PTP 和 SyncE 基本功能與 Cisco IOS XR 組態

簡介

本文件說明了精確時間通訊協定 (PTP) 和同步乙太網路 (SyncE) 的運作方式並附有樣本組態、範例及疑難排解命令，適用於 8275.1 和 8275.2 電信設定檔中的 Cisco IOS® XR 裝置。

背景資訊

對我們來說，時鐘即是掛鐘或手錶，但對網路裝置來說，是交替出現的 0 和 1 的週期訊號，用來取樣資料位元。就像時鐘的秒針會以有角度的運動方式代表秒，一對 0 和 1 代表 T（時期 [T=1/頻率]）。為了產生此時鐘，網路裝置會使用具有 ±100 ppm 誤差（百萬分比，舉例來說，頻率為 250 Mhz 的 100 ppm 時鐘的頻率範圍會介於 249.975 MHz 到 250.025 MHz 之間）石英振盪器來產生時鐘訊號。因此，理想中的時鐘並非完全週期性，但可滿足從介面外取樣資料訊號的要求。

電信業網路 (3G/4G/5G) 使用極高品質（階層）時鐘，且所有基地台（NodeB’s/eNodeB’s 等等）應和此時鐘同步，盡可能降低誤差/延遲（約為 1µs）。

• 一個選擇是在所有基地台安裝 GPS，然而這樣做成本高昂且較不安全，因為 GPS 在衛星系統上運作。
• 第二個選擇是使用現有的網路設備 (NE)，將時鐘資訊連同資料訊號一起傳輸。此選項極具成本效益，因為資料已經是由 NE 傳輸，而將 NE 用於時鐘訊號傳輸會進一步降低成本並提高安全性。但是，時鐘品質可能不如先前提到的 GPS 選項，且會隨著 NE 使用的設定檔/通訊協定以及網路壅塞情形而有所差異。

相位/頻率同步的重要性

在傳輸器端以高頻（載波訊號）波調制的傳訊訊號（例如聲音訊號），必須以和在傳輸器端所使用之相同的載波訊號在接收器端解除調制。如果在接收器端發生任何載波頻率或相位的變更/偏移，則訊息訊號將會受損。但是，Rx 載波和 Tx 載波之間的些微偏移是意料中的情況。

打個比方來說，就像使用保險箱傳送訊息並將其用鑰匙鎖上。如果有人想閱讀保險箱中的訊息，則必須在接收器端使用相同的鑰匙來解鎖保險箱。如果複製的鑰匙發生任何扭曲/變形，則會無法閱讀訊息。

各種電信服務的可接受偏移為：

網路時鐘同步

同步指的是讓時鐘與相同的時間/相位及頻率保持一致。

時鐘的同步可分類為頻率同步（到達 = / = 哪裡 = 亦稱為相同比率）、相位同步（相同時間），以及時間同步（當日時間）。

頻率同步

所有 NE 應使其時鐘頻率與來源時鐘（源自一個 MasterClock）相符。

NE 的頻率同步可以透過 SyncE 或 PTPv2 達成，稍後我們會在本節內容中討論這兩者。

SyncE 的運作方式是，從在介面上收到的資料封包獲取頻率（可在實體層運作），以及在介面上收到的 ESMC 封包（約每秒一個封包），這些封包描述了時鐘的品質。因此，它不會增加任何控制封包且不受流量壅塞情形的影響，這是 SyncE 最大的優點。

PTP 需仰賴封包來執行，因此會有控制封包流量，且封包會受壅塞情形影響，從而增加延遲。

相位同步

相位同步的作用在於使這些時鐘訊號相符。我們可以看見上方的頻率同步訊號尚未一致，因此有相位偏移。

PTPv2 用於在網路承載相位資訊。

時間同步

時間同步（亦稱為當日時間）即是所有 NE 都具有同樣時間。也就是 t₁=t_2^。

NTP 和 PTP 用於傳輸網路中的時間資訊。NTP 可提供毫秒程度的準確度，而 PTP 則最高可提供至亞微秒程度的準確度。

時間同步和相位同步經常在網路中同時使用，因為將 PTP 用於相位同步即可達成時間同步。

我們目前不會討論 NTP。

SyncE

SyncE 的基本原則

SyncE 是仰賴從連接埠上接收到之資料擷取時鐘頻率的基本原則來運作。

以下說明簡單範例。資料訊號會透過本機振盪器處理，而輸出資料會傳出 Tx 連接埠。您可以在連接埠上傳輸的資料訊號觀察到時鐘頻率的存在。SyncE 是仰賴逆向處理在 Rx 連接埠上接收的訊號，以及在傳輸時鐘上取得頻率資訊的原則來運作。

SyncE 是如何在網路中提供頻率的 ITU-T 建議。根據建議，會從實體層中的位元流取回頻率，如先前所述。將在鏈中分佈的時鐘稱為主基準時鐘 (PRC)，且網路中的所有時鐘均可追溯至該時鐘。若要取得可追溯的時鐘，則 MasterClock 和終端裝置之間的鏈中之所有節點必須根據 SyncE 建議，實作同步乙太網路設備時鐘 (EEC)。復原的時鐘的效能將並非取決於網路負載，因為它未與任何特定封包同步。

MasterClock NE 會參照來自網路時鐘（SSU 或 BITS）的外部輸入計時。這些參照接著會用作對 EEC 時鐘的輸入，通常位於 NE 的中央計時卡上。EEC 輸出計時參照接著會用來取樣資料，並送出支援 SyncE 之 Tx 連接埠上的流量。

在 SlaveClock NE 的時鐘會在收發器時鐘資料復原 (CDR) 中復原。在某些情況下，收發器無法使用 RX 時鐘，因此可能需要使用外部 CDR 來復原時鐘。時鐘接著會透過背板傳送以抵達 SlaveClock 的中央計時卡。此計時參照接著會成為 EEC 的參照（亦稱為線計時參照）。如同在 SlaveClock NE 中所示，EEC 可接受線和外部參照，以及 ±4.6 ppm 本機振盪器的輸入（用於沒有可用線或外部參照的情況）。由此時間點開始，SlaveClock NE 會成為下一個下游 NE 的 MasterClock NE，且會依節點至節點的基準傳輸同步，而各節點會參與復原和分佈。

乙太網路同步傳訊管道

乙太網路同步傳訊管道 (ESMC) 是 ITU-T 定義的乙太網路慢速通訊協定（亦即傳送至多點傳播乙太網路目的地位址 01-80-C2-00-00-02 並使用乙太類型 88-09），可避免從同步的連結洩漏訊息至其他連結。

它會承載同步狀態訊息 (SSM) 資訊，其為傳輸時鐘的品質等級 (QL)。例如：如果上游裝置與 PRC 時鐘同步，則收到的 QL 值為 QL-PRC，而對應的 SSM 值為 0010。

ESMC 資訊 PDU 會以每秒 1 PDU 的頻率週期性地傳送。未在五秒期限內接收 ESMC PDU，會導致 SSF=true (QL=QL-FAILED)。QL 的預設（初始）值為 DNU (SSM=1111)，且必須僅在接收有效 QL TLV 時變更。

我們需要注意的是，如果裝置為雙宿且兩個上游裝置的訊號來源均為 PRC，則裝置從兩個連結接收到的 QL 為 QL-PRC。因此，我們需要據此排定連結的優先順序，以選擇具有相關躍點、連結等的正確上游裝置。

在數個 NE 上以多個可能的同步輸入進行 MasterClock-SlaveClock 同步以保護同步，可導致 NE 之間的計時迴圈。為了避免計時迴圈，NE 應依其方向輸入 DNU 的 SSM 值，該方向會用作 NE 時鐘的實際同步來源。

SyncE 和 LAG

SyncE 會在實體層上運作，且乙太網路慢速通訊協定亦會承載 ESMC 封包。LAG 是可使用慢速通訊協定的另一項功能，且 LAG 會在 ESMC 以上運作。因此，LAG 群組中的各支援同步乙太網路的連結必須處理 ESMC 訊息。

同樣需要注意的重要事項是：由於可能造成計時迴圈的狀況，因此在使用平行連結（如 LAG 的情況）時，需格外謹慎考量。

 理想情況下，在套件的單一成員連結上執行即已足夠，然而除此之外，則交給操作員設定數個支援同步乙太網路的連接埠。

PTPv2/1588v2

IEEE 1588 由電機電子工程師學會 (IEEE) 於 2002 年定義為網路量測與控制系統的精確時鐘同步通訊協定 (PTP)。簡稱為精確時間通訊協定 (PTP)。

IEEE 1588v1 適用於工業自動化與測試及量測領域。隨著 IP 網路的發展與 3G 網路的普及，電信網路對時間同步的需求也跟著增加。為了滿足此需求，IEEE 在 2006 年 6 月根據 IEEE 1588v1 草擬了 IEEE 1588v2，在 2007 年修訂了 IEEE 1588v2，並在 2008 年末推出 IEEE 1588v2。

1588v2 是時間同步通訊協定，可允許裝置之間的高準確度時間同步。該通訊協定也用於實作裝置之間的頻率同步。

此封包型同步機制在亞微秒層級結合了頻率和相位同步，具備透過高效率封包交換機制的 ToD 分佈功能

PTP 的主要弱點亦來自其封包特性，因為 PTP 使用的同步封包會在 MasterClock 和主機之間的網路中轉送，而主機則受限於所有網路事件，例如訊框延遲（延遲）、訊框延遲變體（封包抖動）及訊框遺失。即使具有將高優先順序套用至同步流量的最佳作法，這些同步封包仍會遭遇壅塞及潛在的路由和轉送問題，例如失序或路由翻動。

PTP 的基本運作原則

我們會將時間 (hh:mm:ss) 以封包形式傳送，然後使用封包流量來回時間找出封包的傳輸延遲，並調整來回延遲的一半來更正時鐘時間。

PTP 的運作

PTP 使用階層 MasterClock-SlaveClock 架構來進行時鐘發佈。

它會指定系統中的即時時鐘如何與彼此同步。這些時鐘已整理至 MasterClock−SlaveClock 同步階層中，其中時鐘位於階層頂端，由 MasterClock 決定整個系統的參照時間。同步是透過交換 PTP 計時訊息達成，SlaveClock 則使用計時資訊將其時鐘調整為階層中之 MasterClock 的時間。

PTP 是根據多點傳播通訊模式的設想所設計的。若維持通訊協定的行為，則 PTP 亦支援單點傳播通訊模式。PTP 會假設 Announce 訊息會在通訊路徑中，由一個連接埠定期傳送至普通或邊界時鐘的所有其他連接埠。如果通訊路徑包含兩個以上的連接埠，則會假設 Announce 訊息會以多點傳播傳送，或 Announce 資訊會複寫至使用單點傳播訊息之通訊路徑中的所有連接埠。PTP 連接埠會透過收到多點傳播 Announce 訊息，探索通訊路徑中的其他連接埠。

通訊協定會在稱為網域的邏輯範圍內執行。所有 PTP 訊息、資料集、狀態機及所有其他 PTP 實體始終與特定網域 ID 相關聯。

通訊協定會定義事件和一般 PTP 訊息。事件訊息為限時訊息，會在傳輸和接收時產生精確時間戳記（裝置在進入/離開點上記錄的時間，但未必是承載時間 t 的訊息）。一般訊息不需要精確的時間戳記。

PTP 網域

網域包含使用 PTP 通訊協定彼此通訊的時鐘邏輯分組。

PTP 網域是用來分割管理實體中的網路。PTP 訊息和資料集與網域相關聯，因此 PTP 通訊協定對於不同的網域而言，都是獨立的。

訊息交換模式

1. MasterClock 會將 Sync 訊息傳送至 SlaveClock 並記下傳送的時間。
2. SlaveClock 會接收 Sync 訊息並記下接收的時間。
3. MasterClock 會透過以下方式將時間戳記傳達至 SlaveClock：
   • 將時間戳記內嵌於 Sync 訊息中。這需要某種硬體處理才能取得最高的準確度和精確性。
   • 將時間戳記內嵌於 Follow_Up 訊息中。
4. SlaveClock 會傳送 Delay_Req 訊息至 MasterClock 並記下傳送的時間。
5. MasterClock 會接收 Delay_Req 訊息並記下接收的時間。
6. MasterClock 會將時間戳記內嵌於 Delay_Resp 訊息中並傳達至 SlaveClock。

PTP 時間準確度會因事件訊息採取之路徑中的不對稱而有所減損。具體來說，時差為不對稱的 1/2。

PTP 無法偵測不對稱。不過，如果已知，則 PTP 會更正不對稱。不對稱可能會發生在實體層，例如透過傳輸媒體不對稱、透過橋接器和路由器，以及在大型系統中透過網路採取不同路由之事件訊息所通過的轉送和反向路徑。系統應設定，且所選的元件會按照必要的時間準確度將這些影響降至最低。在距離數公尺的單一子網路系統中，在時間準確度大於數十奈秒的情況下，不對稱通常都不是問題。

不同的封包類型

事件訊息集包含：

1. 同步 - 用於同步 MasterClock 和 SlaveClock 之間的時間。在兩步驟中，Sync 訊息不會承載時間，但時間會在 MasterClock 加上時間戳記並由 Follow_Up 訊息承載。在一步驟中，Sync 訊息會承載時間。當訊息從連接埠傳出時，舊裝置/硬體不支援測量和承載結束時間點，因此兩步驟是由於硬體限制的緣故。現在，硬體可記錄結束時間點並包含在 Sync 訊息中傳送。一步驟向下相容於兩步驟。

   

2. Delay_Req：Delay_Req 訊息是來自接收/SlaveClock 節點的要求，會使用 Delay_Resp 訊息傳回收到 Delay_Req 訊息的時間。它會用來計算 SlaveClock 和 MasterClock 之間的傳輸時間。此訊息會在 SlaveClock 加上時間戳記。
3. Pdelay_Req：Pdelay_Req 訊息是用來測量連接埠之間的傳播時間，由 PTP 連接埠傳輸至其他 PTP 連接埠，以判斷兩者之間之連結的延遲。P2P 透明時鐘會將其用來計算每個躍點的連結延遲。
4. Pdelay_Resp：Pdelay_Resp 訊息是由 PTP 連接埠傳輸以針對收到 Pdelay_Req 訊息做出回應。

一般訊息集包含：

• Announce：此訊息是由最佳 MasterClock 演算法 (BMCA) 用來產生 MasterClock-SlaveClock 拓撲。它是用來選擇最佳的 MasterClock 並將其維持定位。
• Follow_Up：此訊息類型用於兩步驟模式。它會承載時間。（MasterClock 節點上的同步結束時間）在其訊息中。
• Delay_Resp：用於計算 MasterClock 至 SlaveClock 的傳輸時間。它會在訊息中承載時間（Delay_Resp 訊息的結束時間）。
• Pdelay_Resp_Follow_Up：這類似 Follow_Up 訊息，但是由 P2P 透明時鐘產生。
• 管理：不屬於我們的討論範圍。
• 訊號：適用於時鐘針對所有其他用在途彼此間所做的通訊。例如，訊號訊息可用於交涉 MasterClock 與其 SlaveClock 之間的單點傳播訊息速率。

Sync、Delay_Req、Follow_Up 及 Delay_Resp 訊息是用來產生並傳播計時資訊的，因為使用延遲要求回應機制來同步普通和邊界時鐘需要該資訊。

Pdelay_Req、Pdelay_Resp 及 Pdelay_Resp_Follow_Up 訊息是用來量測實作對等延遲機制的兩個時鐘連接埠之間的連結延遲。延遲連結是用來更正系統中由對等透明時鐘所組成之 Sync 和 Follow_Up 訊息的計時資訊。

實作對等延遲機制的普通和邊界時鐘可使用經過量測的連結延遲及 Sync 與 Follow_Up 訊息中的資訊進行同步。Announce 訊息是用來建立同步階層。管理訊息是用來查詢並更新由時鐘維持的 PTP 資料集。這些訊息亦用來自訂 PTP 系統和初始化及故障管理。管理訊息用於管理節點和時鐘之間（不屬於我們的討論範圍）。

訊號訊息使用於時鐘針對所有其他用在途彼此間所做的通訊。例如，訊號訊息可用於交涉 MasterClock 與其 SlaveClock 之間的單點傳播訊息速率。

PTP 裝置類型

有五種基本 PTP 裝置類型，如下所示：

1. 普通時鐘：只能是總計 MasterClock (GM) 或只能是 SlaveClock。
2. 邊界時鐘：可以是 SlaveClock 和 GM
3. 端對端透明時鐘：端對端透明時鐘會如同普通橋接器、路由器或中繼器一般，轉送所有訊息。但是對於 PTP 事件訊息，常駐時間橋接器（如下圖所示）會量測 PTP 事件訊息的常駐時間（訊息通過透明時鐘的時間）。這些常駐時間會在 PTP 事件訊息或相關後續訊息的特定欄位（更正欄位）中累積。此更正是以事件訊息進入與離開透明時鐘時所產生之時間戳記的差別為依據。

   

   

   

4. 對等透明時鐘：使用對等延遲機制（產生其自己的 delay-req-resp 封包以計算對等連結延遲），常駐時間以及連結傳輸延遲時間新增至 ptp 訊息。

   

   

5. 管理節點（不屬於我們的討論範圍）。

建立 MasterClock−SlaveClock 階層

在網域內，普通和邊界時鐘的每個連接埠會執行通訊協定狀態機的獨立副本。對於「狀態決策事件」，每個連接埠會檢查連接埠上收到之所有 Announce 訊息的內容。對於 Announce 訊息內容以及與普通或邊界時鐘相關聯的資料集內容，使用最佳 MasterClock 演算法進行分析以決定時鐘之各連接埠的狀態。

PTP 狀態機

普通或邊界時鐘的每個連接埠會維持 PTP 狀態機的個別複本。此狀態機會定義允許的連接埠狀態，以及狀態間的轉換規則。判斷 MasterClock−SlaveClock 階層的主體「狀態決策事件」是在指在宣告間隔（Announce 訊息間的間隔）結束時收到 Announce 訊息。判斷 MasterClock−SlaveClock 階層的連接埠狀態如下：

• INIT：連接埠尚未準備好參與 PTP。
• LISTENING：連接埠準備好參與 PTP 後的第一個狀態：連接埠會在（可設定的）一段時間內收聽 PTP MasterClock
• PRE-MasterClock：連接埠即將進入 MasterClock 狀態。
• MasterClock：連接埠會提供任何收聽 SlaveClock/邊界時鐘的時間戳記。
• UNCALIBRATED：連接埠收到來自 MasterClock 的時間戳記，但路由器的時鐘尚未與該 MasterClock 同步
• SLAVE：連接埠收到來自 MasterClock 的時間戳記，且路由器的時鐘已與該 MasterClock 同步
• PASSIVE：連接埠感知到比在 MasterClock 狀態下會公告之時鐘更好的時鐘，但未以該時鐘為依據作為從屬時鐘。

最佳 MasterClock 演算法

最佳 MasterClock 演算法會比較描述兩個時鐘的資料，以判斷何者描述了更好的時鐘。此演算法是用來判斷本機時鐘連接埠所收到之數個 Announce 訊息中所描述的哪個時鐘為最佳時鐘。此演算法亦用來判斷新發現的時鐘（外部 MasterClock）比本機時鐘更好。描述外部 MasterClock 的資料會包含在 Announce 訊息的 grandMasterClock 欄位中。

資料集比較演算法是以屬性的成對比較為根據，並具有下列優先順序：

1. priority1：使用者可設定的指定名稱，時鐘屬於所選 MasterClock 的排序時鐘集。
2. clockClass：定義時鐘 TAI 可追蹤性的屬性
3. clockAccuracy：定義時鐘準確度的屬性
4. offsetScaledLogVariance：定義時鐘穩定性的屬性
5. priority2：使用者可設定的指定名稱，可在其他同等的時鐘之間提供更精細的排序
6. clockIdentity：以唯一識別碼為根據的最終決定條件

除了此優先順序外，本機時鐘和外部 MasterClock 之間的邊界時鐘所量測的「距離」，是在兩個 Announce 訊息反映相同的外部 MasterClock 時所使用的。Announce 訊息的 stepsRemoved 欄位中會表示距離。這種情況可能會發生在具有未由 PTP 外之通訊協定移除之循環路徑的 PTP 系統中。資料集比較演算法會明確選取兩個時鐘的其中一個，作為「更好」或「在拓撲上來說更好」。

設定檔

PTP 設定檔的用途在於允許組織指定屬性值和 PTP 的選用功能之特定選擇，這些選擇會在使用相同的傳輸通訊協定時，交互作用並達成符合特定應用程式要求之效能。

PTP 設定檔應定義：

• 最佳 MasterClock 演算法選項
• 組態管理選項
• 路徑延遲機制（對等延遲或延遲要求回應）
• 所有 PTP 可設定屬性和資料集成員的範圍和預設值
• 需要、允許或禁止的傳輸機制
• 需要、允許或禁止的節點類型
• 需要、允許或禁止的選項

針對使用 PTP 之封包網路定義的多種設定檔如下：

8265.x 設定檔用於達成與 PTP 的頻率同步。

8275.x 用於當日時間/使用 PTP 的相位同步。 NCS5xx/55xx 目前支援 8265.1、8275.1、8275.2 及 8273.2。

8265.1 先前是用於 3G/4G 時鐘同步，而由於對 5G 網路準確度的需求，8275.x 目前用於 5G。

8275.1

附錄包含適用於相位/時間分佈的 PTP 電信設定檔，並具備完整的網路計時支援。

同步模式：

G.8275.1 設定檔會採用躍點逐一同步模式。從伺服器到用戶端時鐘之路徑中的各網路裝置會將其本機時鐘與上游裝置同步，並將同步提供給下游裝置。

節點類型：

在此設定檔中，允許的節點類型為普通時鐘、邊界時鐘及端對端透明時鐘。

在此設定檔中，禁止的節點類型為對等透明時鐘。

網域：

可使用 24 至 43 的網域 ID。預設網域 ID 為 24

時鐘模式：

允許一步驟和兩步驟時鐘。時鐘必需可接收並處理從一步驟和兩步驟時鐘傳輸過來的訊息。對於傳輸訊息，時鐘不需要可支援一步驟和兩步驟模式。

需要、允許或禁止的傳輸機制

在此設定檔中，允許的傳輸機制為：

• IEEE 802.3/乙太網路和
• OTN

必須支援兩個傳輸機制中的其中一個對於透過 IEEE 802.3/乙太網路傳輸，必須支援無法轉送的多點傳播位址 (01-80-C2-00-00-0E) 和可轉送的多點傳播位址 (01-1B-19-00-00-00) 才能符合此設定檔的規範。

單點傳播/多點傳播訊息：

所有訊息均使用兩個多點傳播位址中的其中一個 (01-80-C2-00-00-0E/01-1B-19-00-00-00) 並以多點傳播傳送。設定檔的此版本不支援單點傳播模式。

最佳 MasterClock 演算法選項：

此設定檔使用替代 BMCA。

下列時鐘參數會透過各可用節點進行比較（依序），以選取最佳 MasterClock：

表 1.電信設定檔 BMCA 階層

參數	說明
優先順序 1	「並未」用於電信設定檔
時鐘類別	時鐘可追蹤性的量測。 MasterClock 的頻率/時間是否可追蹤至 GNSS 參照 （A、B 較 C 更佳）
時鐘準確度	GM 的時鐘輸出至主參照的準確度有多高？ 例如：時間準確度為 25 奈秒內。
時差擴展記錄變異數 (OSLV)	量測時鐘精確度。未同步至其他來源時，時鐘輸出有多大差異。
優先順序 2	上方所有參數均相符時，使用者定義的 MasterClock-節點優先順序
本機連接埠優先順序	DUT 上之使用者定義的每連接埠優先順序
GM 時鐘識別	GrandMasterClock 的時鐘 ID 用作最終決定條件
移除的步驟	如果 grandMasterClock 可透過多個連接埠抵達的所選最短路徑（A 較 B 更佳）

路徑延遲量測選項（延遲要求/延遲回應）：

延遲要求/延遲回應機制用於此設定檔。對等延遲機制不得用於此設定檔，必須使用 delay_req—response 方法。

此 PTP 電信設定檔會定義允許使用兩種主要方式來設定相位/時間同步網路之拓撲的替代 BMCA：

自動拓撲建立：

將本建議中所定義的 localPriority 屬性設定為其預設值時，替代 BMCA 會根據 PTP 時鐘交換的 Announce 訊息自動建立 PTP 拓撲。具有對 T-GM 之最短路徑的同步樹狀目錄會在此作業後建立。在此模式中，在故障事件和拓撲重新設定期間，替代 BMCA 會再次執行，並產生新的同步樹狀目錄。此替代 BMCA 作業可確保在沒有必要的手動介入或在進行網路分析前，不會建立計時迴圈。新 PTP 拓撲的融合時間是根據網路的規模，以及 PTP 參數的特定組態而定。

手動網路規劃：使用在本建議中定義的 localPriority 屬性搭配和預設值不同的值，可允許手動建置同步網路拓撲，這類似於同步數位階層 (SDH) 網路根據同步狀態訊息 (SSM) 而運作的一般方式。此選項可在故障事件和拓撲重新設定期間，根據設定的系統本機優先順序完全控制動作。但是需要在部署前審慎進行網路規劃，才能避免計時迴圈。

使用 Priority2 的考量：

PTP 屬性 priority2 可在此設定檔中加以設定。在特殊情況下，使用 priority2 屬性可簡化網路管理。本節說明兩種使用案例；其他可能的案例將於更深入的研究中討論。

• 案例 1.

操作員可設定 PTP 屬性 priority2 讓所有電信邊界時鐘 (T-BC) 可追蹤至單一電信總計 MasterClock (T-GM) 或可同時追蹤至兩個不同的 T-GM。

例如，在此影像中，如果兩個 T-GM 的所有其他 PTP 屬性均相同，且以相同 priority2 值設定兩個 T-GM ，則各 T-BC 將選取具有最短路徑的 T-GM。如果兩個 T-GM 以不同的 priority2 值設定，則所有 T-BC 均會同步至具有最小 priority2 值的 T-GM。

• 案例 2.

操作員可設定 PTP 屬性 priority2，以在 T-GM 故障時避免上游網路的 T-BC 與下游網路的 T-BC 同步。

舉例來說，在圖中，如果所有 T-BC 的所有其他 PTP 屬性均相同，且所有 T-BC 的 PTP 屬性 priority2 均以相同值設定，則當 T-GM 故障時，上游網路中的 T-BC 可根據所有 T-BC 的 clockIdentity 值，與下游網路中的 T-BC 同步。如果上游網路中的 T-BC 以小於下游網路中之 T-BC 的 priority2 值設定，則當 T-GM 故障時，下游網路中的 T-BC 將會與上游網路中的 T-BC 同步。

透過連結彙總的作業：

當內嵌符合此設定檔規範之 PTP 時鐘的兩個裝置透過連結彙總 (LAG) 連接時，應直接存取各實體連結以傳輸 PTP 訊息，略過 LAG。此方法可避免潛在的不對稱，這些不對稱可能會在透過屬於 LAG 的不同連結提供轉送和反向路徑時出現。

選擇 PTP 乙太網路多點傳播目的地位址的相關考量：

使用 PTP 對應時，此 PTP 設定檔支援無法轉送的多點傳播位址 01-80-C2-00-00-0E 和可轉送的多點傳播位址 01-1B-19-00-00-00。

要使用的乙太網路多點傳播位址為根據操作員原則；此後將提供更深入的相關考量。

與 T-BC 或 T-TC 之 PTP 連接埠相關聯的第 2 層橋接功能不應轉送目的地 MAC 位址 01-1B-19-00-00-00 的任何訊框；在篩選資料庫中適當佈建此多點傳播位址即可完成此作業。

• 選項 1：使用無法轉送的多點傳播位址 01-80-C2-00-00-0E。

部分網路操作員認為 PTP 訊息不得透過無法感知 PTP 的網路設備轉送。

使用無法轉送的多點傳播位址 01-80-C2-00-00-0E 可在大多數情況保證此內容（部分較舊的乙太網路設備存在例外）。

因此，若未正確設定網路設備（例如未在可感知 PTP 的網路設備中啟用 PTP 功能），則使用此多點傳播位址可避免不正確地散佈同步，因為 PTP 訊息會遭到無法感知 PTP 的網路設備封鎖。

• 選項 2：使用可轉送的多點傳播位址 01-1B-19-00-00-00。

部分網路操作員認為使用可轉送的多點傳播位址較具彈性，且在將部分設備不當地設定為非 PTP 節點時，轉送 PTP 訊息以保持同步連結執行較為合適，雖然這麼做存在降低效能的風險。網路管理系統 (NMS) 將輕鬆找到不正確的組態並傳送警報。

不過，在各乙太網路設備的篩選資料庫中適當佈建此多點傳播位址，即可能封鎖 PTP 訊息。

8275.2

本建議定義了其他 PTP 設定檔，以允許分佈相位和時間及源自網路的部分計時支援 (PTS)（即不需要每個裝置均在網路中執行 PTP）。8275.2 和 8275.1 之間的主要差異是，8275.2 在 IPv4 單點傳播上執行，且並非所有網路中的節點均須執行 PTP。

傳輸機制：

在此設定檔中，需要的傳輸機制為 UDP/IPv4。

單點傳播訊息：

所有訊息均以單點傳播傳送。

在此電信設定檔中，單點傳播交涉預設為啟用。

SlaveClock 將按照單點傳播訊息交涉程序初始化工作階段。

網域：

可使用 44 至 63 的網域 ID。預設網域 ID 為 44。

最佳 MasterClock 演算法選項：

此設定檔使用替代 BMCA。

內容 lPath 延遲量測選項（延遲要求/延遲回應），自動拓撲建立及使用 priority2 的相關考量與電信設定檔 8275.1 相同。

在環狀拓撲中透過 IP 傳輸 PTP 的相關考量：

當透過 IP 傳輸層使用 PTP 訊息時，必須考量第 3 層通訊協定的某些層面。PTP 層會將訊息遞送至 IP 層並包含目的地 IP 位址。只要有從來源節點到目的地位址，且通過 IP 傳輸網路的某種路徑，IP 層接著便會確保將訊息遞送至目的地。IP 層包含可根據 IP 路由器之間的可用連結，透過網路適應路徑的動態路由通訊協定。可能會發生 IP 傳輸層採用的路徑可能不是同步規劃工具「預期的」路徑的情況。在 IP 傳輸層中套用部分限制以控制 PTP 訊息的非最佳路徑可能是有所助益的。在環狀拓撲中很可能就是這種情況。

以下圖所示的拓撲為例，SlaveClock 的設定可從 BC3 和 BC4 要求單點傳播服務。從 BC3 和 BC4 兩者收到 Announce 訊息後，SlaveClock 會執行 BMCA，並以 BC4 之步驟所移除的值是 1 為根據（相較於 BC3 之步驟所移除的值為 3），選取 BC4 作為其上層時鐘。SlaveClock 接著會向 BC4 要求 Sync 訊息。

如果 BC4 和 R6 之間的連線中斷（請參閱下圖），表示尚未通過預期路徑抵達 BC4。但是，由於路由通訊協定會在環路周圍路由 IP 封包以保留連線，因此 BC4 仍然可以抵達。BC4 會保留為上層時鐘，因為 BMCA 仍認為它是更好的時鐘。

所需的作業最有可能是將 SlaveClock 切換至 BC3 以獲得更佳效能。

可採用幾種技巧來確保上述情境失敗時，SlaveClock 將選取 BC3 作為上層時鐘。他們是以封鎖從 BC4 至 SlaveClock 的 PTP IP 訊息為基準（如果該訊息以順時針方向圍繞環路傳輸的話）。解決方案是建立在僅封鎖 PTP 訊息上（而非可能使用相同 IP 位址之其他通訊協定的訊息）。

選項 1.唯一 IP 位址和靜態路由：

在部分部署模式中，可能可以配置唯一 IP 位址以單獨使用 PTP。這會允許使用靜態路由來控制節點之間的 PTP 流量方向。BC4 會設定為抵達 11.x.x.141 (SlaveClock) 所使用的唯一路徑會是 BC4 和 R6 之間的連結。此外，R6 可設定為抵達 11.y.y.104 (BC4) 所使用的唯一路徑會是 R6 和 BC4 之間的連結。如果 R6 和 BC4 之間的連結失敗，則沒有可用路由可取得 11.x.x.141 和 11.y.y.104 之間的 IP 封包，因此 SlaveClock 不會從 BC4 接收公告，且 BMCA 將會選取 BC3 作為上層時鐘。請參閱此圖。

選項 2.IP 篩選器

所有路由均支援某種程度的 IP 篩選。篩選可用於保護路由的控制平面免受惱人訊息所擾。在這種情況下，篩選可用來控制在路由介面子集上是否接受 PTP 訊息。

在此情況下，R6 將會設為可保護 SlaveClock 免受採用錯誤路由的 PTP 訊息所擾。在 R6 對 BC3 開放的介面上，如果來源位址與 BC3 上之 PTP 程序相符，則可套用篩選條件，以便僅允許至 UDP 連接埠 319 或 320 的訊息。在該介面上所收到之源自 BC4 的任何訊息都會予以捨棄。請參閱此圖。

選項 3.所有 PTP 訊息的 BC 處理

對於 BC 所使用的任何網域而言，BC 可終止其所收到、進入其連接埠的所有 PTP 訊息。然後可根據 PTP 程序自身中的決策捨棄或轉送 PTP 訊息。如果 PTP 訊息的目的地位址並非 BC 擁有的位址，或是要將其遞交至轉送引擎以傳送至目的地，則可能會選擇捨棄訊息。如果 PTP 訊息的目的地是不同於 BC 的網域，可能會使用後者。此外，在後者的情況下，包含 BC 的網路元素亦可能更新任何轉送事件訊息的更正欄位，以補償 PTP 訊息的擷取和處理（即針對這些訊息支援透明時鐘功能）。如果路由器支援原則型 IP 封包路由，則可從 IP 平面擷取訊息。

下圖顯示此範例。

選項 4.透過 IP 傳輸使用存留時間 (TTL) 機制：

PTP 節點可能會傳送具 IP/傳輸標頭的 PTP 封包，這些封包承載設定為抵達對等 PTP 連接埠所需之最少路由躍點數量的 TTL 欄位（具有 PTP 合約）。在一般之無法感知 PTP 的網路中，具有在 MasterClock 和 SlaveClock 之間無法感知的路由器，如果無法感知 PTP 的路由器數量超過 PTP 訊息的 TTL 值，則 PTP 訊息將會遭其中一個無法感知 PTP 的路由器捨棄。這可用於限制在相鄰路由器之間的 PTP 封包所通過的 IP 躍點數量，並避免透過不想要的較長路徑通訊。

此行為可能針對 PTP 連接埠，或針對 PTP 時鐘，並且屬於實作專屬行為。在此環路拓撲中，會假設 IP 路由將確保將通往 PTP MasterClock 的較短路徑為更好的路由，而非環路周圍的較長路徑。

舉例來說，如果 SlaveClock 具有亦可通過較長路徑抵達之直接連接的 MasterClock，則可使用TTL 值 1 來確保 PTP 封包僅透過直接連接路徑抵達 MasterClock，而非環路周圍的較長路徑。

伺服演算法

模式說明：

• 自由執行模式：

PTP 時鐘從未同步至時間來源，且未處於同步至時間來源的程序中。

• 取得模式：

PTP 時鐘正處於同步至時間來源的程序中。此模式的執行期間和功能皆屬於實作專屬項目。實作中不需要此模式。

• 頻率/相位鎖定模式：

相位鎖定：PTP 時鐘已相位同步至時間來源，且在內部可接受的準確度範圍內。

頻率鎖定：時鐘已頻率同步至時間來源，且在內部可接受的準確度範圍內。

與在 [IEEE 1588] 中所定義的 PTP 連接埠狀態相關聯，如果有處於 SLAVE 狀態的 PTP 連接埠，則時鐘會處於鎖定模式。

• 遺留模式：

PTP 時鐘不再同步至時間來源，且正在使用先前同步時取得的資訊或其他仍可使用的資訊來源，已維持所需規格的效能，或無法維持所需規格的效能。節點可能僅仰賴其自身的設備以維持遺留資訊，或使用和源自網路之頻率輸入相似的東西來保留時間和/或相位。

在 NCS 540 (Cisco IOS XR) 上的 8275.1/8275.2 組態範例

路由器允許選取頻率和當日時間 (ToD) 的個別來源的功能。可在路由器可用的任何頻率來源之間選擇頻率，例如 BITS、GPS、SyncE 或 IEEE 1588 PTP。若可用，則 ToD 選項是介於針對頻率和 PTP 所選取的來源之間（ToD 選取是來自 GPS、DTI 或 PTP）。這稱為混合模式，其中的實體頻率來源（BITS 或 SyncE）用於提供頻率同步，而 PTP 則用於提供 ToD 同步。

SyncE（適用於頻率傳輸）和 PTP（相位/當日時間傳輸）可在部署 8275.1 時一起用於網路，以實現更優異的準確度（稱為混合模式，且是截至 NCS 7.3.x 版本支援的唯一模式）

本機優先順序屬性不會在 Announce 訊息中傳輸。此屬性在比較之資料集的所有其他先前屬性均為平等時，在資料集比較演算法中用作最終決定條件

8275.1:

	邊界時鐘
	組態	說明
ptp	ptp
	時鐘
	網域 24
	設定檔 g.8275.1 時鐘類型 T-BC	設定檔 8275.1 正在搭配時鐘角色使用以作為 T-BC 電信邊界時鐘
	!
	設定檔 T-BC-MasterClock	定義 ptp 連接埠的角色。
	多點傳播目標位址乙太網路 01-80-C2-00-00-0E	正在使用無法轉送的多點傳播位址（選用）
	傳輸乙太網路	正在使用乙太網路傳輸
	連接埠狀態僅 MasterClock	使用的連接埠狀態僅限 MasterClock
	同步頻率 16	同步封包將會以每秒封包的頻率傳送
	公告頻率 8	Announce 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	延遲要求頻率 16	Delay_Req 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	!
	設定檔 T-BC-SLAVE	定義 ptp 連接埠的角色。
	多點傳播目標位址乙太網路 01-80-C2-00-00-0E	正在使用無法轉送的多點傳播位址（選用）
	傳輸乙太網路	正在使用乙太網路傳輸
	連接埠狀態僅限 SlaveClock	使用的連接埠狀態僅限 SlaveClock
	同步頻率 16	同步封包將會以每秒封包的頻率傳送
	公告頻率 8	Announce 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	延遲要求頻率 16	Delay_Req 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	!
	!
	介面 TenGigE0/0/0/18	MasterClock 介面。連接至下游 SlaveClock 的連接埠
	ptp	專為此連接埠啟用的 ptp
	設定檔 T-BC-MasterClock	使用者定義的角色在此 ptp 連接埠下呼叫
	本機優先順序 120	localPriority 屬性在比較之資料集的所有其他先前屬性為平等時，在資料集比較演算法中用作最終決定條件
	!
	!
	介面 TenGigE0/0/0/19	SlaveClock 介面。連接至上游 MasterClock 的連接埠
	ptp	專為此連接埠啟用的 ptp
	設定檔 T-BC-SLAVE	使用者定義的角色在此 ptp 連接埠下呼叫
	本機優先順序 130
	!
	!
SyncE	頻率同步	全域啟用
	品質 itu-t 選項 1	收到的時鐘 QL 為根據 itu-t 選項 1
	記錄選取項目變更
	!
	介面 TenGigE0/0/0/19	SlaveClock 介面。連接至上游 MasterClock 的連接埠
	頻率同步	在介面上啟用 syncE
	選取項目輸入	SyncE 處於 SlaveClock 狀態的介面
	優先順序 15	本機重要。 變更時鐘來源的優先順序以管理時鐘選項
	等待還原 0	路由器在時鐘選取項目納入新的作用中同步乙太網路時鐘來源前的等候時間。預設值為 300 秒
	!
	介面 TenGigE0/0/0/18	MasterClock 介面。連接至下游 SlaveClock 的連接埠
	頻率同步	在介面上啟用 syncE
	等待還原 0	路由器在時鐘選取項目納入新的作用中同步乙太網路時鐘來源前的等候時間。預設值為 300 秒
	GrandMasterClock
	組態	說明
ptp	ptp	全域啟用 ptp
	時鐘
	網域 24
	設定檔 g.8275.1 時鐘類型 T-GM	設定檔 8275.1 正在搭配時鐘角色使用以作為 T-GM 電信總計 MasterClock
	!
	設定檔 T-MasterClock	定義 ptp 連接埠的角色。
	多點傳播目標位址乙太網路 01-80-C2-00-00-0E	正在使用無法轉送的多點傳播位址（選用）
	傳輸乙太網路	正在使用乙太網路傳輸
	連接埠狀態僅 MasterClock	使用的連接埠狀態僅限 MasterClock
	同步頻率 16	同步封包將會以每秒封包的頻率傳送
	公告頻率 8	Announce 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	延遲要求頻率 16	Delay_Req 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	!
	!
	介面 TenGigE0/0/0/18	MasterClock 介面。連接至下游 SlaveClock 的連接埠
	ptp	專為此連接埠啟用的 ptp
	設定檔 T-MasterClock	使用者定義的角色在此 ptp 連接埠下呼叫
	本機優先順序 120	localPriority 屬性在比較之資料集的所有其他先前屬性為平等時，在資料集比較演算法中用作最終決定條件
	!
	!
	!
SyncE	頻率同步	全域啟用
	品質 itu-t 選項 1	設定 ITU-T 品質等級 (QL) 選項。ITU-T 選項 1 也是預設
	記錄選取項目變更	啟用記錄
	!
	介面 TenGigE0/0/0/18	MasterClock 介面。連接至下游 SlaveClock 的連接埠
	頻率同步	在介面上啟用 syncE
	等待還原 0	路由器在時鐘選取項目納入新的作用中同步乙太網路時鐘來源前的等候時間。預設值為 300 秒
	SlaveClock
	組態	說明
ptp	ptp	全域啟用 ptp
	時鐘
	網域 24
	設定檔 g.8275.1 時鐘類型 T-TSC	設定檔 8275.1 正在搭配時鐘角色使用以作為 T-TSC 電信 SlaveClock
	!
	設定檔 T-SLAVE	定義 ptp 連接埠的角色。
	多點傳播目標位址乙太網路 01-80-C2-00-00-0E	正在使用無法轉送的多點傳播位址（選用）
	傳輸乙太網路	正在使用乙太網路傳輸
	連接埠狀態僅限 SlaveClock	使用的連接埠狀態僅限 SlaveClock
	同步頻率 16	同步封包將會以每秒封包的頻率傳送
	公告頻率 8	Announce 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	延遲要求頻率 16	Delay_Req 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	!
	!
	介面 TenGigE0/0/0/19	SlaveClock 介面。連接至上游 MasterClock 的連接埠
	ptp	專為此連接埠啟用的 ptp
	設定檔 T-SLAVE	使用者定義的角色在此 ptp 連接埠下呼叫
	本機優先順序 120	localPriority 屬性在比較之資料集的所有其他先前屬性為平等時，在資料集比較演算法中用作最終決定條件
	!
	!
	!
SyncE	頻率同步	全域啟用
	品質 itu-t 選項 1	設定 ITU-T 品質等級 (QL) 選項。ITU-T 選項 1 也是預設
	記錄選取項目變更	啟用記錄
	!
	介面 TenGigE0/0/0/19	SlaveClock 介面。連接至上游 MasterClock 的連接埠
	頻率同步	在介面上啟用 syncE
	選取項目輸入	SyncE 處於 SlaveClock 狀態的介面
	優先順序 15	本機重要。 變更時鐘來源的優先順序以管理時鐘選項
	等待還原 0	路由器在時鐘選取項目納入新的作用中同步乙太網路時鐘來源前的等候時間。預設值為 300 秒
	!

8275.2:

	邊界時鐘
	組態	說明
ptp	ptp
	時鐘
	網域 44
	設定檔 g.8275.2 時鐘-類型 T-BC	設定檔 8275.2 正在搭配時鐘角色使用以作為 T-BC 電信邊界時鐘
	!
	設定檔 T-BC-MasterClock	定義 ptp 連接埠的角色。
	多點傳播目標位址乙太網路 01-80-C2-00-00-0E	正在使用無法轉送的多點傳播位址（選用）
	傳輸 ipv4	正在使用乙太網路傳輸
	連接埠狀態僅 MasterClock	使用的連接埠狀態僅限 MasterClock
	同步頻率 16	同步封包將會以每秒封包的頻率傳送
	公告頻率 8	Announce 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	延遲要求頻率 16	Delay_Req 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	!
	設定檔 T-BC-SLAVE	定義 ptp 連接埠的角色。
	多點傳播目標位址乙太網路 01-80-C2-00-00-0E	正在使用無法轉送的多點傳播位址（選用）
	傳輸 ipv4	正在使用乙太網路傳輸
	連接埠狀態僅限 SlaveClock	使用的連接埠狀態僅限 SlaveClock
	同步頻率 16	同步封包將會以每秒封包的頻率傳送
	公告頻率 8	Announce 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	延遲要求頻率 16	Delay_Req 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	!
	!
	介面 TenGigE0/0/0/18	MasterClock 介面。連接至下游 SlaveClock 的連接埠
	ptp	專為此連接埠啟用的 ptp
	設定檔 T-BC-MasterClock	使用者定義的角色在此 ptp 連接埠下呼叫
	本機優先順序 120	localPriority 屬性在比較之資料集的所有其他先前屬性為平等時，在資料集比較演算法中用作最終決定條件
	!
	!
	介面 TenGigE0/0/0/19	SlaveClock 介面。連接至上游 MasterClock 的連接埠
	IP 網址 10.0.0.1 255.255.255.252
	ptp	專為此連接埠啟用的 ptp
	設定檔 T-BC-SLAVE	使用者定義的角色在此 ptp 連接埠下呼叫
	本機優先順序 130
	MasterClock ipv4 10.0.0.2 255.255.255.252	在 MasterClock ip 中明確提及
	!
	GrandMasterClock
	組態	說明
ptp	ptp	全域啟用 ptp
	時鐘
	網域 44
	設定檔 g.8275.2 時鐘類型 T-GM	設定檔 8275.1 正在搭配時鐘角色使用以作為 T-GM 電信總計 MasterClock
	!
	設定檔 T-MasterClock	定義 ptp 連接埠的角色。
	多點傳播目標位址乙太網路 01-80-C2-00-00-0E	正在使用無法轉送的多點傳播位址（選用）
	傳輸 ipv4	正在使用乙太網路傳輸
	連接埠狀態僅 MasterClock	使用的連接埠狀態僅限 MasterClock
	同步頻率 16	同步封包將會以每秒封包的頻率傳送
	公告頻率 8	Announce 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	延遲要求頻率 16	Delay_Req 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	!
	!
	介面 TenGigE0/0/0/18	MasterClock 介面。連接至下游 SlaveClock 的連接埠
	ptp	專為此連接埠啟用的 ptp
	設定檔 T-MasterClock	使用者定義的角色在此 ptp 連接埠下呼叫
	本機優先順序 120	localPriority 屬性在比較之資料集的所有其他先前屬性為平等時，在資料集比較演算法中用作最終決定條件
	!
	!
	!
	SlaveClock
	組態	說明
ptp	ptp	全域啟用 ptp
	時鐘
	網域 44
	設定檔 g.8275.2 時鐘類型 T-TSC	設定檔 8275.1 正在搭配時鐘角色使用以作為 T-TSC 電信 SlaveClock
	!
	設定檔 T-SLAVE	定義 ptp 連接埠的角色。
	多點傳播目標位址乙太網路 01-80-C2-00-00-0E	正在使用無法轉送的多點傳播位址（選用）
	傳輸 ipv4	正在使用乙太網路傳輸
	連接埠狀態僅限 SlaveClock	使用的連接埠狀態僅限 SlaveClock
	同步頻率 16	同步封包將會以每秒封包的頻率傳送
	公告頻率 8	Announce 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	延遲要求頻率 16	Delay_Req 封包將會以每秒封包的頻率傳送
	!
	!
	介面 TenGigE0/0/0/19	SlaveClock 介面。連接至上游 MasterClock 的連接埠
	IP 網址 10.0.0.1 255.255.255.252
	ptp	專為此連接埠啟用的 ptp
	設定檔 T-SLAVE	使用者定義的角色在此 ptp 連接埠下呼叫
	本機優先順序 120	localPriority 屬性在比較之資料集的所有其他先前屬性為平等時，在資料集比較演算法中用作最終決定條件
	MasterClock ipv4 10.0.0.2 255.255.255.252	在 MasterClock ip 中明確提及
	!
	!
	!

若未在介面上收到 ESMC 封包，或者如果 SyncE 未在連接埠端設定，但您仍想啟用 syncE。您可以在介面上以靜態方式定義 QL 值並停用 SSM。

SyncE	頻率同步
	品質 itu-t 選項 1
	記錄選取項目變更
	!
	介面 TenGigE0/0/0/19
	頻率同步
	ssm 停用
	品質接收確切 itu-t 選項 1 PRC
	選取項目輸入
	優先順序 15
	等待還原 0
	!

若要搭配 8275.2 使用混合模式，請在介面下使用「實體層頻率」。這會為頻率啟用 SyncE，並為相位啟用 ptp。

若要搭配 8275.2 啟用混合模式，則必須在全域 ptp 下設定「實體層頻率」。

ptp

時鐘

網域 44

設定檔 g.8275.2 時鐘類型 T-BC

!

設定檔 82752

傳輸 ipv4

同步頻率 16

公告頻率 8

延遲要求頻率 16

!

實體層頻率

log

伺服事件

!

!

範例拓撲 8275.1：

裝置 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

 !

!

裝置 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

 !

!

範例拓樸 8275.2：

裝置 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

 !

!

裝置 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

 !

!

疑難排解 PTP

部分會顯示命令並說明其輸出。

1. 伺服演算法最後的伺服狀態必須為 Phase_Locked。您可以看見伺服狀態流程的  。如果伺服模式為混合，則亦必須處理 SyncE 流量，因為相位鎖定僅會在 Freq_Lock 後發生。如果執行 PTP 的裝置為普通 MasterClock，則以上輸出可能無效，因為伺服演算法不會執行且不需要從其他 MasterClock 來源取得同步的相位/頻率。

裝置狀態不會變成 LOCK，除非時差在合理的範圍內。請一併查看「MasterClock 的時差」。

裝置狀態：

FREE-RUN/HOLDOVER：未鎖定至任何時鐘來源。  
FREQ_LOCKED：頻率已同步至 MasterClock

PHASE_LOCKED：頻率和相位均已同步至 MasterClock

伺服模式：

混合：使用 SyncE 進行頻率同步。PTP 僅用於相位同步。

預設：使用 PTP 以同步頻率和相位。

伺服演算法在 SlaveClock 和 MasterClock 之間觀察到的時差。

從 PTP 封包擷取之時間戳記的計數器。應持續增加。

從 PTP 封包擷取之最後的 T1/T2/T3/T4 時間戳記 (sec.nanosec)。應靠近彼此並統一地增加。

T1/T4：由 MasterClock 傳送，T2/T3：在 SlaveClock 計算

根據 PTP 時間戳記計算的時差。

由伺服完成的粗略（setTime、stepTime）和精細 (adjustFreq) 調整，可讓自身對準 MasterClock。

3. show ptp interfaces brief 可顯示輸出連接埠狀態。其應為 MasterClock/SlaveClock 狀態。

4. ptp 捨棄的封包必須非常少。

5. 檢查封包捨棄原因：

6. 未抵達 PTP 的封包。

封包是否可抵達 NPU？

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>

檢查在 SPP 的捨棄：

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> 可顯示封包流量。確保遵從 syncàDelay_ReqàDelay_Resp （以及 Follow_Up，若為兩步驟時鐘）。

8. 檢查所選介面的旗標 (S)。

9. 檢查收到的 QL。在所選介面上，QLsnd 將會是 DNU 以避免迴圈。若要改變介面偏好設定，您可以變更優先順序屬性（預設為 100）。

10. 請確保「Output Driven by」為所選 SyncE 介面。

11. show ptp foreign-MasterClocks brief 輸出是參與 BMCA 以成為 MasterClock 的 ptp 裝置清單。檢查對應旗標以查看所選的 MasterClock。您可以透過 show ptp packet-counters<interface-id> 查看從該連接埠收到的公告訊息。具有最佳屬性的裝置將贏得 BMCA。若多個連接埠具有相同的屬性，則本機優先順序將會是最終決定條件。但是，也可透過未使用本機優先順序的 ptp 進行自動拓撲建立。

12. Ptp 未選取預期的 MasterClock (BMCA)。

檢查遠端節點公告的時鐘：

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

所選的合格 MasterClock 的清單：

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

檢查 MasterClock 公告的時鐘：

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 未與 MasterClock 同步。

•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. 檢查 PTP 是否因封包遺失而翻動：

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. 檢查 show ptp configuration-errors 的輸出以確認是否有組態錯誤。

Sync、Announce、Delay_Req 及 Delay_Resp 訊息的樣本封包擷取

Announce 訊息 (8275.1) 的擷取會顯示傳輸時鐘的特性：

Sync 訊息的擷取會顯示時間戳記的產生（一步驟）

相關資訊

• https://www.itu.int/rec/T-REC-G.8275.1/en
• https://www.itu.int/rec/T-REC-G.8275.2/en
• 適用於 1588v2 的 IEEE 標準
• 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
• 技術支援與文件 - Cisco Systems