Netzwerk-Zeit: Facebook synchronisiert Zeit im Bereich von Mikrosekunden

Satelliten, eine Atomuhr und ein riesiges Netzwerk: Facebook hat seinen Zeitdienst umgebaut.

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Der eigene Zeitdienst von Facebook ist auch dank neuer Software präziser.
Der eigene Zeitdienst von Facebook ist auch dank neuer Software präziser. (Bild: Facebook)

Die Entwickler von Facebook beschreiben in einem ausführlichen Blogeintrag, wie sie ihre Infrastruktur zur Zeit-Synchronisation über das eigene Netzwerk umgebaut haben. Üblicherweise wird dafür das Network Time Protokoll (NTP) genutzt, so auch von Facebook. Wie der Anbieter nun schreibt, konnte mit den Umbauarbeiten die Genauigkeit aber von etwa 10 ms auf etwa 100 µs gedrückt werden, also um den Faktor 100. Dazu beigetragen hat vor allem der Wechsel von Ntpd auf die neuere Software Chrony.

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Die Entwickler erklären in ihrem Blogpost zunächst den Aufbau ihrer Infrastruktur, die in verschiedene Schichten gegliedert ist. Dies beginnt bei verschiedenen satellitengestützten Systemen, die eigentlich zur Navigation gedacht sind: also GPS, Glonass oder Galileo. Hinzu kommt eine Atomuhr, die wiederum ihre Zeit mit den Satelliten synchronisiert. Erst dann kommt der erste eigene Serverpool von NTP-Servern, die ihre Zeit von der Atomuhr bekommen. Darauf bauen dann viele weitere Schichten von Zeitservern auf, um das riesige eigene Netzwerk von Facebook zu bedienen.

Das Unternehmen beschreibt darüber hinaus ausführlich die Wahl der Software für seine neue Infrastruktur. Demnach ist dafür der seit Jahrzehnten eingesetzte Unix-Daemon für das NTP (Ntpd) mit der deutlich jüngeren Implementierung Chrony verglichen worden. Ntpd ist derzeit wohl die mit Abstand am häufigsten genutzten Server-Software für NTP.

Von Chrony hat sich Facebook aber eine deutlich bessere Präzision versprochen, was sich letztlich wohl auch bestätigt hat. Für die Vergleichstests setzte Facebook dabei auf Spezialgeräte, die über Satellitenempfänger, eine Atomuhr und Netzwerkschnittstelle verfügen, die auch als NTP-Client genutzt werden können. Verzögerungen, die etwa durch Kabel oder Betriebssysteme verursacht werden könnten, werden so bei den Messungen vermieden.

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Facebook betreibt nun außerdem einen öffentlichen Zeitserver mit verschiedenen Endpunkten. Diese befinden sich in unterschiedlichen Rechenzentren des Unternehmens an verschiedenen Standorten weltweit. Damit soll einerseits die Verfügbarkeit und andererseits natürlich auch die Genauigkeit des Dienstes verbessert werden.

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