技術背景介紹
將通信網上各種通信設備或計算機設備的時間信息(年月日時分秒)基于UTC(協調世界時)時間偏差限定在足夠小的范圍內,這種同步過程叫做時間同步。隨著信息的發展,各類信息系統也越來越多,目前各系統之間的時鐘并不是完全統一。系統需要時鐘的高度,且今后的各類系統之間數據交互會越來越多,相應的時鐘要求也越來越,所以,時間的同步是系統運行的基礎。
本系統的時間同步是采用計算機局域網組網技術,符合IEEE制定的IEEE 802.3標準以太網的技術標準,以太網絡為傳輸介質,采用NTP時間同步協議進行時間同步,具有時間高的,利用現有計算機網絡不需要重復布線的優點。
NTP時間傳輸協議介紹
NTP(Network Time Protocol)是由美國德拉瓦大學的David L. Mills教授于1985年提出,除了可以估算封包在網絡上的往返延遲外,還可獨立地估算計算機時鐘偏差,從而實現在網絡上的高精準度計算機校時,它是設計用來在Internet上使不同的機器能維持相同時間的一種通訊協定。時間服務器(time server)是利用NTP的一種服務器,通過它可以使網絡中的機器維持時間同步。在大多數的地方,NTP可以提供1-50ms的可信賴性的同步時間源。
網絡時間協議(NTP)的詳細說明在RFC-1305[Mills 1992]中。RFC-1305對 NTP協議在事件、狀態、轉變功能和行為方面給出了明確的說明。它以合適的算法以增強時鐘的準確性,并且減輕多個由于同步源而產生的差錯,實現了準確性低于毫秒的時間服務,以滿足目前因特網中路徑量測的需要。
美國國家標準技術研究院(NIST)從90年代初開始,進行Internet網上時間發播服務,至今已經設置了7,8個時間服務專用網站,德國PTB也于去年開通專用授時網站,在網上發播標準時間。目前世界上的授時網站已有100多個。
本公司是采用標準的NTP時間同步協議,可以和局域網內部或互聯網的NTP時間服務器進行高的時間同步,同步誤差為1-50ms。
時鐘管理采用snmp協議。
SNMP網絡管理協議介紹
簡單網絡管理協議(SNMP:Simple Network Management Protocol)是由互聯網工程任務組(IETF:Internet Engineering Task Force )定義的一套網絡管理協議。該協議基于簡單網關監視協議(SGMP:Simple Gateway Monitor Protocol)。利用SNMP,一個管理工作站可以遠程管理所有支持這種協議的網絡設備,包括監視網絡狀態、修改網絡設備配置、接收網絡事件警告等。雖然SNMP開始是面向基于IP的網絡管理,是一個工業標準管理系統。
SNMP具有以下技術優點:
- 基于 TCP/IP互聯網的標準協議,傳輸層協議一般采用 UDP。
- 自動化網絡管理。網絡管理員可以利用 SNMP 平臺在網絡上的節點檢索信息、修改信息、發現故障、完成故障診斷、進行容量規劃和生成。
- 屏蔽不同設備的物理差異,實現對不同廠商產品的自動化管理。SNMP 只提供基本的功能集,使得管理任務與被管設備的物理特性和實際網絡類型相
- 對獨立,從而實現對不同廠商設備的管理。
- 簡單的請求—應答方式和主動通告方式相結合,并有超時和重傳機制。
- 報文種類少,報文格式簡單,方便解析,易于實現。
- SNMPv3 版本提供了和加密安全機制,以及基于用戶和視圖的訪問控制功能,增強了安全性
時鐘系統組成:
系統采用集中控制與調整,同步傳輸分散顯示的網絡控制方式,由如下部分組成。
1. 時間信號接收機及接收天線
2. NTP時間服務器
3. 數據傳輸鏈路
4. 子鐘
5. 時鐘網絡管理平臺
時間信號接收機接收到GPS、CDMA的時間信息,傳送給NTP時間服務器,NTP時間服務器成為系統標準的時間源。
客戶端設備通過以太網向NTP時間服務器獲取時間,雙方采用NTP協議有效地消除了網絡引起的時間誤差,客戶端的時間為1-50ms,NTP子鐘秒位同步跳動。
時鐘系統拓撲圖
GPS接收天線接收到衛星標準時間信號并傳送給時間信號接收機,時間信號接收機智能判斷識別誤碼和消除累計誤差,通過串口+脈沖的方式把的時間信號傳送給NTP時間服務器,NTP時間服務器內置高穩OCXO,如GPS信號異常或中斷,NTP時間服務器自動切換到依靠OCXO高自走時時間,對外授時不中斷,當GPS信號恢復時,系統自動切換到GPS當前信號作為標準參考,NTP時間服務器可以通過LED顯示時分秒等信息。
時間信號接收機接收到時間信號,傳送給NTP時間服務器,NTP時間服務器成為系統標準的時間源,客戶端設備通過以太網向NTP時間服務器獲取時間,雙方采用NTP協議有效地消除了網絡引起的時間誤差,客戶端能達到的為1-50ms,從子鐘的角度看,是網絡中所有NTP子鐘秒位同步跳動。
NTP時間服務器可以支持windows操作系統、Linux/UNIX操作系統、SUN SOLARIS操作系統、IBM AIX和嵌入式操作系統。各操作系統均自帶時間同步功能,均不需要單獨的時間同步軟件,特殊用途除外,如:電視臺。
時間系統支持主、備時間服務器冗余,主、備時間服務器同時在線工作,備用服務器處于熱備份狀態,如果主服務器出現故障,客戶端自動和備用服務器進行時間同步。如果網絡中有第3臺時間服務器,可以根據設定,可以和第3臺時間服務器進行時間同步。同時對主時間服務器進行時間跟蹤,如果主服務器恢復正常,則客戶端自動恢復和主服務器進行時間同步。
本連接方式可以通過簡潔,經濟的辦法實現辦公樓內時間同步,如果有點弱電系統比如視頻監控、一卡通管理系統、智能化信息發布及顯示系統、有線電視與衛星接收系統、應急光比及音樂系統、通訊系統等控制管理計算機
可以通過局域網與NTP時間服務器相連,也可以直接通過網絡獲取標準時間。






