PTP

定義

PTP (Precision Time Protocol) は、IEEE 1588 として標準化されたネットワーク時刻同期プロトコルです。NTP がミリ秒精度を提供するのに対し、PTP はハードウェアタイムスタンプを活用してマイクロ秒〜ナノ秒精度の同期を実現します。LAN 環境での使用を前提としており、スイッチやネットワークカードのハードウェア支援が精度向上の鍵です。

アーキテクチャ

PTP はグランドマスタークロック (GMC) を頂点とする階層構造を持ちます。GMC は通常 GPS 受信機や原子時計に接続され、ネットワーク内の全デバイスに精密時刻を配信します。Best Master Clock Algorithm (BMCA) は、複数の GMC 候補について、あらかじめ設定された優先度と時刻源の品質を決まった順序で比較し、頂点となる 1 台を自動的に選び出します。

主な用途

金融取引所、5G 通信基地局の同期、放送局の映像・音声同期、電力網の位相同期、産業用制御システムなどで使用されています。金融分野の代表例は EU の MiFID II 規制で、高頻度取引を行う業者には協定世界時 (UTC) からのずれを 100 マイクロ秒以内に保ち、1 マイクロ秒以下の粒度でタイムスタンプを記録することが求められます。それ以外のアルゴリズム取引に求められる粒度は 1 ミリ秒で、業態によって水準が異なります。クラウド環境では AWS の Amazon Time Sync Service が PTP をサポートしており、EC2 インスタンスからマイクロ秒精度の時刻同期が利用可能です。