技术背景介绍
将通信网上各种通信设备或计算机设备的时间信息(年月日时分秒)基于UTC(协调世界时)时间偏差限定在足够小的范围内,这种同步过程叫做时间同步。随着信息的发展,各类信息系统也越来越多,目前各系统之间的时钟并不是完全***统一。系统需要时钟的高度***,且今后的各类系统之间数据交互会越来越多,相应的时钟要求也越来越***,所以,时间的同步是系统运行的基础。
本系统的时间同步是采用计算机局域网组网技术,符合IEEE制定的IEEE 802.3标准以太网的技术标准,以太网络为传输介质,采用NTP时间同步协议进行时间同步,具有时间精度高的,利用现有计算机网络不需要重复布线的优点。
NTP时间传输协议介绍
NTP(Network Time Protocol)是由美国德拉瓦大学的D***id L. Mills***于1985年提出,除了可以估算封包在网络上的往返延迟外,还可***地估算计算机时钟偏差,从而实现在网络上的高精准度计算机校时,它是设计用来在Internet上使不同的机器能维持相同时间的一种通讯协定。时间服务器(time server)是利用NTP的一种服务器,通过它可以使网络中的机器维持时间同步。在大多数的地方,NTP可以提供1-50ms的可信赖性的同步时间源。
网络时间协议(NTP)的详细说明在RFC-1305[Mills 1992]中。RFC-1305对NTP协议在事件、状态、转变功能和行为方面给出了明确的说明。它以合适的算法以增强时钟的准确性,并且减轻多个由于同步源而产生的差错,实现了准确性低于毫秒的时间服务,以满足目前因特网中路径量测的需要。
美国***标准技术研究院(NIST)从90年代初开始,进行Internet网上时间发播服务,至今已经设置了7,8个时间服务专用网站,德国PTB也于去年开通专用授时网站,在网上发播标准时间。目前世界上的授时网站已有100多个。
本公司是采用标准的NTP时间同步协议,可以和局域网内部或互联网的NTP时间服务器进行高精度的时间同步,同步误差为1-50ms。
时钟管理采用snmp协议。
SNMP网络管理协议介绍
简单网络管理协议(SNMP:Simple Network Management Protocol)是由互联网工程任务组(IETF:Internet Engineering Task Force )定义的一套网络管理协议。该协议基于简单网关监视协议(SGMP:Simple Gateway Monitor Protocol)。利用SNMP,一个管理工作站可以远程管理所有支持这种协议的网络设备,包括监视网络状态、修改网络设备配置、接收网络事件警告等。虽然SNMP开始是面向基于IP的网络管理,是一个工业标准管理系统。
SNMP具有以下技术优点:
- 基于TCP/IP互联网的标准协议,传输层协议一般采用UDP。
- 自动化网络管理。网络管理员可以利用SNMP 平台在网络上的节点检索信息、修改信息、发现故障、完成故障诊断、进行容量规划和生成报告。
- 屏蔽不同设备的物理差异,实现对不同厂商产品的自动化管理。SNMP 只提供***基本的功能集,使得管理任务与被管设备的物理特性和实际网络类型相
- 对***,从而实现对不同厂商设备的管理。
- 简单的请求—应答方式和主动通告方式相结合,并有超时和重传机制。
- 报文种类少,报文格式简单,方便解析,易于实现。
- SNMPv3 版本提供了认证和加密安全机制,以及基于用户和视图的访问控制功能,增强了安全性
时钟系统组成:
系统采用集中控制与调整,同步传输分散显示的网络控制方式,由如下部分组成。
- 时间信号接收机及接收天线
- NTP时间服务器
- 数据传输链路
- 子钟
- 时钟网络管理平台
时间信号接收机接收到GPS、CDMA的时间信息,传送给NTP时间服务器,NTP时间服务器成为系统标准的时间源。
客户端设备通过以太网向NTP时间服务器获取时间,双方采用NTP协议有效地消除了网络引起的时间误差,客户端的时间精度为1-50ms,NTP子钟秒位同步跳动。
时钟系统拓扑图
GPS接收天线接收到***标准时间信号并传送给时间信号接收机,时间信号接收机智能判断识别误码和消除累计误差,通过串口+脉冲的方式把***的时间信号传送给NTP时间服务器,NTP时间服务器内置高稳OCXO,如GPS信号异常或中断,NTP时间服务器自动切换到依靠OCXO高精度自走时时间,对外授时不中断,当GPS信号***时,系统自动切换到GPS当前信号作为标准参考,NTP时间服务器可以通过LED显示时分秒等信息。
时间信号接收机接收到时间信号,传送给NTP时间服务器,NTP时间服务器成为系统标准的时间源,客户端设备通过以太网向NTP时间服务器获取时间,双方采用NTP协议有效地消除了网络引起的时间误差,客户端能达到的精度为1-50ms,从子钟的角度看,是网络中所有NTP子钟秒位同步跳动。
NTP时间服务器可以支持windows操作系统、Linux/UNIX操作系统、SUN SOLARIS操作系统、IBM AIX和嵌入式操作系统。各操作系统均自带时间同步功能,均不需要单独的时间同步软件,特殊用途除外,如:***。
时间系统支持主、备时间服务器冗余,主、备时间服务器同时在线工作,备用服务器处于热备份状态,如果主服务器出现故障,客户端自动和备用服务器进行时间同步。如果网络中有第3台时间服务器,可以根据设定,可以和第3台时间服务器进行时间同步。同时对主时间服务器进行时间跟踪,如果主服务器***正常,则客户端自动***和主服务器进行时间同步。
本连接方式可以通过***简洁,经济的办法实现办公楼内时间同步,如果有点弱电系统比如视频监控、一卡通管理系统、智能化信息发布及显示系统、有线电视与***接收系统、应急光比及音乐系统、通讯系统等控制管理计算机
可以通过局域网与NTP时间服务器相连,也可以直接通过网络获取标准时间。