基于异步网络环境的自适应时钟同步

【摘要】：时钟同步问题是分布式操作系统中的一个经典的问题,是分布式计算中的核心技术之一。随着计算机技术和网络通信技术的迅猛发展,这个问题又被赋予了新的内涵。本研究的目的就是在异步通信网络环境中,采用连续的时间戳通信模型,并利用时钟精度差概念和“领导”选择算法实现系统中各个计算机之间的自适应时钟同步。 设计时钟同步算法将面临着许多困难。首先,由于传输延迟的变化,一台计算机不能使用一个远程的即时时间来同步时钟; 第二,由于漂移速度的影响,即使所有的时钟可以在同一时间启动,它们也不能保持同步。事实上,如果一个时钟每运行1 秒钟,它与实际时间有10-6秒的偏差,则该时钟大约每隔11 天会形成约一秒钟的漂移。另外,时钟的漂移率也随温度和时钟老化的程度不同而改变。随着时间的流逝,两个时钟间的时间差也会发生变化。最后,在时钟同步问题中,最具有挑战的问题就是时钟的容错和自适应问题。 本研究采用了连续的时间戳通信模型来建立时钟运行精度差的统计学模型。这种连续时间间隔的应用比采用即时时间间隔的应用具有更好的精度,因为整个模型是建立在大量的数据采集基础上的,而且