NTP服务器特征介绍

NTP提供准确时间，首先要有准确的时间来源，这一时间应该是国际标准时间UTC。 NTP获得UTC的时间来源可以是原子钟、天文台、卫星，也可以从Internet上获取。这样就有了准确而可靠的时间源。时间按NTP服务器的等级传播。按照离外部UTC 源的远近将所有服务器归入不同的Stratum（层）中。Stratum-1在顶层，有外部UTC接入，而Stratum-2则从Stratum-1获取时间，Stratum-3从Stratum-2获取时间，以此类推，但Stratum层的总数限制在15以内。所有这些服务器在逻辑上形成阶梯式的架构相互连接，而Stratum-1的时间服务器是整个系统的基础。

计算机主机一般同多个时间服务器连接， 利用统计学的算法过滤来自不同服务器的时间，以选择最佳的路径和来源来校正主机时间。即使主机在长时间无法与某一时间服务器相联系的情况下，NTP服务依然有效运转。

为防止对时间服务器的恶意破坏，NTP使用了识别(Authentication)机制，检查来对时的信息是否是真正来自所宣称的服务器并检查资料的返回路径，以提供对抗干扰的保护机制。

时间服务器可以利用以下三种方式与其他服务器对时：

broadcast/multicast

client/server

symmetric

broadcast/multicast方式主要适用于局域网的环境，时间服务器周期性的以广播的方式，将时间信息传送给其他网路中的时间服务器，其时间仅会有少许的延迟，而且配置非常的简单。但是此方式的精确度并不高，对时间精确度要求不是很高的情况下可以采用。

symmetric的方式得一台服务器可以从远端时间服务器获取时钟，如果需要也可提供时间信息给远端的时间服务器。此一方式适用于配置冗余的时间服务器，可以提供更高的精确度给主机。

client/server方式与symmetric方式比较相似，只是不提供给其他时间服务器时间信息，此方式适用于一台时间服务器接收上层时间服务器的时间信息，并提供时间信息给下层的用户。

上述三种方式，时间信息的传输都使用UDP协议。时间服务器利用一个过滤演算法，及先前八个校时资料计算出时间参考值，判断后续校时包的精确性，一个相对较高的离散程度，表示一个对时资料的可信度比较低。仅从一个时间服务器获得校时信息，不能校正通讯过程所造成的时间偏差，而同时与许多时间服务器通信校时，就可利用过滤算法找出相对较可靠的时间来源，然后采用它的时间来校时

网络时间协议（NTP）的首次实现记载在Internet Engineering Note之中，其精确度为数百毫秒。稍后出现了首个时间协议的规范，即RFC-778，它被命名为DCNET互联网时间服务，而它提供这种服务还是借助于Internet control MessageProtocol(ICMP)，即互联网控制消息协议中的时间戳和时间戳应答消息。作为NTP

名称的首次出现是在RFC-958之中，该版本也被称为NTP v0，其目的是为ARPA网提供时间同步。它己完全脱离ICMP，是作为独立的协议以完成更高要求的时间同步。它对于如本地时钟的误差估算和精密度等基本运算、参考时钟的特性、网络上的分组数据包及其消息格式进行了描述。但是不对任何频率误差进行补偿，也没有规定滤波和同步的算法。

美国特拉华大学(University of Delaware)的David L .Mills主持了由美国国防部高级研究计划局DARPA、美国国家科学基金NSF和美国海军水面武器中心NSWC资助的网络时间同步项目，成功的开发出了NTP协议的第1, 2, 3版。

NTP version 1 出现于1988年6月，在RFC-1059中描述了首个完整的NTP的规范和相关算法。这个版本已经采用了client/server模式以及对称操作，但是它不支持授权鉴别和NTP的控制消息。

1989年9月推出了取代RFC-958和RFC-1059的NTP v2版本即RFC-1119。

几乎同时，DEC公司也推出了一个时间同步协议，数字时间同步服务DTSS(Digital Time Synchronization Service).在 19 92 年3月，NTP v3版本RFC-1305问世，该版本总结和综合了NTP先前版本和DTSS，正式引入了校正原则，并改进了时钟选择和时钟滤波的算法，而且还引入了时间消息发送的广播模式，这个版本取代了NTP的先前版本。NT P v 3 发布后，一直在不断地进行改进，NTP实现的一个重要功能是对计算机操作系统的时钟调整。在NTPv3研究和推出的同时，有关在操作系统核心中改进时间保持功能的研究也在并行地进行。1994年推出了RFC-1559，名为A KernelModel for Precision Time keening，即精密时01保持的核心模式，这个实现可以把计算机操作系统的时间精确度保持在微秒数量级。几乎同时，改进建议。对本地时钟调整算法，通信模式，新的时钟驱动器，又提出了NTP v4适配规则等方面的改进描述了具体方向。

NTP的第4版正在研究和测试中，网络时间同步技术也将向更高精度、更强的兼容性和多平台的适应性方向发展。网络时间协议NTP是用于互联网中时间同步的标准之一，它的用途是把计算机的时钟同步到世界协调时UTC，其精度在局域网内可达0.1ms，在Internet上绝大多数的地方其精度可以达到1- 50ms .

NTP version4 是一个很重要的NTP协议，可是还没有一个正式的RFC文本协议的描述。

值得提一下的是，简单的NTP（SNTP）version4已经在RFC2030描述了2100433B

NTP时间同步服务器以GPS信号作为时间源，同时可选北斗、B码、CDMA、原子钟等时间源。NTP时间同步服务器产品采用全模块化结构设计，不仅实现了板卡全兼容，还提供了丰富的信号接口资源和开放式特殊接口设计平台，具备优异的兼容能力。可提供多路NTP/SNTP信号、PTP信号、脉冲信号（1PPS/M/H，空接点、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光）、IRIG-B信号（TTL、422、AC、光）、DCF77信号、时间报文（RS232、RS422/485、光），可以满足不同设备的对时接口要求，广泛应用于电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域。时间同步服务器设备采用表面贴装技术生产，以高速芯片进行控制，具有精度高、稳定性好、功能强、无积累误差、不受地域气候等环境条件限制、性价比高、操作简单、免维护等特点，适合无人值守。

1．高品质的工业级元件，高水准的电气设计，高密度集成的电路结构，使装置拥有优异的电气隔离和电磁屏蔽表现，整机无可调节器件，极大提高了装置抗干扰性能与可靠性保障。

2．自保持能力强，装置收不到卫星信号后，自保持能力优于0.42μS/min。

3．支持单星授时模式，适用于收星效果不佳的情况，有屋顶和贴窗天线可供选择。

4．采用双核处理器，精度高,同步快。

5．GPS接收天线重点考虑了防雷设计、稳定性设计、抗干扰设计，信号接收可靠性高，不受电厂/变电站地域条件和环境的限制。

6．装置具有自复位能力，在因干扰造成装置程序出错时，能自动恢复正常工作。

7．装置有电源中断、GPS失步告警多路报警（继电器干接点）信号输出，在线监控装置的运行状况。

8．有多种工作状态指示，便于运行值班人员的日常巡视。

9．装置采用全模块化即插即用结构设计，支持板卡热插拔，配置灵活，维护方便，同时为将来电厂/变电站改造扩建时增加或更改对时信号接口提供了方便。

10．装置提供一路可编程的TTL脉冲信号（1PPS/1PPM/1PPH）供时钟的准确度指标测试。

11．装置可通过数码管显示跟踪到的有效卫星个数，在线显示装置的收星状况。

1．时间源：GPS、北斗、CDMA、IRIG-B、恒温晶振OCXO、原子钟可选；

2．电源：220V/110V交、直流自适应,双电源冗余；

3．GPS接收频率：1575.42MHz,接收灵敏度：捕获〈-160dBW，跟踪〈-163dBW。捕获时间：装置冷启动时，〈5min；装置热启动时，〈1min。

4．平均无故障间隔时间(MTBF)≥150000小时，正常使用条件下无须维护。

5．授时精度：脉冲、B码0.1μS，串口10μS ，NTP/SNTP为1-10ms；

6．外形尺寸：1U/2U、19”标准机箱,安装方便。

7．天线长度标配30m,可选50、60、80、100、120、200米。2100433B