技術コラム

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Mellanox

Trimble社グランドマスターを使用したMellanoxスイッチのPTP機能の検証について

Trimble社グランドマスターを使用したMellanoxスイッチのPTP機能の検証について

今回は、株式会社アルチザネットワークス社が販売していますTrimble社のThunderBolt® PTP グランドマスタークロックGM200を使用し、PTPによるEthernetスイッチの時刻合わせの機能を検証します。

1) MellanoxスイッチPTPについて
MellanoxスイッチのPTPはBoundary Clockモードであり、下図の様に境界の間でGrand Master Clockとスイッチの間は、GMC(Master) -スイッチ(Slave)の関係になります。 そして、スイッチ(Master)に接続されるたノード(Slave)へ、Switchを仲介して段階的に時刻合わせがなされシステム全体が同期することとなります。
Mellanoxスイッチは、ディフォルトでSMPTE 2059-2でのパラメータ設定になっておりますので、このまま利用します。ただ、他のPTPモードを設定する際は別途パラメータを合致させてください。

Boudary Clock説明

それでは、スイッチのPTPモードのセットアップをしてみましょう。

Mellanoxスイッチは、ディフォルトでSMPTE 2059-2でのパラメータ設定になっておりますので、このまま利用します。ただ、他のPTPモードを設定する際は別途パラメータを合致させてください。

Trimble PTP接続検証構成図

2) 環境の設定

スイッチポート構成

スイッチのPTP機能の設定
まず、PTP機能を使用するために、NTPを無効(Disable)にします。
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # ntp disable

PTPを使用するVLANの登録をします。
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # vlan 100
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # interface ethernet 1/1 switchport mode hybrid
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # interface ethernet 1/1 switchport hybrid vlan 100
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # interface ethernet 1/2 switchport mode hybrid
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # interface ethernet 1/2 switchport mode hybrid vlan 100

PTPコマンドが使えるようにします。(これを設定しないと、PTP関連コマンドが使用できません。)
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # protocol ptp

PTPのゲートウェイアドレスを設定します。 IPアドレスは任意で結構です。
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # interface vlan 100 ip address 10.0.0.1/30

PTP機能は、VLANおよび、ポートの両方で有効(Enable)にする必要があります。
VLAN100でのPTP機能を有効にします。
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # interface vlan 100 ptp enable
続いて、GMCを接続するポートおよびスレーブを接続するポートのインターフェースのPTP機能を有効にします。
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # interface ethernet 1/1 ptp enable
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # interface ethernet 1/2 ptp enable

PTPのプライオリティを決めます。 この値が小さい方がMasterになります。
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # ptp priority1 129
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # ptp priority2 129

PTPドメインを127に設定します。
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # ptp domain 127

GMCおよびスレーブが接続されるポートを有効にします。
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # interface ethernet 1/1 no shutdown
switch-MSN2410 [standalone: master] (config) # interface ethernet 1/2 no shutdown

<SlaveになるSN2010もPriority1および2を130として同様にセットアップします>

PTPの状態確認

PTPの状態確認

 

PTP動作  期待通りの動作を確認

GMCが接続されているとSLAVEとなり、いなければMASTERとなります。

SLAVE時、MASTER時の応答は正常なPTP関連パケットの応答シーケンスが実行されています。

GM-SLAVE間の振る舞い

以上の様に、PTP関連のパケットの授受が行われています。

 

実際に検証作業では、GMCを外した状態で2台のスイッチの時刻をバラバラにセットしました。ここでGMCを接続すると、GMCと2台のスイッチ時刻はぴったり合致します。

今回の検証に当たりまして、株式会社アルチザネットワークス様(http://www.artiza.co.jp/)にご協力を戴きました。Trimble社のThunderBolt® PTPグランドマスタークロック GM200製品情報に関しまして、下記URLから入手できます。
http://www.artiza.co.jp/products-solutions/products/time/ptp-clock/index.html