数据中心中精确时间的重要性
准确的时间与同步在管理分布式系统的数据运营商成功中起着关键作用。通过确保多个节点之间的精确时间对齐,数据运营商可以获得诸多优势,包括增强数据完整性、简化数据处理、提升分析能力以及满足合规要求。当数据中心基础设施与主时钟同步时,IT 管理员可以放心依赖各节点之间一致的时间戳。这确保事件和数据更新按照正确的时间顺序发生,从而减少冲突与不一致。最终,这有助于维护数据集的完整性,并确保所处理信息的准确性。
简化数据处理和分析
通过统一时间戳,数据运营商可以轻松关联并整合来自不同来源的数据,从而简化复杂的分析与计算。这种同步能力使得高效的数据聚合、事件排序以及因果关系分析成为可能。借助这些能力,您可以挖掘有价值的洞察,进行准确的趋势分析,并基于可靠且一致的数据做出明智的决策。
提升系统性能和效率
同步时钟能够实现资源的优化分配,避免分布式系统中的冲突与瓶颈。通过同步时间戳,可以高效调度任务、管理并发,并减少不必要的延迟或冗余。这有助于实现平稳且高效的数据流动,从而整体提升系统性能并最大化资源利用率。
合规性、遵守情况和可审计性
同步时间戳有助于对事件和交易进行准确排序,并提供可审计的记录轨迹,以满足监管合规和内部审计的需求。时间与同步解决方案能够证明其符合相关法律法规及行业标准。
面向未来
以及可扩展性
先进技术(如铷钟守时)、协议(NTP、PTP)以及基础设施共同支持数据运营商不断变化的需求。无论是扩展分布式系统,还是集成新技术,这些解决方案都能在不牺牲时间同步精度的情况下实现无缝扩展。这确保您能够适应不断变化的需求,并利用新兴技术,而不会影响数据完整性或系统性能。
当时间失效时会发生什么
数据不一致和完整性问题
时钟不同步会导致时间戳不一致和事件顺序错乱,从而导致数据更新冲突和系统可靠性降低。
数据复制和恢复效率低下
节点之间的时间间隔会中断数据复制,导致数据不完整或过时,并阻碍故障后的恢复。
并发和锁定问题
同步不良会导致节点错误判断事件顺序,从而导致竞争条件、死锁以及潜在的数据丢失或损坏。
事件顺序和因果关系不准确
如果没有准确的时间,系统就难以保持正确的事件顺序,从而影响分布式事务和数据一致性。
合规性和可审计性挑战
缺乏同步时间戳会妨碍证明事件发生时间,从而导致不合规和法律问题。
数据中心内部时间分布
赛峰集团在数据中心内部提供一流的同步技术。对于已使用 NTP 和 PTP 等时间同步协议的现有网络基础设施,采用 White Rabbit 协议进行时间分发可显著提升性能。在数据中心内部时间分发方面,该方案重点在于分发由 SecureSync 提供的高韧性时间参考。为了将时间误差预算的影响降至最低,赛峰集团的 White Rabbit 设备能够将参考时间传输到任意位置、任意机柜,并实现亚纳秒级精度。
时间向终端用户设备的传递可通过多种协议实现(NTP、PTP、IRIG-B、ToD),同时也支持10 MHz和1 PPS等标准传统时间信号。由于 White Rabbit 会持续测量并补偿光纤链路中的变化,因此无需进行链路或线缆校准。在网络流量发生突变的环境中,White Rabbit 对分组延迟变化(Packet Delay Variation, PDV)具有良好的抗性。此外,它还支持冗余链路和多重时间源,使用户能够构建完整且具备韧性的 PNT(定位、导航与授时)解决方案。

由于 White Rabbit 已经过测试并证明与第三方设备具备互操作性,因此可以安全地集成到您现有的基础设施中,从而提升其时间同步性能。采集设备可以使用 PPS WR 分发信号。网络接口卡(NIC)以及支持 PTP 的交换机可以通过标准 PTPv2 与 White Rabbit 设备进行同步。
使用案例
将捕获开发与 PPS 同步
通过 PTP a)同步 NICS
通过 PTP b)同步 NICS
偏差
<1ns
~50 ns
~100 ns
更精确地同步每个数据中心服务器
数据中心间时间分布
都市区的时间分布
在城域范围内,可以通过光纤将时钟参考从数据中心 A 传输到数据中心 B,从而实现使用同一时间参考。唯一的要求是时钟参考覆盖大约 100–150 公里的范围,以便能够在单跳内到达。
通过使用光放大或在中间 White Rabbit(WR)节点进行时间再生,可以进一步扩展端到端的传输距离。

该解决方案包括由 SecureSync 提供的外部时间参考,以及 White Rabbit 网络,用于在多个数据中心之间分发该时间参考。与第三方设备的互操作性已在终端节点(如 NIC、数据包捕获设备等)上进行了测试,并取得了满意的结果。SecureSync 的高可靠性,结合 WR 设备内置的故障切换机制与守时保持能力,使系统能够支持多时间源参考场景,从而构建出一个具备完整韧性的 PNT(定位、导航与授时)解决方案。
通过专用光纤进行 WR 传输
使用专用光纤可以大幅简化安装与初始部署流程。凭借其相较于 PTP 的显著优势,White Rabbit 能够对链路不对称性进行自动且动态的补偿,从而使安装过程更加简单,无需进行链路校准。该方案使数据中心能够轻松实现亚纳秒级同步,并在此基础上将时间同步扩展至整个数据中心网络,甚至延伸到第三方系统。

WR 通过共享光纤
在 DWDM 系统中使用共享光纤是一种更具成本效益的解决方案,但其唯一的缺点是无法实现自动不对称补偿,因为光路中的器件可能会在不同基础设施之间发生变化,从而在从时钟端产生未知偏移,需要进行补偿。这一问题可通过校准方法解决,具体方法取决于可行性,既可以是 GNSS 辅助系统,也可以是独立的同步系统。在完成适当校准后,White Rabbit 的高精度与高稳定性可确保在此类场景下实现亚纳秒级精度。

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