Zeit als Mittel der Reihenfolgebestimmung. Zeit als Mittel der Reihenfolgebestimmung. als Mittel der Reihenfolgebestimmung

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1 Zeit als Mittel der Reihenfolgebestimmung eme der Uhrensynchronisation che Uhren Lamport Notwendigkeit von Uhrensynchronisation Zeit als Mittel der Reihenfolgebestimmung VektoruhrenProbleme der Uhrensynchronisation hronisation von physikalischen Uhren Lamport-Uhren Grundlagen Vektoruhren Konvergenzalgorithmus CNV Synchronisation von physikalischen Uhren Network Time Grundlagen Protocol NTP Konvergenzalgorithmus CNV Network Time Protocol NTP en für Verteilte Systeme (AVS), WS / Zeit Zeit als als Mittel Mittel der der Reihenfolgebestimmung Beispiel: make make lokale Uhrzeit Knoten xyz.o erzeugt Knoten xyz.c korrigiert lokale Uhrzeit Modifikation von xyz.c durch Knoten wird nicht erkannt Die Modifikation Datei wird von nichtxyz.c neu übersetzt! wird nicht erkannt, Datei wird nicht neu übersetzt! ns P. Reiser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm als Mittel der Reihenfolgebestimmung c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 Zeit.fm: 8.. : Algorithmen für Verteilte Systeme (AVS), WS / c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 (C) Hans P. Reiser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm iel: Verteilte Zustandssicherung Zeit als Mittel der Reihenfolgebestimmung Gegeben: Verteiltes System aus interagierenden Knoten Beispiel: Verteilte Zustandssicherung Für eine konsistente Zustandsicherung soll bei allen Knoten Gegeben: Verteiltes System aus interagierenden Knoten zu festgelegter Uhrzeit der Zustand gesichert werden Für eine konsistente Zustandsicherung soll bei allen Knoten zu festgelegter Uhrzeit der Zustand gesichert werden Problem: Inkonsistenz möglich, falls die lokalen Uhren Problem: Inkonsistente Sicherungspunkte möglich, falls die lokalen voneinander abweichen: Uhren voneinander abweichen: S Knoten Knoten t =:h m t =:h swirkung von m in S enthalten, aber nicht in S! Auswirkung der Nachricht m in S enthalten, aber nicht in S! S Probleme der Uhrensynchronisation Es gibt keine völlig identischen physikalische Uhren Abweichende Initialisierung (konstantes Offset) Abweichende Ganggeschwindigkeit (Frequenzfehler) Umgebungseinflüsse (z.b. Bauteilalterung, Temperaturabhängigkeit) Ohne Synchronisierung kann Fehler immer größer werden! Gemeinsame Uhr für alle Knoten eines verteilten Systems (meist) nicht realisierbar Zentrale Referenzuhren (Funk, z.b. Langwellensender DCF in Mainflingen, amerikanischer Kurzwellensender WWV in Fort Collins, GPS) nur mit technisch beschränkter Genauigkeit en für Verteilte Systeme (AVS), WS / ns P. Reiser, Franz J. Hauck, c Abteilung Kapitza Verteilte VS (SS Systeme, ) Universität 9 Zeit Ulmin verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9

2 Grundidee ( nach Lamport): Aussagen zur Reihenfolge unterschiedlicher Ereignisse Nur benötigt, wenn eine Interaktion zwischen einzelnen Komponenten des verteilten Systems erfolgt ist! Eine Aktion b, die logisch durch die Interaktion bedingt nach einer Aktion a stattfindet, soll stets den größeren Zeitstempel tragen Synchronisation bei Kommunikation Anmerkung: Die im Folgenden beschriebenen Verfahren setzen voraus, dass die Kommunikation nur durch Nachrichtenaustausch über ein Kommunikationsnetz erfolgt Beschreibung des Algorithmus: Jeder Prozess i verfügt über einen Zähler C i ( Uhr ), der auf folgende Weise zählt: Bei Ausführung einer lokalen Aktion und bei Ausführung einer Sende-Aktion durch Prozess i wird seine Uhr C i um erhöht; die Aktion bekommt den Wert nach dem Erhöhen als Zeitstempel Jede Nachricht m trägt als Zeitstempel t m den Zeitstempel der Sendeaktion Bei Empfang einer Nachricht durch Prozess i bei lokalem Uhrenstand C i und empfangenem Zeitstempel t m wird die lokale Uhr auf max(c i, t m ) + gestellt und dieser Wert als Zeitstempel des Empfangsereignis verwendet c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 Beispiel Beispiel für zwei Prozesse P und P () () () () () (8) (9) P () () () (8) P () () () () (9) () c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 Eigenschaften Eigenschaften Potentielle kausale Abhängigkeit eines Ereignisse E von einem Ereignis E [Kurznotation: E E ]: E E t(e ) < t(e ) Die Umkehrung gilt nicht! t(e ) < t(e ) E E Potentielle kausale Abhängigkeit Ereignis E (Kurznotation: E E Die Umkehrung: t(e ) < t(e ) E Die Zeitstempel erzeugen eine pa Menge aller Ereignisse Die Zeitstempel erzeugen eine partielle Ordnung auf der Menge aller Ereignisse. (Es gibt Ereignisse die gleichzeitig auftreten und somit nicht geordnet werden können.) Ergänzung zu vollständiger Ordnung Jeder Prozess erhält eindeutige Identifikation Zeitstempel bestehend aus Prozess i und lokaler Zeit C i. Anordnung: Ergänzung zu vollständiger Ordnung Zeitstempel bestehend aus Proze Zeit C i. (C i, i) < (C k, k) C i < C k oder (C i = C k und i < k) Anordnung: (C i, i) < (C k,k) C i < c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 8

3 he Uhren ren: Vektoruhren Jeder Knoten besitzt nun eine lokale Uhr, die aus einem Vektor der er Knoten besitzt nun eine lokale Uhr, die aus einem Länge N (= Anzahl der vorhandenen Knoten) besteht tor aus N (= Anzahl der vorhandenen Knoten) besteht. lementierung: Implementierung: nitialisierung. jedes Initialisierung Zeitvektors jedes mit Zeitvektors dem Nullvektor. mit dem Nullvektor. ei jedem lokalen. Bei Ereignis jedem lokalen eines Ereignis Prozesses einespprozesses i wird dessen P i wird dessen Komponente in seinem Zeitvektor inkrementiert: C i [i] + + omponente in seinem Zeitvektor inkrementiert: C i [i]++. Ein Prozess P i, der eine Nachricht empfängt, inkrementiert seine in Prozess P i, der Komponente eine Nachricht im Zeitvektor empfängt, und kombiniert inkrementiert diesen danach eine Komponente komponentenweise im Zeitvektor und mit kombiniert dem empfangenen diesen Zeitvektor danach t: omponentenweise mit dem empfangenen Zeitvektor t: C i [i] + + C i [i]++ für k =... N : Für k=...n: C i [k] := max(c i [k]; t[k]) C i [k] := max(c i [k]; t[k]) Verteilte Systeme (AVS), c Kapitza WS / VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 9 iser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm Zeit.fm: 8.. : Beispiel P P P P Algorithmen für Verteilte c Kapitza Systeme (AVS), (SS ) WS / 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 (C) Hans P. Reiser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm e Markierung der kausalen Vergangenheit des Ereignisses e 9 Eigenschaften Erzeugt eine kausale Ordnung: t(e ) < t(e ) E E Definition von < mit t(e ) := (a,..., a n ) und t(e ) := (b,..., b n ): t(e ) < t(e ) ( i : a i b i ) ( i : a i < b i ) Vorteil Exakte Aussage zum kausalen Zusammenhang von Ereignissen mit Hilfe des Zeitstempels möglich Nachteil Hoher Kommunikationsaufwand (Vektor aus N Elementen in jeder Nachricht; skaliert schlecht für großes N!) Synchronisation von physikalischen Uhren Physikalische Zeit basierend auf Atom-Sekunde: TAI Die Sekunde ist das fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids Cs entsprechenden Strahlung [Gültige Definition seit 9, davor über Erdrotation (bis 9) bzw. über Erdumlaufzeit um die Sonne festgelegt.] Genauigkeit von Cs-Uhren: bis ca. (entspricht ca..8ns/tag!) Verbreitung der amtlichen Zeit: Normalfrequenz/Zeitzeichensender Langwelle: z.b. DCF (Mainflingen, D); WWVB (Boulder, US); maximale Genauigkeit bis ca. µs Kurzwelle: z.b. WWV (Colorado), WWVH (Hawaii); maximale Genauigkeit bis ca. ms GPS-Satelliten: maximale Genauigkeit ca..µs c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9

4 Synchronisation von physikalischen Uhren Softwarebasierte Synchronisation Master-/Slave mit Verteilung einer Referenzzeit (broadcast oder poll) Einigungsverfahren Charakterisierungsmöglichkeiten von Algorithmen Monotonie (Zeitsprünge bei Korrekturen?) Synchronisation mit der amtlichen Zeit Robustheit gegen Netzpartitionierung Fehlertoleranz gegen falsch gehende Referenzuhren Referenztreue Erzeugte Netzlast Fehleraussage Konvergenz-Algorithmus CNV Literatur L. Lamport and P. M. Melliar-Smith. Synchronizing clocks in the presence of faults. J. ACM, (): 8, 98. Aufgabe des Algorithmus Vermeidung einer Akkumulation einer immer größer werdenden Abweichung zwischen mehreren Uhren Ablauf Jeder Prozess liest die Uhr jedes anderen Prozesses Er stellt seine eigene Uhr auf den Mittelwert, wobei für Uhren, die mehr als eine festgelegte Schranke δ von der eigenen abweichen, der Wert der eigenen Uhr genommen wird Die gewünschten Eigenschaften (Konvergenz gegen eine gemeinsame Uhrzeit, Tolerierung von fehlerhaften Uhren) werden erfüllt, wenn weniger als ein Drittel der Uhren fehlerhaft ist c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 Konvergenz-Algorithmus CNV Annahmen Benötigt n > m Prozesse, um m fehlerhafte Prozesse zu tolerieren Initial sind alle Prozesse auf in etwa die gleiche Uhrzeit synchronisiert (Fehler kleiner als δ) Die Uhren aller korrekten Prozesse laufen mit in etwa der korrekten Rate Ein korrekter Prozess kann die Uhr eines anderen korrekten Prozess mit (vernachlässigbar) kleinem maximalen Fehler ɛ lesen Ziel Zu jeder Zeit sollen alle korrekten Prozesse in etwa die gleiche Uhrzeit haben (Fehler kleiner als δ) Konvergenz-Algorithmus CNV Plausibilitätsbetrachtung Definitionen p, q seien fehlerfreie Prozesse, r irgendein Prozess C p,q sei die Uhrzeit von q, so wie sie p bekannt ist Es gilt: r fehlerfrei C p,r C q,r r fehlerhaft C p,r C q,r < δ Alle Prozesse p stellen ihre Uhr auf i (C p,i)/n c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9

5 Konvergenz-Algorithmus CNV Das Plausibilitätsbetrachtung Network Time Protocol - NTP Schlechtester Fall: Ausführliche Informationen zu NTP im WWW: (n-m)-mal (C p,i C q,i ) ("Offizielle" NTP-Homepage) m-mal (C p,i C q,i ) < δ (Homepage David Mills) Geschichte Also: neue Differenz zwischen p und q ist (m/n) δ Mit n > m folgt: neue Differenz < δ Entwickelt seit 98 (NTP v, RFC 9) unter Leitung von Vernachlässigt David Mills sind dabei Seit die Zeit 99 fürntp die Ausführung v (teilweise desimmer Algorithmus noch sowie in Verwendung) Fehler durch nicht gleichzeitiges Ablesen der Uhren Aktuelle Version NTP v, seit 99 Aktuelle Forschung von David Mills (University of Delaware): Interplanetare Zeitsynchronisation für IPIN (Interplanetary Internet, NASA/DARPA-Projekt) Ausführliche Informationen zu NTP (Offizielle NTP-Homepage) Eigenschaften von NTP (Homepage David Mills) Geschichte Zweck: Synchronisierung von Rechneruhren im bestehenden Internet Entwickelt seit 98 (NTPv, RFC 9) unter Leitung von D. Mills Seit 99 NTPv (teilweise immer noch in Verwendung) Derzeit Aktuelle weit über Version. NTPv, NTP-Knoten seit 99 weltweit Eigenschaften aktive öffentliche von NTP Stratum - Knoten (Stand Okt ) 8 Zweck: aktive Synchronisierung öffentliche Stratum von - Rechneruhren Knoten im bestehenden Internet Derzeit weit über. NTP-Knoten weltweit Erreichbare Genauigkeiten von ca.s in WANs, aktive öffentliche Stratum - Knoten (Stand Okt. ) < ms in LANs 8 aktive öffentliche Stratum - Knoten NTP-Dämon Erreichbare auf Genauigkeiten fast allen Rechnerplattformen von ca. ms in WANs; verfügbar, < ms in LANs von PCs NTP-Dämon bis Crays; auf Unix, fast Windows, allen Rechnerplattformen VMS, eingebettete verfügbar, von PCs bis Systeme Crays; Unix, Windows, OS X, eingebettete Systeme Fehlertolerant Fehlertolerant Zeit.fm:.. 8: c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 Algorithmen für Verteilte Systeme (AVS), WS / 9 (C) Hans P. Reiser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm Zeit.fm:.. 8: c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation Algorithmen für Verteilte Systeme (AVS), WS / 9 8 (C) Hans P. Reiser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm Das Network Time Protocol - NTP Das Network Das Network Time Time Protocol Protocol - NTP NTP Zeit.fm:.. 8: Grundlegender Überblick Primäre Server (Stratum ), über Funk oder Standleitungen amtliche Primäre Server (Stratum ), über Funk oder Standleitungen Zeitstandards an amtliche angebunden Zeitstandards angebunden Synchronisation weiterer Knoten nach primären Servern über ein selbstorganisierendes, Synchronisation weiterer hierarchisches Knoten nach Netz primären Servern über ein selbstorganisierendes, hierarchisches Netz Verschiedene Betriebsarten (Master/Slave, symmetrische Synchronisation, Verschiedene Betriebsarten Multicast, jeweils (Master/Slave, mit/ohne Authentisierung) symmetrische Zuverlässigkeit Synchronisation, durchmulticast, redundante jeweils Server mit/ohne und Netzpfade Authentisierung) Optimierte Zuverlässigkeit Algorithmen, durch redundante um Fehler durch Server Jitter, und wechselnde Netzpfade Referenzuhren und fehlerhafte Server zu reduzieren Optimierte Algorithmen, um Fehler durch Jitter, wechselnde Lokale Uhren werden in Zeit und Frequenz durch einen adaptiven Referenzuhren und fehlerhafte Server zu reduzieren Algorithmus geregelt Lokale Uhren werden in Zeit und Frequenz durch einen adaptiven Algorithmus geregelt. Algorithmen für Verteilte Systeme (AVS), WS / (C) Hans P. Reiser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm Zeit.fm:.. 8: Stratum: Stratum: : primärer Zeitgeber : primärer Zeitgeber i > : synchronisiert mit Zeitgeber des Stratums i i >: synchronisiert mit Zeitgeber des Stratums i- Stratum Stratum kann dynamisch kann dynamisch wechseln: wechseln: Algorithmen für Verteilte Systeme (AVS), WS / (C) Hans P. Reiser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm Ausfall der Verbindung zwischen P und P Stratum geändert! c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 9 c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9

6 Zeit.fm:.. 8: aus den acht letzten Offset-Messwerten aus Das Die Network Auswahlalgorithmen Network Time Time Protocol Protocol versuchen NTP- NTP zunächst richtiggehende Uhren ( truechimers ) zu erkennen und falsche Uhren Architektur-Überblick Architektur-Überblick ( falsetickers ) auszufiltern, und wählen dann möglichst genaue Referenzuhren aus Der Kombinationsalgorithmus berechnet einen gewichteten den am vertrauenswürdigsten erscheinenden Referenzknoten aus) Loop Filter und VFO bilden zusammen die geregelte lokale Uhr. Die Peer Filter Regelung ist so entworfen, dass Jitter und Drift bei der Regelung Peer Filter Steuerung der Mittelwert Peer Filter der Offset-Werte Auswahl- (frühere NTP-Versionen lokalen Uhr wählen einfach Algorithmen Algorithmus Kombinierungs- Peer Filter Loop- Filter Zeitstempel VFO minimiert werden NTP- Nachrichten Algorithmen für Verteilte Systeme (AVS), WS / (C) Hans P. Reiser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 Algorithmen für Verteilte Systeme (AVS), WS / (C) Hans P. Reiser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm Zeit.fm:.. 8: Das Network Das Network Time Protocol Time NTP Protocol - NTP Architektur-Überblick (Fortsetzung...) Mehrere Referenzserver ( Peer ) für Redundanz und Fehlerstreuung Mehrere Referenzserver ( Peer ) für Redundanz und Peer-Filter wählen pro Referenzserver den jeweils besten Wert aus den acht letzten Offset-Messwerten Fehlerstreuung aus Peer-Filter wählen pro Referenzserver den jeweils besten Die Auswahlalgorithmen versuchen zunächst richtig gehende Uhren aus den acht letzten Offset-Messwerten aus ( truechimers ) zu erkennen und falsche Uhren ( falsetickers ) herauszufiltern, unddie wählen Auswahlalgorithmen dann möglichst genaue versuchen Referenzuhren zunächst aus richtiggehen Uhren ( truechimers ) zu erkennen und falsche Uhren Der Kombinationsalgorithmus berechnet einen gewichteten Mittelwert ( falsetickers ) auszufiltern, und wählen dann möglichst ge der Offset-Werte (frühere NTP-Versionen wählen einfach den am vertrauenswürdigsten Referenzuhren erscheinenden aus Referenzknoten aus) Der Kombinationsalgorithmus berechnet einen gewichteten Loop Filter und VFO (Variable Frequency Oscillator) bilden zusammen Mittelwert der Offset-Werte (frühere NTP-Versionen wählen die geregelte lokale Uhr. Die Regelung ist so entworfen, dass Jitter und Drift bei der Regelung den minimiert am vertrauenswürdigsten werden erscheinenden Referenzkno Loop Filter und VFO bilden zusammen die geregelte lokale U Regelung ist so entworfen, dass Jitter und Drift bei der Reg minimiert werden c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 Algorithmen für Verteilte Systeme (AVS), WS / (C) Hans P. Reiser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm 8: Offset-Messung Offset-Messung Es werden die letzten 8 Messungen gespeichert; Es werden die letzten 8 Messungen gespeichert; NTP-Prozesse Index i=: neueste Index i = : neueste Messung T T P Peer Filter P Peer Peer Filter Filter θ T Peer-Prozesse T System-Prozess Reine Nachrichtenlaufzeit: δ = (T T ) (T T ) Peer-Prozesse: Unabhängig in periodischen Abständen; Geschätztes Offset: θ = (T Periode dynamisch durch + T )/ (T System-Prozess + T )/ und durch entfernte Exakter Wert, falls Laufzeiten in beide Richtungen gleich sind Server bestimmt Maximaler Fehler bei unsymmetrischen Laufzeiten: δ/ System-Prozess: Periodisch, Abstände dynamisch aus Phasen- Jitter und Stabilität der lokalen Uhr bestimmt Uhren-Prozess: Periodisch in s-intervallen (Regelung VFO-Phase und -Frequenz) Auswahl- Algorithmen Kombinierungs- Algorithmus Loop- Filter Uhren- Prozess VFO Reine Nachrichtenlaufzeit: δ = (T -T )-(T -T ) Geschätztes Offset: θ = (T +T )/ - (T +T )/ Exakter Wert, falls Laufzeiten in beide Richtungen gleich sind Maximaler Fehler bei unsymmetrischen Laufzeiten: δ/ c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 8: Peer-Filter-Algorithmus Getrennte Ausführung pro Peer Offset-Messung Bei jeder Messung ermittelte Werte: Offset θ, Laufzeit Es δwerden die letzten 8 Messungen gespeichert; Index i=: neueste Messung Abschätzung des Messfehlers: ɛ = Lesegenauigkeit + MAXDRIFT (T T ) P T T Eingetragene Messwerte werden in einen Puffer eingetragen θ Speicherung der letzten 8 Messwerte Aktualisierung der Fehlerabschätzung ɛ bei jeder neuen Messung um den P möglichen Fehler durch Alterung (Uhrendrift) T T i =... : (δ i, θ i, ɛ i ) = (δ i, θ i, ɛ i + MAXDRIFT verstrichene Zeit) i = : (δ, θ, ɛreine ) = neuer Nachrichtenlaufzeit: Messwert δ = (T -T )-(T -T ) Weitere Verarbeitung Geschätztes der Messwerte Offset: und θ = Ermittlung (T +T )/ eines - (T +T )/ Korrektheitsintervalls für den Peer Exakter Wert, falls Laufzeiten in beide Richtungen gleic Maximaler Fehler bei unsymmetrischen Laufzeiten: δ/ c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9

7 IFT araus: Auswahl-Algorithmus Zeit.fm:.. 8: Auswahl-Algorithmus B A C D Trennung von truechimers und falsetickers Trennung von truechimers und falsetickers DTS (Digital Time Service, Vorgänger-Algorithmus, einfach): DTS (Digital Time Ermittle Service, Durchschnitt Vorgänger-Algorithmus, mit den meisten einfacher): überlappenden Ermittle Durchschnitt Korrektheitsintervallen mit den meisten überlappenden Korrektheitsintervallen. Mittelpunkt Mittelpunkt des Intervalls des Intervalls wird als Offset wird als zur Offset Uhrenkorrektur zur Uhrenkorrektur verwendet. Ziel bei NTP: Auswahl des Intervalls so, dass die Mittelpunkte der Ziel bei NTP: Auswahl des Intervalls so, dass die Mittelpunkte der Intervalle der als korrekt betrachteten Knoten im Intervall liegen Intervalle der als korrekt betrachteten Knoten im Intervall liegen Algorithmen für Verteilte Systeme (AVS), WS / (C) Hans P. Reiser, Franz J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Universität Ulm Kombinierungsalgorithmus Weiteres Aussortieren vergleichsweise schlechter Referenzen, bevorzugte Selektion von Referenzen mit kleinem Stratum Zusammenstellung einer nach Qualität sortierten Liste von Referenzen (beste Referenz steht vorne) Die übrig bleibenden Knoten werden zur Synchronisation verwendet Einfache Variante: Falls der bisherige Referenzknoten sich in der Liste befindet, wird dieser weiterhin zur Synchronisation verwendet; ansonsten wird der Knoten am Anfang der Liste zum neuen Synchronisationsknoten Komplexe Variante (NTPv): Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der Offsets aus allen Knoten Das so ermittelte Offset wird an die Uhrenregelung (Clock disciplin algorithm) weitergegeben n tiv zu den nze von c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 Kombinierungsalgorithmus Die übrigbleibenden Knoten werden zur Synchronisation verwendet Zusammenfassung Einfache Variante: Falls der bisherige Referenzknoten sich in der Liste verwendet, wird dieser weiterhin zur Synchronisation verwendet; ansonsten wird der Knoten am Anfang der Liste zum Zeit in verteilten Systemen neuen ist Synchronisationsknoten ein zentrale Herausforderung Komplexe Variante (NTPv): Berechnung eines gewichteten Wenn Aussagen zur kausalen Mittelwerts Ordnung der Offsets von aus Ereignissen allen Knoten benötigt werden, bietet sich der Das Einsatz so ermittelte vonoffset logischen wird an Uhren die Uhrenregelung an (Clock disciplin algorithm) weitergegeben nach Lamport, erweiterbar zu einer totalen Ordnung auf alle Ereignisse, die kausale Beziehungen respektiert Vektoruhren zur exakten Erfassung von kausalen Beziehungen c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9 Zeit.fm:.. 8: Das Network Time Protocol (NTP) bietet die Möglichkeit, lokale Algorithmen für Verteilte Systeme (AVS), WS / Uhren mit für viele (C) Hans Zwecke P. Reiser, Franz ausreichender J. Hauck, Abteilung Verteilte Systeme, Genauigkeit Universität Ulm an die offizielle Zeit zu synchronisieren Hierarchisches Synchronisationsnetz Selbstorganisierend und fehlertolerant c Kapitza VS (SS ) 9 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation 9