Conceitos técnicos
O Equinix Precision Time recebe a hora precisa de fontes GNSS e usa protocolos de tempo padrão do setor para distribuir essa hora pela rede.
A origem do tempo de precisão
O Precision Time obtém a hora precisa a partir do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS), incluindo o Sistema de Posicionamento Global (GPS), utilizando receptores GNSS.
Fontes de tempo GNSS e redundância
A infraestrutura de Tempo de Precisão utiliza receptores GNSS redundantes capazes de receber o sinal GPS com precisão para fornecer uma hora exata. Além disso, os receptores GNSS são equipados com relógios atômicos de rubídio para garantir a precisão do tempo caso a conectividade com o sinal GPS seja perdida por qualquer motivo.
O receptor GNSS e as antenas utilizadas na infraestrutura de Tempo de Precisão podem receber sinais de múltiplas constelações GNSS, incluindo GPS L1, GLONASS L1, BeiDou B1, Galileo E1 e QZSS L1. Juntas, essas fontes de tempo proporcionam múltiplos níveis de redundância.
O Servidor de Tempo de Precisão 1 e o Servidor de Tempo 2 recebem cada um a hora de um relógio GPS separado: um proveniente da cadeia de temporização da cidade de Nova Iorque (NY) e o outro da cadeia de temporização do Vale do Silício (SV), garantindo redundância entre fontes de temporização independentes.
Relógios Grandmaster e Precisão de Retenção
Os relógios grandmaster habilitados para GNSS usam osciladores de Rubídio que fornecem precisão de até submicrossegundos quando travados com a fonte GNSS (GPS). Mesmo com uma perda de conectividade com a fonte, o serviço pode manter o nível de precisão de até submicrossegundos.
Se um receptor GNSS que fornece tempo preciso para a infraestrutura de Tempo de Precisão perder a conectividade com as constelações de satélites, o serviço depende de mecanismos de redundância integrados. Quando todas as fontes de sinal GNSS, incluindo GPS e outras constelações, estão indisponíveis, o oscilador de rubídio em cada relógio mestre fornece temporização de reserva. Isso permite que o serviço mantenha uma precisão de tempo de até 1,5 milissegundos em um período de 24 horas.
Servidores de Horário e Locais de Serviço
Em uma determinada localização de serviço de Tempo de Precisão (por exemplo, Vale do Silício ou Nova York), duas fontes de tempo de referência GNSS redundantes fornecem o tempo para todas as instâncias do servidor de tempo. Todos os servidores de tempo na mesma localização de serviço usam a mesma fonte de tempo subjacente, garantindo a entrega de tempo consistente e sincronizada.
Quando duas conexões de serviço são provisionadas para o mesmo local de serviço de Tempo de Precisão, as fontes de tempo de referência GNSS subjacentes são compartilhadas entre ambas as conexões. No entanto, cada conexão de serviço EPT é suportada por sua própria instância isolada de servidor de temporização. Embora a referência GNSS seja comum, o Servidor de Tempo EPT 1 em uma conexão de serviço não é a mesma instância que o Servidor de Tempo EPT 1 na outra. Os servidores de temporização não compartilham tráfego ou processamento e operam independentemente um do outro.
Servidores de tempo são servidores físicos equipados com placas de rede de alto desempenho, onde um par de namespaces é criado a partir de dois servidores diferentes. Um servidor opera como Servidor de Tempo 1 e o outro servidor opera como Servidor de Tempo 2.
Proteção contra interferências GNSS
Os serviços GNSS são suscetíveis a interferências causadas por bloqueios, que ocorrem quando um sinal é transmitido na mesma frequência que os sinais GNSS, anulando-os, e por falsificação, quando um sinal "falso" é transmitido diretamente para uma antena alvo, fazendo com que ela convirja para uma solução incorreta.
A Precision Time protege seus sinais de temporização GNSS utilizando tecnologia de firewall GNSS integrada em seus servidores GNSS. Essa capacidade é fornecida pela integração do software Orolia BroadShield com os receptores GNSS. Os sinais GNSS são monitorados continuamente em busca de sinais de interferência ou falsificação. Quando uma interferência é detectada, o link GNSS com a antena é desativado e o fornecimento de tempo continua sendo feito utilizando o oscilador de rubídio integrado aos servidores GNSS.
A integração do software Orolia BroadShield não está disponível nos locais de serviço em Hong Kong.
Implementação de mestre do Tempo de Precisão
O servidor mestre visível aos clientes no serviço Precision Time é uma implementação personalizada com registro de data e hora por hardware, desenvolvida pela Equinix para oferecer suporte a multilocação segura. Cada serviço Precision Time possui um processo exclusivo que o executa, com isolamento completo, por meio de uma conexão virtual do Equinix Fabric. Isso permite ajustar configurações como endereços IP, domínios e valores de prioridade para corresponder ao seu ambiente local. Toda a configuração de rede e protocolo do serviço é personalizada para sua conexão, e nenhum elemento de protocolo é compartilhado com outros.
O único componente comum entre as diferentes conexões de clientes é a base de tempo estável para os registros de data e hora do hardware. Em cada local de serviço do Precision Time, a Equinix opera vários servidores GNSS protegidos por medidas anti-interferência e anti-falsificação, interligados por hardware White Rabbit. Esses servidores criam a base de tempo estável que todas as nossas instâncias do Precision Time Grandmaster utilizam.
Protocolos de horário suportados
O Precision Time suporta dois protocolos de tempo para sincronizar relógios em uma rede:
- Protocolo de Tempo de Rede (NTP)
- Protocolo de Tempo de Precisão (PTP)
Embora a precisão temporal do PTP seja melhor que a do NTP, o NTP tem a capacidade de sincronizar mais dispositivos na rede com baixa sobrecarga de rede.
Você pode configurar sua rede com qualquer um dos protocolos (NTP ou PTP). Independentemente de qual você usar, a hora é obtida da fonte de Precision Time e enviada pela rede para que todos os dispositivos conectados possam sincronizar com a hora exata.
Protocolo de Tempo de Rede (NTP)
O Precision Time é compatível com estes padrões NTP:
- NTPv3 (RFC 1305)
- NTPv4 (RFC 5905)
O NTP é um protocolo de rede padrão e leve usado para sincronização de relógios. O objetivo do NTP é sincronizar todos os computadores participantes de uma rede com uma diferença de poucos milissegundos em relação ao UTC. Os servidores NTP normalmente sincronizam dispositivos em uma rede usando GNSS ou outros servidores de horário que podem rastrear seu horário até uma fonte de horário real por meio de rede de pares.
O NTP é normalmente descrito como um sistema cliente-servidor, mas também pode ser facilmente usado em relações ponto a ponto, em que ambos os pares consideram o outro como uma possível fonte de hora real. Embora o NTP seja fácil de configurar, ele pode ser menos seguro que o PTP quando usado na Internet pública.
Protocolo de Tempo de Precisão (PTP)
O Precision Time é compatível com o padrão IEEE 1588-2008. Intitulado "Protocolo de Sincronização de Relógio de Precisão para Medição e Controle em Rede", o padrão é mais comumente chamado de Protocolo Precision Time v2, ou simplesmente PTP.
Um servidor PTP (também conhecido como grandmaster clock) sincroniza a hora em uma rede de computadores com uma precisão de relógio na faixa de submicrossegundos. Para obter a precisão do tempo, o PTP exige que todos os dispositivos que estão sendo sincronizados tenham um controlador de interface de rede (NIC) compatível com registro de data e hora de hardware. Esse requisito de NIC se estende a toda a infraestrutura de rede intermediária, incluindo os roteadores e switches implantados na rede.
O PTP é uma solução atraente para sistemas que exigem tempo altamente preciso, como sistemas de medição e controle. Atualmente, o protocolo é usado para sincronizar transações financeiras, transmissões de torres de telefonia móvel e matrizes acústicas submarinas.
Principais componentes de serviço
O diagrama abaixo mostra os principais componentes de serviço de um sistema Precision Time implantado em escala global. O diagrama detalha o área metropolitana de Nova York e mostra um dispositivo em Toronto conectado ao serviço Precision Time .
Definições
- Antena GPS – Uma antena GPS é um dispositivo que recebe os distintos sinais de radiofrequência enviados por satélites GPS. As antenas convertem os sinais GPS em sinais eletrônicos, que são então transmitidos para receptores GPS.
- Servidor de Horário de Rede GPS – Servidores de horário de rede GPS são dispositivos de computador que recebem a hora altamente precisa do sistema GPS e transmitem essa hora para os relógios dos dispositivos implantados na rede (incluindo roteadores, switches e outros servidores). Normalmente, os servidores de horário suporte NTP ou PTP para sincronização de relógio.
- Relógio Grandmaster – Os relógios Grandmaster recebem informações de tempo baseado em UTC de uma referência de tempo externa, mais comumente uma fonte de satélite GNSS (por exemplo, GPS). Essa hora é então distribuído para os relógios dos dispositivos clientes. Ao receber com sucesso um sinal de referência, o Grandmaster deriva a hora precisa a partir da referência.
- Relógio de Limite – Um bloco de limite (BC) é um nó de relógio que possui duas ou mais portas. Por exemplo, um roteador ou switch Ethernet pode ser capaz de operar como um BC. Um BC geralmente tem uma porta na função de relógio secundário, e as portas restantes assumem a função de relógio mestre.
- Equinix Fabric – Conecta infraestruturas distribuído e ecossistemas digitais de forma segura, direta e dinâmica, utilizando a Platform Equinix. Utilize o Portal do Cliente para estabelecer conexões de rede seguras e sob demanda, de data center para data center, conectando seus data centers às portas do Equinix Fabric . Para obter detalhes, consulte a documentação do Fabric .