统一精准的时间是关键基础设施保护神（二）- 大数跨境

辽宁北斗

2022-01-12

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关键基础设施扩展。关键基础设施通常以分层方式构建，从一组连接到辅助站点的核心站点开始，最终连接到远程站点。随着5G网络的推出，无线接入点的密集化和大规模部署将提高覆盖范围并实现更高的带宽，以支持物联网 (IoT)和相关服务。然而，如此大规模的接入点还需要在大量端点上进行精准授时。在电力公用事业基础设施中，电网正在通过太阳能和风能等替代能源得到增强和扩展。现代化的智能电网是一种高度分布式的架构，它依赖于准确的时间来协调、监控和记录运行数据以及断电故障检测的识别。此外，电力公司在整个运营过程中都依赖授时服务来进行遥测数据的通信和传输。迄今为止，GNSS一直是计时的首选来源，导致许多重大基础设施运作对GNSS的依赖呈指数增长。由于这种巨大的依赖性，现如今的计时出错或中断的影响比以往任何时候都更加重要。

全球数据中心的定时网络示例视图

地面的时间分配。作为向大量位置提供准确时间和减少对GNSS依赖的替代方案，关键基础设施运营商正在转向使用数据包协议的地面分配方法，以便使用精确时间协议(PTP)实现高精度分配。虚拟主参考时钟(vPRTC)是一种高度安全且具有弹性的基于网络的授时架构，旨在满足现代关键基础设施不断扩大的需求。vPRTC在概念上很简单。它将经过验证的计时技术融合到一个集中且受保护的源位置，然后使用商业光纤网络链接和先进的IEEE1588 PTP边界时钟，在可能数百公里外的端点需要的地方分配100 ns PRTC 授时。正如基于GNSS卫星的授时系统使用露天传输将授时分配给端点一样，vPRTC使用地面（通常是光纤）网络分配授时。不同之处在于运营商保持100%的网络控制权，并可以根据需要保护网络。这种基于网络的计时称为可信时间。它可以作为主要授时源进行分发，也可以部署为GNSS授时解决方案的备份。然而，即使具有vPRTC方法的许多可靠性和安全性优势，仅依赖地面授时也可能成为单点故障，就像仅依赖于GNSS的策略一样。因此，关键基础设施运营商正在部署同时使用GNSS和地面授时的兼容架构。为了有效地做到这一点，运营商发现自己需要对两个关键时间源进行集中管理和可视化管理。此外，为了兑现计时弹性的承诺，统一管理系统需要包括能够提供网络安全解决方案的功能，其中包括跨计时网络所有节点的预防-响应-恢复的国土安全部（DHS）安全指南。

（来源：整理于斗室智库）

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