NTP协议_网络校时_时间校准--北京中新创科技PK10计划


网络时间服务器授时方案

综述

       随着计算机网络的迅猛发展,网络应用已经非常普遍,众多领域的网络系统如电力、石化、金融业(证券、银行)、广电业(广播、电视)、交通业(火车、飞机)、军事(航天、航空)等需要在大范围保持计算机的时间同步和时间准确。因此一个好的时间发生器是非常必要的。为了适应这些领域对于时间越来越精密的要求,北京中新创科技公司自行研制开发 DNTS 系列网络校时服务器可满足不同用户对时间的苛求。DNTS 以 NTP 协议给各个网络设备提供准确的时间校对服务,独立于其他网络系统,可直接作为网络校时服务器接入网络。具有多种校时方式,使用方便。DNTS 有-1,-2,-3,-7,-7C 等不同系列,网络接口支持 1-4 10/100M 自适应以太口。


用户需求

       某集团用户下设 14 个子公司(工厂),所有的子公司都已经连通了以太网,每个子公司内

部又划分了若干个子网,所有的计算机数量总和超过了 5000 台。现用户希望能够统一集团内所有的计算机时间,授时误差要求在秒级,又因为保密的需要不能使用 GPS,CDMA 等标准时间

源,初始时间由用户自己设定。

解决方案

       传统的解决方案是采用 DNTS-7 系列采用 GPS 作为标准时钟源,然后根据网络的结构和不同部门对时间的要求分别安装多台 DNTS-7 时间服务器。

       在本案例中,由于不能采用外部时间接收装置,必须采用高稳定度的守时方式,即用户设置时间后,该时间自运行的精度等级要达到一定的水平,用户可以长期不干预时间的设置。为 根据用户的需求,需要定制产品,产品型号定为 DNTS-8分别定制软件和硬件以满足用户需求。

       由于用户的网络结构复杂,单台时间服务器无法满足用户的需求,需要根据不同的情况在子公司级安装相应的时间服务器来提供服务。在各子公司安装的时间服务器要解决时间与集团公司时间服务器的同步问题。该同步问题不建议人工干预,由子公司时间服务器自动同步集团公司时间服务器的方案。

 

建议

       集团公司设备

       集团公司安装 2 台 DNTS-84 时间服务器,2 台时间服务器备份,同时运行,DNTS-84初始时间由用户通过 RS232 口设置,时间设置完成后由内部恒温晶振保持运行,该恒温晶振的保持特性可达 1E-12,理论上可维持 30 年不差 1 秒。由此解决了不能外接 GPS时间源带来的时间精准问题。

      DNTS-84 有 4 个 10/100M 以太口,既可以给子公司的时间服务器提供网络时间基准,也可以集团办公的计算机提供时间服务。2 台备份保证某台时间服务器出问题时,另一台可以继续服务。2 台 DNTS-84 可冷备份运行也可热备份运行。冷备份是指 2 台设备对应的 4 个网口 IP 地址设置完全一样,需要切换时人工直接插拔网线完成备份工作,这样所有的计算机无需修改所指向的时间服务器 IP 地址,缺点是需要人工调整网线。热备份是指 2 台设备的 IP 地址分别设置不同,当一台不能提供服务时在需要授时的计算机上修改指向的 IP 地址或者安装支持多 IP 自动切换的时间服务器来完成热备份工作,热备份的缺点是客户端设置复杂,有些系统需要安装支持热备份的软件。建议采用冷备份的工作方式。

       DNTS-84 除了采用恒温晶振保持时间外,还采用了掉电保持时间技术,设备掉电后时间可自动运行,保证短时间掉电后无需重新设置时间,给用户维护带来很大的便利,注意掉电时间运行的精度不高,掉电超过 24 小时建议重新设置时间。

       各子公司根据不同的情况建议安装 DNTS-82 时间服务器。建议每不超过 500 台的子网安装一台 DNTS-82,对于重要部门也可单独安装或者安装 2 台 DNTS-82 互为备份。

       DNTS-82 有 2 个以太网口,2 个网口可工作在热备份或冷备份的工作模式下。

       DNTS-82 上电后每隔一定的时间会自动从集团公司的 DNTS-84 上获取时间以保证时间的严格一致,DNTS-82 没有人工设置时间接口以保证时间不会别非法修改,或者不会出现修改的时间不能与集团公司同步。

       DNTS-82 内部同步设置恒温晶振保持时间以及掉电时间维持功能,整个设备工作尽可能减少人工参与。

 

       授时软件

       DNTS-84、DNTS-82 支持标准的 NTP/SNTP 网络授时软件,任何网络设备如路由器,交换机,防火墙等都可以自动从 DNTS-84,DNTS-82 上获取标准时间以保持时间同步。对于计算机根据不同的操作系统,授时采用的方式不同:

       Win95/98/ME 操作系统不支持 NTP 协议,需要安装 NTP 客户端软件

       Win2000/XP/2003/vista 操作系统自带 NTP 协议,无需安装 NTP 客户端软件

       Unix/Linux 操作系统自带 NTP 协议,无需安装 NTP 客户端软件

       AIX/Solaris 操作系统自带 NTP 协议,无需安装 NTP 客户端软件

       值得注意的是 Windows 操作系统自带的 NTP 授时功能对授时有所限制,如误差超过2小时不能授时,每隔8小时校准时间一次等。如用户对授时有更严格要求建议安装客户端软件。

       对于无法使用 NTP 协议的操作系统或者网络设备,DNTS-84、DNTS-82 可提供ASCII 格式输出的基于 UDP 的时间协议,用户可根据协议取得当前时间。

       DNTS-84、DNTS-82 还有一个 Rs232,一个 RS485 时间输出端口,可用于给串口设备授时,授时协议为 NMEA0183 格式。

 

       显示设备

       DNTS-84,DNTS-82 自带液晶显示面板,可显示当前时间信息,但由于尺寸较小需要近距离观察。中新创科生产的 DND200 机柜监控服务器可安装在机房机柜中,与DNTS-84,DNTS-82 配合使用可显示当前时间信息,1.8 英寸数码管可在很远的距离看清当前的时间信息。如用户需要还可显示机柜温度和电压参数。

       用户也在其他位置安装大型 LED 显示装置用于显示当前时间信息,只需增加串口时钟服务器 DNS-1-S 就可以将 DNTS-82,DNTS-84 发来时间信息转化为大型LED 识别信息用于显示。如此真正实现全部意义的时间统一。

 

组网方式:

 

DNTS-84 、DNST-82  技术参数

 

支持协议

IP,TCP,UDP,TELNET,SNMP,NTP,SNTP

授时精度

1-10ms

网口

10/100M 自适应,IEEE802。3

网口数量

DNTS-82 2 DNTS-84 4

管理方式

Telnet

1PPS

BNC 1 路,TTL 电平,宽度 100ms

恒温晶振

精确度:1E-12, 长期稳定度:1E-9

RS232 输入

DB9/M1个,用于外部校时。DNTS-82 不支持校时

RS232 输出

DB9/M1个,输出 NMEA0183 协议

RS485 输出

接线端子,输出 NMEA0183 协议

显示

5 LED, 1 2X20LCD

外形

19 英寸,1U

重量

4.5kg

电源

220V AC, 5W

 

 

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