  |
Za poslednú hodinu: 37 meraní | ||||
|
inzercia |
|||||
 
neprihlásený 
| Sobota, 23. augusta 2025, dnes má meniny Filip |
|
Vyvinutý protokol synchronizujúci čas počítačov na nanosekundy
NTP
Presný čas a najmä presná synchronizácia času je dôležitá vo viacerých oblastiach priamo v IT systémoch, napríklad distribuovaných databázach, telekomunikačných systémoch a ďalších aplikáciách IT. Hodiny prítomné v počítačoch vrátane serverov sú ale pomerne nepresné a potrebná je ich častá synchronizácia s presnejšími zdrojmi času. Bežne sa na tento účel používa protokol NTP, ktorý dokáže z presného zdroja času synchronizovať čas na počítači s presnosťou v rádoch milisekúnd. Tím výskumníkov na konferencii USENIX NSDI, Networked Systems Design and Implementation, tento rok ale predstavil Huygens schopný v dátových centrách synchronizovať čas na len niečo viac ako desať nanosekúnd respektíve pár desiatok nanosekúnd.
Základný princíp NTP aj Huygens je veľmi podobný a jednoduchý, rozdiel v časoch hodín dvoch počítačov sa zistí poslaním paketu z jedného na druhý a odpovede späť. Z časov odoslania a prijatia paketov na oboch počítačoch v prípade, že tieto časy a doby prepravy paketov nie sú ovplyvnené rozličnými posunmi a chybami a oba pakety boli sieťou prenášané rovnako dlho, jednoducho vypočíta posun časov počítačov. V realite sú ale tieto merania poznačené rozličnými chybami, s ktorými sa práve Huygens dokáže vysporiadať výrazne lepšie ako NTP. Tím vyvíjal Huygens primárne pre dátové centrá a pri meraniach a implementácii používal serverové sieťové karty s FPGA a časy z vlastných hodín týchto kariet a eliminoval tak nepresnosti vznikajúce pri ceste paketu medzi operačným systémom a kartou. V prípade použitia takýchto časov bude presnejší aj NTP, stále je ale najmä v prípade vyťaženej siete o viacero rádov nepresnejší ako Huygens. Huygens konkrétne využíva tri zlepšenia. Naraz posiela dvojicu paketov so známym odstupom a pokiaľ nepríde na cieľový server s približne rovnakým odstupom, toto meranie z dôvodu nepresnosti nevyužije. Množstvo meraní spracuváva štatisticky pomocu metódy Support Vector Machines, po použití ktorej je už presnosť protokolu 100 ns. Navyše sa ale každý počítač synchronizuje s 10 až 20 inými, pričom následne Huygens už centrálne na jednom počítači ešte koriguje zistené rozdiely v časoch v celej takejto sieti počítačov. Využíva pritom cykly serverov, v ktorých sa každý synchronizuje so susedom. To umožňuje v značnej miere odstrániť napríklad nepresnosti vznikajúce z dôvodu rozdielnej doby poslania paketu medzi dvomi počítačmi v jednom a druhom smere, z rozličných príčin. Podľa záťaže siete dosiahol Huygens v dátovom centre synchronizáciu časov serverov s priemernou presnosťou 11.3 ns až 16.4 ns. NTP s použitím implementácie v sieťovkách pri nezaťaženej sieti dosiahol síce 207.8 ns, pri 40% zaťažení siete a kvôli tomu väčším chybám sa už jeho presnosť znížila na 93 us a pri 80% na 194 us. Pri presnosti, akú Huygens dosahuje, prichádza kvôli rozdielnym rýchlostiam hodín v jednotlivých počítačoch k rýchlej desynchronizácii časov. Navyše rozdiely v rýchlosti sa nedajú predpovedať, keďže závisia napríklad na aktuálnych teplotách čipov použitých hodín. Huygens preto synchronizuje čas každé dve sekundy a jeden počítač k tomu potrebuje priemerné sieťové pásmo 5 Mbps. Tím otestoval Huygens aj pri použití cez verejný Internet, pričom presnosť synchronizácie bola lepšia ako 10 us. Viac informácií je možné nájsť vo vedeckom článku tímu. Najnovšie články: Diskusia:
Pridať komentár | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
