原標(biāo)題：確保關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施精確授時(shí)與同步的彈性、冗余和安全性

確保關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施（如電信、公用事業(yè)、運(yùn)輸和國防等）的精確授時(shí)與同步的彈性、冗余和安全性是至關(guān)重要的，這直接關(guān)系到國家安全和基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)作。以下是對(duì)這一問題的詳細(xì)分析：

一、背景與重要性

關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)具有國家戰(zhàn)略級(jí)重要性，其正常運(yùn)行依賴于精確的授時(shí)與同步。定位、導(dǎo)航和授時(shí)（PNT）技術(shù)共同構(gòu)成了這些基礎(chǔ)設(shè)施正常運(yùn)作的必要條件。然而，廣泛采用全球定位系統(tǒng)（GPS）作為PNT信息的主要來源會(huì)引入漏洞，因此需要采取措施來增強(qiáng)系統(tǒng)的彈性、冗余和安全性。

二、彈性

1. 架構(gòu)級(jí)彈性

• 主時(shí)鐘互聯(lián)：確保部署中的主時(shí)鐘（grandmaster）可以彼此相連，以便在單個(gè)主時(shí)鐘失效時(shí)，其他主時(shí)鐘能夠接管時(shí)間同步任務(wù)。

• 輔助部分時(shí)間支持（APTS）：將主時(shí)鐘與其他1588主時(shí)鐘相連，實(shí)現(xiàn)輔助部分時(shí)間支持，以便在GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）失效時(shí)，通過PTP（精確授時(shí)協(xié)議）進(jìn)行備份。

• 自動(dòng)不對(duì)稱校正（AAC）：利用AAC等關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)，校準(zhǔn)可能由PTP流使用的通向/來自上行主時(shí)鐘的不同路徑，從而在GNSS失效時(shí)實(shí)現(xiàn)備份。

2. 設(shè)備級(jí)彈性

• 振蕩器選擇：從OCXO（恒溫晶體振蕩器）到原子鐘（如銣原子鐘）等高精度振蕩器的選擇，取決于位置、用例和計(jì)時(shí)保持性能要求。

• 多頻段GNSS接收機(jī)：指定多頻段GNSS接收機(jī)，以計(jì)量和減小周期性電離層事件（如太陽風(fēng)暴）期間產(chǎn)生的明顯延時(shí)。

三、冗余

1. 架構(gòu)級(jí)冗余

• 虛擬主參考時(shí)鐘（vPRTC）架構(gòu)：通過部署東/西兩端的核心功能，借助雙重路徑實(shí)現(xiàn)方向冗余和高性能功能。該架構(gòu)還利用長(zhǎng)距離高效高精度時(shí)間傳輸，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的分布。

• 高性能邊界時(shí)鐘鏈：vPRTC支持運(yùn)營商通過使用PTP的高性能邊界時(shí)鐘鏈來利用冗余和彈性在長(zhǎng)距離上實(shí)現(xiàn)高精度（通常在光網(wǎng)絡(luò)上）。

2. 設(shè)備級(jí)冗余

• 軟件冗余：相較于硬件冗余，軟件冗余在保留所有現(xiàn)有功能的同時(shí)引入冗余，不需要移除任何硬件或犧牲其他功能。這種方案更加經(jīng)濟(jì)高效，適用于小型設(shè)備。

• 硬件冗余：在設(shè)備內(nèi)部使用類似模塊復(fù)制現(xiàn)有模塊，但會(huì)占用額外空間并可能縮減現(xiàn)有功能。

四、安全性

• 身份驗(yàn)證和授權(quán)：采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制如TACACS+（終端接入控制器訪問控制系統(tǒng)+）和RADIUS（遠(yuǎn)程身份驗(yàn)證撥入用戶服務(wù)）進(jìn)行身份驗(yàn)證和授權(quán)。

• 雙因素身份驗(yàn)證（2FA）：提供一層額外的保護(hù)，增強(qiáng)賬戶安全性。

• 安全配置文件：為SSH（安全外殼）擴(kuò)展提供不同級(jí)別的安全配置文件，以定義和執(zhí)行最嚴(yán)格的系統(tǒng)訪問規(guī)則。

• 漏洞管理：解決腳本漏洞以及相關(guān)的常見漏洞和暴露（CVE）問題，確保審查和解決所有潛在的安全漏洞。

• 信號(hào)監(jiān)測(cè)與一致性檢查：執(zhí)行信號(hào)監(jiān)測(cè)以及一致性檢查和修復(fù)，以應(yīng)對(duì)不斷演變的干擾和欺騙威脅。

五、結(jié)論

確保關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施精確授時(shí)與同步的彈性、冗余和安全性是一個(gè)復(fù)雜而重要的任務(wù)。通過合理的架構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)和嚴(yán)格的安全措施，可以構(gòu)建出穩(wěn)健可靠的PNT解決方案，為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)行提供有力保障。