スマートフォン、ノートパソコン、ネットワークサーバーなど、私たちのデバイスがどれほど時間に左右されているか、ほとんどの人は気づいていないでしょう。これまで、時間管理は難解な作業であり、限られた数のハードウェアメーカーによって行われてきました。これらのデバイスはそれぞれの目的を果たしていましたが、Facebookのエンジニア数名は、もっと良い方法があるはずだと考えました。そこで彼らは、PCI Express (PCIe) カードに収まる、より正確な時間管理デバイスを開発し、オープンソースプロジェクトとしてOpen Compute Projectに提供しました。
Facebookのプロダクションエンジニア、オレグ・オブリューホフ氏によると、基本的なレベルでは、各デバイスが同じ時刻を報告していることを確認するために、この時刻管理サーバーにpingを送信するだけだという。「今日では、ほぼすべての電子機器がNTP（ネットワーク時刻同期プロトコル）を使用しています。これは、携帯電話、腕時計、ノートパソコンなど、あらゆるデバイスに搭載されています。そして、それらはすべてこれらのNTPサーバーに接続し、『何時ですか？』と尋ねるだけで、NTPサーバーが時刻を提供します」と彼は説明した。
Facebookが新しい方法を開発する前は、時刻を確認する方法は基本的に2つしかありませんでした。開発者であれば、おそらくFacebook.comのようなツールを使って時刻を確認していたでしょう。しかし、Facebookのような大規模に事業を展開する企業では、インターネット接続がなくても動作する仕組みが必要でした。データセンターを運営する企業は、Stratum Oneと呼ばれるハードウェアデバイスを使用しています。これはデータセンター内に設置された大きな箱で、時刻管理以外の役割はありません。
これらの時計ボックスは、数社によって長年かけて開発されてきたため、堅牢で動作も安定していましたが、新機能の追加は困難でした。さらに、Facebookのような企業は、独自仕様のため、これらのボックスをコントロールすることができませんでした。オブリューホフ氏と、同僚の研究科学者であるアフマド・ビャゴウィ氏は、市販の部品を使ってPCIeカードを作製し、空きスロットのあるPCに差し込めるようにすることで、これらのデバイスを作成する方法を模索し、この問題に取り組み始めました。
彼らは文字通りiPadで最初の設計図を描き、そのビジョンをプロトタイプに落とし込み始めました。時刻計器は、GNSS受信機と高安定発振器と呼ばれるいくつかの主要部品に依存しています。このプロジェクトを紹介するブログ記事で、オブリューホフ氏とビャゴウィ氏はこれら2つの部品の役割について説明しています。
「すべては、時刻（ToD）と1秒あたり1パルス（PPS）を提供するGNSS受信機から始まります。この受信機が高安定発振器（例えば、原子時計や恒温槽付き水晶発振器）と連携することで、ナノ秒単位の精度で時刻を提供できるようになります。この時刻は、市販のネットワークカードを介してネットワーク全体に配信されます」と、2人のエンジニアは記しています。
このように説明すると、とても基本的なことのように聞こえますが、実際には非常に複雑です。おそらくだからこそ、これまで誰もこの方法で問題に取り組もうとは考えず、既存の時間測定方法で十分だと単純に受け入れていたのでしょう。しかし、この2人のFacebookエンジニアは、これらのアプローチの限界に苛立ち、自分たちでもっと良いものを作ることを決意しました。
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「その多くはフラストレーションから生まれました。市場に存在するものすべてに不満を抱いており、様々なものを維持し、状況を監視するために、セキュリティ機能のような特定の機能が必要でした。そして、これらの新機能については常にベンダーに依頼する必要があり、リクエストのたびに6ヶ月から1年ほどかかり、（まさに私たちが望んでいたものとは）必ずしも一致せず、常に変更を加える必要がありました。そのため、基本的にゼロから開発する必要がありました」とオブリューホフ氏は語った。
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PCIeカードに計時装置を搭載することを可能にした要因の一つは、原子時計／発振器の小型化の進歩でした。当時の技術の限界と、当時の技術力の限界を照らし合わせると、彼らは、この課題に全力を尽くせば、自分たちで実現できると気づいたのです。
設計がまとまってくると、エンジニアたちは基本設計をベースに、ニーズに合った部品を自由に組み込めるように柔軟性を持たせることにしました。要件によっては、非常に高度な高価な部品が必要になる場合もありますが、はるかに安価な部品で済む場合もあります。
彼らは早い段階で設計プロセスをオープンソース化し、Open Compute Projectを巻き込むことで、他の企業やエンジニアが設計に貢献できるようにしました。「実は最初からオープンソースにするつもりでした。その理由は、コミュニティのサポートが必要だったからです。社内プロジェクトとして完結させ、私自身や企業が興味を失えば（プロジェクトが）消えてしまうようなことはしたくありませんでした。何が起ころうとも、このプロジェクトは継続していきたかったのです」とオブリューホフ氏は語ります。
現在、このプロジェクトには 12 社のベンダーが関与しており、これらのエンジニアが設計したカードや Orolia からの商用提供など、多数のカードが存在しますが、目標は設計を継続的に改善することであり、オープンソースにすることで、関与する企業やエンジニアのコミュニティが設計の改善を継続します。
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ロン・ミラーは、TechCrunch の企業記者でした。
以前はEContent Magazineの寄稿編集者として長年活躍していました。CITEworld、DaniWeb、TechTarget、Internet Evolution、FierceContentManagementなどで定期的に記事を執筆していました。
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ロンは以前、Intronisの企業ブロガーとしてIT関連の記事を毎週1回執筆していました。Ness、Novell、IBM Mid-market Blogger Programなど、様々な企業ブログに寄稿しています。
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