ミリ秒・ナノ秒の遅延を制御! タイムサーバーマニュアル » タイムサーバーに関する疑問まとめ » NTPとPTPの違い

NTPとPTPの違い

タイムサーバにはNTPとPTPの方式があり、双方の違いについて記述しています。主な違いは、NTPにはうるう秒がありますが、PTPにはそれがないことです。

その他の違いについて、またどちらの方式がより使われやすいか、などについて記述しています。

NTPとPTPの違い

NTPとは

NTP(Network Time Protocol)は、コンピュータに内蔵されているシステムクロック*注1 を、ネットワークを介して正しく同期させるためのプロトコル*注2 です。

NTPによる時刻同期を行うことで、指定した時刻に正しくプロセスを動作させたり、出力ログを正確に管理できたり、証明書を活用した認証などにも対応することができます。

数ミリ秒程度の同期精度を達成させます。地球の自転周期に追従するうるう秒がある時刻系です。インターネットを経由してデバイスを同期させます。

難点は、NTPサーバーと時刻問い合わせ間隔が比較的長い点です。

参照元HP:Wikipedia(https://ja.wikipedia.org/wiki/Network_Time_Protocol)

*注1 システムクロック

パソコン内に取り付けられている時計で、リアルタイムクロックとも呼ばれています。パソコンに電源が入っていない間はバッテリーで稼働しています。OS上で時刻を修正することも可能です。

*注2 プロトコル

プロトコルとは、コンピューターでデータ通信を行うために決められた手順・規約、通信での送受信の手順を決めた規格のことです。メーカーが違うソフトウエア・ハードウエアであっても共通のプロトコルがあれば、正常な通信が可能です。

PTPとは

PTPは、(Precision Time Protocol)の略です。PTPの仕様はIEEE-1588*注1 として定められています。

NTP・GPSという2つの主要プロトコルのどちらでもうまく機能しない場合に、ニッチを埋めるよう設計されています。

LAN(Local Area Network)*注2 において、マイクロ秒以下の精度のクロック同期を達成し、測定や制御システムにも使用できるようにします。

金融取引や携帯電話の基地局、海底音響アレイ、正確なタイミングを必要とするが衛星ナビゲーション信号を使用できないネットワークの同期に使用されています。

国際原子時(TAI)*注3 を使っており、うるう秒がない時刻系です。

参照元HP:Wikipedia(https://ja.wikipedia.org/wiki/Precision_Time_Protocol)

*注1 IEEE-1588

IEEE-1588とはプロトコルの1種で、イーサネットをはじめとしたメディアで接続されている機器と時刻情報を交換することでマイクロ秒やナノ秒RMSなどの細かな時間まで同期に設定することが可能です。現在PTPをサポートしていない機器であっても今後PTPを取り入れることが可能なハードウェア機能が付与されていることがあります。

*注2 LAN(Local Area Network)

室内や建物内などのある程度広さが限定された範囲内でコンピューターや通信機器・情報機器などをケーブルや無線電波などを使って繋ぎ、互いにデータ通信のやりとりができるようにするネットワークです。

*注3 国際原子時(TAI)

原子時計に基づいて定められている時刻で国際度量衡局(BIPM)で世界70か国以上に設置されている約500個の原子時計の時刻の平均により時刻が決められています。精度がとても高く、フランス語での頭文字から「TAI」と呼ばれています。

NTPとPTPの違い

NTPとPTPとの大きな違いは、NTPにはうるう秒がありますが、PTPにはうるう秒がないことです。

PTPでうるう秒がない理由は、セシウム原子時計が刻むSI秒*注1 を積算したTAI(国際原子時)を採用しているためです。TAIは、2016年10月現在で、UTC*注2 に対して36秒遅れています。

しかし、1秒の定義はあくまでセシウム原子時計を源振とするSI秒であるため、TAIの方が正しい時間となります。

PTPは、時間の基準であるとともに周波数基準の役割も果たしているのです。

*注1 SI秒

国際単位系(SI)で定められている7つのSI基本単位の一つで、SI秒は「秒」での表記での時間を表します。単位記号は「s」です。

*注2 UTC

世界の標準時刻の基準として利用されている時刻です。原子時計で刻まれている時間と地球の自転運動から1日の長さを分析し、両方を調整することで決定されています。

NTPとPTPとではどちらが良い?

NTPは、タイムサーバー/クライアント間で”ミリ秒オーダー”(1,000文の秒単位)の精度で時刻同期を実現します。

また、広く普及したIP(インターネット プロトコル)に実装されたことにより、ネットワークに繋がっていれば時刻同期は気にする必要がありません。

一方、PTPは、1μs(マイクロ秒:100万分の1秒)以下の時刻同期確度を持ちます。時刻は周波数基準として利用できます。

そして、NTPと同様に、広く普及したイーサネットを伝送路として利用します。つまり、時刻同期の精度はPTPの方がはるかに高いということになるので、正確性の点ではPTPの方が上になります。

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  • 入力信号:GNSS (QZSS, GPS, GLONASS, Beidou, Galileo), 1588-PTP, およびSyncE
  • 出力インタフェース:1GbE SFP x 1,1GbE RJ45 x 1,マネージメント用ポート RJ-45 x 1
  • 出力信号:588-PTP, NTP, SyncE, PPS,および10MHz
  • PTPプロファイル:SMPTE 2059, G.8275, G.8265, テレコムプロファイル
  • プロトコル:IEEE-1588 (PTP), NTPv4, SyncE, IPv4, IPv6, Telnet, SFTP, SSH, RADIUS, SNMP
  • VLAN対応
  • IPv4およびIPv6対応
  • ネットワーク管理:SNMPv2 HTTPS, CLI
  • ユーザ・インタフェース:Web UI, CLI
  • 時間精度: (TOD):UTCから15ns、(GPSトラッキング時):< 15ns
  • PTPグランドマスタ構成:64 clients @128 mps (message per second)
  • 消費電力:5W(average) , 10W(maximum)
  • 寸法:幅 20cm x 高さ 4.4cm x 奥行き 20.8cm
  • 重量:< 3Kg
  • 電源:AC, DC -36V ~ -72V, PoE (オプション)
  • 動作温度範囲:-40 ℃ ~ +85 ℃
その他のサポート
  • 平日9:00~17:00電話・メール受付
  • 評価機貸出(2週間無料)
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  • パルス出力:1PPS、10MHz
  • 使用可能インターフェース:2
  • 修正精度(GPSロック時):UTC within < 40ナノ秒
  • 対応プロファイル:Telecom profile for Frequency (G.8265.1)、Telecom profile for phase/time (G.8275.1)、Telecom profile for phase/time (G.8275.2)、IEEE802.1AS-2011(gPTP) (Option)
  • 対応プロトコル:IPv4 UDP/Ethernet
  • 処理能力(最大):Sync …128 パケット/秒*3、Delay_request (受信)…128 パケット/秒*3、Announce…8 パケット/秒
  • IPv6:管理機能(SNMP、telnet、ssh、syslog、ftp、tftpなど)のみ対応
  • 温度条件:0~50 ℃
  • 湿度条件:15~ 85% RH (結露しないこと)
  • 外形寸法:208(W) x 282(D) x 44(H) mm (突起部を除く)
  • 質量:約2kg
  • 適合規格:VCCI-A、RoHS
その他のサポート
  • 無償保証期間サポート
  • スポット対応(有償)
  • 製品の操作方法についてのお問い合わせ
  • ハードウェア不良のセンドバック修理(代替機貸出なし)※1
  • 製品マニュアル、ユーティリティソフトの送付(電子媒体に限る)

自社のソリューションを活用して、問題解決に向けた対策を根本から見直すことができます。

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  • GNSSレシーバ:72チャンネル
  • GNSS同期精度:15ナノ秒 RMS(UTCに対し) 4衛星以上捕捉時、GNSSからの時刻はUTC(USNO)に準拠
  • アンテナ供給電圧:9.7V
  • NTPパケット処理:10,000パケット/秒 NTP Reflectorオプション適用時は360,000パケット/秒
  • NTPタイムスタンプ精度 :15マイクロ秒(参照値)
  • 認証:FCC Part 15 Class A、CISPR 22 Class A、UL/CSA 60950-1、IEC 60950-1、EN 60950-1、PSE、VCCI、RoHS(6of6)
  • 電源:88~264VAC、50~60Hz、65W
  • 寸法:44mm(高さ)x 438mm(幅) x 403mm(奥行)
  • 重量:5.7kg(本体のみ)
  • 温度(動作時):-20℃~65℃ スタンダードオシレータ/OCXOオシレータ、-5℃~55℃ ルビジウムオシレータ
  • 湿度:5%~95%(結露なし)
その他のサポート
  • オンサイト機器導入サービス
  • クイックシップ保守サービス
  • 24時間365日オンサイト保守サービス

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