مشكلة التزامن

مشكلة تزامن الساعة هي من مشاكل علوم الحاسوب والهندسة، والتي تتعامل مع فكرة اختلاف الساعة الداخليّـة لأجهزة الحاسوب، حتى لوضُبِـطَـت ضبطًا دقيقًا في البداية. تختلف الساعات الحقيقية عن بعضها بمقدار الوقت بسبب الانجراف على مدار الساعة، الناجم عن اختلاف المعدلات التي تقوم فيها الساعات بحساب الوقت.

تحدثُ العديدُ من المشكلات بسبب الاختلافات في التّـوقيت الدّقيق للساعة، وقد حاول الباحثون إيجادَ العديد من الحلول لهذه الـمُـشكلة، ويجري البحث عن أكثرِ الحلول ملاءمةً.

يستخدم بعض المهندسين مصطلح «تزامن الساعة» في الاتصالات التسلسلية ( المستخدمة في خطوط الموبايل)، للحصولِ على زمن واحد عبر مزامنة التردد وجعل الإشارة على نفس النبض والتردد، وبالتالي ستَـتِـمّ مزامنة عملية حساب الزمن.

تمّ تطوير تـقـنـية من أجل تحويلِ الوقت والتّـردد على كامل المسار من الساعة الرئيسيّـة (المخدم) إلى الساعة التابعة (العميل) ضمن شبكة، باستخدام بروتوكول مثل بروتوكول دقّـة الوقتIEEE 1958.

تَـتَـألّف هذه التّـقنية من آليّـة قائمة على مربّعات قليلة متكرّرة لتقدير اختلاف وانحراف الساعة، وعُروة رقمية مُقـفـلة الطّور تعتمد على التركيب المباشر وتوفّر إشارات الوقت والتّردد للاستخدام في الساعة التابعة (ساعة العميل). ويتعلق هذا الاختراع بمزامنة الساعة (الوقت والتردد معًا) على الشبكات، وتحديدًا مزامنة شبكات الاتصالات.

إلى جانب مشكلة عدم صحة الوقت، هناك مشكلة مرتبطة بمدار الساعة التي تنحرف وتزيد من التعقيد في نظام توزيع الزمن على العديد من أجهزة الحاسوب التي سوف تحتاج إلى تحقيق الوقت العالمي نفسه.

على سبيل المثال: قام المبرمجون في برنامج التشغيل «يونيكس»، باستخدام الأوامر لتجميع سطر أوامر جديد أو تعديل سطر الأوامر القديم دون الحاجة إلى إعادة ترجمة التعليمات البرمجية، بحيث يختصرون الوقت والجهد، لأن استخدام الأوامر على أساس الساعة للجهاز يمكن أن يعمل على تحديد المصدر الذي يحتوي الملفات المراد العمل عليها إذ أنها تتواجد على مصادر منفصلة مثل «ملقم الملفات-file server»، ولكنهم وقعوا في مشكلة أنّ الساعات في الأجهزة غير متزامنة ممّا جعل البرنامج لا يعطي النتائج الصحيحة!

الحلول المقترحة حتى الآن كانت غير مجدية، حيث تم استخدام مخدّم خاص بالوقت ووضعت عليه خوارزميات خاصة بالتزامن مثل خوارزمية «كريستيان وبريكلي-Cristian's algorithm and the Berkeley Algorithm)،

وهي مجرّد حلول لمشكلة تزامن الساعة في بيئة مخدم مركزي يقوم على نظام توزيع الزمن على الأجهزة ولكن الأمر ليس بهذه السهولة، إذ تبيّـن أنّ الوقت العالمي غير معروف بسهولة، فكان الحل بالتزامن مع الساعة الأكثر استخدامًا على شبكة الويب وهي بالترتيب:

بروتوكول وقت الشبكة NTP

طابع لامبورت الزمنيLamport timestamps

الساعات المتجهة Vector clocks

وما زالت مشكلة التّـزامن قائمة حتى وقتنا هذا بنسبة قد تصل إلى 10 نانوثانية (في أجهزة نظام تحديد المواقع العالميGPS ) وتنتظر هذه المشكلة مقترحات للحلول الممكنة. فهل لديكم وجهة نظر لحل هذه المعضلة العالمية؟

المصادر :

هنا

هنا

هنا

هنا=...