內(nèi)網(wǎng)NTP服務器(NTP對時器,GPS網(wǎng)絡時鐘同步設備,北斗授時儀)在計算機網(wǎng)絡中的應用
1、引言：隨著各種網(wǎng)絡應用的不斷發(fā)展，對時間的要求也越來越高，時間不一致會引發(fā)許多問題。上海銳呈電氣有限公司研發(fā)生產(chǎn)的內(nèi)網(wǎng)NTP服務器把這些問題解決。
2、NTP概述
將網(wǎng)絡環(huán)境中的各種設備或主機的時間信息(年月日時分秒)基于UTC時間偏差限定在足夠小的范圍內(nèi)(如100ms)，這種同步過程叫做時間同步。
目前，有兩種重要的時間同步技術(shù)，即網(wǎng)絡時間協(xié)議(NTP)和直接連接時間傳輸技術(shù)。其中直接連接時間傳輸技術(shù)，需要客戶端直接連接到標準時間源，不實用。NTP適用于網(wǎng)絡環(huán)境下，可以在一個無序的網(wǎng)絡環(huán)境下提供準確和健壯的時間服務，方便實用。這里我們只討論基于NTP原理的時間同步技術(shù)和應用。
3、NTP工作原理和應用
3.1、NTP協(xié)議概述
NTP早由美國Delaware大學的教授設計實現(xiàn)的，由時間協(xié)議、ICMP時間戳消息及IP時間戳選項發(fā)展而來。NTP用于將計算機客戶或服務器的時間同步到另一服務器或參考時鐘源。它使用UTC作為時間標準，是基于無連接的IP 協(xié)議和UDP協(xié)議的應用層協(xié)議，使用層次式時間分布模型，所能取得的準確度依賴于本地時鐘硬件的準確度和對設備及進程延遲的嚴格控制。在配置時，NTP可以利用冗余服務器和多條網(wǎng)絡路徑來獲得時間的高準確性和高可靠性。實際應用中，又有確保秒級精度的簡單的網(wǎng)絡時間協(xié)議(SNTP)。
3.2、NTP的工作原理
影響NTP 協(xié)議準確度關鍵的原因在于由網(wǎng)絡延遲的隨機性而引起的時鐘延遲計算的不準確。由于延遲不準確，所以無法依靠從時間服務器到客戶機的單邊傳輸來傳遞準確的時間信息。為了解決這個問題，在NTP協(xié)議中使用時間服務器和客戶機之間的雙向信息交換和時間戳(timestamp)的概念。
真實的時鐘偏差值是以測量所得的偏差值為中心的，而其可能的變化范圍則等長于測量所得的延遲。每一條NTP消息都包含新的3個時間戳，第4個時間戳則由消息的到達時刻確定。因此，服務器和客戶機都可以單獨確定時間偏移。這種對稱的連續(xù)采樣的時間傳輸方法的優(yōu)點是對發(fā)送和接受的消息的順序沒有要求，因此不需要可靠的傳輸途徑。很顯然，準確度將取決于發(fā)送和接受路徑的統(tǒng)計特性。
銳呈內(nèi)網(wǎng)NTP服務器的特點
1.時間精度高，達20nS。
2.守時精度高。裝置內(nèi)部守時單元采用了時間頻率測控技術(shù)與智能馴服算法，晶體選用高精度恒溫晶體振蕩器，使裝置守時準確度優(yōu)于7*10-9(0.42μS/分鐘)，即在外部時間基準異常的情況下，每天時鐘自走時誤差不超過0.6毫秒。如選配銣原子鐘，30年自走時誤差不會超過3毫秒。
3.雙CPU同時工作，32位CPU雙核處理器，性能提高。
4. 內(nèi)網(wǎng)NTP服務器支持單星授時模式，適用于收星效果不佳的情況（訂貨時須說明），有屋頂和貼窗天線可供選擇。
5.采用GPS/BD2雙系統(tǒng)精密授時，支持單GPS、單北斗、雙GPS、雙北斗、 GPS/北斗聯(lián)合授時多種授時方式，并可通過串口、面板菜單等途徑修改授時方式。
6.應用GPS授時技術(shù)/北斗授時技術(shù)/B碼解碼接收技術(shù)/NTP輸入/高穩(wěn)晶體振蕩器守時技術(shù)授時，實現(xiàn)多基準冗余授時，能夠智能判別GPS信號、北斗信號、外部B碼、NTP輸入時間基準信號的穩(wěn)定性和優(yōu)劣，并提供多種時間基準配置方法。
7.可同時為幾十萬臺客戶端、服務器、工作站提供時間服務。
8.支持32/64位WINDOWS9X/NT/XP/2000/2003/2008/2012/WINDOWS7、LINUX、UNIX等操作系統(tǒng)及支持NTP協(xié)議的路由器、交換機、DVR、NVR、智能控制器等網(wǎng)絡設備。
9.專用嵌入式系統(tǒng)，無硬盤和風扇設計，防震設計，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
10.機箱經(jīng)防磁處理，抗干擾能力強。
11.高品質(zhì)的工業(yè)級元件，高水準的電氣設計，高密度集成的電路結(jié)構(gòu)，使裝置擁有電氣隔離和電磁屏蔽表現(xiàn)，整機無可調(diào)節(jié)器件，提高了裝置抗干擾性能與可靠性保障。
12.采用雙電源冗余供電，并選用高性能、寬范圍開關電源，工作穩(wěn)定可靠，裝置電源供電自適應。
13.GPS/北斗接收天線重點考慮了防雷設計、穩(wěn)定性設計、抗干擾設計，
信號接收可靠性高，不受地域條件和環(huán)境的限制。
14.內(nèi)網(wǎng)NTP服務器裝置具有自復位能力，在因干擾造成裝置程序出錯時，能自動恢復正常工作。
