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開車用導航、手機查定位，這是普通人最熟悉的GPS用法。但在專業(yè)網(wǎng)絡環(huán)境里，GPS還有一項同樣重要的用途——給設備提供標準時間。機房里的服務器、交換機、防火墻、存儲設備，每一臺都有自己的系統(tǒng)時鐘。出廠時都調(diào)準過，但運行幾個月后，不同設備的時鐘會慢慢出現(xiàn)偏差。有的快幾秒，有的慢十幾秒。這個偏差平時不明顯，但遇到需要排查故障時，日志時間戳對不上，事件順序理不清，分析工作就卡住了。GPS對時設備，就是專門解決這個問題的工具。需要說明的是，產(chǎn)品非民用，它部署在數(shù)據(jù)中心、通信機房、電力監(jiān)控室、金融交易機房等專業(yè)場所，為局域網(wǎng)內(nèi)的所有設備提供統(tǒng)一的時間基準。
GPS對時設備的工作原理不算復雜。設備主機安裝在機柜內(nèi)，通過一根同軸饋線連接到室外的接收天線。天線捕獲GPS衛(wèi)星發(fā)出的時間信號——衛(wèi)星上搭載了原子鐘，時間精度很高——傳輸給主機解碼，解析出標準的時間信息。然后主機通過網(wǎng)口，將標準時間以NTP協(xié)議的形式向局域網(wǎng)廣播或應答。網(wǎng)絡內(nèi)的終端設備只要開啟NTP客戶端功能，并填寫對時設備的IP地址，就會定期自動發(fā)起校時請求，校準自身時鐘。
設備形態(tài)方面，GPS對時設備通常采用標準機架式結構，1U高度，適合批量安裝在機柜中。前面板配有一塊液晶顯示屏，可以實時查看衛(wèi)星鎖定顆數(shù)、當前時間、同步狀態(tài)等信息，方便運維人員日常巡檢時快速判斷設備工作是否正常。背板接口包括多個RJ45網(wǎng)口、RS232/RS485串口、脈沖輸出口等，能夠適配不同類型的終端設備接入需求。電源部分支持雙路冗余輸入，一路斷電時自動切換到另一路，降低單點故障風險。
部署時有一個環(huán)節(jié)需要認真對待——天線安裝。天線必須安裝在室外，上方不能有遮擋，確保能穩(wěn)定接收至少四顆衛(wèi)星的信號。樓頂是比較理想的位置，但要注意避開空調(diào)外機、排氣管、廣告牌等可能造成遮擋或干擾的設施。天線與主機之間的饋線長度不宜過長，過長的線纜會引入信號衰減，影響授時穩(wěn)定性。如果需要長距離走線，可能需要使用低損耗饋線或加裝信號放大器。防雷措施也不能忽視，天線饋線入口處應安裝防雷器，天線支架需要可靠接地。
設備的守時能力是選型時值得關注的一個指標。當衛(wèi)星信號因天氣干擾、設備維護或天線故障等原因臨時丟失時，設備內(nèi)部的高穩(wěn)晶振能在一段時間內(nèi)繼續(xù)維持時間輸出。普通晶振和恒溫晶振的守時性能差距明顯，恒溫晶振的頻率穩(wěn)定性更好，能在較長時間內(nèi)保持較低的漂移量，適合對時間連續(xù)性要求較高的場景。
正如山東唯尚電子有限公司所說，GPS對時設備做的事情很實在——把衛(wèi)星發(fā)下來的標準時間接進機房，讓每一臺設備都校準到同一個時間點上。不復雜，但不可少。
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