データセンターにおける正確な時間の重要性

正確な時刻と同期は、分散システムを管理するデータオペレーターの成功において極めて重要な役割を果たします。複数のノード間で正確な時刻同期を確保することで、データオペレーターはデータ整合性の向上、データ処理の効率化、分析の改善、コンプライアンス遵守など、数多くのメリットを実現できます。データセンターインフラストラクチャがマスタークロックと同期されていれば、IT管理者はノード間で一貫したタイムスタンプを確信できます。これにより、イベントとデータ更新が正しい時間的順序で行われることが保証され、競合や不一致が軽減されます。その結果、データセットの整合性を維持し、処理される情報の正確性を信頼できるようになります。

報告

合理化されたデータ処理と分析

タイムスタンプを揃えることで、データオペレーターは様々なソースからのデータを容易に相関・統合し、複雑な分析や計算を簡素化できます。この同期により、効率的なデータ集約、イベントの順序付け、因果関係の確立が可能になります。これにより、貴重な洞察を引き出し、正確なトレンド分析を行い、信頼性が高く整合性のデータに基づき、的確な意思決定を行うことができます。

原子時計と発振器

システムパフォーマンスと効率の向上

同期されたクロックは、分散システムにおける競合やボトルネックを防ぎ、リソース割り当てを最適化します。同期されたタイムスタンプを使用することで、タスクの効率的なスケジュール設定、同時実行の管理、不要な遅延や冗長性の回避が可能になります。これにより、スムーズで合理的なデータフローが確保され、最終的にはシステム全体のパフォーマンスが向上し、リソース利用率が最大化されます。

タイミングと同期

コンプライアンス遵守と監査可能性

同期されたタイムスタンプは、イベントとトランザクションの正確な順序付けを容易にし、規制遵守と内部監査のための監査可能な証跡を提供します。タイミングと同期のソリューションは、法規制および業界標準への準拠を実証します。

利点

将来対応
と拡張性

高度な技術(ルビジウムホールドオーバー)、プロトコル(NTP、PTP)、およびインフラストラクチャは、データオペレーターの進化するニーズをサポートします。分散システムの拡張であれ、新しいテクノロジーの統合であれ、これらのソリューションは、時刻同期の精度を損なうことなくシームレスな拡張を可能にします。これにより、変化する要件に適応し、データ整合性やシステムパフォーマンスを損なうことなく、新興技術を活用できます。

時間が機能しなくなったときの出来事

チェックマーク

データの不整合と整合性の問題

クロックが同期されていないと、タイムスタンプが不一致になり、イベントの順序が乱れ、データ更新が競合してシステムの信頼性が低下します。

チェックマーク

非効率的なデータ複製と回復

ノード間の時間差によりデータのレプリケーションが中断され、データが不完全または古くなり、障害後の回復が妨げられます。

チェックマーク

同時実行性とロックの問題

同期が不十分だと、ノードがイベントの順序を誤って判断し、競合状態、デッドロック、データの損失や破損が発生する可能性があります。

チェックマーク

不正確な出来事の順序と因果関係

正確な時間がないとき、システムは正しいイベント順序を維持するのが困難になり、分散トランザクションとデータの一貫性に影響を及ぼします。

チェックマーク

コンプライアンスと監査可能性の課題

同期されたタイムスタンプがないと、イベントのタイミングを証明することができず、コンプライアンス違反や法的問題が発生するリスクがあります。

データセンター内の時間分布

Safranは、データセンター内でクラス最高の同期技術を提供します。NTPやPTPなどの時刻同期プロトコルを備えた既存のネットワークインフラストラクチャは、White Rabbitプロトコルを時刻配信に使用すれば大幅に改善されます。データセンター内の分散に関しては、このソリューションは、Securesync が提供する高信頼時刻基準を配布することに重点を置いています。時間誤差バジェットへの影響を最小限に抑えるため、SafranのWhite Rabbitデバイスは、サブナノ秒の精度で、任意のポイント、任意のキャビネットにリファレンスタイムを転送します。

エンドユーザーの機器へのタイミング配信は、NTP、PTP、IRIG-B、ToDといった幅広いプロトコルに加え、10MHzや1PPSといった標準的なレガシータイミング信号にも対応しています。White Rabbitは光ファイバーリンクの変化を常に測定・反映するため、リンクやケーブルのキャリブレーションは不要です。トラフィックが急激に変化する環境でも、White Rabbitはパケット遅延変動(PDV)への耐性を備えています。また、冗長リンクと時刻リファレンスを使用することで、包括的で耐障害性に優れたPNTソリューションを実現できます。

White Rabbitはサードパーティ製機器との相互運用性がテスト済みで実証されているため、既存のインフラストラクチャに安全に統合でき、タイミング性能を向上させることができます。キャプチャデバイスはPPS WRディストリビューションを使用できます。NICおよびPTP対応スイッチは、標準のPTPv2を使用してWRデバイスと同期できます。

ユースケース

PPSと同期をキャプチャDev

NICSをPTPで同期する a)

NICS 2つのPTPを同期 b)

オフセット

<1ns

約50ナノ秒

約100ナノ秒

各データセンターサーバーをより正確に同期

データセンター間の時間分布

都市圏における時間分布

メトロエリアでは、データセンターAからデータセンターBへ光ファイバーでクロックリファレンスを送信することで、同一の時刻リファレンスを実現できます。必要なのは、クロックリファレンスが約100~150kmの範囲にあることだけです。これにより、1ホップで到達できるようになります。エンドツーエンドの距離は、中間WRノードを介した光増幅またはタイミング再生によって延長できます。

このソリューションには、SecureSyncとWhite Rabbitネットワークが提供する外部時刻参照が含まれており、この時刻参照は複数のデータセンターに分散されます。サードパーティ製機器との相互運用性は既にテスト済みで、エンドノード(NIC、パケットキャプチャデバイスなど)において良好な結果が得られています。SecureSyncの耐障害性と、WRデバイスに統合されたフェイルオーバーメカニズムおよびホールドオーバー機能を組み合わせることで、マルチソース時刻参照シナリオに対応し、完全な耐障害性を備えたPNTソリューションを実現します。

専用ファイバー経由のWR

専用ファイバーを使用することで、設置と初期運用が大幅に簡素化されます。PTPに比べて優れた利点を持つWhite Rabbitは、非対称性の自動かつ動的な補正をユーザーに提供します。これにより、リンクのキャリブレーションが不要になり、設置が大幅に容易になります。この方式により、データセンターは容易にサブナノ秒の同期を実現できます。その後、ユーザーはデータセンター全体にタイミングを分配したり、3つ目のデータセンターに拡張したりすることができます。

共有ファイバー経由のWR

DWDMシステムで共有ファイバーを使用することは、はるかに費用対効果の高いソリューションです。唯一の欠点は、光路上の要素が異なるインフラストラクチャ間で変化する可能性があるため、自動非対称補正が不可能なことです。これにより、タイミングスレーブに未知のオフセットが発生し、これを補正する必要があります。このハンディキャップは、キャリブレーション手法を用いることで克服できます。実現可能性に応じて様々な手法があり、GNSSを利用した同期システムまたはスタンドアロン同期システムなどがあります。適切なキャリブレーションを実施すれば、White Rabbitの高い精度と安定性により、このようなシナリオでもサブナノ秒の精度が保証されます。

お問い合わせ

Safran データ センターの時刻同期ソリューションの詳細をご覧ください。

ケーススタディ

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