GPS北斗衛星同步時鐘（NTP服務器）助力電子政務網路系統
GPS北斗衛星同步時鐘（NTP服務器）助力電子政務網路系統
京準電子科技官微——ahjzsz
摘要：隨著電子政務的不斷發展，許多省份都建立了自己的政務網路，使用的網路設備和服務器日益增多，這些設備都有自己的時鐘，是可以調節的，因此網路中的所有設備和主機的時間無法保證是同步的，經過長期運行，時間差會越來越大，這種偏差在單機中影響不太大，但隨著各種網路應用的不斷發展，對時間的要求也越來越高，時間不同步會引發許多意想不到的問題，接下來我們結合實際的網路架構，討論NTP在政務網中的解決方案，
什么是網路時間服務？
時鐘同步也叫“對鐘”， 在通信領域，“同步”概念是指頻率的同步，即網路各個節點的時鐘頻率和相位同步，其誤差應符合相關標準的規定，時間同步是指網路各個節點時鐘以及通過網路連接的各個應用界面的時鐘的時刻和時間間隔與協調世界時（UTC）同步，最起碼在一個局域或城域網路內要和北京時間同步，時間同步網路是保證時間同步的基礎，構成時間同步網路可以采取有線方式，也可以采取無線方式，
TCP/IP協議中，用于網路同步時間的協議為NTP協議，它是由美國Delaware大學的教授設計實作的，使網路上的計算機保持時間同步的一種通信協議，其本身的傳輸基于UDP，保留埠號123，NTP協議可以估算出資料包在網路上往返延遲，并可以獨立估算計算機時鐘偏差，從而實作計算機間可靠和精準的時間同步，NTP是個動態、穩定和容錯的協議，用來保證網路中所有設備的時鐘精確度誤差在1ms之內，此協議在RFC958中定義，之后NTP協議在不斷的修改以增加更多的冗余和安全特性，其他與時間同步有關的RFC有RFC1128，RFC1129，RFC1165，RFC1305，RFC2030，
也許有人認為電腦的時鐘有點偏差影響不大，其實這是非常錯誤的，電腦系統中檔案保存，檔案傳輸、電子郵箱中的時間戳都是以電腦時鐘為準的，如果以后想進行檔案查找，日志查詢，如果系統時鐘不準，或同一網路中的電腦時間不同步，講給后續作業帶來很多麻煩，現在許多備份軟體，翻譯軟體、FTP工具都是以檔案保存時間為依據進行比較的，如果時間不統一，將使這些軟體難以正常作業，
在網路管理中，我們在檢查網路中各種網管軟體系統運行情況的時候，或者服務器日志時，發現由于不同設備上的系統時間不同，想要通過LOG資訊（console輸出或syslog記錄）觀察某一個事件對各設備影響情況、先后順序等很不方便，這個問題也可以通過配置NTP來解決，NTP為路由器、交換機和作業站之間提供了一種時間同步的機制，時間同步了，多臺網路設備上的相關時間記錄可以放在一起看，更為清晰，方便了分析較復雜的故障和安全事件等，另外政務網中的認證、維護、管理、備份系統等應用對時間的準確度要求比較高，如交換機及計費對時間準確度要求為1s，網路管理系統對時間準確度要求為500s，
NTP服務作業模式為三種，即客戶/服務器模式、廣播模式和對稱模塊，
在客戶端/服務器模式下，客戶端以周期性地發送NTP資料包，根據標記直觀查看作業狀態、事件結果等并及時反饋，
系統作用
經過一段時間運行，至今資料庫中共有一般隱患資料記錄24589條，其中已經整改24077條，整改率97.91%；重大隱患資料145條，其中已經整改144條，整改率99.3%，該系統為決策者提供了準確的安全隱患資料，安全排查的作業成果則集中體現在安全生產事故、火災、交通事故的統計資料之上，據調查兩月資料，全市各類事故發生率、傷亡人數、直接經濟損失大幅下降，城市承載能力、應急處置能力、安全防控能力、防災減災能力也大幅度提高，一大批過去沒有發現的隱患得以發現和解決，一大批過去發現卻懸而未決的問題得到整改，一些長期的歷史遺留問題得到妥善處理，為有效地遏制隱患事故的發生，營造了一個安全穩定和諧的城市環境起到了積極的促進作用，
1、特點：
◆ 高精度，串口/脈沖可達30ns，NTP客戶端優于2ms，時間同步快，
◆雙CPU同時作業，32位CPU雙核處理器，采用DSP/CPLD技術高速處理；
◆ 衛星時間源信號采用GPS+北斗二合一混合作業方式；
◆ 支持4路獨立10/100M網口（每個埠具有獨立的MAC地址）4路串口，介面之間互相物理隔離互不影響作業，機箱1U機架式設計，且網口可靈活配置；
◆ 作一級時間服務器，可同時為上萬臺客戶端、服務器、作業站提供時間服務，
◆ 支持WINDOWS9X/NT/2000/XP/2003/vista、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX、HP-UX等作業系統及支持NTP協議的所有網路設備，
◆ 多種配置方法（SOFT/WEB），易于管理和升級，支持MD5加密和SNMP網管；
◆ 設備支持NTP和SNTP協議，要實作計算機網路及其網路設備無需額外編程便可自動精確同步時間，
◆ 專用嵌入式系統，無硬碟和風扇設計，防震設計，系統穩定可靠，
◆ 機箱經防磁處理，抗干擾能力強，
◆ 衛星接收天線重點考慮了防雷設計、穩定性設計、抗干擾設計， 信號接收可靠性高，不受地域條件和環境的限制，
◆ 裝置具有多種串行資訊輸出與互動方式，以滿足不同用戶的需求，
◆ 串口信號輸出可編程，操作方便，出廠串口信號報文格式如下：
#abcdYYYYMMDDhhmmssCC<CR><LF>
(1)、a: 閏秒標識
(2)、b: 時區標識
(3)、c: 夏令時標識
(4)、d: 時間質量
(5)、YYYYMMDDhhmmss: 時間資訊，如20140101123000為2014年1月1日12時30分00秒（需提供現場資料提取演示及圖片）
◆ 裝置可通過LCD液晶屏顯示年月日時分秒和當前收星個數，
◆ 機架式結構，1U、19”標準機箱(440*210*44mm),安裝方便(需提供樣機)，
2、引數：
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名 稱 |
技 術 參 數 |
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捕獲 衛星 時間 |
裝置冷啟動時 |
≤1—3min |
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裝置熱啟動時 |
≤1min |
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瞬間斷電重啟 |
≤20s |
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授時精度 |
30ns（UTC同步精度） |
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網路授時精度 |
1-10ms（典型值達5ms內） |
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網路時間協議 |
NTPv1.v2.v3&v4、SNTP、TELNET、DHCP、UDP、SNMP |
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客戶端吞吐量 |
65000次/秒 |
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LCD液晶顯示 |
顯示當前的GPS及北斗衛星個數和年月日時分秒時間資訊 |
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串行口資訊 |
波特率默認9600，資料位8，無校驗，1停止位 |
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衛星接收天線 |
標配30米，根據實際環境可選50、100、200米 |
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尺寸 |
1U:483×44×210mm |
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重量 |
2.8KG |
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電源 |
220V ±20%，47Hz～63Hz（三合一插座） |
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作業溫濕度 |
-200C～+700C；<95%無冷凝 |
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貯存溫度 |
-400C～+850C |
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功耗 |
≤15W |
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MTBF |
≥95000H |
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質量保證 |
產品3 個月包換，1年內免費保修 |
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免費保障 |
產品出故障時由購貨方直接與本公司聯系替換品 |
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技術支持 |
免費向用戶的電話、郵件等技術支持服務 |
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軟體升級 |
終身免費向用戶提供系統時間軟體的升級 |
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