NTPとPTPの違い

サーバーとアプリケーションの同期は信頼性の高いネットワーク接続活動を達成するために重要です。時間の不正確さはネットワークの問題を引き起こす可能性があります。正確な時間同期を確保するために、データセンターの運営者はネットワーク時間標準に依存しています。精密時間プロトコル（PTP）は、サーバーの時間同期をサブマイクロ秒からナノ秒の精度で実現し、以前の技術であるネットワーク時間プロトコル（NTP）が提供するミリ秒精度を上回ります。PTPの採用により、サーバー間の時間精度が向上し、ネットワークの遅延が減少し、全体的なネットワークパフォーマンスが向上します。

NTPの理解を深める

NTPは現在使用されている最も安定した古いインターネットプロトコル（TCP/IP）です。NTPはネットワークコンピュータの時間を協定世界時（UTC）にミリ秒単位で同期し、交差アルゴリズムを利用して最も正確なタイムサーバーを選び、ネットワーク遅延の影響を制限し、統一された世界時間を提供します。

NTPサーバーはクライアントの時間を同期し、正確な時間情報を提供します。NTPは遅延や時間差を計算してサーバー時間を調整します。しかし、NTPの時間はネットワーク遅延、非対称性、およびハードウェアタイムスタンプの欠如の影響を受けるため、PTPよりも正確性が低くなります。

PTPは、これらの制限に対処するためにタイムスタンプを使用して、より正確な時間同期を提供します。

PTPの影響力の拡大

PTPがネットワークの遅延を減少させ、全体的なユーザー体験を向上させる利点を十分に理解するためには、まず遅延の概念を探求し理解する必要があります。

遅延の原因

• 信号の速度が制限されている。
• 変換時間。
• スイッチやネットワークの品質。

遅延はこれらの原因に基づいて避けられないため、その精度を測定し向上させることで管理が簡単になります。同期情報に遅延測定を組み込むことで、時計同期の精度を向上させることができます。これを達成するためには、ネットワークの対称性と一貫性を最大化する必要があります。ここでPTPが登場します。PTPはタイムスタンプと透明クロックを利用して一貫性と対称性を向上させ、同期されたホストがNTPよりも高い時間精度を持つ共有時間ソースを使用できるようにします。

PTPはデバイス間の高精度な時間および周波数同期に使用されます。

PTPのマスター・スレーブノードは、データリンク層として知られる第2層内で動作します。これにより、アプリケーション層の混雑から生じる遅延を回避し、物理層まで拡張されます。対照的に、NTPは主にアプリケーション層内で機能します。

マスターノードはIEEE 1588プロトコルに対応するチップを使用し、マスタークロックがメッセージを送信する際のタイムスタンプをキャプチャします。同様に、スレーブノードはメッセージ受信時の時間を記録します。その結果、このシステムはデータリンク層内で正確な時間記録を達成します。

PTPはネットワーク内のデバイスとシステムがサブミリ秒単位で完全に調整されることを保証し、効率、精度、および信頼性を向上させます。

どちらがより良い選択肢？

NTPとPTPの違いをさまざまなカテゴリーで包括的に理解するために、特定のニーズに合ったプロトコルを選択するのに役立つ区分を以下に示します。

実際の実装では、絶対的なリンク対称性を保証することはできません。伝送リンクが非対称性を示す場合、伝送経路計算モデルに不正確さが生じます。

PTPの利点はタイムスタンプをキャプチャするためにIEEE 1588標準に対応する専用ハードウェアを使用することにあります。これにより、正確に記録されたタイムスタンプが得られます。対照的に、NTPはタイムスタンプを記録するためにアルゴリズムによる推定に依存しています。

NTPは特定の産業および商業的要件に対して十分なプロトコルオプションであり続けていますが、PTPはその卓越した正確な時間同期の利点により、高精度な時間が必要な産業に最適です。PTPはより厳しいハードウェア要件を持っていますが、市場はその要求をサポートする準備が整っています。

PTPはGPU（グラフィックス処理ユニット）の同期を達成し、将来のシステムの同期を維持するために人工知能（AI）の可能性を開発する潜在能力を持っています。