Kellon synkronointi

järjestelmässä, jossa on keskuspalvelin, synkronointiratkaisu on triviaali; palvelin määrää järjestelmän ajan. Cristianin algoritmi ja Berkeleyn algoritmi ovat mahdollisia ratkaisuja kellon synkronointiongelmaan tässä ympäristössä.

hajautetussa laskennassa ongelma monimutkaistuu, koska globaalia aikaa ei tunneta helposti. Internetin käytetyin kellosynkronointiratkaisu on Network Time Protocol (NTP), joka on user Datagram Protocol (UDP)-viestiin perustuva kerroksellinen asiakas-palvelinarkkitehtuuri. Lamppuaikaleimat ja vektorikellot ovat loogisen kellon käsitteitä hajautetussa laskennassa.

langattomassa verkossa ongelma muuttuu entistä haastavammaksi johtuen synkronointipakettien törmäysmahdollisuudesta langattomassa mediassa ja kellojen suuremmasta ajelehtimisnopeudesta edullisissa langattomissa laitteissa.

Berkeleyn algoritmimedit

Berkeleyn algoritmi soveltuu systeemeihin, joissa ei ole radiokelloa, tällä järjestelmällä ei ole mitään keinoa varmistaa todellista aikaa muuten kuin säilyttämällä globaali keskimääräinen aika globaalina aikana. Aikapalvelin hakee aika-ajoin kaikki aika-asiakkaat, keskiarvo tulokset, ja sitten raportoida takaisin asiakkaille säätö, joka on tehtävä paikallisiin kelloihin keskiarvon saavuttamiseksi. Algoritmi korostaa sitä, että sisäiset kellot voivat vaihdella paitsi niiden sisältämän ajan myös kellotaajuuden mukaan.

Clock-sampling mutual network synchronizationEdit

Clock-sampling mutual network synchronization (CS-MNS) soveltuu hajautettuihin ja mobiilisovelluksiin. Sen on osoitettu olevan skaalautuva mesh-verkoissa, jotka sisältävät välillisesti linkitettyjä ei-vierekkäisiä solmuja, ja se on yhteensopiva IEEE 802.11: n ja vastaavien standardien kanssa. Se voi olla tarkka muutaman mikrosekunnin tarkkuudella, mutta vaatii suoraa fyysistä langatonta yhteyttä vähäpätöisellä linkkiviiveellä (alle 1 mikrosekunti) vierekkäisten solmujen välisillä linkeillä, rajoittaen läheisten solmujen välisen etäisyyden muutamaan sataan metriin.

Cristianin algoritmimedit

Cristianin algoritmi nojaa aikapalvelimen olemassaoloon. Aikapalvelin ylläpitää kelloaan Radiokellon tai muun tarkan aikalähteen avulla, minkä jälkeen kaikki muut järjestelmän tietokoneet pysyvät synkronoituina sen kanssa. Aika-asiakas ylläpitää kelloaan soittamalla menettelykutsun aikapalvelimelle. Tämän algoritmin muunnelmat tekevät tarkempia aikalaskelmia laskemalla huomioon verkon radion etenemisajan.

Global Positioning SystemEdit

sen lisäksi, että sitä käytetään navigoinnissa, globaalia paikannusjärjestelmää (GPS) voidaan käyttää myös kellon synkronointiin. GPS – aikasignaalien tarkkuus on ±10 nanosekuntia.

Inter-range Instrumentation Group time codesEdit

IRIG-aikakoodit ovat vakioformaatteja ajoitustietojen siirtämiseen. Atomitaajuusstandardit ja TARKKUUSAJATTELUUN suunnitellut GPS-vastaanottimet on usein varustettu IRIG-ulostulolla. Standardit loi Yhdysvaltain asevoimien Inter-Range Instrumentation Group (IRIG) – standardointielimen (Range Commanders Council) Telecommunications Working Group. Työ näiden standardien kanssa alkoi lokakuussa 1956, ja alkuperäiset standardit hyväksyttiin vuonna 1960.

Network Time ProtocolEdit

Network Time Protocol (NTP) on erittäin kestävä protokolla, joka on laajalti käytössä kaikkialla Internetissä. Hyvin testattu vuosien varrella, sitä pidetään yleisesti uusinta hajautetun ajan synkronointi protokollia epäluotettavia verkkoja. Se voi vähentää synkronoinnin siirtymiä muutaman millisekunnin suuruisiin aikoihin julkisessa internetissä ja sub-millisekunnin tasoihin lähiverkoissa.

NTP-protokollan yksinkertaistettua versiota, Simple Network Time Protocol (SNTP), voidaan käyttää myös puhtaana yhden laukauksen tilattomana primary/secondary synchronization protocol-protokollana, mutta siitä puuttuu NTP: n hienostuneet ominaisuudet, joten sen suorituskyky ja luotettavuus ovat huomattavasti alhaisemmat.

Precision Time ProtocolEdit

Precision Time Protocol (PTP) on master/slave-protokolla erittäin tarkan ajan toimittamiseen lähiverkossa.

Reference broadcast synchronizationEdit

Reference Broadcast Time Synchronization (RBS) – algoritmia käytetään usein langattomissa verkoissa ja sensoriverkoissa. Tässä järjestelmässä aloitteentekijä lähettää referenssiviestin, jolla hän kehottaa vastaanottajia säätämään kellojaan.

Reference Broadcast Infrastructure SynchronizationEdit

the Reference Broadcast Infrastructure Synchronization (RBIS) protocol on master/slave-synkronointiprotokolla, kuten RBS, joka perustuu vastaanottimen/vastaanottimen synkronointiparadigmaan. Se on erityisesti räätälöity käytettäväksi IEEE 802.11 langattomissa verkoissa, jotka on määritetty infrastruktuuritilassa (eli joita koordinoi tukiasema). Protokolla ei vaadi muutoksia yhteyspisteeseen.

synkroninen EthernetEdit

synkroninen Ethernet käyttää Ethernetiä synkronisesti siten, että yhdistettynä synkronointiprotokolliin, kuten PTP White Rabbit-projektin tapauksessa, saavutetaan alle nanosekunnin synkronointitarkkuus.

Wireless ad hoc networksEdit

synkronointi saavutetaan langattomissa ad hoc-verkoissa lähettämällä synkronointiviestejä monihyppelytavalla ja jokainen solmu synkronoi asteittain solmun kanssa, joka on synkronointiviestin välitön lähettäjä. Esimerkkejä ovat Flooding Time Synchronization Protocol (Ftsp) ja Harmonia, jotka molemmat pystyvät saavuttamaan synkronoinnin tarkkuudella mikrosekuntien järjestyksessä.