NTP時間同步服務器在東南大學的使用案例

NTP時間同步服務器在東南大學的使用案例

近日，我公司研發生產的NTP時間同步服務器在東南大學投入使用，為該校的科研項目系統提供強有力的時間源，同時也衷心的祝愿本次科研項目圓滿結束。

一、NTP時間同步服務器原理

NTP時間同步服務器，顧名思義就是提供NTP協議的時間信息的一種服務器。一般是從衛星上或者電信基站再有就是從互聯網獲取時間再通過內部高科技處理，通過網口接口往出發送標準的NTP協議時間信息，稱為NTP時間同步服務器。

二、NTP時間同步服務器說明

現如今的NTP時間同步服務器在原基礎的NTP時間同步服務器的基礎上，在各項功能指標上有比較大的改善，使其減少故障率及提高工作效率。

NTP時間同步服務器接收GPS衛星和北斗衛星授時時間信號，將標準UTC時間信息通過網絡傳輸，為網絡設備提供精確、標準、安全、可靠和多功能的ntp校時服務，前面板顯示年月日時分秒、收星顆數、系統工作狀態，電源狀態等信息，是一款性價比高的網絡時間同步服務器。

時鐘系統由 GPS 天線、GPS 時鐘服務器組成,通過預制了 BNC 接頭的同軸電纜相連。采用 SYN2151型時鐘服務器, 其帶有 2 個 10/100 /1000Mb/s自適應以太網接口, 可分別設置不同的網段用于現場設備的網絡對時。

產品功能

1)                      以GPS/北斗衛星授時信號建立時間參考；

2)                      可提供最多4路NTP網絡校時接口；

3)                      串口TOD授時，每秒發送一次時、分、秒、年、月、日時間信息；

4)                      輸出定時同步脈沖信號（1PPS），TTL接口輸出；

5)                      前面板顯示年月日時分秒、衛星顆數及工作狀態；

6)                      支持windows、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX等操作系統時間同步；

7)                      支持冗余無縫切換雙電源供電。

這款時間服務器采用現代高科技無硬盤設計，不受地域氣候等環境條件限制、性價比高、操作簡單、免維護等特點，適合無人值守。該產品可以為計算機網絡、計算機應用系統、流程控制管理系統、電子商務系統、網上B2B系統、數據庫的保存維護以及硬盤錄像機等智能設備提供精密的標準時間信號和時間戳服務。由于授時服務器輸出的BNC口輸出秒脈沖時間信號是振蕩器的秒信號輸出，同步于衛星信號但并不受衛星秒脈沖信號跳變帶來的影響。

三、優勢分析

應用NTP的衛星時間同步系統，通過GPS或“北斗”導航設備終端獲取高精度時間信息，并將該時間信息作為時間源提供給局域網綜合系統，能夠保證局域網系統時間源的準確性，同時，以UDP組播形式實現同網段內各測試設備之間的時間同步，應用NTP時間同步原理并以UDP客戶機形式實現跨網段測試設備之間的時間同步，既考慮了系統運行的效率問題，又滿足了衛星綜合測試系統時間精確的毫秒的要求，可有效解決現有綜合測試系統校時軟件所不能實現的廣域網環境下綜合測試系統的時間同步問題。 

本文時間同步系統采用的NTP為成熟的網絡時間同步協議 ，在國外廣泛應用于互聯網軟件系統中，國內被銀行、通信、電力等各行業所采用，并被研究應用于航天測控計算機系統和裝備管理信息系 統中，技術成熟度高。文屮所采用的UDP，是網絡通信中的一個經常被采用的重要國際標準化組織標準協議，且被現有綜合測試系 統及網絡校時軟件所采用。另外，就軟件結構來說，本文所采用的客 戶機/服務器型層次結構，能夠繼承現有綜合測試系統校時軟件的相關技 術。綜上所述，建立應用NTP的衛星綜合測試時間同步系統方案是可 行的，能夠滿足廣域網條件下的綜合測試設備之間的時間同步要求。

時間信號的準確與否，直接關系到學校的日常生活、教學實驗等。由于計算機技術、網絡技術、通信技術、GPS授時技術等相關技術的發展，已經具備了為各個應用領域提供高精度授時的可能性。

在沒有互聯網或者外部時間基準的情況下進行時鐘統一具有重要意義。時間從來就是一個非常重要的考慮因素。

單從授時觀點出發，不難理解授時儀的精確時間輸出是不可少的。沒有衛星的支持，沒有原子鐘同步和保持技術的支持，實現星基導航和定位是不可能的。

授時儀主要用在城市重要單位或者公共建筑，如車站、高校、交通路口等方面。它是供了準確的公眾時間，避免了因時間不統一而帶來的不便以及一些不必要的損失。同時，也為gps授時鐘的應用開拓了一個較好的用途。

四、gps時間同步服務器部分特點總結

1）以GPS衛星時間作為第一級服務器的標準時鐘源，使用BNC接口式獲取GPS 時間，其誤差在毫秒級，準確可靠；

2）整個網絡的成本較低，僅需要增加作為時鐘源的GPS 硬件設備；

3）gps授時鐘本身具有較大的靈活性和較大的吞吐量，可以根據實際追溯系統的結構和現有網絡情況調整網絡的級別，可以隨時加入或減少連結到網絡的設備；

4）系統運行采取的是多對多的模式，一個服務器對應于多個客戶端，一個客戶端也可以對應多個服務器；

5）整個授時系統的負載較小，一個NTP 數據包的字節數僅為幾十個字節，且第三級設備校時的頻率是在每30 min內進行2 次，系統開銷非常小。

五、結束語

北斗時間服務器是對現代高科技自動化系統中的計算機及控制裝置等進行校時的高科技產品。NTP協議用于把計算機或者其他的網絡設備的時間同步到標準的UTC時間。網絡時鐘服務器從GPS衛星上獲取到UTC時間信號，并將這些標準的時間信息經過內部高科技處理后通過網口傳輸給網絡系統中需要標準時間信息的設備，這樣就可以實現整個系統內的時間同步。

世界上大多數國家采用的標準時間標度是基于地球自轉的世界協調時和基于地球公轉的公歷，UTC時間可以通過多種途徑傳播。GPS衛星導航系統在每顆衛星上都安裝有精密的原子鐘，并由監測站經常進行校準。衛星發送時間信息的同時也發送精確的時間信息。GPS接收機接收此信息。目前自動化系統采用的時間標準就是UTC時間。