6
© 2013 TFT Corporation
时间同步原理简介---同步原理
T2
T3
T1
T4
NTP C/S授时原理 时间偏差: delay=((T2-T1)+(T3-T4))/2 客户端计算机网络时延 offset = ((T2-T1)-(T3-T4) )/2 客户机修正时间为T+offset+delay
2
© 2013 TFT Corporation
NTP的意义
1 、 网络管理系统的日志审计: 同一个行为在不同设备中产生的日志将不能 序列化。也就无法对这些问题进行分析和解决。 2、 网银应用认证过程：因为认证中的数字时间戳服务要求客户端使用本地 时间作为参数与认证服务器端交换认证信息时间不统一，认证过程中还有 可能受到重放攻击。 3、与时间有关的备份：备份服务器和客户机之间进行增量备份要求这两个系 统之间的时间同步。有些数据库写入和时间紧密相关。 4、 计费系统：网络计费系统中也要用到数字时间戳服务，所以也要求精确的 时间同步。 5、与时间有关的授权行为受到影响。
授时精度高，PPS最高精度30ns，服务器时间精度25us ，局域网精度5ms
时间误差小10年在无天线情况下误差1s 无故障运行两万六千小时 支持SNMP网管功能 NTP请求量8000次/秒，支持万台客户端访问 1s=1000ms 1ms=1000us
10
© 2013 TFT Corporation
HJ210 NTP网络时间服务器---后视图
天线或时间信号输入
1PPS、10MHz频率输出
电源接入
4路独立10/100/1000自适应以 太网接口*
双路TOD信息输出：卫星状 态时间、位置信息 *
13
© 2013 TFT Corporation
HJ210 NTP网络时间服务器---前视图
VFD高亮度液晶屏*
© 2013 TFT Corporation
三 泰福特网络时间服务器—网络拓扑图
层次0
GPS
GPS
GPS
层次1
层次2
层次3
9
© 2013 TFT Corporation
HJ210 NTP网络时间服务器---技术特点
使用GPS/北斗/GLONASS参考源为一级网络时间服务器 选取高稳定的工业级服务器主板，无风扇设计，采用用高效嵌入式Linux操作系统 可选配高稳晶振或铷原子钟作为守时部件，支持独立时间守时功能
1
© 2013 TFT Corporation
一 什么是NTP Network Time Protocol（NTP）是用来使 计算机时间同步化的一种协议，它可以使 计算机对其服务器或时钟源（如石英钟， GPS等等)做同步化，它可以提供高精准度 的时间校正（LAN上与标准间差小于1毫秒 ，WAN上几十毫秒），且可介由加密确认 的方式来防止恶毒的协议攻击。
Beijing Time&Frequency Technology CO.,LTD
NTP网络时间服务器
00:00:00
© 2010 IBM Corporation © 2013 TFT Corporation
目录
一 什么是NTP
二 时间同步原理 三 泰福特时间服务器 四 NTP同步网络构建方案 五 时间同步 六监视软件和日常维护
监控服务器
无锡主站
监控服务器
层次2
时钟频率
网段C
网段B
网段A
网段A
网段B
网段C
时钟频率
二级时间服务器
CCPC1
CCPC2
CCPC3
CCPC4
18
© 2013 TFT Corporation
3
© 2013 TFT Corporation
二 时间同步原理简介---时间源
GPS
北斗
GLONASS
NTP
PTP
4
© 2013 TFT Corporation
时间同步原理简介---时间源
全球定位系统（GPS）Global Positioning System 美国国防部建立的高精度全球卫星无线电导航系统。 至少有24颗卫星分布在6个固定平面上围绕地球旋转，卫星高度20200km,旋转周期为11 小时58分。 地球上的用户在任一时刻都可同时收到4颗以上卫星，确定自己的位置。 星上备有铯原子钟和铷原子钟。钟的时间每天由地面监测，并给出相对标准时间 UTC(或GPS时间)的偏差。 偏差值保持小于30ns，用户可以从收到的导航电文中得到标准时间信息校准本地时钟 北斗卫星导航系统BeiDou 定位精度优于20m，授时精度优于50ns
服务器/客户端模式
7
© 2013 TFT Corporation
NTP协议对时间源的判断
（1）多重同步器提供冗余性和多样性 （2）时钟过滤器从一个窗口的八个时钟偏移样本中选择最佳的 （3）交叉和聚类算法挑选最好的被认为是准确的和已排除故障的子服务器 （4）组合算法计算出最精确的偏移的加权平均 （5）相位/频率锁反馈环路训练当地时钟时间和频率，以达到最大限度的准确性和稳定性
15
© 2013 TFT Corporation
时间服务器
2 ntpq -p
3 ntpdate –d IP
16
© 2013 TFT Corporation
四 NTP同步网络构建方案—系统管理
17
© 2013 TFT Corporation
银行实施案例—人民银行清算总中心
层பைடு நூலகம்0
GPS
层次1 上海中心
滚动显示GPS收星状态、时间、 GPS卫星个数、经纬度、高度、各网卡IP 、系统工作状态
三色指示灯*
指示NTP服务是否启动 、网络连接是否正常、NTP请 求是否超过8000次/秒和GPS 是否锁定等
14
© 2013 TFT Corporation
时间服务器基本命令
1 ipset 设置服务器IP地址和网管
© 2013 TFT Corporation
时间同步原理简介—频标
石英晶体振荡器Crystal Oscillators 利用晶体的压电效应与振荡电路产生谐振现象，从而经过放大驱动和输出电路输出标 准频率信号。石英晶体振荡器也常简称为“晶振” 原子频标 atomic frequency standard 以原子在两能级间跃迁时发射或吸收振荡信号的频率为参考，通过锁相环路锁定一个 给出实用频率的晶体振荡器，晶振频率与原子跃迁频率具有同样的准确度。原子频标 具有很高的频率准确度、长期稳定度、频率复制性和重现性。