技术概念
Equinix Precision Time从 GNSS 源接收准确时间，然后使用行业标准时间协议在网络上分发该时间。
Precision TIme时间源
Precision Time 利用 GNSS 接收器，从全球导航卫星系统 (GNSS)（包括全球定位系统 (GPS)）获取精确时间。
GNSS时间源和冗余
精确时间基础设施使用冗余GNSS接收器，能够准确接收GPS信号以提供精确时间。此外，全球导航卫星系统接收器配备了铷原子时钟，以便在由于任何原因与全球定位系统信号的连接中断时提供暂停定时准确性。
精确时间基础设施中使用的GNSS接收器和天线可以接收来自多个GNSS星座的信号，包括GPS L1，GLONASS L1，北斗B1，伽利略E1，和QZSS L1。这些时间源一起提供多个级别的冗余。
精确时间服务器 1 和时间服务器 2 分别从独立的 GPS 时钟接收时间：一个来自纽约市 (NY) 计时链，另一个来自硅谷 (SV) 计时链，从而确保独立计时源之间的冗余。
大师钟和保持精度
启用了GNSS的主时钟使用Rubidium振荡器，当与GNSS (GPS)源锁定时，其准确度可达亚微秒。即使与源的连接中断，服务也可以保持达亚微秒的精确度。
如果为Precision时间基础设施提供精确时间的GNSS接收器失去与卫星星座的连接，则该服务依赖于内置冗余机制。当所有GNSS信号源(包括GPS和其他星座)都不可用时，每个主时钟内的铷振荡器提供暂停计时。这使得维修能够在24小时内保持1.5微秒内的定时准确性。
时间服务器和服务地点
在给定的Precision时间服务位置(例如，硅谷或纽约)内，两个冗余GNSS参考时间源为所有时间服务器实例提供时间。位于同一服务位置的所有计时服务器使用相同的底层时间源，确保一致和同步的时间交付。
将两个服务连接配置到同一Precision Time服务位置时，底层GNSS参考时间源将在两个连接之间共享。但是，每个EPT服务连接都由其自己的隔离计时服务器实例提供支持。虽然GNSS参考是常见的，但一个服务连接上的EPT时间服务器1与另一个服务连接上的EPT时间服务器1不同。计时服务器不共享流量或处理，并且彼此独立运行。
时间服务器是配备高性能NIC卡的物理服务器，其中从两个不同的服务器创建一对名称空间。一台服务器作为Time Server 1运行，另一台服务器作为Time Server 2运行。
GNSS干扰保护
GNSS 服务容易受到干扰，干扰是指在与 GNSS 信号相同的频率上广播信号，从而淹没 GNSS 信号；也容易受到欺骗，欺骗是指将“虚假”信号直接广播到目标天线，导致目标天线收敛到错误的解。
Precision Time使用其GNSS服务器内集成的GNSS防火墙技术保护其GNSS计时信号。此功能是通过将Orolia BroadShield软件与GNSS接收器集成来提供的。持续监测GNSS信号是否存在干扰或欺骗迹象。当检测到干扰时，GNSS与天线的链接将被禁用，并且使用集成在GNSS服务器中的铷振荡器继续提供时间。
Orolia BroadShield 软件集成在香港服务地点不可用。
Precision Time基础设施托管在受控机架内的安全IBX数据中心中，不会暴露于公共网络中。该服务使用RFC 1918寻址通过专用Equinix Fabric网络提供，确保所有计时流量与公共互联网保持隔离。对基础设施的访问受到严格控制，并仅限于授权人员。
精确时间大师级实现
客户在Precision Time服务中可见的Grandmaster是由Equinix开发的自定义硬件时间戳实施，用于支持安全的多租户。每个Precision Time服务都有一个通过Equinix Fabric虚拟连接为其提供完全隔离的唯一流程。这使您可以调整IP地址，域和优先级值等设置，以匹配本地环境。服务中的所有网络和协议配置都是根据您的连接自定义的，不会与他人共享任何协议元素。
不同客户连接之间唯一共享的组件是稳定的硬件时间戳时基。在每个Precision Time服务站点，Equinix运行多个全球导航卫星系统服务器，这些服务器受到防干扰和防欺骗措施的保护，并与白兔硬件连接在一起。这些服务器创建了所有Precision Time Grandmaster实例使用的稳定时基。
支持的时间协议
Precision Time 支持两种时间协议，用于同步网络上的时钟：
- 网络时间协议（NTP）
- Precision TIme协议 (PTP)
虽然 PTP 的时间精度优于 NTP，但 NTP 能够在网络开销较低的情况下同步网络上更多的设备。
网络可以配置为使用任一协议。在这两种情况下，时间都来自Precision Time服务，并分配给连接的设备进行同步。
PTP和NTP使用用户数据报协议(UDP)进行时间同步：
- PTP将UDP端口319用于事件消息，将端口320用于常规消息。
- NTP使用UDP端口123进行客户端-服务器通信。
准确度和同步
准确度定义为服务交付的时间与协调世界时(UTC)之间的最大偏差。对于PTP软件包，源站和目的地必须在同一metro中。对于NTP软件包，远程连接的准确度可能略有不同。
使用全球服务级别协议(SLA)监控平台持续监控精确时间，以确保一致的性能。
在生产环境中观察到的典型同步精度：
- **NTP：**30-100微秒或更短(99.9百分位数)，具体取决于网络性能。
- **PTP：**1-10微秒或更短(第99.9百分位)，具体取决于网络性能。
NTP服务级别协议
Precision Time (精确时间)不提供NTP的精确SLA。在同城域生产部署中, 观察到的典型精度为30-100微秒或更低, 达到第99.9百分位数。对于远程连接或更多变的网络路径，观察到的准确度可能在1-10毫秒范围内，具体取决于网络条件和部署。
| 服务水平协议 | 满足服务水平协议的要求 | 注释 |
|---|---|---|
| 99.9% | 至少使用一个Fabric端口或虚拟设备。 | 连接到任何可用的服务位置，如"服务位置"中所述。 |
| 99.999% | 在主网络和辅助网络上使用两个Fabric端口或虚拟设备，具有单独的Precision时间连接。 | 对于每个服务连接，连接到任何可用的服务位置，如"服务位置"中所述。连接到两个不同的服务位置将有助于实现额外的地理冗余级别。 |
PTP服务级别协议
Precision Time PTP服务提供50微秒或更短的精确SLA，具体取决于网络架构和部署条件。通常，精确度高达5-10微秒。
| 服务水平协议 | 满足服务水平协议的要求 | 注释 |
|---|---|---|
| 99.9% | 至少使用一个Fabric端口。 | 连接到与Fabric端口位于同一城域网的服务位置，如"服务位置"中所述。 |
| 99.999% | 使用在主要和次要结构网络上创建的两个单独的结构端口。使用每个Fabric端口创建两个单独的Precision Time服务连接。 | 对于每个服务连接，连接到与其Fabric端口位于同一Metro中的服务位置，如服务位置中所述。在不同的城域中使用光纤网络端口可提供额外的地理冗余。 |
跃迁二级处理
Precision Time接收来自互联网号码分配局(IANA)的闰秒更新, 并使用计时‑专用设备应用这些更新, 以保持与协调世界时(UTC)的一致性。
网络时间协议（NTP）
精确时间支持以下NTP标准：
- NTPv3（RFC 1305）
- NTPv4（RFC 5905）
NTP是用于时钟同步的轻量级标准网络协议。它旨在使网络中的参与计算机与UTC的几毫秒内同步。NTP服务器使用GNSS或通过对等网络追溯到真实时间源的其他时间服务器同步网络中的设备。
Precision Time NTP服务器在第1层运行，这意味着它们与高度精确的参考时钟直接同步。
NTP通常被描述为客户端-服务器系统，但它可以在对等关系中轻松使用，在对等关系中，每个对等方都可以充当潜在的时间源。虽然NTP易于配置，但在公共互联网上使用时，其安全性可能低于PTP。
Precision Time NTP使用闰秒校正, 由计时基础设施直接应用闰秒, 以保持与协调世界时(UTC)的一致性。不使用跳跃涂片和回转。
精确时间NTP是通过使用带有VRF隔离的Equinix Fabric的专用安全连接交付的，因此不需要额外的身份验证机制。NTP Enterprise配置支持MD5身份验证，而NTS等其他机制则不受支持。
Precision Time当前仅支持IPv4连接。不支持IPv6。
Precision TIme协议 (PTP)
Precision Time支持1588-2008 IEEE标准，标题为"用于联网测量和控制的精确时钟同步协议"，通常称为Precision Time Protocol v2 (PTP)。
PTP服务器(也称为主时钟)以亚微秒的精确度同步网络中的时间。为了实现时间准确性，PTP要求所有同步的设备都具有支持硬件时间戳的网络接口控制器(NIC)。此要求扩展到路由器和交换机等中间网络基础设施。
PTP通常用于需要高精度时间的系统, 例如测量和控制系统。该协议目前用于同步金融交易，移动电话塔传输和海底声阵列。
硬件时间戳可直接将PTP硬件时钟与时间源同步。数据包在进入内核或用户空间之前在网络接口上加上时间戳，从而消除了处理延迟并提高了准确性。
软件时间戳可同步系统时钟，通常由NTP使用。由于时间戳是在软件中生成的，因此与硬件时间戳相比，此方法更容易受到处理延迟的影响，并且提供的准确性较低。
Precision Time支持多路广播PTP配置，具有从主时钟到客户端设备的端到端时间分布。冗余时间服务器支持自动故障转移和回退。
Precision Time对多播PTP数据包使用默认生存时间(TTL)值，即64。此值在服务中不可显式配置，由底层PTP实现控制。
PTP中的域值用于隔离计时域，并不表示时间的来源或可追溯性。
Precision Time最初推出时默认域值为30，以将服务与通常使用域0的客户环境区分开来。此默认值并不表示使用内部振荡器或缺乏可追溯性。
通过冗余GNSS时间源和跨服务地点的分布式计时基础设施，精确时间仍可完全追踪到协调世界时(UTC)。
PTP域名和相关参数(包括优先级和数据包速率)可在客户门户中配置。新连接现在默认为域0。
Precision Time提供可用于配置客户端优先级和时钟选择的默认PTP服务器设置：
- **优先级1：**128
- **优先级2：**128
- **时钟类：**13
精密时间符合SMPTE 2110-10，后者基于IEEE 1588精密时间协议(PTP)标准。
主要服务内容
下图显示了在全球范围内部署的Precision时间系统的主要服务组件。该图详细介绍了纽约地铁, 并显示了多伦多连接到Precision Time服务的设备。
定义
- GPS天线–GPS天线是接收GPS卫星发送的不同射频信号的设备。天线将GPS信号转换为电子信号，然后将其广播到GPS接收器。
- GPS网络时间服务器–GPS网络时间服务器是从GPS系统接收高度精确时间的计算机设备，并将该时间广播到网络上部署的设备(包括路由器，交换机和其他服务器)的时钟。通常，时间服务器支持NTP或PTP进行时钟同步。
- 大师时钟–大师时钟接收来自外部时间参考的基于UTC的时间信息，最常见的是GNSS卫星源(例如GPS)。然后将此时间分配到客户端设备的时钟的下游。当成功接收到参考信号时，主管理员会从参考信号中得出准确的时间。
- 边界时钟–边界块(BC)是具有两个或多个端口的时钟节点。例如，路由器或以太网交换机可能能够作为BC运行。BC通常有一个端口充当辅助时钟，其余端口充当主时钟。
- Equinix Fabric–使用全球Platform Equinix安全，直接，动态地连接分布式基础设施和数字生态系统。通过将数据中心连接到Equinix Fabric端口，使用客户门户建立安全的按需数据中心到数据中心的网络连接。有关详细信息, 请参阅Fabric文档。