每个 daemon 会从许多 master[29]中收集投票，获得时间参考值，从而减少误差。被选中的 master 中，有些 master 是 GPS master，是从附近的数据中心获得的，剩余的 GPS master 是从远处的数据中心获得的;还有一些是 Armageddon master。Daemon 会使用一个 Marzullo 算法[27]的变种，来探测和拒绝欺骗，并且把本地时钟同步到非撒谎 master 的时间参考值。 为了免受较差的本地时钟的影响，我们会根据组件规范和运行环境确定一个界限，如果机器的本地时钟误差频繁超出这个界限，这个机器就会被驱逐出去。
在同步期间，一个 daemon 会表现出逐渐增加的时间不确定性。ε 是从保守应用的最差 时钟漂移中得到的。ε 也取决于 time master 的不确定性，以及与 time master 之间的通讯延迟。在我们的线上应用环境中，ε 通常是一个关于时间的锯齿形函数。在每个投票间隔中， ε 会在 1 到 7ms 之间变化。因此，在大多数情况下，ε的值是 4ms。Daemon 的投票间隔，在当前是 30 秒，当前使用的时钟漂移比率是 200 微秒/秒，二者一起意味着 0 到 6ms 的锯齿形边界。剩余的 1ms 主要来自到 time master 的通讯延迟。在失败的时候，超过这个锯齿形边界也是有可能的。例如，偶尔的 time master 不确定性，可能会引起整个数据中心范围内的 ε 值的增加。类似的，过载的机器或者网络连接，都会导致 ε 值偶尔地局部增大。
4 并发控制本部分内容描述 TrueTime 如何可以用来保证并发控制的正确性，以及这些属性如何用来实现一些关键特性，比如外部一致性的事务、无锁机制的只读事务、针对历史数据的非阻塞读。这些特性可以保证，在时间戳为 t 的时刻的数据库读操作，一定只能看到在 t 时刻之 前已经提交的事务。
进一步说，把 Spanner 客户端的写操作和 Paxos 看到的写操作这二者进行区分，是非常重要的，我们把 Paxos 看到的写操作称为 Paxos 写操作。例如，两阶段提交会为准备提交阶段生成一个 Paxos 写操作，这时不会有相应的客户端写操作。
4.1 时间戳管理表 2 列出了 Spanner 支持的操作的类型。Spanner 可以支持读写事务、只读事务(预先声明的快照隔离事务)和快照读。独立写操作，会被当成读写事务来执行。非快照独立读操作，会被当成只读事务来执行。二者都是在内部进行 retry，客户端不用进行这种 retry loop。
一个只读事务具备快照隔离的性能优势[6]。一个只读事务必须事先被声明不会包含任何写操作，它并不是一个简单的不包含写操作的读写事务。在一个只读事务中的读操作，在执行时会采用一个系统选择的时间戳，不包含锁机制，因此，后面到达的写操作不会被阻塞。 在一个只读事务中的读操作，可以到任何足够新的副本上去执行(见第 4.1.3 节)。
一个快照读操作，是针对历史数据的读取，执行过程中，不需要锁机制。一个客户端可以为快照读确定一个时间戳，或者提供一个时间范围让 Spanner 来自动选择时间戳。不管是 哪种情况，快照读操作都可以在任何具有足够新的副本上执行。
对于只读事务和快照读而言，一旦已经选定一个时间戳，那么，提交就是不可避免的，除非在那个时间点的数据已经被垃圾回收了。因此，客户端不必在 retry loop 中缓存结果。 当一个服务器失效的时候，客户端就可以使用同样的时间戳和当前的读位置，在另外一个服务器上继续执行读操作。
4.1.1 Paxos 领导者租约Spanner 的 Paxos 实现中使用了时间化的租约，来实现长时间的领导者地位(默认是 10秒)。一个潜在的领导者会发起请求，请求时间化的租约投票，在收到指定数量的投票后，这个领导者就可以确定自己拥有了一个租约。一个副本在成功完成一个写操作后，会隐式地延期自己的租约。对于一个领导者而言，如果它的租约快要到期了，就要显示地请求租约延期。另一个领导者的租约有个时间区间，这个时间区间的起点就是这个领导者获得指定数量的投票那一刻，时间区间的终点就是这个领导者失去指定数量的投票的那一刻(因为有些投 票已经过期了)。Spanner 依赖于下面这些“不连贯性”:对于每个 Paxos 组，每个 Paxos 领 导者的租约时间区间，是和其他领导者的时间区间完全隔离的。附录 A 显示了如何强制实现这些不连贯性。