網絡時間服務器授時方案

綜述

       隨著計算機網絡的迅猛發展,網絡應用已經非常普遍,眾多領域的網絡系統如電力、石化、金融業(證券、銀行)、廣電業(廣播、電視)、交通業(火車、飛機)、軍事(航天、航空)等需要在大范圍保持計算機的時間同步和時間準確。因此一個好的時間發生器是非常必要的。為了適應這些領域對于時間越來越精密的要求,北京中新創科技公司自行研制開發 DNTS 系列網絡校時服務器可滿足不同用戶對時間的苛求。DNTS 以 NTP 協議給各個網絡設備提供準確的時間校對服務,獨立于其他網絡系統,可直接作為網絡校時服務器接入網絡。具有多種校時方式,使用方便。DNTS 有-1,-2,-3,-7,-7C 等不同系列,網絡接口支持 1-4 10/100M 自適應以太口。


用戶需求

       某集團用戶下設 14 個子公司(工廠),所有的子公司都已經連通了以太網,每個子公司內

部又劃分了若干個子網,所有的計算機數量總和超過了 5000 臺。現用戶希望能夠統一集團內所有的計算機時間,授時誤差要求在秒級,又因為保密的需要不能使用 GPS,CDMA 等標準時間

源,初始時間由用戶自己設定。

解決方案

       傳統的解決方案是采用 DNTS-7 系列采用 GPS 作為標準時鐘源,然后根據網絡的結構和不同部門對時間的要求分別安裝多臺 DNTS-7 時間服務器。

       在本案例中,由于不能采用外部時間接收裝置,必須采用高穩定度的守時方式,即用戶設置時間后,該時間自運行的精度等級要達到一定的水平,用戶可以長期不干預時間的設置。為 根據用戶的需求,需要定制產品,產品型號定為 DNTS-8分別定制軟件和硬件以滿足用戶需求。

       由于用戶的網絡結構復雜,單臺時間服務器無法滿足用戶的需求,需要根據不同的情況在子公司級安裝相應的時間服務器來提供服務。在各子公司安裝的時間服務器要解決時間與集團公司時間服務器的同步問題。該同步問題不建議人工干預,由子公司時間服務器自動同步集團公司時間服務器的方案。

 

建議

       集團公司設備

       集團公司安裝 2 臺 DNTS-84 時間服務器,2 臺時間服務器備份,同時運行,DNTS-84初始時間由用戶通過 RS232 口設置,時間設置完成后由內部恒溫晶振保持運行,該恒溫晶振的保持特性可達 1E-12,理論上可維持 30 年不差 1 秒。由此解決了不能外接 GPS時間源帶來的時間精準問題。

      DNTS-84 有 4 個 10/100M 以太口,既可以給子公司的時間服務器提供網絡時間基準,也可以集團辦公的計算機提供時間服務。2 臺備份保證某臺時間服務器出問題時,另一臺可以繼續服務。2 臺 DNTS-84 可冷備份運行也可熱備份運行。冷備份是指 2 臺設備對應的 4 個網口 IP 地址設置完全一樣,需要切換時人工直接插拔網線完成備份工作,這樣所有的計算機無需修改所指向的時間服務器 IP 地址,缺點是需要人工調整網線。熱備份是指 2 臺設備的 IP 地址分別設置不同,當一臺不能提供服務時在需要授時的計算機上修改指向的 IP 地址或者安裝支持多 IP 自動切換的時間服務器來完成熱備份工作,熱備份的缺點是客戶端設置復雜,有些系統需要安裝支持熱備份的軟件。建議采用冷備份的工作方式。

       DNTS-84 除了采用恒溫晶振保持時間外,還采用了掉電保持時間技術,設備掉電后時間可自動運行,保證短時間掉電后無需重新設置時間,給用戶維護帶來很大的便利,注意掉電時間運行的精度不高,掉電超過 24 小時建議重新設置時間。

       各子公司根據不同的情況建議安裝 DNTS-82 時間服務器。建議每不超過 500 臺的子網安裝一臺 DNTS-82,對于重要部門也可單獨安裝或者安裝 2 臺 DNTS-82 互為備份。

       DNTS-82 有 2 個以太網口,2 個網口可工作在熱備份或冷備份的工作模式下。

       DNTS-82 上電后每隔一定的時間會自動從集團公司的 DNTS-84 上獲取時間以保證時間的嚴格一致,DNTS-82 沒有人工設置時間接口以保證時間不會別非法修改,或者不會出現修改的時間不能與集團公司同步。

       DNTS-82 內部同步設置恒溫晶振保持時間以及掉電時間維持功能,整個設備工作盡可能減少人工參與。

 

       授時軟件

       DNTS-84、DNTS-82 支持標準的 NTP/SNTP 網絡授時軟件,任何網絡設備如路由器,交換機,防火墻等都可以自動從 DNTS-84,DNTS-82 上獲取標準時間以保持時間同步。對于計算機根據不同的操作系統,授時采用的方式不同:

       Win95/98/ME 操作系統不支持 NTP 協議,需要安裝 NTP 客戶端軟件

       Win2000/XP/2003/vista 操作系統自帶 NTP 協議,無需安裝 NTP 客戶端軟件

       Unix/Linux 操作系統自帶 NTP 協議,無需安裝 NTP 客戶端軟件

       AIX/Solaris 操作系統自帶 NTP 協議,無需安裝 NTP 客戶端軟件

       值得注意的是 Windows 操作系統自帶的 NTP 授時功能對授時有所限制,如誤差超過2小時不能授時,每隔8小時校準時間一次等。如用戶對授時有更嚴格要求建議安裝客戶端軟件。

       對于無法使用 NTP 協議的操作系統或者網絡設備,DNTS-84、DNTS-82 可提供ASCII 格式輸出的基于 UDP 的時間協議,用戶可根據協議取得當前時間。

       DNTS-84、DNTS-82 還有一個 Rs232,一個 RS485 時間輸出端口,可用于給串口設備授時,授時協議為 NMEA0183 格式。

 

       顯示設備

       DNTS-84,DNTS-82 自帶液晶顯示面板,可顯示當前時間信息,但由于尺寸較小需要近距離觀察。中新創科生產的 DND200 機柜監控服務器可安裝在機房機柜中,與DNTS-84,DNTS-82 配合使用可顯示當前時間信息,1.8 英寸數碼管可在很遠的距離看清當前的時間信息。如用戶需要還可顯示機柜溫度和電壓參數。

       用戶也在其他位置安裝大型 LED 顯示裝置用于顯示當前時間信息,只需增加串口時鐘服務器 DNS-1-S 就可以將 DNTS-82,DNTS-84 發來時間信息轉化為大型LED 識別信息用于顯示。如此真正實現全部意義的時間統一。

 

組網方式:

 

DNTS-84 、DNST-82  技術參數

 

支持協議

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

授時精度

1-10ms

網口

10/100M 自適應,IEEE802.3

網口數量

DNTS-82 2 DNTS-84 4

管理方式

Telnet

1PPS

BNC 1 路,TTL 電平,寬度 100ms

恒溫晶振

精確度:1E-12, 長期穩定度:1E-9

RS232 輸入

DB9/M1個,用于外部校時。DNTS-82 不支持校時

RS232 輸出

DB9/M1個,輸出 NMEA0183 協議

RS485 輸出

接線端子,輸出 NMEA0183 協議

顯示

5 LED, 1 2X20LCD

外形

19 英寸,1U

重量

4.5kg

電源

220V AC, 5W

 

 

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