金融網(wǎng)(wǎng)時(shí)(shí)鐘統一、同步網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )時(shí)(shí)間、NTP時(shí)(shí)鐘對時(shí)(shí)器

金融網(wǎng)(wǎng)時(shí)(shí)鐘統一、同步網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )時(shí)(shí)間、NTP時(shí)(shí)鐘對時(shí)(shí)器（GPS對時(shí)(shí)器,時(shí)(shí)鐘同步產(chǎn)(chǎn)品,網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )授時(shí)(shí)設備）在局域網(wǎng)(wǎng)時(shí)(shí)間同步中的應用

一、概述 
　　在通信領(lǐng)(lǐng)域，“同步”概念是指頻率的同步，即網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )各個(gè)(gè)節點(diǎn)(diǎn)的時(shí)(shí)鐘頻率和相位同步，其誤差應符合相關(guān)(guān)標準的規定。目前，在通信網(wǎng)(wǎng)中，頻率和相位同步問(wèn)(wèn)題已經(jīng)(jīng)基本解決，而時(shí)(shí)間的同步還沒(méi)(méi)有得到很好的解決。時(shí)(shí)間同步是指網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )各個(gè)(gè)節點(diǎn)(diǎn)時(shí)(shí)鐘以及通過(guò)(guò)網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )連接的各個(gè)(gè)應用界面的時(shí)(shí)鐘的時(shí)(shí)刻和時(shí)(shí)間間隔與協(xié)(xié)調世界時(shí)(shí)（UTC）同步，起碼在一個(gè)(gè)局域或城域網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )內要和北京時(shí)(shí)間同步。時(shí)(shí)間同步網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )是保證時(shí)(shí)間同步的基礎，構成時(shí)(shí)間同步網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )可以采取有線(xiàn)(xiàn)方式，也可以采取無(wú)(wú)線(xiàn)(xiàn)方式。在這里我們主要介紹互聯(lián)(lián)網(wǎng)(wǎng)時(shí)(shí)間同步技術(shù)(shù)及產(chǎn)(chǎn)品，也就是通過(guò)(guò)支持NTP協(xié)(xié)議的金融網(wǎng)(wǎng)時(shí)(shí)鐘統一、同步網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )時(shí)(shí)間、NTP時(shí)(shí)鐘對時(shí)(shí)器（上海銳呈K系列）實(shí)(shí)現網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )時(shí)(shí)間同步。
　　時(shí)(shí)間的基本單位是秒，它是單位制（SI單位制）的七個(gè)(gè)基本單位之一。1967年的計量大會(huì )(huì )（CGDM）給出了新的秒定義：“秒是銫133（133Cs）原子在0K溫度基態(tài)(tài)的兩個(gè)(gè)超精細能級之間躍遷所對應輻射的9 192 631 770個(gè)(gè)周期所持續的時(shí)(shí)間，即“原子秒”（TAI）?，F在常用的協(xié)(xié)調世界時(shí)(shí)實(shí)(shí)際上是經(jīng)(jīng)過(guò)(guò)閏秒調整的原子秒。 
　

 二、時(shí)(shí)間同步網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )技術(shù)(shù)

    目前有多種時(shí)(shí)間同步技術(shù)(shù)，每一種技術(shù)(shù)都各有特點(diǎn)(diǎn)，不同技術(shù)(shù)的時(shí)(shí)間同步精度也存在較大的差異。

       長(cháng)(cháng)短波授時(shí)(shí)時(shí)(shí)間同步技術(shù)(shù)

    利用無(wú)(wú)線(xiàn)(xiàn)電信號授時(shí)(shí)已經(jīng)(jīng)具有80多年的歷史，上長(cháng)(cháng)波授時(shí)(shí)主要使用羅蘭-C系統，國內發(fā)(fā)射臺設在沿海地區，主要用于軍事和導航，尚不民用。

       撥號時(shí)(shí)間同步技術(shù)(shù)

撥號授時(shí)(shí)（ACTS）使用的設備相對簡(jiǎn)(jiǎn)單，只需線(xiàn)(xiàn)、模擬調制解調器、PC及客戶(hù)(hù)端軟件即可。目前這種計算機主要用于校準家庭個(gè)(gè)人計算機時(shí)(shí)間，同時(shí)(shí)不具備實(shí)(shí)時(shí)(shí)性。

       GPS時(shí)(shí)間同步技術(shù)(shù)

　　GPS時(shí)(shí)間同步技術(shù)(shù)是當前較成熟并在上廣泛采用的時(shí)(shí)間同步技術(shù)(shù)。目前上除了美國的GPS還有前蘇聯(lián)(lián)的GLANASS系統和我國的“北斗”系統。GLANASS系統由于經(jīng)(jīng)濟原因，健康星的數量有限，穩定性和可靠性無(wú)(wú)法保障。“北斗”系統正在健康快速的發(fā)(fā)展中。所以，目前GPS、北斗屬于比較成熟可靠的系統。

        互聯(lián)(lián)網(wǎng)(wǎng)時(shí)(shí)間同步技術(shù)(shù)

　　  使用互聯(lián)(lián)網(wǎng)(wǎng)同步計算機的時(shí)(shí)間是十分方便的，目前這種方式在局域網(wǎng)(wǎng)內得到廣泛的應用。微軟公司已將網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )時(shí)(shí)間協(xié)(xié)議（NTP）嵌入到Windows XP系統中，只要計算機能聯(lián)(lián)網(wǎng)(wǎng)，就能進(jìn)(jìn)行局域網(wǎng)(wǎng)或廣域網(wǎng)(wǎng)內的計算機時(shí)(shí)間校準。標準的NTP協(xié)(xié)議采用的是RFC 1305標準，簡(jiǎn)(jiǎn)化的網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )時(shí)(shí)間協(xié)(xié)議（SNTP）采用的是RFC 1769標準。NTP協(xié)(xié)議包含一個(gè)(gè)64bit的協(xié)(xié)調世界時(shí)(shí)（UTC）時(shí)(shí)間戳，時(shí)(shí)間分辨率時(shí)(shí)200ps，并可以提供1~50ms的時(shí)(shí)間精度（依賴(lài)(lài)網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )負載）。但實(shí)(shí)驗表明這種技術(shù)(shù)在洲際間的校準精度只能達到幾百毫秒甚至只能達到秒的量級。所以，在龐大的網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )中應設立一級和二級時(shí)(shí)間服務(wù)(wù)器來(lái)(lái)解決精度的問(wèn)(wèn)題。 

　　另外，還有兩個(gè)(gè)相對簡(jiǎn)(jiǎn)單的、低精度的互聯(lián)(lián)網(wǎng)(wǎng)時(shí)(shí)間協(xié)(xié)議：Time協(xié)(xié)議（RFC868）和Daytime協(xié)(xié)議（RFC867），可以提供1s校準精度的廣域網(wǎng)(wǎng)時(shí)(shí)間同步。 

三、選用上海銳呈的解決時(shí)(shí)間同步問(wèn)(wèn)題。

　　一直以來(lái)(lái)，上海銳呈電氣有限公司致力于金融網(wǎng)(wǎng)時(shí)(shí)鐘統一、同步網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )時(shí)(shí)間、NTP對時(shí)(shí)器的研發(fā)(fā)，可根據客戶(hù)(hù)的要求單獨定做，并取得了廣大客戶(hù)(hù)的認可。目前產(chǎn)(chǎn)品分幾十個(gè)(gè)型號可滿(mǎn)(mǎn)足不同行業(yè)(yè)的網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )時(shí)(shí)間同步需求。同時(shí)(shí)，銳呈公司的產(chǎn)(chǎn)品已經(jīng)(jīng)在電力、鐵路、衛星、*、電信、安防、*等行業(yè)(yè)廣泛應用。

　　銳呈產(chǎn)(chǎn)品采用19英寸1U機架式設計，內置GPS接收機，以GPS衛星時(shí)(shí)間為標準時(shí)(shí)間源，支持NTP協(xié)(xié)議（V2.0/V3.0/V4.0）和SNTP協(xié)(xié)議，可以為局域網(wǎng)(wǎng)內成百上千的計算機、路由器等提供時(shí)(shí)間校準來(lái)(lái)達到整個(gè)(gè)網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )時(shí)(shí)間同步。 

　　在前面互聯(lián)(lián)網(wǎng)(wǎng)時(shí)(shí)間同步技術(shù)(shù)中提到因為網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )負載以及延時(shí)(shí)的原因導致洲際間的校準精度只能達到幾百毫秒甚至只能達到秒的量級。那么在龐大的網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )中需要一級二級網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )時(shí)(shí)間服務(wù)(wù)器來(lái)(lái)很好的解決校準精度和冗錯的問(wèn)(wèn)題。從主干網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )到各分支網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )需要保持應用界面的時(shí)(shí)間同步。如果僅僅在主干網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )中設立一臺網(wǎng)(wǎng) 絡(luò )(luò ) 時(shí)(shí)間服務(wù)(wù)器，那么分支網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )中的客戶(hù)(hù)端由于網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )延時(shí)(shí)等原因不能保證所需精度，那么通過(guò)(guò)在地市級網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )中也設立網(wǎng)(wǎng) 絡(luò )(luò ) 時(shí)(shí)間服務(wù)(wù)器就能解決這一問(wèn)(wèn)題，因為這種情況下各地的GPS接收機在接收到3顆以上衛星信號時(shí)(shí)大家的時(shí)(shí)間源都是當前的標準時(shí)(shí)間，所以時(shí)(shí)間源的*性得到保證。同時(shí)(shí)，即便某地的GPS接收機發(fā)(fā)生故障，這時(shí)(shí)本地的網(wǎng)(wǎng) 絡(luò )(luò ) 時(shí)(shí)間服務(wù)(wù)器可作為NTP的客戶(hù)(hù)端向上主干網(wǎng)(wǎng)網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )的一級時(shí)(shí)間服務(wù)(wù)器請求標準時(shí)(shí)間繼續提供精準的時(shí)(shí)間源為本地網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )的客戶(hù)(hù)端提供校準服務(wù)(wù)。在情況下，當主干網(wǎng)(wǎng)網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )中設立的一級時(shí)(shí)間服務(wù)(wù)器GPS也發(fā)(fā)生故障時(shí)(shí)，分支網(wǎng)(wǎng)的時(shí)(shí)間服務(wù)(wù)器具備高精準的自守時(shí)(shí)功能（守時(shí)(shí)精度1×10 －12即30年誤差1s）仍然能提供精準的時(shí)(shí)間源。

四、的特點(diǎn)(diǎn)：

1．模塊化結構，NTP/SNTP端口數量可靈活配置，配置20路相互獨立的10/100M網(wǎng)(wǎng)口。

2．雙CPU同時(shí)(shí)工作，32位CPU雙核處理器，性能提高。

3．支持單星授時(shí)(shí)模式，適用于收星效果不佳的情況，有屋頂和貼窗天線(xiàn)(xiàn)可供選擇。

4．自保持能力強，裝置收不到衛星信號后，自保持能力優(yōu)(yōu)于0.42μS/min。

5．可同時(shí)(shí)為幾十萬(wàn)(wàn)臺客戶(hù)(hù)端、服務(wù)(wù)器、工作站提供時(shí)(shí)間服務(wù)(wù)。

6．支持WINDOWS9X/NT/2000/XP/2003、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX、HP-UX等操作系統及支持NTP協(xié)(xié)議的路由器、交換機、智能控制器等網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )設備。

7．裝置采用全模塊化即插即用結構設計，支持板卡熱插拔，配置靈活，維護方便，同時(shí)(shí)為將來(lái)(lái)現場(chǎng)(chǎng)網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )改造擴建時(shí)(shí)增加對時(shí)(shí)端口提供了方便。

五、的詳細參數：
1．時(shí)(shí)間源：GPS、北斗、CDMA、IRIG-B、恒溫晶振OCXO、原子鐘可選；

2．電源：220V/110V交、直流自適應,雙電源冗余；

3．GPS接收頻率：1575.42MHz,接收靈敏度：捕獲<-160dBW，跟蹤<-163dBW。捕獲時(shí)(shí)間：裝置冷啟動(dòng)(dòng)時(shí)(shí)，<5min；裝置熱啟動(dòng)(dòng)時(shí)(shí)，<1min。

4．北斗接收器：通道：6；接收靈敏度：-157.6dBW；冷啟動(dòng)(dòng)首捕時(shí)(shí)間：≤2秒；失鎖重捕時(shí)(shí)間：≤1 秒；1PPS精度：優(yōu)(yōu)于100nS。

5．平均*間隔時(shí)(shí)間（MTBF）≥150000小時(shí)(shí)；平均維修時(shí)(shí)間（MTTR）：一般不大于30分。正常使用條件下無(wú)(wú)須維護。

6．授時(shí)(shí)精度：脈沖、B碼：0.1μS，串口：10μS ，NTP/SNTP：1-10ms；

7．網(wǎng)(wǎng)口支持協(xié)(xié)議：NTP/SNTP ，ARP，UDP/ Time，net，ICMP，SNMP，MD5；