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NTP网络时间服务器助力浙江中烟信息化建设

2020-03-12 16:15:10 NTP网络时间服务器助力浙江中烟信息化建设 0

 

近期环球体育生产NTP网络时间服务器在浙江中烟机房上架,为浙江中烟环球体育提供标准的时间同步服务,助力浙江中烟网络一体化建设。


NTP网络时间服务器对时系统领域里面,国内鱼龙混杂,真正做的好的没两家,其中的“北斗时频”是国内做里面比较专业的一家。NTP网络时间服务器的精准度和稳定性非常好,这也是这次中烟环球体育选择我环球体育的一个重要因素,重视质量,重视品牌是北斗时频人的使命。


浙江中烟工业责任环球体育位于闻名中外的美丽杭州,是中国烟草总环球体育下属重要二级子环球体育。环球体育的主要经营范围为:烟草制品的生产、销售,烟用物资、烟机零配件的经营,烟叶进口和卷烟出口业务,与烟草制品生产销售相关的生产经营,多元化经营,资产经营等。

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中烟环球体育企业数据中心服务器、网络设备等均与广域网路由器同步时间,但作为标准时间提供者的路由器本身时间精度不高,时间偏差随着运行时间的增加不断扩大,导致与之进行时钟同步的各类设备出现时间偏差,影响用户体验,对信息系统的运维、管理造成一定影响。     

为了满足信息系统时间和数据的一致性要求,保证系统正常运行,需搭建一套高精度的NTP网络时间服务器系统,作为数据中心基准时钟为其他设备授时。

NTP网络时间服务器系统建设完成后,可以为中烟环球体育信息中心各类设备提供 NTP 服务,能够有效解决数据中心各类设备时间精度低、偏差大的问题,实现高精度的时钟同步,为企业各类信息系统提供安全、可靠、准确的授时服务。

NTP网络时间服务器授时原理

NTP网络时间服务器网络组成

大型局域网NTP网络时间服务器同步系统一般包括一级时间服务器、二级时间服务器(可无)、需要时间同步的服务器、计算机终端和网络设备,NTP时间服务器和各种需要时间同步的计算机和网络终端设备通过以太网互连,使用TCP/IP或UDP通信协议,通过NTP或SNTP时间同步协议实现时间同步。NTP时间网络的授时精度在局域网一般1毫秒至10毫秒;在广域网一般为10毫秒至50毫秒。

NTP网络时间服务器时间溯源

XBD221网络时间服务器(NTP)可以根据安装环境和时间系统同步要求等因素,选择GPS卫星时间系统、北斗卫星时间系统、GLONASS卫星时间系统等,也可以选择CDMA时间系统或上级TOD信息、IRIG-B时间码信息和PPS信号等时间源的一种或多种组合作为时间参考源,来满足不同应用需求。

一级时间服务器

通过接收机从GPS、北斗、GLONASS卫星或其它时间系统获取标准时间,使用服务器NTP软件校准服务器系统时间后,为网络中的其他计算机和网络设备提供授时服务的计算机称为一级时间服务器。一级时间服务器可选配时间保持部件,使其具有时间保持功能:在加装高稳定度恒温晶振后,时间可保持一天误差不超过5毫秒;在加装铷原子钟情况下,时间可保持一年误差不超过5毫秒,在系统初始阶段,运用北斗时频自主研发的驯服技术,使用GPS或北斗时间系统对晶振和原子钟进行驯服后,保持精度可进一步提高,当使用铷原子钟时,可达到一年误差不超过1毫秒的保持精度。

NTP网络时间服务器的NTP同步原理

NTP协议使用UDP数据报文形式,通过在数据包中传递时间戳的方法,使NTP客户端和时间服务器的时间同步。NTP协议中的授时模式有对称授时模式、服务器/客户端模式和广播/组播模式等模式,常用服务器/客户端模式和广播/组播模式。


1)服务器/客户端模式

该模式由客户端主动发出NTP时间服务请求,在发出请求时,在请求数据包中打上发出时间戳T1;服务器收到时间服务请求后打上接收时间戳T2;经过对数据包进行处理后,打上传输时间戳T3,并发回客户端;客户端接收到授时数据包后,记录接收时间T4;客户端得到T1,T2,T3,T4后,在假定客户端和服务器间传输数据的时延是相等的前提下,进行如下计算:

网络时延为Tdelay=(T4-T2)+(T3-T1);

客户端计算机时间偏差为Toffset = ((T3-T1)-(T4-T2) )/2

客户端进行时间设置时使用NTP协议或SNTP协议:

SNTP协议通过计算获得Tdelay和Toffset后,直接将客户端计算机时间修正为计算机当前时间T+Toffset。

NTP协议通过计算获得Tdelay和Toffset后,对计算结果进行统计,经过多次采样后,对时间源(NTP服务器)进行分析比较,选择时间稳定度高的作为可信时间源,经过滤波处理,消除网络引起的时间波动,当客户计算机时间大于128毫秒时,采用设置当前时间T+ 平均offset进行step对时。在小于128毫秒时,以服务器时间为基准,对客户计算机的时间晶体振荡器进行测量,得出和服务器间的频率偏差,使用操作系统提供的时钟控制电路,对时间频率进行修正,保持和服务器同步。系统时间不允许跳变的系统,也可采用slew模式进行同步,即每秒钟调节0.5毫秒,既满足应用的不间断运行,又满足时间同步要求。

2)广播/组播模式

该模式由NTP网络时间服务器主动发出NTP时间服务数据包,在发送时,在授时数据包中打上发出时间戳T1;客户端收到授时数据包后,根据固定网络时延Tdelay,修正计算机时间为T= T1+Tdelay。

从以上实现原理可以看出,由于广播/组播模式无法计算时间延迟,在延迟可估计的局域网里,精度要求满足应用需求的情况下可以采用,精度在局域网内优于50毫秒。对时间同步精度要求不高的计算机和网络设备,如普通的办公电脑,交换机,路由器等设备,采用SNTP协议授时,局域网中精度一般在10毫秒至20毫秒。当时间精度要求高,不允许时间产生大的波动的设备,如数据库服务器、银行/证券核心处理服务器等,采用NTP协议进行时间同步。

  

从国家战略角度考虑,目前电力、银行、交通、医院、企业局域网内的服务器同步选择标准的北斗授时设备都是必备的!因为传统的依靠电脑自己搭建的服务器授时,这种容易受网络时延、网络服务器稳定性影响,时间的稳定性和精准度都不够。所以重要的行业都在从过去的GPS授时系统设备切换到国产的北斗授时设备,目前国内的北京北斗时间频率技术有限环球体育生产的北斗授时设备是国内非常专业的,知名度非常高,商业化应用也很普遍。


  随着浙江中烟多年来的快速发展,环球体育部门分布全国各地。准确统一的NTP网络时间服务器时间系统建设有助于各部门的协同工作,提高环球体育效率,为环球体育向更高的发展目标迈进提供保障,北斗时频的NTP网络时间服务器广泛应用于企业局域网、云计算、大数据等领域。北斗时频与时代同行,同步天下设备。

 

 


 



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