PTP: Meta ersetzt NTP für höhere Präzision
Das altehrwürdige Network Time Protocol (NTP) dient seit fast 40 Jahren dazu, die Uhren auf Rechnern zu synchronisieren. Bei Facebook-Mutterkonzern Meta ist dies nun vorbei, wie das Entwicklungsteam in seinem Blog mitteilt(öffnet im neuen Fenster) . Demnach verwendet Meta in seinen Rechenzentren nun das Precision Time Protocol (PTP).
Zu dem Wechsel schreibt Meta, NTP habe "uns gute Dienste geleistet, aber es stößt an seine Grenzen, da wir daran arbeiten, unsere Produkte und Dienstleistungen zu verbessern und neue einzuführen. PTP bietet ein Maß an Exaktheit und Präzision, das NTP einfach nicht erreichen kann, und es wird die Gefahr von Netzwerkverzögerungen und -fehlern erheblich verringern."
Mit der Exaktheit beschreibt Meta die Zeitmessung im Vergleich zur tatsächlichen Zeit, mit Präzision die Unterschiede zwischen Rechnern bei dieser Zeitmessung. Ziel von PTP ist es dabei, die Latenz bei der Übertragung der Zeitmessung möglich konsistent umzusetzen. Dies geschehe mit Hardware-Zeitstempeln sowie "transparenten Uhren" . Letztere überwachen Zeitunterschiede, die durch Latenzen im Netzwerk entstehen, und finden sich etwa in Switches.
Skalierungsprobleme bei Meta
Im Unterschied zu NTP, das ein global verteiltes System sein kann, um sich untereinander zu synchronisieren, nutzt PTP eine zentrale Instanz als Zeitgeber. Das soll die Synchronisation verbessern und so eine höhere Präzision im Bereich von Nanosekunden ermöglichen.
Bei der Größe des Netzwerks von Meta gerät dieses Konzept aber an seine Grenzen und bekommt Skalierungsprobleme. Gelöst hat das Unternehmen dies mit Hilfe sogenannter Time Appliances, die sowohl über einen Empfänger für Satellitennavigation wie GPS verfügen, sowie auch über eine "miniaturisierte Atomuhr" . Mittels einer speziellen "Zeitkarte" , die per PCIe angebunden wird und auf einem FPGA basiert(öffnet im neuen Fenster) , könne jeder normale Server in eine Time Appliance verwandelt werden, heißt es.
Meta selbst erhofft sich von PTP Verbesserungen für die Echtzeitfähigkeiten des Metaverse. Die Technik habe aber auch schon jetzt positive Auswirkungen, etwa auf den Nachrichtenversand im Messenger. Auch der Lag beim Online-Gaming könnte dadurch deutlich reduziert werden.
Meta hofft, langfristig mithilfe von PTP auch Hardware wie GPUs über mehrere Rechenzentren hinweg synchronisieren zu können. Das könnte beim Skalieren von KI-Anwendungen helfen. Damit derartige Möglichkeiten künftig Realität werden können und Hardwarehersteller PTP unterstützen können, hat Meta sämtliche seiner Arbeiten dazu als Open Source veröffentlicht(öffnet im neuen Fenster) .
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