Het Precision Time Protocol (PTP), ontwikkeld door het Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), is een protocol dat wordt gebruikt om klokken binnen een lokaal netwerk te synchroniseren. Het is essentieel in sectoren en toepassingen waar nauwkeurige timing cruciaal is, zoals telecommunicatie, financiën en industriële automatisering. PTP zorgt doorgaans voor tijdnauwkeurigheid in het sub-microsecondebereik, maar nauwkeurigheid op nanosecondeniveau is ook haalbaar wanneer aan de hardwarevereisten wordt voldaan. De implementatie van PTP door MikroTik ondersteunt IEEE 1588-2008 (PTPv2) en bevat hardware-timestamping-mogelijkheden die synchronisatie binnen het nanosecondebereik garanderen. Raadpleeg de onderstaande lijst voor aanvullende details over de PTP-functies van MikroTik.
- Two-step Ordinary Clock en Boundary Clock.
- Hardwarematige timestamping, die kloksynchronisatie in het nanoseconde(ns)-bereik garandeert.
- IPv4- en Layer 2 (L2) multicast-transportmodi.
- End-to-End (E2E)- en Peer-to-Peer (P2P)-vertragingsmechanismen.
- IEEE 1588-2008 (PTPv2).
- Profielondersteuning voor:
- 802.1AS: Timing en synchronisatie voor Audio Video Bridging (AVB) en Time-Sensitive Networking (TSN), gebaseerd op IEEE 802.1AS-2020.
- AES67: hoogwaardige interoperabiliteit voor audio-over-IP.
- G.8275.1: Frequentie- en fasesynchronisatie in PTP-bewuste netwerken.
- SMPTE: audio/video-synchronisatie in professionele broadcastomgevingen.
Info De PTP-ondersteuning van MikroTik is afhankelijk van de hardware; raadpleeg de lijst met ondersteunde apparaten.
Algemene eigenschappen
Submenu: /system/ptp
| Property | Description |
|---|---|
| port | Submenu dat wordt gebruikt voor het toevoegen, verwijderen of bekijken van toegewezen poorten. |
| status | Submenu dat PTP-poorten toont, hun status en de vertraging op slave-poorten. |
| comment (string; Standaard: ) | Korte beschrijving van het PTP-profiel. |
| name (string; Standaard: ) | Naam van het PTP-profiel. |
| domain (Default: auto) | Identificator die wordt gebruikt om verschillende PTP-instanties te onderscheiden. Elk PTP-profiel definieert zijn eigen toegestane domeinbereik en standaardwaarde: • 802.1AS bereik: 0-127, standaard: 0 (auto) • AES67 bereik: 0-127, standaard: 0 (auto) • G.8275.1 bereik: 24-43, standaard: 24 (auto) • SMPTE bereik: 0-127, standaard: 127 (auto) • Default bereik: 0-127, standaard: 0 (auto) Opmerkingen: - "auto" selecteert de standaard domeinwaarde van het profiel. |
| delay-mode (auto | e2e | p2p; Default: auto) | auto - selecteert automatisch de vertragingsmodus, afhankelijk van het gebruikte profiel.e2e - maakt gebruik van het delay request-response-mechanisme.p2p - maakt gebruik van het peer delay-mechanisme. |
| priority1 (integer [0..255]; auto; Standaard: auto) | Parameter die een rol speelt bij de verkiezing van een grandmasterklok. |
| priority2 (integer [0..255]; auto; Standaard: auto) | Parameter die een rol speelt bij de verkiezing van een reserve-grandmasterklok. |
| profile(802.1as; aes67; g8275.1; smpte; default; Standaard: default) | Elk profiel komt met zijn eigen voorgedefinieerde auto-waarden voor PTP-bedrijfsparameters en -opties: 802.1as is een aanpassing van PTP voor gebruik met Audio Video Bridging en Time-Sensitive Networking. Default(auto)-waarden: priority1=246, priority2=248, transport=l2-non-forwardable, delay-mode=p2p.aes67 profiel is bedoeld voor hoogwaardige interoperabiliteit van audio-over-IP. Default(auto)-waarden: priority1=128, priority2=128, domain=0, transport=ipv4, delay-mode=e2e.g8275.1 profiel is bedoeld voor frequentie- en fasesynchronisatie in een volledig PTP-bewust netwerk. Default(auto)-waarden: priority1=128, priority2=128, domain=24, transport=l2-non-forwardable, delay-mode=e2e.smpte profiel is bedoeld voor de synchronisatie van audio- en videoapparatuur in een professionele broadcastomgeving. Default(auto)-waarden: priority1=128, priority2=128, domain=127, transport=ipv4, delay-mode=e2e.default profiel, de standaardconfiguratie van PTPv2, biedt meer configuratieopties dan andere profielen. Default(auto)-waarden: priority1=128, priority2=128, domain=0, transport=ipv4, delay-mode=e2e. |
| transport (auto; ipv4; l2-forwardable; l2-non-forwardable; Default: auto) | Te gebruiken transportprotocol: auto - selecteert automatisch de transportmodus op basis van het gebruikte PTP-profiel.ipv4 - gebruikt de IPv4-multicastadressen 224.0.1.129 voor PTP primary-berichten en 224.0.0.107 voor PTP peer delay-berichten.l2-forwardable - gebruikt het multicast-MAC-adres <code>01-1B-19-00-00-00</code>, dat wordt doorgestuurd via netwerkapparatuur die PTP niet kent.l2-non-forwardable - gebruikt het multicast-MAC-adres <code>01-80-C2-00-00-0E</code>, waardoor PTP-berichten niet worden doorgestuurd via netwerkapparatuur die PTP niet kent. |
Configuration
Het configureren van Precision Time Protocol (PTP) op MikroTik-apparaten is een eenvoudig proces. De belangrijkste stappen bestaan uit het aanmaken van een PTP-profiel en het toewijzen van de relevante poorten aan dit profiel voor PTP-werking.
Een PTP-profiel aanmaken
Om een PTP-profiel te maken, gebruikt u het volgende commando. In dit voorbeeld gebruiken we het 802.1as-profiel, maar u kunt naar behoefte uit andere beschikbare profielen kiezen:
/system/ptp/add name=ptp1 profile=802.1as
Om te verifiëren dat het profiel succesvol is aangemaakt, voert u uit:
/system/ptp/print
De uitvoer toont het aangemaakte profiel met zijn huidige instellingen:
Flags: I - inactive, X - disabled
0 name="ptp1" priority1=auto priority2=auto delay-mode=auto transport=auto profile=802.1as domain=auto
Let op Standaard zijn de parameters voor elk profiel ingesteld op "auto", waarmee automatisch de juiste waarden worden gekozen op basis van het gekozen profiel. Controleer voordat u handmatige aanpassingen doet of de instellingen voldoen aan de relevante standaarden (bijvoorbeeld ITU-T G.8275.1, IEEE 802.1as, SMPTE, AES67).
Poorten toewijzen aan het PTP-profiel
Wijs als laatste stap de poorten toe die aan PTP zullen deelnemen. Laten we bijvoorbeeld een paar sfp28-interfaces opnemen. SFP28-12 is verbonden met de grandmaster clock, terwijl SFP28-1 en SFP28-2 met een ordinary clock/slave zijn verbonden:
/system/ptp/port/add interface=sfp28-1 ptp=ptp1
/system/ptp/port/add interface=sfp28-2 ptp=ptp1
/system/ptp/port/add interface=sfp28-12 ptp=ptp1
PTP op VLAN-poorten
Wanneer PTP-poorten op uw boundary clock-apparaat ook deel uitmaken van VLAN's, moet u een bridge-interface als untagged poort toevoegen aan de Bridge VLAN Table voor elke vermelding die een PTP-poort bevat.
Dit is noodzakelijk omdat de bridge-interface fungeert als bridge-poort richting de CPU. Daarom moet hij samen met de PTP-poorten in de VLAN-tabel worden opgenomen, zodat pakketten correct vanaf de fysieke poort kunnen worden ontvangen en via de bridge naar de CPU kunnen worden doorgestuurd. Laten we verdergaan met onze eerdere configuratie om dit duidelijker te maken:
# Create a new bridge interface
/interface/bridge/add name=bridge1
# Assign the ports that will be part of this bridge
/interface/bridge/port/add bridge=bridge1 interface=sfp28-1 pvid=10
/interface/bridge/port/add bridge=bridge1 interface=sfp28-2 pvid=20
# Create new entries for Bridge VLAN Table
/interface/bridge/vlan/add bridge=bridge1 vlan-ids=10 untagged=bridge1,sfp28-1
/interface/bridge/vlan/add bridge=bridge1 vlan-ids=20 untagged=bridge1,sfp28-2
Let op Dit geldt voor de transportmodi IPv4 en L2-forwardable (01-1B-19-00-00-00). De enige uitzondering is L2-non-forwardable (01-80-C2-00-00-0E); in dat geval hoeft er geen bridge-interface als untagged poort aan de Bridge VLAN-tabel te worden toegevoegd.
Om de standaardwaarden (auto) van de transportmodus voor elk profiel te controleren, raadpleegt u de sectie "General Properties".
PTP met IGMP Snooping
Als IGMP snooping is ingeschakeld op uw bridge en VLAN's zijn geconfigureerd zoals in het vorige voorbeeld, moet u handmatig statische Multicast Database (MDB) vermeldingen toevoegen voor elk VLAN met PTP-poorten die IPv4 (224.0.1.129) als transportmodus gebruiken. Dit zorgt voor een correcte doorsturing van PTP-multicastverkeer.
/interface/bridge/mdb/add group=224.0.1.129 bridge=bridge1 ports=bridge1 vid=10
/interface/bridge/mdb/add group=224.0.1.129 bridge=bridge1 ports=bridge1 vid=20
Let op Statische MDB-entries in een PTP-opstelling zijn alleen nodig wanneer IGMP snooping samen met VLAN's wordt gebruikt.
Monitoring
Om de status en prestaties van het PTP-profiel te bewaken, gebruikt u het volgende commando:
/system/ptp/monitor 0
De uitvoer geeft gedetailleerde informatie over de operationele status van het profiel:
name: ptp1
clock-id: 64:D1:54:FF:FE:EB:AD:C7
priority1: 246
priority2: 248
i-am-gm: no
gm-clock-id: 64:D1:54:FF:FE:EB:AE:C3
gm-priority1: 100
gm-priority2: 248
master-clock-id: 64:D1:54:FF:FE:EB:AE:C3
slave-port: ether1
freq-drift: 2690 ppb
offset: 3 ns
hw-offset: -889419842 ns
slave-port-delay: 306 ns
Deze informatie omvat cruciale details zoals de clock ID's, prioriteitswaarden en timing-offsets, die essentieel zijn om de nauwkeurigheid en synchronisatie van uw PTP-opstelling te bewaken.
Eigenschappen van Monitor
| Property | Description |
|---|---|
| clock-id: | Lokale klokidentifier, gebruikt om de klok binnen het PTP-netwerk uniek te identificeren. |
| priority1: | De prioriteitsparameter die wordt gebruikt bij de verkiezing van de grandmasterklok. Een lagere waarde betekent een hogere prioriteit. |
| priority2: | De prioriteitsparameter die wordt gebruikt bij de verkiezing van de back-up-grandmasterklok. Een lagere waarde betekent een hogere prioriteit. |
| i-am-gm: yes | no |
| gm-clock-id: | Identificator van de grandmaster clock. Dit is de klok die de primaire tijdbron levert. |
| gm-priority1: | De priority1-waarde van de grandmaster clock zoals gezien vanaf het slave-apparaat. |
| gm-priority2: | De priority2-waarde van de grandmaster clock zoals gezien vanaf het slave-apparaat. |
| master-clock-id: | Identificator van de master clock in het PTP-communicatiepad. Dit kan een grandmaster clock of een boundary clock zijn, afhankelijk van de netwerktopologie. |
| slave-port: | De poort op het apparaat die verbonden is met de master- of grandmasterklok. |
| freq-drift: | De frequentiedrift tussen de master- en slave-klokken, gemeten in delen per miljard (ppb). Dit geeft aan hoeveel de frequentie van de slave-klok afwijkt van de frequentie van de master-klok. |
| offset: | Het tijdsverschil tussen de master- en slave-klokken, gemeten in nanoseconden (ns). Dit weerspiegelt de synchronisatienauwkeurigheid. |
| hw-offset: | Verschil in offset ten opzichte van de hardwareklok. |
| slave-port-delay: | De tijdsvertraging voor pakketten die tussen twee apparaten reizen, gemeten in nanoseconden (ns). Deze vertraging kan worden beïnvloed door de kwaliteit van de kabels en transceivers die in het netwerk worden gebruikt. |
| name | Naam van het PTP-profiel. |
Ondersteunde apparaten
- CRS326-24G-2S+: Alleen ondersteund op Gigabit Ethernet-poorten.
- CRS328-24P-4S+: Alleen ondersteund op Gigabit Ethernet-poorten.
- CRS317-1G-16S+: Ondersteund op alle poorten.
- CRS326-24S+2Q+: Ondersteund op SFP+- en QSFP+-interfaces.
- CRS312-4C+8XG: Ondersteund op alle poorten.
- CRS318-16P-2S+: Alleen ondersteund op Gigabit Ethernet-poorten.
- CRS318-1Fi-15Fr-2S: Alleen ondersteund op 100M Ethernet-poorten.
PTP-ondersteuning toegevoegd in RouterOS versie 7.16 en later
- CCR2116-12G-4S+: Ondersteund op alle poorten.
- CCR2216-1G-12XS-2XQ: Ondersteund op alle poorten.
- CRS518-16XS-2XQ: Ondersteund op alle poorten.
- CRS504-4XQ: Ondersteund op alle poorten.
- CRS510-8XS-2XQ: Ondersteund op alle poorten.
- CRS520-4XS-16XQ: Ondersteund op alle poorten.
PTP-ondersteuning toegevoegd in RouterOS versie 7.17 en later
- CRS320-8P-8B-4S+RM: Alleen ondersteund op Gigabit Ethernet-poorten.
- CRS326-4C+20G+2Q+: Ondersteund op alle poorten.
PTP-ondersteuning toegevoegd in RouterOS versie 7.20 en later
- RDS2216-2XG-4S+4XS-2XQ: Ondersteund op alle poorten.
Info Apparaten die niet in dit gedeelte worden genoemd, ondersteunen Precision Time Protocol niet.
Info De MGMT-poort (management) wordt op geen enkel apparaat ondersteund voor PTP. "Alle poorten" verwijst naar alle data-interfaces, met uitzondering van de MGMT-poort.