机房运维中经常遇到这样的情况:查看安全日志时,防火墙记录的入侵时间和服务器记录的攻击时间对不上,相差了好几秒,攻击路径就理不清了。这种问题的起因,往往不是什么大故障,就是各设备的时间没有统一。GPS对时装置,就是用来解决这个问题的专用设备。需要说明的是,产品非民用,它部署在数据中心、通信机房、电力监控室、交通调度中心等专业场所,为网络内所有设备提供统一的时间校准服务。
GPS对时装置的工作流程很直接。主机安装在机柜里,通过馈线连到室外的接收天线上。天线收到GPS卫星发来的时间信号后,主机解码出标准时间,再通过NTP协议向局域网内的终端设备分发。服务器、交换机、工控机、录像机这些设备,只要把NTP地址指向这台对时装置,就会定期自动校准自己的时钟,整个过程不需要人工参与。
硬件方面,这类装置普遍采用1U机架式结构,方便装入标准机柜。前面板带有显示屏或指示灯,能实时看到卫星锁了几颗、同步状态正不正常。背板一般配有多个网口,部分型号还有RS232串口、1PPS脉冲输出和IRIG-B码接口,用来接各种不同类型的老设备或专用设备。电源通常是双路冗余设计,一路坏了自动切到另一路,设备不会停。
安装时最需要注意的是天线位置。天线必须在室外,上面不能有遮挡,要能稳定收到至少四颗卫星的信号。楼顶是常见的安装点,但要避开空调外机、排气管、无线发射塔这些东西。天线和主机之间的馈线越短越好,长了信号会衰减,影响精度。馈线进机房的地方要装防雷器,天线支架也得接地,这是基本的安全措施。
守时能力是一个值得关注的指标。卫星信号偶尔会因为天气、维护等原因中断,这时候设备内部的晶振就要顶上。普通晶振在信号丢了几小时后就会有明显的漂移,恒温晶振能撑更长时间,漂移也小。如果业务对时间连续性要求高,选恒温晶振的型号更稳妥。
GPS对时装置在网络里的角色很简单,就是把统一的时间送到每一台设备手里,让全网在一个时间维度上运行。有了它,日志记录、故障追溯、自动化调度才有了可靠的时间依据。不显眼,但必要。

