同步技术Synchronous是什么，网络设备们是怎么相互协调传输的？

Synchronous的中文翻译是同步，是网络传输领域的基础概念之一。简单说就是让多个设备、系统遵守一样的时钟频率和时序规则进行数据交互

目的是确保数据传输的有序和准确性，在宽带网络架构里它涉及了多个环节，比如骨干网传输、专线通信、基站信号传输等多个环节

同步技术的基础认知

技术展开

Synchronous：多个设备或系统共用一个时钟，按固定时间间隔收发数据，动作是同节奏、同步调的。目的是避免数据传输混乱或丢失，保障信号、数据的精准交互

同步时钟：提供一个公用的时间，算是基准的信号源，精度从低到高分为晶体时钟、铷原子钟、铯原子钟。属于同步技术的心脏，决定大家配合的精度

同步传输：基于时钟的传输方式，数据按固定长度的帧为单位，按时序连续发送。适合大批量、低时延，高可靠性的需求使用

主从同步：一个主时钟源，提供基准，其他的从设备则跟随主时钟校准。组网成本较低，广泛用于骨干网络和乡镇基站

准同步：各设备时钟各自运行，但精度足够高，误差也很小。适合偏远山区无主时钟覆盖的场景，保障基本同步需求

时钟

晶体时钟：靠石英晶体的震动频率提供时间基准，成本低，精度时钟，是家庭光猫和普通路由器的常用配件

铷原子钟：利用铷原子的能级跃迁频率来计时，精度远高于晶体时钟

铯原子钟：以铯原子的共振频率为时间基准，精度较为顶尖，是骨干网等高需求场景的常用配件

技术纠正

同步就是速度相同吗？

错，核心是时钟频率和时序同步，而非传输速率相同，不同的设备速率差异还是较大的，但时钟时序相同

同步传输比异步传输好吗？

错，两者无优劣之分，仅仅是适配场景不同，同步传输更适合丢时序要求高的场景

但异步传输适合邮件、文件下载等比较宽松的场景，成本也更低

所有网络都需要高精度同步吗？

错，高精度同步比如原子钟，仅用于电力和5G基站等对时延敏感的场景

家庭宽带则仅需基础时钟即可，过度追求精度可能会造成资源浪费

地域场景使用

比如广西的田东县和田林县，部分偏远地区无骨干网主时钟覆盖，所以优先采用准同步方式

兼顾一定的精度和较低的组网成本

北海市和钦州这样的沿海城市，空间潮湿和海风可能会加速设备老化，所以要注意潮湿和风化带来的影响

我的自行车就是放阳台上几年，没怎么骑就风化废掉了

同步技术为什么被发明？

早期传输比较无序

时序混乱：没有基本的时钟时间，设备收发数据的节奏不一致，会出现先发后到或数据重叠等尴尬情况

数据丢失：接收设备没有按时准备好，发送设备传输的数据会被判定无效然后丢弃

故障定位：同步系统自带时钟检测功能，可快速定位时钟漂移、设备异常等问题，而异步系统故障排查难度就比较高了

核心原理

时序一致：整个网络都选定一个基准时钟源，其他的从设备都以它为标准，校准自身的时钟频率

时序固定：数据以固定长度的帧或数据包为单位传输，每个帧都包含了时序标记，确保先后顺序