Rechenzentren
Eine präzise Zeitsynchronisation ist eine entscheidende Voraussetzung für die Systemintegrität und -sicherheit in Rechenzentren. Die Zeitquellen, Hauptuhren und Zeitverteilungsswitches von Safran ermöglichen Ihnen eine Genauigkeit im Subnanosekundenbereich und stellen sicher, dass Ihr Netzwerk mit garantierter Betriebszeit synchron bleibt.
Die Bedeutung präziser Zeit in Rechenzentren
Präzise Zeit und Synchronisation spielen eine entscheidende Rolle für den Erfolg von Datenbetreibern, die verteilte Systeme verwalten. Durch die Gewährleistung einer genauen Zeitabstimmung über mehrere Knoten hinweg können Datenbetreiber eine Vielzahl von Vorteilen nutzen – darunter verbesserte Datenintegrität, optimierte Datenverarbeitung, bessere Analysemöglichkeiten sowie die Einhaltung von Compliance-Vorgaben. Wenn Ihre Rechenzentrumsinfrastruktur mit Hauptuhren synchronisiert ist, können sich IT-Administratoren auf konsistente Zeitstempel über alle Knoten hinweg verlassen. Dies gewährleistet, dass Ereignisse und Datenaktualisierungen in der korrekten zeitlichen Reihenfolge erfolgen, wodurch Konflikte und Unstimmigkeiten vermieden werden. So erhalten Sie die Integrität Ihrer Datensätze und können auf die Genauigkeit der verarbeiteten Informationen vertrauen.
Optimierte Datenverarbeitung und -analyse
Durch die Angleichung von Zeitstempeln können Datenbetreiber Daten aus verschiedenen Quellen problemlos korrelieren und zusammenführen, wodurch komplexe Analytik und Berechnungen vereinfacht werden. Diese Synchronisation ermöglicht eine effiziente Datenaggregation, Ereignisfolgebestimmung und die Herstellung von Kausalzusammenhängen. Auf diese Weise können Sie wertvolle Erkenntnisse gewinnen, präzise Trendanalysen durchführen und fundierte Entscheidungen auf der Grundlage zuverlässiger und kohärenter Daten treffen.
Verbesserte Systemleistung und -effizienz
Synchronisierte Uhren ermöglichen eine optimierte Ressourcenzuweisung und verhindern Konflikte sowie Engpässe in verteilten Systemen. Planen Sie Aufgaben effizient, verwalten Sie Gleichzeitigkeit und vermeiden Sie unnötige Verzögerungen oder Redundanzen mithilfe synchronisierter Zeitstempel. Dies gewährleistet reibungslose und optimierte Datenflüsse, steigert letztlich die Gesamtsystemleistung und maximiert die Ressourcenauslastung.
Compliance-Einhaltung und Prüffähigkeit (Auditierbarkeit)
Synchronisierte Zeitstempel ermöglichen die präzise Sequenzierung von Ereignissen und Transaktionen und schaffen eine überprüfbare Spur für die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften sowie für interne Prüfungen. Zeit- und Synchronisationslösungen belegen die Konformität mit rechtlichen und branchenspezifischen Standards.
Zukunftssicherheit und Skalierbarkeit
Fortschrittliche Technologien, Protokolle (NTP, PTP) sowie eine moderne Infrastruktur unterstützen die sich ständig weiterentwickelnden Anforderungen von Datenbetreibern. Ob beim Hochskalieren verteilter Systeme oder bei der Integration neuer Technologien – diese Lösungen ermöglichen eine nahtlose Erweiterung, ohne die Genauigkeit der Zeitsynchronisation zu beeinträchtigen. So können Sie sich an veränderte Anforderungen anpassen und neue Technologien nutzen, ohne Kompromisse bei der Datenintegrität oder der Systemleistung einzugehen.
Was passiert, wenn die Zeit versagt
Dateninkonsistenz und Integritätsprobleme
Nicht synchronisierte Uhren verursachen inkonsistente Zeitstempel und Ereignisse in falscher Reihenfolge, was zu widersprüchlichen Datenaktualisierungen und reduzierter Systemzuverlässigkeit führt.
Ineffiziente Datenreplikation und -wiederherstellung
Zeitliche Abweichungen zwischen den Knoten stören die Datenreplikation, was zu unvollständigen oder veralteten Daten und einer beeinträchtigten Wiederherstellung nach Ausfällen führt.
Nebenläufigkeits- und Sperrprobleme
Eine schlechte Synchronisation führt dazu, dass Knoten die Reihenfolge von Ereignissen falsch einschätzen, was Wettlaufsituationen (Race Conditions), Deadlocks sowie potenziellen Datenverlust oder Datenverfälschung zur Folge hat.
Ungenaue Ereignisreihenfolge und kausale Zusammenhänge
Ohne präzise Zeit fällt es Systemen schwer, die korrekte Reihenfolge von Ereignissen beizubehalten, was sich auf verteilte Transaktionen und die Datenkonsistenz auswirkt.
Compliance- und Prüfbarkeitsherausforderungen (Auditierbarkeit)
Das Fehlen synchronisierter Zeitstempel beeinträchtigt die Fähigkeit, den zeitlichen Ablauf von Ereignissen nachzuweisen, was das Risiko von Nichteinhaltung (Non-Compliance) und rechtlichen Problemen birgt.
Zeitverteilung innerhalb des Rechenzentrums
Safran bietet erstklassige Synchronisationstechnologie in Rechenzentren. Die vorhandenen Netzwerkinfrastrukturen, die Zeitsynchronisationsprotokolle wie NTP und PTP nutzen, werden durch den Einsatz des White-Rabbit-Protokolls für die Zeitverteilung erheblich verbessert. Für die Verteilung innerhalb des Rechenzentrums konzentriert sich die Lösung darauf, die resiliente Zeitreferenz der Securesync zu verteilen. Um die Auswirkungen auf das Zeitfehlerbudget zu minimieren, übertragen die White-Rabbit-Geräte von Safran die Referenzzeit an jeden beliebigen Punkt und in jedes Schrank-System (jedes Rack) mit einer Genauigkeit im Subnanosekundenbereich.
Die Bereitstellung von Zeitinformationen für die Endgeräte der Anwender erfolgt über eine breite Palette verfügbarer Protokolle (NTP, PTP, IRIG-B, ToD) sowie über standardmäßige, etablierte Zeitsignale wie 10 MHz und 1 PPS. Eine Link- oder Kabelkalibrierung ist nicht erforderlich, da White Rabbit die Veränderungen in der Glasfaserstrecke kontinuierlich misst und berücksichtigt. White Rabbit ist resistent gegenüber Paketlaufzeitschwankungen (Packet Delay Variation, PDV) in Umgebungen mit abrupten Verkehrsänderungen. Darüber hinaus ermöglicht es Anwendern die Arbeit mit redundanten Strecken (Links) und Zeitreferenzen, um eine vollständige, resiliente PNT-Lösung (Positionierung, Navigation, Zeit) bereitzustellen.
Da White Rabbit eine getestete und nachgewiesene Interoperabilität mit Drittanbietergeräten aufweist, kann es sicher in Ihre bestehende Infrastruktur integriert werden und deren Zeitgenauigkeit verbessern. Erfassungsgeräte können die PPS-WR-Verteilung nutzen. NICs und PTP-fähige Switches können sich mithilfe des Standardprotokolls PTPv2 mit WR-Geräten synchronisieren.
Anwendungsfall
Synchronisation von Erfassungsgeräten mit PPS
Synchronisation von NICs mit PTP
Sync NICS two PTP b)
Offset
<1 ns
~50 ns
~100 ns
Synchronisieren Sie jeden Rechenzentrumsserver mit noch höherer Präzision
Zeitverteilung zwischen Rechenzentren
Zeitverteilung in einem Metropolraum
In einem Metropolraum kann die Nutzung derselben Zeitreferenz erreicht werden, indem die Taktreferenz über Glasfaser von Rechenzentrum A an Rechenzentrum B gesendet wird. Die einzige Voraussetzung ist, dass sich die Taktreferenz in einem Bereich von etwa 100–150 km Breite befindet, sodass sie in einem einzigen Hop (einzelnen Sprung) erreicht werden kann. Die End-to-End-Distanz (Punkt-zu-Punkt) kann durch optische Verstärkung oder Zeitregeneration über zwischengeschaltete WR-Knoten (White Rabbit) erweitert werden.
Die Lösung umfasst eine externe Zeitreferenz, bereitgestellt durch SecureSync, sowie das White-Rabbit-Netzwerk, das diese Zeitreferenz auf mehrere Rechenzentren verteilt. Die Interoperabilität mit Drittanbietergeräten wurde bereits erfolgreich an den Endknoten (NICs, Paketerfassungsgeräte usw.) getestet. Die Resilienz von SecureSync in Kombination mit den Failover-Mechanismen und Holdover-Fähigkeiten (Haltegenauigkeit), die in WR-Geräte integriert sind, ermöglicht die Arbeit in Szenarien mit mehreren Zeitreferenzquellen – was zu einer vollständig resilienten PNT-Lösung (Positionierung, Navigation, Zeit) führt.
WR über dedizierte Glasfaser
Die Verwendung dedizierter Glasfaser vereinfacht die Installation und die Inbetriebnahme erheblich. Mit seinen außergewöhnlichen Vorteilen gegenüber PTP ermöglicht White Rabbit den Nutzern eine automatische, dynamische Kompensation der Asymmetrie. Dies macht die Installation viel einfacher, da keine Kalibrierung der Strecken (Links) erforderlich ist. Dieses Schema ermöglicht es Rechenzentren, sich einfach im Subnanosekundenbereich zu synchronisieren. Danach können Nutzer die Zeitverteilung im gesamten Rechenzentrum oder auf ein drittes Rechenzentrum ausdehnen.
WR über Shared Fiber (gemeinsam genutzte Glasfaser)
Die Verwendung von Shared Fiber in DWDM-Systemen ist eine wesentlich kostengünstigere Lösung. Der einzige Nachteil besteht darin, dass eine automatische Asymmetriekompensation nicht möglich ist, da sich die Elemente auf dem optischen Pfad zwischen verschiedenen Infrastrukturen ändern können. Dies führt zu einem unbekannten Offset (Versatz) beim Zeit-Slave, der kompensiert werden muss. Dieses Handicap wird durch den Einsatz von Kalibrierungsmethoden überwunden. Es gibt verschiedene Methoden, abhängig von der Machbarkeit – sie können GNSS-gestützt sein oder in eigenständigen Synchronisationssystemen realisiert werden. Nach entsprechender Kalibrierung gewährleistet die hohe Präzision und Stabilität von White Rabbit auch in dieser Art von Szenario eine Genauigkeit im Subnanosekundenbereich.
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