很多单位的机房出于安全考虑,内部网络是不允许访问外网的。但时间同步又需要从某个地方拿到标准时间,这就成了一个矛盾——不让上网,时间从哪来?解决的办法是把时间源从互联网搬到天上。GPS网络时间服务器就是干这个的:它在机房里接收GPS卫星发下来的时间信号,然后通过网络给所有设备校时。整个过程不依赖互联网,时间还更准。

GPS网络时间服务器的工作方式分三步。第一步是收星。在机房所在大楼的楼顶或者窗边,安装一个蘑菇头天线,天线要朝向天空,不能有遮挡。天线通过馈线连接到机柜里的服务器主机。主机内部的GPS接收模块搜索天上的GPS卫星信号,只要收到四颗以上卫星的数据,就能解算出标准时间。GPS卫星上带着原子钟,时间精度在纳秒级别,比互联网校时高好几个数量级。第二步是守时。主机内部通常还配有一个高稳晶振,即使短时间收不到卫星信号,也能维持一段时间的高精度走时。第三步是发时。主机通过网口运行NTP服务,局域网里的所有设备只要把NTP服务器地址指向这台设备,就会自动来对时间。

这种服务器的外形通常是1U高度的金属机箱,可以跟交换机、路由器一起上架。前面板有一块小液晶屏,能显示当前时间、收星颗数、锁定状态。背面有天线接口、网口、电源口。一些型号配备了两个独立网口,可以同时给管理网和业务网两个隔离网段分别校时。安装调试完成后,设备会自动搜星自动锁定,之后基本不用管。日常维护就是偶尔看一眼屏幕上的收星颗数,确认信号正常。

跟从互联网校时相比,GPS网络时间服务器有几个不同之处。第一是不依赖外网,断网了照样校时,适合涉密或者隔离网络。第二是精度更高,互联网校时受网络延迟影响,通常有几毫秒到几十毫秒的抖动,而卫星校时稳定在微秒级别。第三是可控,时间源掌握在自己手里,不用去连别人的公共服务器。

哪些场合适合用GPS网络时间服务器?涉密网络和数据敏感的单位是典型用户,他们的机房不能连外网,但又需要统一的时间基准。金融数据中心对时间精度要求高,互联网校时的误差满足不了交易日志的时间戳要求。电力调度中心、通信核心机房、广电播控中心这些关键基础设施,也普遍采用GPS或者北斗卫星作为时间源。

如果你单位的机房目前还在用公共NTP服务器,或者干脆手工校时,可以考虑上一台GPS网络时间服务器。不占互联网出口,精度更高,还更安全。