Precision Time Protocol (PTP) se describe en la norma IEEE 1588, consiste en un protocolo para distribuir la hora a través de una red de paquetes. Funciona enviando un mensaje de un reloj maestro a un reloj esclavo, indicándole a éste la hora que marca el maestro. Sin embargo, el principal problema es calcular el retardo de ese mensaje, y gran parte del protocolo PTP está dedicado a resolver ese problema.

Por ejemplo, si yo envío una carta con la hora y la fecha en que la envié, eso no es útil para el receptor a menos que sepa cuánto tardó en llegar la carta. Si saben que utilicé un servicio de entrega al día siguiente, podrían ajustar correctamente su calendario, pero no su reloj. La precisión con la que conocen el retraso es la precisión con la que pueden ajustar su hora.

PTP funciona mediante un intercambio bidireccional de mensajes de tiempo, conocidos como “mensajes de evento”. A partir de ellos, es fácil calcular un “retardo de ida y vuelta”, y el protocolo calcula el retardo de los mensajes unidireccionales simplemente dividiendo por la mitad el retardo de ida y vuelta. Esta suposición es el talón de Aquiles del protocolo: simplemente no dispone de la información necesaria para calcular correctamente el retardo unidireccional. Se presenta un problema de asimetría el cual sucede cuando los mensajes de ida y vuelta tardan distinto tiempo en cruzar la red, dando por resultado una estimación del tiempo errónea.

El protocolo utiliza tres técnicas clave para reducir el error en la estimación del retardo:

• Registro de la hora por hardware: registra con precisión la hora a la que los mensajes de eventos cruzan la interfaz física. De este modo se elimina el retardo del software a la hora de reconocer y procesar los mensajes.
• Relojes de frontera: recuperan la hora en puntos intermedios de la red y la transmiten en un nuevo conjunto de mensajes. Normalmente, estos relojes se encuentran en los conmutadores y enrutadores de la red, y ayudan a reducir el efecto de la variación del retardo en la red, como el que podrían causar los retrasos en las colas.
• Relojes transparentes: también pueden encontrarse en los conmutadores y enrutadores de la red, pero en lugar de recuperar la hora y reenviarla, simplemente registran el tiempo que el mensaje ha tardado en atravesar ese conmutador o enrutador. Cuando el mensaje llega finalmente al reloj esclavo, contiene información sobre el retraso acumulado a través de la red, lo que permite al reloj esclavo alinear con mayor precisión su hora local con la del reloj maestro.

PTP ha evolucionado con el tiempo, y el IEEE 1588 se encuentra actualmente en un proceso de revisión para ayudar a mejorar la idoneidad del protocolo para su uso en diversos sectores, como las telecomunicaciones, la distribución de energía, la automoción y las redes científicas e industriales. A juzgar por el número de participantes en ese proceso, de procedencias muy diversas, está claro que tiene un gran futuro en los próximos años como principal método de distribución de la hora exacta a través de las redes.

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