1、 2010 IBM Corporation 2013 TFT Corporation 00:00:0000:00:00NTP网络时间服务器市场部 王伟Beijing Time&Frequency Technology CO.,LTDFebruary 18,2013 Beijing 2013 TFT Corporation2目录时间同步原理简介HJ210 NTP网络时间服务器简介NTP同步网络构建方案时间同步及监视软件介绍成功案例 2013 TFT Corporation3时间同步原理简介-时钟同步 将网络上各种通信设备或计算机设备的时间(年月日时分秒)与UTC（协调世界时）时间偏差限定在足 够
2、小的范围内，这种过程叫做时间同步。随着信息的发展，各类信息系统也越来越多，目前各系统之间的时钟并不是完全精确统一的。随着各类系统之间数据交互会越来越多，系统间必须遵循统一的时间基准，且今后相应的时钟要求也越来越精确。GPSReceiverAsiaGPSReceiverUSAGPSReceiverEuropeGPSReceiverAustraliaGPSReceiverClockClockClockClockClockAfricaGPSSatelliteGPSSatelliteGPSSatellite 2013 TFT Corporation4时间同步原理简介-时间源全球定位系统（全球定位系统（
3、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。2013 TFT Corporation5时间同步原理简介-时间源北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统BeiDou（COMPASS）Navigation
4、Satellite System 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统（BDS），可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于50ns。2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。2013 TFT Corporation6时间同步原理简介-时间源全球导航卫星系统全球导航卫星系统(GLONASS)GLObal NAvigation Satellite System 俄罗斯建立的
5、 全球卫星导航系统。与GPS类似，区别是GLONASS采用频分多址，而GPS是码分多址，星上都配有铯原子钟。用户可以从接收到的信息中得到标准时间信息。2013 TFT Corporation7时间同步原理简介频标石英晶体振荡器石英晶体振荡器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
6、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。2013 TFT CorporationRb/OCXO?恒温晶振（恒温晶振（OCXO)10-1610-1510-1410-1310-1210-1110-1010-910-810-710-610-510-4GPS/北斗北斗 铷原子钟铷原子钟(Rb)被动型氢原子频标被动型氢原子频标(Hm)主动型氢原子频标主动型氢原子频标(Hm)铯原子频标（铯原子频标（Cs)300s 200ns 3ns 1ns 100ps 1010010001041051061071081-YEAR1-DayApprox.Time Error at One Day
7、Short&Long Term StabilityAccuracy10-1610-1510-1410-1310-1210-1110-1010-910-810-710-610-510-4Allan Variance 2013 TFT Corporation9时间同步原理简介-时间源 GPSGPS 北斗北斗 GLONASSGLONASS NTPNTP PTPPTP 2013 TFT Corporation10时间同步原理简介-同步原理 NTP C/S授授时时原理原理 网络时延:delay=(T4-T2)+(T3-T1)客户端计算机时间偏差 offset=(T3-T1)-(T4-T2)/2 客户机修
8、正时间为T+offset T2NTP 组组播授播授时时原理原理 根据固定网络时延Tdelay，客户机修正时间为T=T1+Tdelay。T1 T3 T4 服服务务器器/客客户户端模式端模式 T1 广播广播/组组播模式播模式 2013 TFT Corporation11HJ210 NTP网络时间服务器网络拓扑图 GPSGPS 北斗北斗 00:00:0000:00:00Server PC Digital DlocksSwitchHard disk diskMainframe Firewall HJ210 NTP Network Time Server 2013 TFT Corporation12HJ
9、210 NTP网络时间服务器-技术特点 使用使用GPS/北斗北斗/GLONASS参考源参考源为为一一级级网网络时间络时间服服务务器，可配置器，可配置为为二二级时间级时间服服务务器器选选取高取高稳稳定的工定的工业级业级服服务务器主板，无器主板，无风风扇扇设计设计，采用用高效嵌入式，采用用高效嵌入式Linux操作系操作系统统，可可选选配高配高稳稳晶振或晶振或铷铷原子原子钟钟作作为为守守时时部件，支持独立部件，支持独立时间时间守守时时功能功能 MTBF可达可达80000小小时时。授授时时精度高，精度高，PPS最高精度最高精度30ns，服，服务务器器时间时间精度精度1us USB端口可端口可实现备实现
10、备份、恢复、升份、恢复、升级级功能功能 支持远程唤醒、定时开关机支持远程唤醒、定时开关机 2013 TFT Corporation13HJ210 NTP网络时间服务器-技术特点液晶信息丰富，可显示液晶信息丰富，可显示GPS/北斗、网络、系统等状态信息北斗、网络、系统等状态信息通过直观的通过直观的LED状态指示灯显示服务器工作状态状态指示灯显示服务器工作状态支持四路相互独立的支持四路相互独立的10/100/1000M 以太网端口以太网端口提供心跳检测功能，两台服务器轻松实现双机互相热备份提供心跳检测功能，两台服务器轻松实现双机互相热备份支持支持Bonding功能，通过该功能轻松实现网卡冗余备份和
11、负载均衡功能，通过该功能轻松实现网卡冗余备份和负载均衡支持单网口支持单网口Web、Telnet、SSH远程配置管理，支持远程配置管理，支持SNMP网管功能，网管功能，支持支持iptable包过滤配置功能包过滤配置功能 2013 TFT Corporation14HJ210 NTP网络时间服务器-高安全性具有具有4个独立的个独立的10/100/1000M自适应网口，其中网口自适应网口，其中网口0支持支持http、dhcp、snmp、ssh（telnet）、）、NTP等管理以及授时协议，网口等管理以及授时协议，网口1、2、3只支持只支持NTP授时协议，从而避免可授时协议，从而避免可能的攻击。能的攻
12、击。授时协议支持授时协议支持MD5密钥和证书加密协议，可以提供可靠的授时信息。密钥和证书加密协议，可以提供可靠的授时信息。提供心跳检测功能，两台服务器轻松实现双机互相热备份提供心跳检测功能，两台服务器轻松实现双机互相热备份支持支持Bonding功能，通过该功能轻松实现网卡冗余备份和负载均衡功能，通过该功能轻松实现网卡冗余备份和负载均衡提供直观的提供直观的NTP时间网络监控软件，可同时监视服务器和客户端时间同步状态，通过时间网络监控软件，可同时监视服务器和客户端时间同步状态，通过syslog、Email、SNMP 等方式发送异常事件信息等方式发送异常事件信息支持冗余电源及支持冗余电源及高性能锂电
13、池，电池独立工作时间高性能锂电池，电池独立工作时间10小时以上；小时以上；2013 TFT CorporationHJ210 NTP网络时间服务器网络拓扑图GPSGPS接收机接收机北斗接收机北斗接收机GLONASSGLONASS接收机接收机铷原子振荡器铷原子振荡器监控管理单元监控管理单元状态显示单元状态显示单元嵌入式嵌入式LinuxLinux系统系统基基准准选选择择时码时码产生产生电源电源锂电池锂电池1 1PPSPPSTODTOD1 1TODTOD2 24 4路路100100/10001000自适应以太网接口自适应以太网接口标频标频分路分路放大放大5 5MHzMHz1010MHzMHzUSBU
14、SB日志下载日志下载ALARMALARM干接点报警干接点报警 2013 TFT CorporationHJ210 NTP网络时间服务器GPS/GLONASS/北斗驯服铷原子钟单元工作模式流程工作模式流程图图 2013 TFT Corporation17HJ210 NTP网络时间服务器-前视图VFD高亮度液晶屏高亮度液晶屏*滚动显示滚动显示GPS收星状态、时间、收星状态、时间、GPS卫星个数、经纬度、高度、各网卡卫星个数、经纬度、高度、各网卡IP、系统工作状态、系统工作状态 三色指示灯三色指示灯*指示指示NTP服务是否启动服务是否启动、网络连接是否正常、网络连接是否正常、NTP请请求是否超过求是
15、否超过8000次次/秒和秒和GPS是否锁定等是否锁定等 2013 TFT Corporation18HJ210 NTP网络时间服务器-前视图4路独立路独立10/100/1000自适应以自适应以太网接口太网接口*ALARM干接点报警干接点报警*1PPS、10MHz频率信号输出频率信号输出*双路双路TOD信息输出：卫星状信息输出：卫星状态时间、位置信息态时间、位置信息*2013 TFT Corporation19HJ210 NTP网络时间服务器-选型指南适用于连接GPS或北斗授时，在GPS或北斗出现故障时可无缝切换，守时精度3ms(一年)；内置高性能锂电池，电池独立工作时间12小时以上。NTP网络
16、时间服务器（GPS北斗+铷钟+双电源+电池）HJ210-BDRBP适用于连接GPS或北斗授时，在GPS或北斗出现故障时可无缝切换，守时精度3ms(一年)NTP网络时间服务器（GPS北斗+铷钟）HJ210-BDRB适用于连接GPS或北斗授时，在GPS或北斗出现故障时无缝切换，断开后可守时精度1ms(72小时)NTP网络时间服务器（GPS北斗+恒温晶振）HJ210-BDOCXO适用于长期连接GPS或北斗授时，在GPS或北斗出现故障时可无缝切换、不间断授时NTP网络时间服务器（GPS+北斗）HJ210-BD适用于时间统一要求严格，需守时的应用系统。GPS故障或断开后，守时精度3ms(一年)NTP网络
17、时间服务器（GPS+铷钟）HJ210-RB适用于时间统一要求较高，需守时的应用系统。在GPS故障或断开后，守时精度4万台客万台客户户端端、组组播和广播无限制播和广播无限制 2013 TFT Corporation23NTP同步网络构建方案-同步效果时间偏差时间偏差*频率偏差频率偏差*2013 TFT Corporation24配套同步软件windows SNTP软件特点特点界面简洁、方便实用界面简洁、方便实用程序小巧高效，不占用太多系统资源程序小巧高效，不占用太多系统资源支持系统托盘程序支持系统托盘程序支持开机自动运行支持开机自动运行支持手动设置同步周期支持手动设置同步周期支持支持SNTP 以
18、及最新的以及最新的SNTP v4.0 协议协议设置同步周期设置同步周期手动添加校时IP显示偏差及状态信息显示偏差及状态信息可设置开机自动运行及系统托盘可设置开机自动运行及系统托盘 2013 TFT Corporation25配套同步软件windows NTP软件 NTPC时间同步软件能够将计算机时间与网络中的时间同步软件能够将计算机时间与网络中的HJ210 NTP网络时间服务器产品保持同步，即将计算网络时间服务器产品保持同步，即将计算机时间同步到机时间同步到UTC时间上。时间上。NTPC.exe为绿色软件，无需安装，可直接运行为绿色软件，无需安装，可直接运行于于windows系列操作系统环境系
19、列操作系统环境,需要安装泰福特标准需要安装泰福特标准NTP-TFT-4.2.0服务软件。服务软件。NTPC是泰福特电子开发的一款标准是泰福特电子开发的一款标准NTP客户端同客户端同步软件。支持步软件。支持Win95/98,NT4,Win2000、WinXP、2003、Vista等系统平台，支持等系统平台，支持NTP1,2,3,4等协议，等协议，能够与局域网或互联网上的时间服务器时间同步。能够与局域网或互联网上的时间服务器时间同步。界面简洁、方便实用界面简洁、方便实用 程序小巧高效，不占用太多系统资源程序小巧高效，不占用太多系统资源 同步精度高，在局域网内同步精度优于同步精度高，在局域网内同步精
20、度优于10ms 运行稳定，不会产生时间跳变运行稳定，不会产生时间跳变 2013 TFT Corporation26配套监控软件NTSM监视软件 NTSM2.0服务器监控软件是服务器监控软件是TFT系列系列NTP网网络时间服务器的络时间服务器的windows平台监视软件。平台监视软件。NTSM运行在监视运行在监视NTP网络服务器工作状态和网络服务器工作状态和客户端访问状态的监控客户端访问状态的监控windows服务器或微服务器或微机上。在运行机上。在运行NTSM的服务器或微机上需安装的服务器或微机上需安装TFT标准标准NTP服务，并配置同步到服务，并配置同步到NTP时间网时间网络。通过其提供的人
21、机接口，管理员可以方便络。通过其提供的人机接口，管理员可以方便的监视的监视NTP时间系统的工作状态，并可以通过时间系统的工作状态，并可以通过配置，提供告警消息通过配置，提供告警消息通过Email，Syslog和和SNMP自动发送。软件不需要安装，直接拷贝自动发送。软件不需要安装，直接拷贝到硬盘解压，运行到硬盘解压，运行NTSM.exe即可。即可。2013 TFT Corporation27配套软件其他管理软件 2013 TFT Corporation28配套软件其他管理软件 2013 TFT Corporation29服务器配置登陆界面 2013 TFT Corporation30服务器配置I
22、P地址和GATEWAY设置（ipset）2013 TFT Corporation31服务器配置NTP服务状态查询 2013 TFT Corporation32银行实施案例人民银行 2013 TFT Corporation33银行实施案例人民银行清算总中心 2013 TFT Corporation34部分实施案例华夏银行 2013 TFT Corporation35部分实施案例民生银行 2013 TFT Corporation36部分实施案例光大银行 2013 TFT Corporation37银行实施案例浙商银行 2013 TFT Corporation38银行实施案例上海农商银行 2013
23、TFT Corporation39银行实施案例昆仑银行 2013 TFT Corporation40银行实施案例昆仑银行 2013 TFT Corporation41银行实施案例IBM z10 2013 TFT Corporation42部分实施案例公安部 2013 TFT Corporation43部分实施案例阿联酋ABMC日产万吨水泥生产线项目 2013 TFT Corporation44应用案例金融 2013 TFT Corporation45应用案例政府 2013 TFT Corporation46应用案例政府 2013 TFT Corporation47应用案例政府2008北京奥运会
24、北京奥运会指挥子系统指挥子系统2009年国庆阅兵年国庆阅兵 指挥子系统指挥子系统 2013 TFT Corporation48应用案例能源通过康吉森自动化公通过康吉森自动化公司集成到某油田司集成到某油田中石化北京数据中中石化北京数据中心时钟同步心时钟同步 2013 TFT Corporation49应用案例交通运输铁道部信息中心铁道部信息中心中远散运中远散运中国国际航空股份有限公司中国国际航空股份有限公司北京市轨道交通指挥中心北京市轨道交通指挥中心 2013 TFT Corporation50应用案例移动通信中国移动珠峰移动通信基站 中国联通有限公司北京分公司，广东分公司，杭州分公司数据业务网
25、 中国电信EV-DO Rev.B项目功能测试 上海无线通信研究中心 2013 TFT Corporation51应用案例互联网 2013 TFT Corporation52应用案例国防军工某海军单位某海军单位 时间统一系统时间统一系统某航天单位时间统一某航天单位时间统一某空军基地某空军基地某电子靶场某电子靶场 时间统一系统时间统一系统 2013 TFT Corporation53应用案例电力系统国家电网、国华、许继、施耐德等公司国家电网、国华、许继、施耐德等公司HJ210A NTP网络时间服务器网络时间服务器 2013 TFT Corporation54工业和信息化部通信计量中心 测试报告 2013 TFT Corporation55
