サブネットシステムでは、数十ナノ秒を超える時間精度の場合、通常、非対称性は問題になりません。

さまざまなパケットタイプ

一連のイベントメッセージは、次のもので構成されます。

1. Sync：MasterClock と SlaveClock の間での時間の同期に使用されます。2 ステップモードでは、Sync メッセージは時間を伝送しませんが、時間は MasterClock でのタイムスタンプにより、Follow_Up メッセージで伝送されます。1 ステップモードでは、Sync メッセージによって時間が伝送されます。古いデバイス/ハードウェアでは、メッセージがポートから配信されるときの出口時間ポイントの測定および伝送がサポートされていなかったため、ハードウェアの制限により、2 ステップモードが必要でした。現在のハードウェアは、出口時間ポイントを記録し、Sync メッセージで送信することができます。1 ステップモードは 2 ステップモードと下位互換性があります。

   

2. Delay_Req：受信/SlaveClock ノードは、Delay_Req メッセージを使用して、Delay_Req メッセージが受信された時刻を Delay_Resp メッセージによって返すことを要求します。これは、SlaveClock と MasterClock の間の中継時間を計算するために使用されます。このメッセージには、SlaveClock でタイムスタンプが付けられます。
3. Pdelay_Req：Pdelay_Req メッセージは、ポート間リンクでの遅延を判定するために行われるポート間伝達時間の測定の一部として、PTP ポートによって別の PTP ポートに送信されます。これは、P2P トランスペアレントクロックによって、ホップごとのリンク遅延を計算するために使用されます。
4. Pdelay_Resp：Pdelay_Resp メッセージは、Pdelay_Req メッセージの受信に応答して PTP ポートによって送信されます。

一連の一般的なメッセージは、次のもので構成されます。

• Announce：このメッセージは、MasterClock-SlaveClock トポロジを生成するために Best MasterClock Algorithm（BMCA）によって使用されます。これは、最適な MasterClock を選択し、それを維持するために使用されます。
• Follow_Up：このメッセージタイプは、2 ステップモードで使用されます。メッセージ内で時刻（MasterClock ノードの Sync 終了時刻）を伝送します。
• Delay_Resp：MasterClock から SlaveClock への中継時間を計算するために使用されます。メッセージ内で時刻（Delay_Resp メッセージの終了時刻）を伝送します。
• Pdelay_Resp_Follow_Up：これは、Follow_Up メッセージに似ていますが、P2P トランスペアレントクロックによって生成されます。
• 経営陣：話し合いの一部ではありません。
• Signaling：上記以外のあらゆる目的のためにクロック間の通信に使用されます。たとえば、MasterClock とその SlaveClock の間でユニキャストメッセージのレートをネゴシエーションするために Signaling メッセージを使用できます。

Sync、Delay_Req、Follow_Up、および Delay_Resp メッセージは、遅延要求/応答メカニズムを使用して通常クロックと境界クロックを同期させるために必要なタイミング情報を生成および伝達するために使用されます。

Pdelay_Req、Pdelay_Resp、および Pdelay_Resp_Follow_Up メッセージは、ピア遅延メカニズムを実装する 2 つのクロックポート間のリンク遅延を測定するために使用されます。リンク遅延は、ピアツーピア トランスペアレント クロックで構成されるシステムにおいて、Sync メッセージと Follow_Up メッセージのタイミング情報を修正するために使用されます。

ピア遅延メカニズムを実装する通常クロックと境界クロックは、測定されたリンク遅延と、Sync メッセージおよび Follow_Up メッセージの情報を使用して同期できます。Announce メッセージは、同期階層を確立するために使用されます。Management メッセージは、クロックによって維持される PTP データセットを照会および更新するために使用されます。これらのメッセージは、PTP システムのカスタマイズや、初期化および障害管理にも使用されます。Management メッセージは、管理ノードとクロックの間で使用されます（これについては、このドキュメントでは説明しません）。

Signaling メッセージは、上記以外のあらゆる目的のためにクロック間の通信に使用されます。たとえば、MasterClock とその SlaveClock の間でユニキャストメッセージのレートをネゴシエーションするために Signaling メッセージを使用できます。

PTP デバイス タイプ

PTP デバイスには、次の 5 つの基本的なタイプがあります。

1. 通常クロック：Grand MasterClock（GM）のみ、または SlaveClock のみにすることができます。
2. 境界クロック：SlaveClock と GM の両方にすることができます。
3. エンドツーエンド トランスペアレント クロック：エンドツーエンド トランスペアレント クロックは、通常のブリッジ、ルータ、またはリピーターと同様にすべてのメッセージを転送します。ただし、PTP イベントメッセージの場合、次の図に示されている滞留時間ブリッジは、PTP イベントメッセージの滞留時間（メッセージがトランスペアレントクロックを通過するためにかかる時間）を測定します。これらの滞留時間は、PTP イベントメッセージまたは関連する Follow_Up メッセージの特別なフィールドである修正フィールドに累積されます。この修正は、イベントメッセージがトランスペアレントクロックに入るときと出るときに生成されるタイムスタンプの差に基づいています。

   

   

   

4. ピアツーピア トランスペアレント クロック：ピア遅延メカニズムを使用して、滞留時間とリンク中継遅延時間を PTP メッセージに追加します（ピアリンク遅延を計算するために独自の Delay_Req_Resp パケットを生成します）。

   

   

5. 管理ノード（これについては、このドキュメントでは説明しません）。

MasterClock-SlaveClock 階層の確立

ドメイン内では、通常クロックおよび境界クロックの各ポートは、プロトコルステートマシンの独立したコピーを実行します。「状態判定イベント」の場合、各ポートは、ポートで受信したすべての Announce メッセージの内容を調べます。Best MasterClock Algorithm を使用して、Announce メッセージの内容と、通常クロックまたは境界クロックに関連付けられたデータセットの内容が分析され、クロックの各ポートの状態が判定されます。

PTP ステートマシン

通常クロックと境界クロックの各ポートは、PTP ステートマシンの個別のコピーを維持します。このステートマシンは、ポートの許可された状態と、状態間の遷移ルールを定義します。MasterClock-SlaveClock 階層を決定する主要な「状態判定イベント」は、Announce メッセージの受信と、アナウンス間隔（Announce メッセージ間の間隔）の終了です。MasterClock-SlaveClock 階層を決定するポートの状態は、次のとおりです。

• INIT：ポートはまだ PTP に参加する準備ができていません。
• LISTENING – ポートがPTPに参加する準備が整った最初の状態：ポートは（設定可能な）期間、PTP MasterClocksをリッスンします。
• PRE-MasterClock：ポートは MasterClock 状態に移行しようとしています。
• MasterClock：ポートは、リッスンしている SlaveClock/境界クロックのタイムスタンプを提供します。
• UNCALIBRATED：ポートは MasterClock からタイムスタンプを受け取りますが、ルータのクロックはまだその MasterClock に同期していません。
• SLAVE：ポートは MasterClock からタイムスタンプを受け取り、ルータのクロックはその MasterClock に同期しています。
• PASSIVE：ポートは、MasterClock 状態の場合にアドバタイズするクロックよりも優れたクロックを認識していますが、そのクロックをスレーブ化していません。

Best MasterClock Algorithm

Best MasterClock Algorithm は、2 つのクロックを記述するデータを比較して、どちらのデータがより優れたクロックを記述しているのかを判断します。このアルゴリズムは、ローカルクロックポートによって受信されたいくつかの Announce メッセージで記述されているクロックのどれが最適クロックかを判断するために使用されます。また、新しく検出されたクロック（外部 MasterClock）がローカルクロック自体よりも優れているかどうかを判断するためにも使用されます。外部 MasterClock を記述するデータは、Announce メッセージの grandMasterClock フィールドに含まれています。

このデータセット比較アルゴリズムは、次の優先順位を持つ属性のペアワイズ比較に基づいています。

1. priority1：このユーザー設定可能な指定により、クロックは、MasterClock が選択される順序付けられたクロックのグループに属します。
2. clockClass：クロックの TAI トレーサビリティを定義する属性です。
3. clockAccuracy：クロックの精度を定義する属性です。
4. offsetScaledLogVariance：クロックの安定性を定義する属性です。
5. priority2：このユーザー設定可能な指定により、同等のクロック間でより細かい順序付けが可能になります。
6. clockIdentity：一意の識別子に基づくタイブレーカーです。

この優先順位に加えて、ローカルクロックと外部 MasterClock の間にある境界クロックの数によって測定される「距離」が、2 つの Announce メッセージが同じ外部 MasterClock を反映する場合に使用されます。この距離は、Announce メッセージの stepsRemoved フィールドに示されます。この状態は、PTP の外部のプロトコルによって削除されない循環パスがある PTP システムで発生する可能性があります。データセット比較アルゴリズムは、2 つのクロックのいずれかを「より適した」または「トポロジ的に優れている」クロックとして明確に選択します。

プロファイル

PTP プロファイルの目的は、組織が、PTP の属性値およびオプション機能に関する特定の選択を指定できるようにすることです。それらは、同じトランスポートプロトコルを使用するときに相互作用し、特定のアプリケーションの要件を満たすパフォーマンスを実現します。

PTP プロファイルでは、次を定義する必要があります。

• Best MasterClock Algorithm のオプション
• 設定管理オプション
• パス遅延メカニズム（ピア遅延または遅延要求/応答）
• すべての PTP 設定可能属性およびデータセットメンバーの範囲とデフォルト値
• 必要な、許可される、または禁止されるトランスポートメカニズム
• 必要な、許可される、または禁止されるノードタイプ
• 必要な、許可される、または禁止されるオプション

PTP を使用したパケットネットワーキング用に定義される各種プロファイルは、次のとおりです。

8265.x プロファイルは、PTP との周波数同期を実現するために使用されます。

8275.x は、PTP を使用した時刻/位相同期に使用されます。 NCS5xx/55xx は、現在、8265.1、8275.1、8275.2、および 8273.2 をサポートしています。

以前は 8265.1 が 3G/4G クロック同期に使用されていましたが、5G ネットワークでの精度の要求が高まっているため、現在は 8275.x が 5G に使用されています。

8275.1

この附属書には、ネットワークからの完全なタイミングサポートを備えた位相/時間配信用の PTP テレコムプロファイルが含まれています。

同期モデル：

G.8275.1 プロファイルは、ホップバイホップ同期モデルを採用しています。サーバーからクライアントへのパス内の各ネットワークデバイスは、ローカルクロックをアップストリームデバイスに同期させ、ダウンストリームデバイスに同期を提供します。

ノードタイプ：

このプロファイルで許可されているノードタイプは、通常クロック、境界クロック、およびエンドツーエンド トランスペアレント クロックです。

このプロファイルで禁止されているノードタイプは、ピアツーピア トランスペアレント クロックです。

ドメイン：

24 ～ 43 のドメイン ID を使用できます。デフォルトのドメイン ID は 24 です。

クロックモード：

1 ステップモードと 2 ステップモードの両方のクロックが許可されます。クロックは、1 ステップモードのクロックと 2 ステップモードのクロックの両方から送信されるメッセージを受信して処理できる必要があります。クロックは、メッセージを送信するために 1 ステップモードと 2 ステップモードの両方をサポートする必要ありません。

必要な、許可される、または禁止されるトランスポートメカニズム

このプロファイルで許可されているトランスポートメカニズムは、次のとおりです。

• IEEE 802.3/イーサネット
• OTN

2 つのトランスポートメカニズムの少なくとも 1 つをサポートする必要があります。IEEE 802.3/イーサネットを介したトランスポートでは、このプロファイルに準拠するために、転送不可能なマルチキャストアドレス 01-80-C2-00-00-0E と転送可能なマルチキャストアドレス 01-1B-19-00-00-00 の両方がサポートされる必要があります。

ユニキャスト/マルチキャストメッセージ：

すべてのメッセージは、2 つのマルチキャストアドレス（01-80-C2-00-00-0E/01-1B-19-00-00-00）のいずれかを使用してマルチキャストで送信されます。このバージョンのプロファイルでは、ユニキャストモードは許可されていません。

Best MasterClock Algorithm のオプション：

このプロファイルでは代替 BMCA が使用されます。

使用可能な各ノードからの次のクロックパラメータが（順番に）比較され、最適な MasterClock が選択されます。

表 1.TelcomプロファイルBMCA階層

パラメータ	説明
優先度1	電気通信プロファイルでは使用されません。
クロッククラス	クロックのトレーサビリティの尺度です。 MasterClock の周波数/時間が GNSS 基準に対してトレース可能かどうかを示します（A、B は C よりも優れています）。
クロック精度	プライマリ基準に対する GM のクロック出力の精度を示します。 例：25 ns以内に正確な時間。
オフセット調整されたログのバリアンス（OSLV）	クロックの精度の尺度です。別のソースに同期していないときのクロック出力の変化の程度を示します。
優先度2	上記のすべてのパラメータが一致する場合の、MasterClock ノードでのユーザー定義の優先順位です。
ローカルポート優先順位	DUT でのポートごとのユーザー定義の優先順位です。
GM クロック ID	タイブレーカーとして使用される GrandMasterClock のクロック ID です。
削除されるステップ	複数のポートを介して grandMasterClock に到達できる場合に選択される最短パスです（B より A の方が優れています）。

パス遅延測定オプション（遅延要求/遅延応答）：

このプロファイルでは、遅延要求/遅延応答メカニズムが使用されます。このプロファイルでは、ピア遅延メカニズムは使用できません。Delay_Req 応答メソッドを使用する必要があります。

この PTP 電気通信プロファイルは、2 つの主要なアプローチを使用して位相/時間同期ネットワークのトポロジをセットアップできる代替 BMCA を定義します。

自動トポロジ確立：

この勧告で定義されている localPriority 属性をデフォルト値に設定すると、PTP トポロジは、PTP クロックによって交換される Announce メッセージに基づいて、代替 BMCA によって自動的に確立されます。この動作の後、T-GM への最短パスを持つ同期ツリーが構築されます。このモードでは、障害イベントおよびトポロジ再設定時に、代替 BMCA が再度実行され、新しい同期ツリーが構築されます。この代替 BMCA 動作により、手動操作やネットワークの事前分析がなくてもタイミングループが発生しないことが保証されます。新しい PTP トポロジへのコンバージェンス時間は、ネットワークの規模と、PTP パラメータの特定の設定によって異なります。

手動によるネットワーク計画：この推奨事項で定義されているlocalPriority属性をデフォルト値とは異なる値で使用することで、同期ネットワークトポロジを手動で構築できます。同期デジタル階層(SDH)ネットワークは通常、同期ステータスメッセージ(SSM)に基づいて操作されるものと同様の方法で構築できます。このオプションにより、システムの設定されたローカル優先順位に基づいて、障害イベントおよびトポロジ再設定時のアクションを完全に制御できます。ただし、タイミングループを回避するために、展開の前にネットワークを慎重にプランニングする必要があります。

Priority2 の使用に関する考慮事項：

PTP 属性の Priority2 をこのプロファイルで設定できます。一部の特殊な状況では、Priority2 属性を使用することで、ネットワーク管理を簡素化できます。このセクションでは、2つの使用例について説明します。その他の使用例については、さらに詳しく調べます。

• Case 1.

オペレータは、PTP 属性の Priority2 を設定して、すべての電気通信境界クロック（T-BC）を 1 つの電気通信 Grand MasterClock（T-GM）に対してトレース可能にするか、同時に 2 つの異なる T-GM に対してトレース可能にすることができます。

たとえば、この図に示されている 2 つの T-GM で他のすべての PTP 属性が同じであり、2 つの T-GM に同じ Priority2 値が設定されている場合、各 T-BC は最短パスを持つ T-GM を選択します。2 つの T-GM に異なる Priority2 値が設定されている場合、すべての T-BC は、最も小さい Priority2 値を持つ T-GM と同期します。

• Case 2.

オペレータは、PTP 属性の Priority2 を設定して、T-GM に障害が発生したときにアップストリーム ネットワークの T-BC がダウンストリーム ネットワークの T-BC と同期しないようにすることができます。

たとえば、次の図に示されているすべての T-BC で他のすべての PTP 属性が同じであり、すべての T-BC で PTP 属性の Priority2 に同じ値が設定されている場合、T-GM に障害が発生すると、アップストリーム ネットワークの T-BC は、すべての T-BC の clockIdentity 値に応じて、ダウンストリーム ネットワークの T-BC と同期できます。アップストリーム ネットワークの T-BC にダウンストリーム ネットワークの T-BC よりも小さい Priority2 値が設定されている場合、T-GM に障害が発生すると、ダウンストリーム ネットワークの T-BC はアップストリーム ネットワークの T-BC と同期します。

リンクアグリゲーションを介した動作：

このプロファイルに準拠した PTP クロックが組み込まれた 2 つのデバイスが、リンクアグリゲーション（LAG）を介して接続されている場合は、LAG をバイパスし、各物理リンクに直接アクセスして PTP メッセージを送信する必要があります。この方式により、LAG に属する異なるリンクを介してフォワードパスとリバースパスが配信されるときに発生する可能性のある潜在的な非対称性が防止されます。

PTP イーサネットマルチキャスト宛先アドレスの選択に関する考慮事項：

この PTP プロファイルでは、PTP マッピングが使用されている場合、転送不可能なマルチキャストアドレス 01-80-C2-00-00-0E と転送可能なマルチキャストアドレス 01-1B-19-00-00-00 の両方がサポートされます。

使用するイーサネットマルチキャストアドレスは、オペレータポリシーによって異なります。以降で詳しく説明します。

T-BCまたはT-TCのPTPポートに関連するレイヤ2ブリッジング機能は、宛先MACアドレスが01-1B-19-00-00-00であるフレームを転送しません。これは、このマルチキャストアドレスをフィルタリングデータベース内に適切にプロビジョニングすることで実行できます。

• オプション 1：転送不可能なマルチキャストアドレス 01-80-C2-00-00-0E の使用。

一部のネットワークオペレータは、PTP メッセージが PTP 非対応ネットワーク機器を介して転送されないようにする必要があると考えています。

転送不可能なマルチキャストアドレス 01-80-C2-00-00-0E を使用すると、ほとんどの場合、この性質が保証されます（一部の古いイーサネット機器には例外があります）。

そのため、ネットワーク機器に設定ミスがあっても（PTP 対応ネットワーク機器で PTP 機能が有効になっていない場合など）、このマルチキャストアドレスを使用することで、PTP 非対応ネットワーク機器によって PTP メッセージがブロックされるため、同期の不正な配信が防止されます。

• オプション 2：転送可能なマルチキャストアドレス 01-1B-19-00-00-00 の使用。

一部のネットワークオペレータは、転送可能なマルチキャストアドレスを使用する方が柔軟であり、一部の機器が誤って非 PTP ノードとして設定される場合でも同期リンクが動作しつづけるように PTP メッセージを転送することが望ましいと考えていますが、パフォーマンスが低下する可能性があります。ネットワーク管理システム（NMS）は、設定ミスを容易に検出し、アラームを送信します。

ただし、各イーサネット機器のフィルタリングデータベースでこのマルチキャストアドレスを適切にプロビジョニングすることによって、PTP メッセージをブロックすることができます。

8275.2

この勧告では別の PTP プロファイルが定義されています。これにより、ネットワークからの部分的タイミングサポート（PTS）を使用して位相と時間の配信することが可能になります（つまり、ネットワーク内ですべてのデバイスが PTP を動作させる必要がなくなります）。8275.2 と 8275.1 の主な違いは、8275.2 が IPv4 ユニキャストで動作し、ネットワーク内のすべてのノードで PTP を動作させる必要がなくなることです。

トランスポートメカニズム：

このプロファイルでは、必要なトランスポートメカニズムは UDP/IPv4 です。

ユニキャストメッセージ：

すべてのメッセージがユニキャストで送信されます。

この電気通信プロファイルでは、デフォルトでユニキャスト ネゴシエーションが有効になっています。

SlaveClock は、ユニキャストメッセージのネゴシエーション手順に従ってセッションを開始します。

ドメイン：

44 ～ 63 のドメイン ID を使用できます。デフォルトのドメイン ID は 44 です。

Best MasterClock Algorithm のオプション：

このプロファイルでは代替 BMCA が使用されます。

パス遅延測定オプション（遅延要求/遅延応答）の性質、自動トポロジ確立、および Priority2 の使用に関する考慮事項は、電気通信プロファイル 8275.1 と同じです。

リングトポロジにおける PTP over IP トランスポートに関する考慮事項：

IP トランスポート層を介した PTP メッセージングを使用する場合、レイヤ 3 プロトコルのいくつかの側面を考慮する必要があります。PTP 層は、宛先 IP アドレスを使用してメッセージを IP 層に配信します。その後は、送信元ノードから宛先アドレスへの IP トランスポートネットワークを介したパスが存在する限り、IP 層が、メッセージが宛先に配信されることを保証します。IP 層には、IP ルータ間の利用可能なリンクに基づいてネットワーク経由のパスを適応できるダイナミック ルーティング プロトコルが含まれています。IP トランスポート層がたどるパスが、同期プランナーによって「予期された」パスではない場合があります。IP トランスポート層にいくつかの制限を適用して、PTP メッセージの最適でないパスを制御すると、有益である場合があります。これは、多くの場合、リングトポロジに当てはまります。

次の図に示すトポロジを例として、SlaveClockはBC3とBC4の両方からユニキャストサービスを要求するように設定されています。BC3とBC4の両方からアナウンスメッセージを受信した後、SlaveClockはBMCAを実行し、ステップ（BC4の削除済みの値）が1であるのに対し、BC3の削除済みの値は3であるという事実に基づいて、BC4を親クロックとして選択します。次に、SlaveClockはBC4に同期メッセージを要求します。

BC4 と R6 の間の接続が切断された場合（次の図を参照）、BC4 は予期されたパスを介して到達しません。ただし、ルーティングプロトコルは、IP パケットをリング経由でルーティングして接続を維持するため、引き続き到達できます。BC4 は、BMCA によって依然として優れていると見なされているため、親クロックとして保持されます。

多くの場合、SlaveClock を BC3 に切り替えることが、パフォーマンスを向上させる望ましい動作となります。

上記の障害シナリオで、SlaveClock に親クロックとして BC3 を選択させるために使用できるいくつかの手法があります。それらは、BC4 から SlaveClock への PTP IP メッセージがリングを時計回りに通過している場合にメッセージをブロックすることに基づきます。このソリューションは、PTP メッセージのみをブロックし、同じ IP アドレスを使用する可能性のある他のプロトコルのメッセージはブリックしないことに基づきます。

オプション 1一意のIPアドレスとスタティックルート：

一部の展開モデルでは、一意の IP アドレスを割り当てることで、PTP のみを使用することができる場合があります。その後、これにより、静的ルートを使用して、ノード間の PTP フローの方向を制御できます。11.x.x.141(SlaveClock)に到達するために使用する唯一のパスがBC4とR6の間のリンクになるようにBC4を設定します。さらに、11.y.y.104(BC4)に到達するために使用する唯一のパスがR6とBC4の間のリンクになるようにR6を設定できます。R6とBC4の間のリンクで障害が発生した場合、11.x.x.141と11.y.y.104の間のIPパケットを取得するためのルートが存在しないため、SlaveClockはBC4からアナウンスを受信せず、BMCAはBC3を親クロックとして選択します。次の図を参照してください。

オプション 2IP フィルタ

すべてのルータは、ある程度の IP フィルタリングをサポートしています。フィルタを使用すると、ルータのコントロールプレーンを不要なメッセージから保護できます。この場合、これらを使用して、ルーティング インターフェイスのサブセットでの PTP メッセージの受け入れを制御できます。

この場合は、SlaveClock を保護するように R6 を設定して、PTP メッセージが不適切なルートをとらないようにします。BC3に面するR6のインターフェイスで、送信元アドレスがBC3のPTPプロセスのものと一致する場合、UDPポート319または320へのメッセージのみを許可するようにフィルタを適用できます。BC4から送信され、そのインターフェイスで受信されたメッセージはすべてドロップされます。次の図を参照してください。

オプション 3すべてのPTPメッセージのBC処理

BC は、BC が使用する任意のドメインで任意のポートによって受信されたすべての PTP メッセージを終了できます。その後、PTP メッセージは、PTP プロセス自体での決定に基づいてドロップまたは転送されます。PTP メッセージの宛先アドレスが BC 所有のアドレスではなかった場合は、メッセージをドロップするか、宛先に送信するためにフォワーディングエンジンにメッセージを配信するかを選択できます。後者は、PTP メッセージが BC とは異なるドメイン向けである場合に使用される可能性があります。また、後者の場合、BC を含むネットワーク要素は、転送されたイベントメッセージの修正フィールドを更新して、PTP メッセージの抽出と処理を補う、つまり、これらのメッセージのトランスペアレントクロック機能をサポートする可能性もあります。IP プレーンからのメッセージ抽出は、ルータが IP パケットのポリシーベースルーティングをサポートしている場合に実行できます。

これの例を次の図に示します。

オプション 4IPトランスポートからの存続可能時間(TTL)メカニズムの使用：

PTP ノードは、PTP パケットが PTP 契約を持つピア PTP ポートに到達するために必要なルーティングホップの最小数に設定された TTL フィールドを伝送する IP/トランスポートヘッダーを含む PTP パケットを送信する場合があります。MasterClock と SlaveClock の間に PTP 非対応ルータがある一般的な PTP 非対応ネットワークでは、PTP 非対応ルータの数が PTP メッセージの TTL 値より大きい場合、PTP メッセージは PTP 非対応ルータの一つによってドロップされます。これを使用して、隣接ルータ間で PTP パケットが通過する IP ホップの数を制限し、不要な長いパスを介した通信を回避できます。

この動作は、PTP ポートごとまたは PTP クロックごとに発生する可能性があり、実装固有です。このようなリングトポロジでは、PTP MasterClock への短いパスがリング経由の長いパスよりも適切なルートと見なされるように IP ルーティングが処理すると想定されています。

たとえば、SlaveClock に直接接続された MasterClock があり、より長いパスを介してそれに到達することもできる場合は、TTL 値 1 を使用して、PTP パケットがリング経由の長いパスではなく直接接続されたパスを介してのみ MasterClock に到達するようにできます。

サーボアルゴリズム

モードの説明は、次のとおりです。

• フリーラン モード：

PTP クロックは、タイムソースに同期しておらず、タイムソースへの同期プロセス中でもありません。

• 取得モード：

PTP クロックは、タイムソースへの同期プロセス中です。このモードの期間と機能は、実装固有です。このモードは、実装では必要ありません。

• 周波数/位相ロックモード：

位相ロック：PTP クロックは、時間ソースに位相同期しており、内部で許容される精度の範囲内にあります。

周波数ロック：クロックは、時間ソースに周波数同期しており、内部で許容される精度の範囲内にあります。

[IEEE 1588] で定義されている PTP ポート状態に関連しているため、SLAVE 状態の PTP ポートがある場合、クロックはロックモードになります。

• ホールドオーバー モード：

PTP クロックは、すでに時間ソースに同期しなくなっており、以前に同期していたとき、または他の情報ソースがまだ利用可能であったときに取得された情報を使用して目的の仕様内でパフォーマンスを維持しているか、または目的の仕様内でパフォーマンスを維持できなくなっています。ノードは、ホールドオーバーのために独自の機能のみに依存している場合もあれば、ネットワークからの周波数入力のようなものを使用して、時間や位相のホールドオーバーを達成する場合もあります。

NCS 540（Cisco IOS XR）での 8275.1/8275.2 の設定例

ルータには、周波数と時刻（ToD）に個別のソースを選択できる機能があります。周波数の選択は、ルータで使用可能な周波数のソース（BITS、GPS、SyncE または IEEE 1588 PTP など）間から行えます。ToD の選択は、周波数に応じて選択されたソースと PTP（使用可能な場合）間で行われます（ToD 選択は GPS、DTI、または PTP から行われます）。これは、ハイブリッドモードと呼ばれます。物理的な周波数のソース（BITS または SyncE）は周波数の同期を行うために使用され、PTP は ToD の同期に使用されます。

8275.1 展開時にネットワークで SyncE（周波数転送用）と ptp（位相/時刻転送用）を併用して精度を向上させることができます（「ハイブリッドモード」と呼ばれ、バージョン 7.3.x の時点では NCS でサポートされている唯一のモードです）。

ローカル優先順位属性は、Announce メッセージでは送信されません。この属性は、比較されるデータセットが持つ他の以前の属性がすべて等しい場合に、データセット比較アルゴリズムでタイブレーカーとして使用されます。

8275.1 :

	境界クロック
	コンフィギュレーション	説明
ptp	ptp
	clock
	domain 24
	profile g.8275.1 clock-type T-BC	プロファイル 8275.1 は、T-BC 電気通信境界クロックであるクロックロールとともに使用されています。
	!
	profile T-BC-MasterClock	PTP ポートのロールを定義します。
	multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E	転送不可能なマルチキャストアドレスが使用されています（オプション）。
	transport ethernet	イーサネットトランスポートが使用されています。
	port state MasterClock-only	使用するポート状態は MasterClock のみです。
	sync frequency 16	Sync パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	announce frequency 8	Announce パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	delay-request frequency 16	Delay_Req パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	!
	profile T-BC-SLAVE	PTP ポートのロールを定義します。
	multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E	転送不可能なマルチキャストアドレスが使用されています（オプション）。
	transport ethernet	イーサネットトランスポートが使用されています。
	port state SlaveClock-only	使用するポート状態は SlaveClock のみです。
	sync frequency 16	Sync パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	announce frequency 8	Announce パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	delay-request frequency 16	Delay_Req パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	!
	!
	interface TenGigE0/0/0/18	MasterClock インターフェイス。ダウンストリーム SlaveClock に接続されたポートです。
	ptp	このポートで PTP が有効になっています。
	profile T-BC-MasterClock	ユーザー定義のロールは、この PTP ポートで呼び出されます。
	local-priority 120	比較されるデータセットが持つ他の以前の属性がすべて等しい場合にデータセット比較アルゴリズムでタイブレーカーとして使用される localPriority 属性です。
	!
	!
	interface TenGigE0/0/0/19	SlaveClock インターフェイス。アップストリーム MasterClockに接続されたポートです。
	ptp	このポートで PTP が有効になっています。
	profile T-BC-SLAVE	ユーザー定義のロールは、この PTP ポートで呼び出されます。
	local-priority 130
	!
	!
SyncE	frequency synchronization	グローバルに有効になります。
	quality itu-t option 1	受信されるクロックの QL は、ITU-T オプション 1 に準拠します。
	log selection changes
	!
	interface TenGigE0/0/0/19	SlaveClock インターフェイス。アップストリーム MasterClockに接続されたポートです。
	frequency synchronization	インターフェイスで SyncE が有効になります。
	selection input	SyncE の SlaveClock 状態のインターフェイス。
	priority 15	ローカルで有効になります。 クロックソースの優先順位を変更してクロック選択を管理します。
	wait-to-restore 0	新しくアクティブになった同期イーサネットクロックソースをクロック選択に含めるまでにルータが待機する時間です。デフォルト値は 300 秒です。
	!
	interface TenGigE0/0/0/18	MasterClock インターフェイス。ダウンストリーム SlaveClock に接続されたポートです。
	frequency synchronization	インターフェイスで SyncE が有効になります。
	wait-to-restore 0	新しくアクティブになった同期イーサネットクロックソースをクロック選択に含めるまでにルータが待機する時間です。デフォルト値は 300 秒です。
	GrandMasterClock
	コンフィギュレーション	説明
ptp	ptp	PTP がグローバルに有効になります。
	clock
	domain 24
	profile g.8275.1 clock-type T-GM	プロファイル 8275.1 は、T-GM 電気通信 Grand MasterClock であるクロックロールとともに使用されています。
	!
	profile T-MasterClock	PTP ポートのロールを定義します。
	multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E	転送不可能なマルチキャストアドレスが使用されています（オプション）。
	transport ethernet	イーサネットトランスポートが使用されています。
	port state MasterClock-only	使用するポート状態は MasterClock のみです。
	sync frequency 16	Sync パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	announce frequency 8	Announce パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	delay-request frequency 16	Delay_Req パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	!
	!
	interface TenGigE0/0/0/18	MasterClock インターフェイス。ダウンストリーム SlaveClock に接続されたポートです。
	ptp	このポートで PTP が有効になっています。
	profile T-MasterClock	ユーザー定義のロールは、この PTP ポートで呼び出されます。
	local-priority 120	比較されるデータセットが持つ他の以前の属性がすべて等しい場合にデータセット比較アルゴリズムでタイブレーカーとして使用される localPriority 属性です。
	!
	!
	!
SyncE	frequency synchronization	グローバルに有効になります。
	quality itu-t option 1	ITU-T 品質レベル（QL）オプションが設定されます。ITU-T オプション 1 もデフォルト設定されます。
	log selection changes	enable logging
	!
	interface TenGigE0/0/0/18	MasterClock インターフェイス。ダウンストリーム SlaveClock に接続されたポートです。
	frequency synchronization	インターフェイスで SyncE が有効になります。
	wait-to-restore 0	新しくアクティブになった同期イーサネットクロックソースをクロック選択に含めるまでにルータが待機する時間です。デフォルト値は 300 秒です。
	SlaveClock
	コンフィギュレーション	説明
ptp	ptp	PTP がグローバルに有効になります。
	clock
	domain 24
	profile g.8275.1 clock-type T-TSC	プロファイル 8275.1 は、T-TSC 電気通信 SlaveClock であるクロックロールとともに使用されています。
	!
	profile T-SLAVE	PTP ポートのロールを定義します。
	multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E	転送不可能なマルチキャストアドレスが使用されています（オプション）。
	transport ethernet	イーサネットトランスポートが使用されています。
	port state SlaveClock-only	使用するポート状態は SlaveClock のみです。
	sync frequency 16	Sync パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	announce frequency 8	Announce パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	delay-request frequency 16	Delay_Req パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	!
	!
	interface TenGigE0/0/0/19	SlaveClock インターフェイス。アップストリーム MasterClockに接続されたポートです。
	ptp	このポートで PTP が有効になっています。
	profile T-SLAVE	ユーザー定義のロールは、この PTP ポートで呼び出されます。
	local-priority 120	比較されるデータセットが持つ他の以前の属性がすべて等しい場合にデータセット比較アルゴリズムでタイブレーカーとして使用される localPriority 属性です。
	!
	!
	!
SyncE	frequency synchronization	グローバルに有効になります。
	quality itu-t option 1	ITU-T 品質レベル（QL）オプションが設定されます。ITU-T オプション 1 もデフォルト設定されます。
	log selection changes	enable logging
	!
	interface TenGigE0/0/0/19	SlaveClock インターフェイス。アップストリーム MasterClockに接続されたポートです。
	frequency synchronization	インターフェイスで SyncE が有効になります。
	selection input	SyncE の SlaveClock 状態のインターフェイス。
	priority 15	ローカルで有効になります。 クロックソースの優先順位を変更してクロック選択を管理します。
	wait-to-restore 0	新しくアクティブになった同期イーサネットクロックソースをクロック選択に含めるまでにルータが待機する時間です。デフォルト値は 300 秒です。
	!

8275.2 :

	境界クロック
	コンフィギュレーション	説明
ptp	ptp
	clock
	domain 44
	profile g.8275.2 clock-type T-BC	プロファイル 8275.2 は、T-BC 電気通信境界クロックであるクロックロールとともに使用されています。
	!
	profile T-BC-MasterClock	PTP ポートのロールを定義します。
	multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E	転送不可能なマルチキャストアドレスが使用されています（オプション）。
	transport ipv4	イーサネットトランスポートが使用されています。
	port state MasterClock-only	使用するポート状態は MasterClock のみです。
	sync frequency 16	Sync パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	announce frequency 8	Announce パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	delay-request frequency 16	Delay_Req パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	!
	profile T-BC-SLAVE	PTP ポートのロールを定義します。
	multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E	転送不可能なマルチキャストアドレスが使用されています（オプション）。
	transport ipv4	イーサネットトランスポートが使用されています。
	port state SlaveClock-only	使用するポート状態は SlaveClock のみです。
	sync frequency 16	Sync パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	announce frequency 8	Announce パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	delay-request frequency 16	Delay_Req パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	!
	!
	interface TenGigE0/0/0/18	MasterClock インターフェイス。ダウンストリーム SlaveClock に接続されたポートです。
	ptp	このポートで PTP が有効になっています。
	profile T-BC-MasterClock	ユーザー定義のロールは、この PTP ポートで呼び出されます。
	local-priority 120	比較されるデータセットが持つ他の以前の属性がすべて等しい場合にデータセット比較アルゴリズムでタイブレーカーとして使用される localPriority 属性です。
	!
	!
	interface TenGigE0/0/0/19	SlaveClock インターフェイス。アップストリーム MasterClockに接続されたポートです。
	ip address 10.0.0.1 255.255.255.252
	ptp	このポートで PTP が有効になっています。
	profile T-BC-SLAVE	ユーザー定義のロールは、この PTP ポートで呼び出されます。
	local-priority 130
	MasterClock ipv4 10.0.0.2 255.255.255.252	MasterClock IP を明示的に指定します。
	!
	GrandMasterClock
	コンフィギュレーション	説明
ptp	ptp	PTP がグローバルに有効になります。
	clock
	domain 44
	profile g.8275.2 clock-type T-GM	プロファイル 8275.1 は、T-GM 電気通信 Grand MasterClock であるクロックロールとともに使用されています。
	!
	profile T-MasterClock	PTP ポートのロールを定義します。
	multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E	転送不可能なマルチキャストアドレスが使用されています（オプション）。
	transport ipv4	イーサネットトランスポートが使用されています。
	port state MasterClock-only	使用するポート状態は MasterClock のみです。
	sync frequency 16	Sync パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	announce frequency 8	Announce パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	delay-request frequency 16	Delay_Req パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	!
	!
	interface TenGigE0/0/0/18	MasterClock インターフェイス。ダウンストリーム SlaveClock に接続されたポートです。
	ptp	このポートで PTP が有効になっています。
	profile T-MasterClock	ユーザー定義のロールは、この PTP ポートで呼び出されます。
	local-priority 120	比較されるデータセットが持つ他の以前の属性がすべて等しい場合にデータセット比較アルゴリズムでタイブレーカーとして使用される localPriority 属性です。
	!
	!
	!
	SlaveClock
	コンフィギュレーション	説明
ptp	ptp	PTP がグローバルに有効になります。
	clock
	domain 44
	profile g.8275.2 clock-type T-TSC	プロファイル 8275.1 は、T-TSC 電気通信 SlaveClock であるクロックロールとともに使用されています。
	!
	profile T-SLAVE	PTP ポートのロールを定義します。
	multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E	転送不可能なマルチキャストアドレスが使用されています（オプション）。
	transport ipv4	イーサネットトランスポートが使用されています。
	port state SlaveClock-only	使用するポート状態は SlaveClock のみです。
	sync frequency 16	Sync パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	announce frequency 8	Announce パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	delay-request frequency 16	Delay_Req パケットは、1 秒あたりのパケットの頻度で送信されます。
	!
	!
	interface TenGigE0/0/0/19	SlaveClock インターフェイス。アップストリーム MasterClockに接続されたポートです。
	ip address 10.0.0.1 255.255.255.252
	ptp	このポートで PTP が有効になっています。
	profile T-SLAVE	ユーザー定義のロールは、この PTP ポートで呼び出されます。
	local-priority 120	比較されるデータセットが持つ他の以前の属性がすべて等しい場合にデータセット比較アルゴリズムでタイブレーカーとして使用される localPriority 属性です。
	MasterClock ipv4 10.0.0.2 255.255.255.252	MasterClock IP を明示的に指定します。
	!
	!
	!

インターフェイスで ESMC パケットを受信しない場合またはポート側で SyncE が設定されていない場合でも、依然として SyncE を有効にする必要があります。これを実行するには、インターフェイスで QL 値を静的に定義し、SSM を無効にします。

SyncE	frequency synchronization
	quality itu-t option 1
	log selection changes
	!
	interface TenGigE0/0/0/19
	frequency synchronization
	ssm disable
	quality receive exact itu-t option 1 PRC
	selection input
	priority 15
	wait-to-restore 0
	!

8275.2 でハイブリッドモードを使用するには、インターフェイスで「physical-layer-frequency」を使用します。これにより、周波数に関して SyncE が有効になり、位相に関して PTP が有効になります。

8275.2 でハイブリッドモードを有効にするには、「physical-layer-frequency」をグローバル PTP で設定する必要があります。

ptp

clock

domain 44

profile g.8275.2 clock-type T-BC

!

profile 82752

transport ipv4

sync frequency 16

announce frequency 8

delay-request frequency 16

!

physical-layer-frequency

log

servo events

!

!

トポロジ 8275.1 の例：

Device A：

ptp

 clock

  domain 24

  profile g.8275.1 clock-type T-BC

 !

 profile T-BC-SLAVE

  multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E

  transport ethernet

  port state SlaveClock-only

  sync frequency 16

  announce frequency 8

  delay-request frequency 16

 !

 profile T-BC-MasterClock

  multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E

  transport ethernet

  port state MasterClock-only

  sync frequency 16

  announce frequency 8

  delay-request frequency 16

 !

!

frequency synchronization

 quality itu-t option 1

 log selection changes

!

interface TenGigE0/0/0/23

 description ***to PTP GM***

 ptp

  profile T-BC-SLAVE

 !

 frequency synchronization

  selection input

  priority 10

  wait-to-restore 0

!

!



interface TenGigE0/0/0/19

ptp

  profile T-BC-MasterClock

 !

 frequency synchronization

  wait-to-restore 0

 !

!

Device B：

ptp

 clock

  domain 24

  profile g.8275.1 clock-type T-BC

 !

 profile T-BC-SLAVE

  multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E

  transport ethernet

  port state SlaveClock-only

  sync frequency 16

  announce frequency 8

  delay-request frequency 16

 !

 profile T-BC-MasterClock

  multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E

  transport ethernet

  port state MasterClock-only

  sync frequency 16

  announce frequency 8

  delay-request frequency 16

 !

!

interface TenGigE0/0/0/23

 ptp

  profile T-BC-MasterClock

 !

!

interface TenGigE0/0/0/19

 ptp

  profile T-BC-SLAVE

 !

 frequency synchronization

  selection input

 !

!

トポロジ 8275.2 の例：

Device A：

ptp

 clock

  domain 44

  profile g.8275.2 clock-type T-BC

 !

 profile T-BC-SLAVE

  multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E

  transport ipv4

  port state SlaveClock-only

  sync frequency 16

  clock operation one-step

  announce frequency 8

  delay-request frequency 16

 !

 profile T-BC-MasterClock

  multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E

  transport ipv4

  port state MasterClock-only

  sync frequency 16

  announce frequency 8

  delay-request frequency 16

 !

!

frequency synchronization

 quality itu-t option 1

 log selection changes

!

interface TenGigE0/0/0/23

 description ***to PTP GM***

 ptp

  profile T-BC-SLAVE

 !

 frequency synchronization

  selection input

  priority 10

  wait-to-restore 0

!

!

interface TenGigE0/0/0/19

ip address 10.0.0.1 255.255.255.252

 ptp

  profile T-BC-MasterClock

  MasterClock ipv4 10.0.0.2 255.255.255.252

 !

 frequency synchronization

  wait-to-restore 0

 !

!

Device B：

ptp

 clock

  domain 44

  profile g.8275.2 clock-type T-BC

 !

 profile T-BC-SLAVE

  multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E

  transport ipv4

  port state SlaveClock-only

  sync frequency 16

  announce frequency 8

  delay-request frequency 16

 !

 profile T-BC-MasterClock

  multicast target-address ethernet 01-80-C2-00-00-0E

  transport ipv4

  port state MasterClock-only

  sync frequency 16

  announce frequency 8

  delay-request frequency 16

 !

!

interface TenGigE0/0/0/19

  mtu 9216

 ptp

  profile T-BC-SLAVE

 !

 frequency synchronization

  selection input

 !

!

PTP のトラブルシューティング

一部の show コマンドとその出力について説明します。

1. サーボアルゴリズムの終了時のサーボステータスは、Phase_Locked である必要があります。サーボステータスフローについては、「  」を参照してください。サーボモードがハイブリッドの場合、位相ロックは Freq_Lock の後にのみ発生するため、SyncE フローも処理する必要があります。PTP を動作させるデバイスが通常の MasterClock である場合は、サーボアルゴリズムが実行されず、別の MasterClock ソースと同期する位相/周波数を取得する必要がないため、上記の出力が当てはまらない可能性があります。

オフセットが許容範囲内にない限り、デバイスのステータスは LOCK になりません。「MasterClock からのオフセット」も確認してください。

デバイスのステータス:

FREE-RUN/HOLDOVER：クロックソースにロックされていません。 
FREQ_LOCKED: MasterClockに同期された周波数

PHASE_LOCKED: MasterClockに同期された周波数と位相の両方

サーボモード：

ハイブリッド：周波数同期にSyncEを使用します。PTP は位相同期にのみ使用されます。

デフォルト：PTPを使用して周波数とフェーズの両方を同期します。

サーボアルゴリズムによって観測される SlaveClock と MasterClockの間の時間差。

PTP パケットから抽出されたタイムスタンプのカウンタ。通常、増加しつづけます。

PTP パケットから抽出された最後の T1/T2/T3/T4 タイムスタンプ（sec.nanosec）。通常、相互に近く、均一に増加します。

T1/T4:MasterClockから送信、T2/T3:SlaveClockで計算

PTP タイムスタンプに基づいて計算されるオフセット。

サーボがそれ自体を MasterClock に合わせるために実行する粗調整（setTime、stepTime）と微調整（adjustFreq）。

3. show ptp interfaces brief により、出力ポートの状態が示されます。MasterClock/SlaveClock 状態である必要があります。

4. PTP によるパケットドロップは、かなり少ない回数である必要があります。

5. パケットドロップの理由を確認します。

6. パケットは PTP に到達しません。

パケットが NPU に到達しているか確認します。

NCS (DNX) platforms: show controllers npu stats traps-all instance all location 0/0/CPU0  | inc 1588

RxTrap1588                                    0    71   0x47        32040   7148566              0

ASR9000 platform: show controller np counters <np> location 0/0/cpu0 | inc PTP

Check for PTP_ETHERNET / PTP_IPV4 counters

Packet drops at NPU (not specific to PTP)

NCS (DNX) platforms: show controllers fia diagshell <np> "diag counters g" location 0/0/cpu0

Shows Rx/TX path statistics along with any drops happening in the NPU 

ASR9000 platform: show drops all location <LC>

SPP でのドロップを確認します。

show spp node-counters location 0/0/cpu0    

# Check for any drop-counters incrementing

NCS (DNX) platforms: show spp trace platform common error last 20 location 0/0/cpu0

Dec 10 02:29:38.322 spp/fretta/err 0/0/CPU0 t2902 FRETTA SPP classify RX: 
Failed in dpa_punt_mapper; ssp: 0x1e, inlif: 0x2000, rif: 0x11; 
trap_code:FLP_IEEE_1588_PREFIX punt_reason:PTP-PKT pkt_type:L2_LOCALSWITCH rc: 
'ixdb' detected the 'fatal' condition 'Not found in database': No such file or directory

ASR9000 platforms:

SPP punt path is simpler in ASR9000 with no risk of a lookup failure.

Drops not expected during packet classification.

7. show ptp packet-counters<interface-id> により、パケットフローが示されます。sync à Delay_Req à Delay_Resp に従っている（2 ステップモードのクロックの場合は Follow_Up も）ことを確認します。

8. 選択したインターフェイスのフラグ（S）を確認します。

9. 受信した QL を確認します。選択したインターフェイスでは、ループを回避するために QLsnd は DNU になります。インターフェイスの設定を変更するには、デフォルトで 100 になっている優先順位属性を変更します。

10. 「Output Driven by」が選択された SyncE インターフェイスであることを確認します。

11. show ptp foreign-MasterClocks brief の出力は、MasterClock になるために BMCA に参加している PTP デバイスのリストです。対応するフラグを調べて、選択された MasterClock であることを確認します。これらのポートから受信した Announce メッセージは、show ptp packet-counters<interface-id> で確認できます。最適な属性を持つデバイスが、BMCA を獲得します。複数のポートが同じ属性を持つ場合、local-priority が最後のタイブレーカーになります。ただし、local-priority を使用せずに ptp を使用すると、トポロジの自動確立も可能です。

12. PTP は目的の MasterClock（BMCA）を選択しません。

リモートノードによってアドバタイズされたクロックを確認します。

show ptp foreign-MasterClocks 

Interface TenGigE0/9/0/2 (PTP port number 1)

  IPv4, Address X.X.X.X, Unicast

    Configured priority: None (128)

    Configured clock class: None

    Configured delay asymmetry: None

    Announce granted:   every 16 seconds,  1000 seconds

    Sync granted:       every 16 seconds,  1000 seconds

    Delay-resp granted: 64 per-second,     1000 seconds

    Qualified for 4 hours, 50 minutes, 6 seconds

    Clock ID: 1

    Received clock properties:

      Domain: 44, Priority1: 128, Priority2: 128, Class: 6

      Accuracy: 0x21, Offset scaled log variance: 0x4e5d

      Steps-removed: 1, Time source: Atomic, Timescale: PTP

      Frequency-traceable, Time-traceable

      Current UTC offset: 38 seconds (valid)

    Parent properties:

      Clock ID: 1

      Port number: 1

認定および選択された MasterClock のリスト：

show ptp foreign-MasterClocks brief 

M=Multicast,X=Mixed-mode,Q=Qualified,D=QL-DNU,

GM=GrandMasterClock,LA=PTSF_lossAnnounce,LS=PTSF_lossSync

Interface         Transport Address                   Cfg-Pri  Pri1   State

----------------------------------------------------------------------------

Te0/0/0/12        Ethernet  008a.9691.3830            None     128    M,Q,GM

MasterClock でアドバタイズされたクロックを確認します。

show ptp advertised-clock

Clock ID: 8a96fffe9138d8

Clock properties:

  Domain: 24, Priority1: 128, Priority2: 128, Class: 6

  Accuracy: 0xfe, Offset scaled log variance: 0xffff

  Time Source: Internal (configured, overrides Internal)

  Timescale: PTP (configured, overrides PTP)

  No frequency or time traceability

  Current UTC offset: 0 seconds

13. PTP が MasterClock と同期していません。

•Intended PTP MasterClock selected.

•PTP session established

•But not able to synchronize with the MasterClock

show ptp interface brief

Intf                    Port              Port            Line

Name              Number       State          Encap       State         Mechanism

--------------------------------------------------------------------------------

Te0/0/0/12        1            Uncalibrated Ethernet   up            1-step DRRM


OR occasional PTP flap in the field

Jul 31 09:29:43.114 UTC: ptp_ctrlr[1086]: %PLATFORM-PTP-6-SERVO_EVENTS : PTP Servo state transition from state PHASE_LOCKED to state HOLDOVER 

Jul 31 09:30:23.116 UTC: ptp_ctrlr[1086]: %PLATFORM-PTP-6-SERVO_EVENTS : PTP Servo state transition from state HOLDOVER to state FREQ_LOCKED 

ul 31 09:35:28.134 UTC: ptp_ctrlr[1086]: %PLATFORM-PTP-6-SERVO_EVENTS : PTP Servo state transition from state FREQ_LOCKED to state PHASE_LOCKED

14. パケット損失が原因で PTP がフラップしたかどうかを確認します。

show ptp trace last 100 location 0/rp0/cpu0

Aug  1 02:35:01.616 ptp/ctrlr/det 0/RP0/CPU0 t18625 [BMC] Removed clock 0x8a96fffe9138d8 (Ethernet 008a.9691.3830) from node 0/0/CPU0(0x0) from BMC list

Aug  1 02:35:01.616 ptp/ctrlr/det 0/RP0/CPU0 t18625 [BMC] Updated checkpoint record for clock 0x8a96fffe9138d8 (Ethernet 008a.9691.3830) from node 0/0/CPU0(0x0): Checkpoint ID 0x40002f60

Aug  1 02:35:01.616 ptp/ctrlr/det 0/RP0/CPU0 t18625 [BMC] Inserted clock 0x8a96fffe9138d8 (Ethernet 008a.9691.3830) from node 0/0/CPU0(0x0) into BMC list at position 0

Aug  1 02:35:46.035 ptp/ctrlr/sum 0/RP0/CPU0 t18625 [Comms] Received BMC message from node 0/0/CPU0. Comms is active

Aug  1 02:35:46.035 ptp/ctrlr/det 0/RP0/CPU0 t18625 [BMC] Removed clock 0x8a96fffe9138d8 (Ethernet 008a.9691.3830) from node 0/0/CPU0(0x0) from BMC list

Aug  1 02:35:46.035 ptp/ctrlr/det 0/RP0/CPU0 t18625 [BMC] GrandMasterClock removed, local clock better than foreign MasterClock(s)

Aug  1 02:35:46.035 ptp/ctrlr/sum 0/RP0/CPU0 t18625 [Leap Seconds] GrandMasterClock lost

Aug  1 02:35:46.035 ptp/ctrlr/sum 0/RP0/CPU0 t18625 [Platform] Stopping servo

Aug  1 02:35:46.035 ptp/ctrlr/det 0/RP0/CPU0 t18625 [BMC] BMC servo stopped, BMC servo not synced

Aug  1 02:35:46.035 ptp/ctrlr/det 0/RP0/CPU0 t18625 [Comms] Started grandMasterClock message damping timer

Aug  1 02:35:46.035 ptp/ctrlr/sum 0/RP0/CPU0 t18625 [Platform] Sending SlaveClock update to platform. No grandMasterClock available

Aug  1 02:35:46.059 ptp/ctrlr/det 0/RP0/CPU0 t18625 [BMC] Received clock update from the platform. Clock active, not using PTP for frequency, using PTP for time. Current local clock is not a primary ref, sync state is 'Sync' and QL is 'Opt-I/PRC'

15. show ptp configuration-errors の出力を調べて、設定に誤りがないか確認します。

Sync、Announce、Delay_Req、および Delay_Resp メッセージのパケットキャプチャ例

Announce メッセージ（8275.1）のキャプチャは、送信されたクロックの特性を示しています。

Sync メッセージのキャプチャは、タイムスタンプ生成（1 ステップモード）を示しています。

関連情報

• https://www.itu.int/rec/T-REC-G.8275.1/en
• https://www.itu.int/rec/T-REC-G.8275.2/en
• 1588v2 の IEEE 標準規格
• https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/routers/asr9000/software/asr9k_r5-3/sysman/configuration/guide/b-sysman-cg-53xasr9k/b-sysman-cg-53xasr9k_chapter_01100.html
• テクニカル サポートとドキュメント - Cisco Systems