數(shù)據(jù)中心向各個位置傳輸信息的速度和一致性令人驚嘆。數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器每秒相互通信數(shù)百萬次，處理必須精確計時的關(guān)鍵事務(wù)。計算機(jī)有內(nèi)部時鐘來跟蹤時間，但這些時鐘彼此之間不斷漂移。如果沒有建立機(jī)制來持續(xù)同步內(nèi)部時鐘，則由于這些差異而導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞或丟失的可能性會增加。

同步計時的重要性在數(shù)據(jù)中心一直很普遍，但現(xiàn)在人們的擔(dān)憂是，計算環(huán)境比以往任何時候都更加分散、互聯(lián)和復(fù)雜。此外，云使用量的增加意味著需要建立更多的數(shù)據(jù)中心來支持它。這種需求導(dǎo)致更多設(shè)施位于連接環(huán)境具有挑戰(zhàn)性的偏遠(yuǎn)地區(qū)。為了應(yīng)對這些變化，數(shù)據(jù)中心運營商需要考慮如何提高計時同步彈性并確保數(shù)據(jù)完整性。

什么是數(shù)據(jù)中心計時？它是如何工作的？

網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(NTP)和精確時間協(xié)議(PTP)是兩種基于網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，旨在幫助更新和同步計算機(jī)內(nèi)部時鐘與我們的全球計時標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)世界時(UTC)。

然而，這些計時標(biāo)準(zhǔn)依賴于基于數(shù)據(jù)包的隨機(jī)路由互聯(lián)網(wǎng)連接來與時間服務(wù)器進(jìn)行通信。它們還容易受到以太網(wǎng)傳輸中常見的網(wǎng)絡(luò)抖動問題的影響。

網(wǎng)絡(luò)時間標(biāo)準(zhǔn)通常令人滿意，但對于現(xiàn)代計算環(huán)境中越來越普遍的高速通信來說，更高的精度往往是必要的。除了剛才提到的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腘TP和PTP之外，在數(shù)據(jù)中心提供精確計時的其他方法包括GNSS接收器和超穩(wěn)定時鐘。它們各有利弊，但一般來說，GNSS被認(rèn)為是準(zhǔn)確性和成本意識可擴(kuò)展性的最佳組合。

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)是指一組衛(wèi)星，它們從太空發(fā)出信號，將時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾NSS接收器。全球定位系統(tǒng)(GPS)就是GNSS的一個例子。它以高精度原子鐘為基礎(chǔ)，這些系統(tǒng)中的每個衛(wèi)星都會同時發(fā)送精確的時間信號。這些信號用于對接收器的位置進(jìn)行三角測量。

與NTP相比，GNSS提供的計時信息具有多項優(yōu)勢，包括可以在任何有清晰天空視野的地方使用，并且不依賴互聯(lián)網(wǎng)連接來接收計時數(shù)據(jù)。GNSS的最大障礙是需要清晰的天空視野，而數(shù)據(jù)中心建在山區(qū)附近的偏遠(yuǎn)地區(qū)使這一障礙更加嚴(yán)重，但光纖技術(shù)可以幫助克服這一障礙。

光纖如何解決日益嚴(yán)重的時間同步問題？

GNSS通過1.1GHz至1.6GHz之間的射頻(RF)與數(shù)據(jù)中心通信。在大多數(shù)數(shù)據(jù)中心，定時分配系統(tǒng)使用同軸電纜將數(shù)據(jù)從天線傳輸?shù)狡浞?wù)器。當(dāng)數(shù)據(jù)中心天線與GNSS接收器之間的距離超過30-50米時，信號會衰減到無法使用的水平。

利用光纖電纜可以提高通信的彈性，因為它的衰減比同軸電纜低幾個數(shù)量級。這使得光纖射頻(RFoF)網(wǎng)絡(luò)更加高效，并且可以從少數(shù)天線站點向整個數(shù)據(jù)中心提供GPS計時。

例如，標(biāo)準(zhǔn)RFoF架構(gòu)可以通過單個天線向500多個端點提供可用的GPS計時信號。這提供了并行計時信號，可用于增強(qiáng)和補充來自互聯(lián)網(wǎng)的NTP和PTP計時信號。一旦RF信號轉(zhuǎn)換為光信號，就可以通過光纖分路器被動地分路，以傳送到多個接收器。

確保GPS定時分發(fā)解決方案正確的第二個要素是部署雙冗余。數(shù)據(jù)中心可以安裝額外的備份，以便在發(fā)生故障時接收信號，而不是部署帶有RF開關(guān)的單個光接收器。

這種完全冗余的GPS-over-fiber架構(gòu)提供了無縫、可靠且面向未來的模擬GPS計時集成。它還消除了系統(tǒng)中的任何單點故障，以確保即使發(fā)生硬件故障，計時標(biāo)準(zhǔn)仍可正常運行。

更進(jìn)一步說，還可以利用所有數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)從單個遠(yuǎn)程位置實時監(jiān)控所有GPS計時解決方案。

隨著世界越來越依賴計算機(jī)和數(shù)據(jù)中心之間精確定時的交易交換，人們越來越關(guān)注定時同步的可靠性和可靠性。它對于維護(hù)數(shù)據(jù)中心的可靠性、安全性和性能至關(guān)重要，尤其是在當(dāng)今日益復(fù)雜和互聯(lián)的計算環(huán)境中。

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