GPS衛(wèi)星對時鐘(串口授時,北斗校時系統(tǒng),NTP網(wǎng)絡(luò)同步時鐘)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
1、引言：隨著各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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GPS衛(wèi)星對時鐘可以解決這些問題。
2、NTP概述
將網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的各種設(shè)備或主機(jī)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(luò)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(biāo)準(zhǔn)時間源，不實用。NTP適用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，可以在一個無序的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下提供準(zhǔn)確和健壯的時間服務(wù)，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(yīng)用。
3、NTP工作原理和應(yīng)用
3.1、NTP協(xié)議概述
NTP早由美國Delaware大學(xué)的教授設(shè)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(jī)客戶或服務(wù)器的時間同步到另一服務(wù)器或參考時鐘源。它使用UTC作為時間標(biāo)準(zhǔn)，是基于無連接的IP 協(xié)議和UDP協(xié)議的應(yīng)用層協(xié)議，使用層次式時間分布模型，所能取得的準(zhǔn)確度依賴于本地時鐘硬件的準(zhǔn)確度和對設(shè)備及進(jìn)程延遲的嚴(yán)格規(guī)定。在配置時，NTP可以利用冗余服務(wù)器和多條網(wǎng)絡(luò)路徑來獲得時間的高準(zhǔn)確性和高可靠性。實際應(yīng)用中，又有確保秒級精度的簡單的網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(SNTP)。
3.2、NTP的工作原理
影響NTP 協(xié)議準(zhǔn)確度關(guān)鍵的原因在于由網(wǎng)絡(luò)延遲的隨機(jī)性而引起的時鐘延遲計算的不準(zhǔn)確。由于延遲不準(zhǔn)確，所以無法依靠從時間服務(wù)器到客戶機(jī)的單邊傳輸來傳遞準(zhǔn)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(wù)器和客戶機(jī)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(dá)時刻確定。因此，服務(wù)器和客戶機(jī)都可以單獨(dú)確定時間偏移。這種對稱的連續(xù)采樣的時間傳輸方法的好處是對發(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(zhǔn)確度將取決于發(fā)送和接受路徑的統(tǒng)計特性。
4、GPS衛(wèi)星對時鐘的特點
4.1．精度高，同步快。
4.2．雙CPU同時工作，32位CPU雙核處理器，性能得到了提高。
4.3．支持單星授時模式，有屋頂和磁吸式貼窗天線可供選擇。
4.4．可同時為上萬臺客戶端、服務(wù)器、工作站提供時鐘服務(wù)。
4.5．支持WINDOWS、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX、HP-UX等操作系統(tǒng)及支持NTP協(xié)議的路由器、交換機(jī)、DVR、NVR等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
4.6．GPS接收天線重點考慮了防雷設(shè)計、穩(wěn)定性設(shè)計、抗干擾設(shè)計， 信號接收可靠性高，不受地域條件和環(huán)境的限制。
4.7．裝置可通過數(shù)碼管在線顯示當(dāng)前收星個數(shù)，直觀反映裝置的同步狀況。
4.8．架裝式結(jié)構(gòu)，1/2U、19”標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱,安裝方便。
