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网络校时器简述

每台计算机都有自己的硬件时钟,并由主板上的电池保证在关机情况下也能计时。通常情况下,计算机每次开机会从硬件时钟读取时间,并且使用自己的时钟进行计时,但是在单个时钟之间不可避免的会有计时误差,在长时间使用后,时间误差会积累到比较大的数值。这在一般应用中不会造成太大的麻烦,但是在某些应用中,比如集群服务、数据库等则会发生宕机、系统无法启动等严重后果,所以配置一台网络校时器为网络提供时间服务,保证整个网络中的时间在所有计算机中都是一致的。

1、网络校时器中的网络时间协议

互联网中时间同步的标准互联网协议称之为网络时间协议。NTP定义了相应的报文格式、报文类型,通过互联网将计算机的时间同步到某一个标准时间。目前标准时间是协调世界时(UTC)。

NTP提供的对时机制遵循实用、严格的原则,适合在各种规模、速度和连接通路情况的互联网环境下工作因为NTP充分考虑了互联网上时间同步的复杂性。NTP以GPS时间代码传送的时间信息为参考标准,采用了Client/Server结构,具有相当高的灵活性,可以适应各种互联网环境。NTP在校正当前时间同时会持续跟踪时间的变化,可以进行自动调节,即使网络发生故障,也能维持时间的稳定。NTP产生的网络开销甚少,并具有保证网络安全的对应措施。这些措施的采用使NTP可以在互联网上获取可靠和精确的时间同步,并使NTP成为互联网上公认的时间同步工具。

通常情况下,NTP提供的时间精度在广域网上约为十毫秒,在局域网上则为亚毫秒级或者更高。在专用的时间服务器上,则精度实际会更高。

2、windows下的时间同步

Windows系统下的时间同步由windows time 服务完成,使用SNTP协议进行通信,可达到秒级别的时间同步精度,能够满足对时间精度要求不太高的情况下的需求。SNTP协议采用客户端/服务器工作方式,服务器的系统时间基准是接收GPS卫星时间信号或使用自带的原子钟,客户端设备按照预先设定的时间间隔定期去访问服务器,获得准确的时间信息,并调整自己的系统时钟,来同步自己的时间。一台服务器同时也可以是客户端,从上层的时间服务器获得高精度时间,并向自己的客户端进行授时。

Windows中的客户端,平时使用自己的硬件时钟计时,在访问服务器获得准确时间后,如果时间偏移较大,会直接调整系统时间,所以系统时间在同步时会发生跳变。如果时间偏移较小,会逐渐调整自己的时钟,直到与时间源同步,不会发生大幅度的时间跳变。

Windows时间同步装置在使用网络校时器配置时可以通过修改注册表来进行,设置服务器的相关事项。

3、网络校时器的分类

在这里说明一下我们常用的电脑、服务器、医疗设备、摄像机等网络设备都是支持NTP协议的,一般适用的都是NTP网络时间服务器。NTP授时方式的网络校时器推荐型号有SYN2101型、SYN2136型、SYN2151型和SYN4505型等设备,从授时方式上来说,网络校时器可分为NTP网络时间服务器、串口时间服务器、B码、PTP几大类型。

如在实际应用中需要给少于4台的网络设备授时且精度要求不太高首选串口型服务器,推荐的型号有SYN2306型、SYN2302型;如果客户端是一台电脑或工控机,网络校时器可以选择串口授时板卡系列推荐型号有SYN4603型和SYN4619型gps北斗双模授时卡。如果不确定只需要将您的功能和技术需求发给我们的业务人员,他们会帮您推荐最适合的产品。

ntp时间服务器这一类型的时间服务器比较常用,ntp时间服务器是指接收GPS或北斗卫星信号,通过某种接口输出时间信息,然后接入核心交换机,通过交换机的核心功能,将标准时间信息下发到局域网内各个需要授时的设备上。ntp时间服务器的精度是0.5-10ms(经典值为2ms),价格是从几千到6万不等。

串口时间服务器主要是通过串口和脉冲进行对时,价格是从2千到8千不等,具体要看功能指标及配件。

B码授时设备有板卡和机箱式两种,根据实际需求确定好,其次需要和销售人员沟通好,是需要我们的gps授时设备接收还是输出B码,即是产生还是解析B码,另外说到B码有美标和国军标之分。普通行业和电力一般常用的是美标,军统系统用国军标居多。两种价位也是差别比较大,国军标比美标贵好几千;最后还需要确定是需要B码交流还是直流,直流的电平常见的有422/485、TTL,交流的电平分为平衡和非平衡,在购买之前这几点一定要和销售人员沟通清楚。

ptp同步时钟拥有纳秒级别的传输精度,典型应用有实验室或测控系统、工业自动化或电力系统比如民用移动通信中TD-SCDMA系统;军用通信中用于导弹发射的遥控遥测系统和舰船雷达系统等。价位也比NTP网络时间服务器略高一些。

4、网路校时器的组成

网络校时器是由设备及授时天线组成。硬件设备一般是标准1U或4U上机架的。网路校时器从卫星上得到时钟源信息后经过分析、运算很处理通过网口输出稳定、连续、满足精度要求的时间信息最后通过网络给其它网络设备进行NTP授时。

网络校时器是从卫星上获取时间信息,所以需要在楼顶或露台比较开阔的地带架设授时天线。授时天线是指ntp卫星校时器的一个附件,接受卫星的载波信号,利用授时天线获取到卫星的标准时间信息,然后对获取的信号处理,传输给ntp卫星校时器进行高科技处理,然后输出网络接口。授时天线应安装在楼顶、室外的地方,减少环境的影响及周围电磁/电波的影响,因此,授时天线必须防雷设计、抗干扰设计放在重点考虑范围内。

在架设天线之前,建议先将天线和设备连接好,天线的蘑菇头伸到窗外,开启设备,注意观察设备上收星颗数和时间信息是否有效,一切正常后再将天线架设在楼顶开阔的地方。避免天线架设好了,最后发现线缆或蘑菇头有问题导致设备不能正常工作。

5、小结

西安同步是网络校时器的厂家,集研发、生产和销售一体,产品线比较丰富有机箱式还有板卡、模块,可以满足不同行业不同单位的授时需求。产品均可送往国家一级计量单位进行校准检定。如有需求可与我司工作人员联系。

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