数据中心向各个位置传输信息的速度和一致性令人惊叹。数据中心的服务器每秒相互通信数百万次，处理必须精确计时的关键事务。计算机有内部时钟来跟踪时间，但这些时钟彼此之间不断漂移。如果没有建立机制来持续同步内部时钟，则由于这些差异而导致数据损坏或丢失的可能性会增加。
同步计时的重要性在数据中心一直很普遍，但现在人们的担忧是，计算环境比以往任何时候都更加分散、互联和复杂。此外，云使用量的增加意味着需要建立更多的数据中心来支持它。这种需求导致更多设施位于连接环境具有挑战性的偏远地区。为了应对这些变化，数据中心运营商需要考虑如何提高计时同步弹性并确保数据完整性。
什么是数据中心计时？它是如何工作的？
网络时间协议(NTP)和精确时间协议(PTP)是两种基于网络的标准，旨在帮助更新和同步计算机内部时钟与我们的全球计时标准协调世界时(UTC)。
然而，这些计时标准依赖于基于数据包的随机路由互联网连接来与时间服务器进行通信。它们还容易受到以太网传输中常见的网络抖动问题的影响。
网络时间标准通常令人满意，但对于现代计算环境中越来越普遍的高速通信来说，更高的精度往往是必要的。除了刚才提到的网络传输的NTP和PTP之外，在数据中心提供精确计时的其他方法包括GNSS接收器和超稳定时钟。它们各有利弊，但一般来说，GNSS被认为是准确性和成本意识可扩展性的最佳组合。
全球导航卫星系统(GNSS)是指一组卫星，它们从太空发出信号，将时间数据传输到GNSS接收器。全球定位系统(GPS)就是GNSS的一个例子。它以高精度原子钟为基础，这些系统中的每个卫星都会同时发送精确的时间信号。这些信号用于对接收器的位置进行三角测量。
与NTP相比，GNSS提供的计时信息具有多项优势，包括可以在任何有清晰天空视野的地方使用，并且不依赖互联网连接来接收计时数据。GNSS的最大障碍是需要清晰的天空视野，而数据中心建在山区附近的偏远地区使这一障碍更加严重，但光纤技术可以帮助克服这一障碍。
光纤如何解决日益严重的时间同步问题？
GNSS通过1.1GHz至1.6GHz之间的射频(RF)与数据中心通信。在大多数数据中心，定时分配系统使用同轴电缆将数据从天线传输到其服务器。当数据中心天线与GNSS接收器之间的距离超过30-50米时，信号会衰减到无法使用的水平。
利用光纤电缆可以提高通信的弹性，因为它的衰减比同轴电缆低几个数量级。这使得光纤射频(RFoF)网络更加高效，并且可以从少数天线站点向整个数据中心提供GPS计时。
例如，标准RFoF架构可以通过单个天线向500多个端点提供可用的GPS计时信号。这提供了并行计时信号，可用于增强和补充来自互联网的NTP和PTP计时信号。一旦RF信号转换为光信号，就可以通过光纤分路器被动地分路，以传送到多个接收器。
确保GPS定时分发解决方案正确的第二个要素是部署双冗余。数据中心可以安装额外的备份，以便在发生故障时接收信号，而不是部署带有RF开关的单个光接收器。
这种完全冗余的GPS-over-fiber架构提供了无缝、可靠且面向未来的模拟GPS计时集成。它还消除了系统中的任何单点故障，以确保即使发生硬件故障，计时标准仍可正常运行。
更进一步说，还可以利用所有数据中心的网络管理系统从单个远程位置实时监控所有GPS计时解决方案。
随着世界越来越依赖计算机和数据中心之间精确定时的交易交换，人们越来越关注定时同步的可靠性和可靠性。它对于维护数据中心的可靠性、安全性和性能至关重要，尤其是在当今日益复杂和互联的计算环境中。
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