Dans un système avec un serveur central, la solution de synchronisation est triviale ; le serveur dictera l’heure du système. L’algorithme de Cristian et l’algorithme de Berkeley sont des solutions potentielles au problème de synchronisation d’horloge dans cet environnement.
En informatique distribuée, le problème prend plus de complexité car un temps global n’est pas facilement connu. La solution de synchronisation d’horloge la plus utilisée sur Internet est le Network Time Protocol (NTP), une architecture client-serveur en couches basée sur le passage de messages du protocole UDP (User Datagram Protocol). Les horodatages Lamport et les horloges vectorielles sont des concepts de l’horloge logique en informatique distribuée.
Dans un réseau sans fil, le problème devient encore plus difficile en raison de la possibilité de collision des paquets de synchronisation sur le support sans fil et du taux de dérive plus élevé des horloges sur les appareils sans fil à faible coût.
- Algorithme de Berkeley
- Synchronisation de réseau mutuel à échantillonnage d’horloge
- Algorithme de cristianmÉdit
- Système de positionnement mondialmodifier
- Codes temporels de groupe d’instrumentation inter-gammes EDIT
- Network Time ProtocolEdit
- Precision Time ProtocolEdit
- Synchronisation de diffusion de référencedit
- Synchronisation de l’infrastructure de diffusion de référencedit
- EthernetEdit synchrone
- Réseaux ad hoc sans filmodifier
Algorithme de Berkeley
L’algorithme de Berkeley convient aux systèmes où un radio-réveil n’est pas présent, ce système n’a aucun moyen de s’assurer de l’heure réelle autrement qu’en maintenant un temps moyen global comme le temps global. Un serveur de temps récupérera périodiquement l’heure de tous les clients de temps, fera la moyenne des résultats, puis rapportera aux clients l’ajustement qui doit être fait à leurs horloges locales pour atteindre la moyenne. Cet algorithme met en évidence le fait que les horloges internes peuvent varier non seulement dans le temps qu’elles contiennent, mais également dans la fréquence d’horloge.
Synchronisation de réseau mutuel à échantillonnage d’horloge
La synchronisation de réseau mutuel à échantillonnage d’horloge (CS-MNS) convient aux applications distribuées et mobiles. Il a été démontré qu’il est évolutif sur des réseaux maillés qui incluent des nœuds non adjacents indirectement liés, et est compatible avec IEEE 802.11 et des normes similaires. Il peut être précis de l’ordre de quelques microsecondes, mais nécessite une connectivité physique sans fil directe avec un retard de liaison négligeable (inférieur à 1 microseconde) sur les liaisons entre nœuds adjacents, limitant la distance entre nœuds voisins à quelques centaines de mètres.
Algorithme de cristianmÉdit
L’algorithme de Cristian repose sur l’existence d’un serveur de temps. Le serveur de temps maintient son horloge en utilisant un radio-réveil ou une autre source de temps précise, puis tous les autres ordinateurs du système restent synchronisés avec lui. Un client de temps maintiendra son horloge en effectuant un appel de procédure au serveur de temps. Les variations de cet algorithme permettent des calculs de temps plus précis en tenant compte du temps de propagation radio du réseau.
Système de positionnement mondialmodifier
En plus de son utilisation en navigation, le Système de Positionnement global (GPS) peut également être utilisé pour la synchronisation de l’horloge. La précision des signaux horaires GPS est de ± 10 nanosecondes.
Codes temporels de groupe d’instrumentation inter-gammes EDIT
Les codes temporels IRIG sont des formats standard pour transférer des informations de synchronisation. Les étalons de fréquence atomique et les récepteurs GPS conçus pour la synchronisation de précision sont souvent équipés d’une sortie IRIG. Les normes ont été créées par le Groupe de travail sur les télécommunications du Groupe d’instrumentation Inter-portée de l’armée américaine (IRIG), l’organisme de normalisation du Conseil des commandants de portée. Les travaux sur ces normes ont commencé en octobre 1956 et les normes originales ont été acceptées en 1960.
Network Time ProtocolEdit
Network Time Protocol (NTP) est un protocole très robuste, largement déployé sur Internet. Bien testé au fil des ans, il est généralement considéré comme l’état de la technique dans les protocoles de synchronisation temporelle distribués pour les réseaux peu fiables. Il peut réduire les décalages de synchronisation à des temps de l’ordre de quelques millisecondes sur l’Internet public et à des niveaux inférieurs à la milliseconde sur les réseaux locaux.
Une version simplifiée du protocole NTP, le protocole SNTP (Simple Network Time Protocol), peut également être utilisé comme un protocole de synchronisation primaire / secondaire sans état à un seul coup, mais n’a pas les fonctionnalités sophistiquées du NTP et présente donc des niveaux de performances et de fiabilité beaucoup plus faibles.
Precision Time ProtocolEdit
Le protocole PTP (Precision Time Protocol) est un protocole maître / esclave pour la livraison de temps très précis sur des réseaux locaux.
Synchronisation de diffusion de référencedit
L’algorithme de synchronisation de temps de diffusion de référence (RBS) est souvent utilisé dans les réseaux sans fil et les réseaux de capteurs. Dans ce schéma, un initiateur diffuse un message de référence pour inciter les récepteurs à régler leurs horloges.
Synchronisation de l’infrastructure de diffusion de référencedit
Le protocole RBIS (Reference Broadcast Infrastructure Synchronization) est un protocole de synchronisation maître/esclave, comme RBS, basé sur un paradigme de synchronisation récepteur/récepteur. Il est spécifiquement conçu pour être utilisé dans les réseaux sans fil IEEE 802.11 configurés en mode infrastructure (c’est-à-dire coordonnés par un point d’accès). Le protocole ne nécessite aucune modification du point d’accès.
EthernetEdit synchrone
L’Ethernet synchrone utilise Ethernet de manière synchrone de sorte que lorsqu’il est combiné avec des protocoles de synchronisation tels que PTP dans le cas du projet White Rabbit, une précision de synchronisation inférieure à la nanoseconde est atteinte.
Réseaux ad hoc sans filmodifier
La synchronisation est réalisée dans des réseaux ad hoc sans fil en envoyant des messages de synchronisation de manière multi-sauts et chaque nœud se synchronisant progressivement avec le nœud qui est l’expéditeur immédiat d’un message de synchronisation. Les exemples incluent le protocole FTSP (Flooding Time Synchronization Protocol) et Harmonia, tous deux capables d’obtenir une synchronisation avec une précision de l’ordre de la microseconde.