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  • NTP网络时钟服务器(ntp网络同步时钟)在某空管局案例分析 NTP网络时钟服务器(ntp网络同步时钟)在某空管局案例分析 本文由安徽京准公司提供请勿转载! 2019年3月,安徽京准电钟自主研发生产的NTP网络时钟服务器在...

    NTP网络时钟服务器(ntp网络同步时钟)在某空管局案例分析
    NTP网络时钟服务器(ntp网络同步时钟)在某空管局案例分析
    本文由安徽京准公司提供请勿转载!
    2019年3月,安徽京准电钟自主研发生产的NTP网络时钟服务器在我国民用航空某交通管理局投入使用。为协调地区空中管理提供了标准的统一时间,避免了由于时间不准带来的不必要的损失。空管自动化系统空管部门实施空中交通管制所必不可少的一种设备,它能够同时处理雷达、电报、飞行数据、气象数据、航行情报等多重数据。而要同时将这一连串不同属性的数据串联在一起,采用统一、精确的时间信息又是不可或缺的一种保证。

    1、时钟服务器协议概述

    当需要对时的场合具备了网络时钟服务器,就可以利用网络时间协议来对时,从UTC上,NTP可以对标准时间进行获取,从卫星、天文台等方便获取时间,这样NTP拥有的时间源就非常的可靠和准确,通常在参考时间源时,大部分选用的是卫星作为时钟源,一般情况下,将客户端/服务器作为网络时钟服务器的结构,客户对网络时钟服务器进行对时时,利用的是NTP,具体方法是利用标准时钟来对NTP对时,然后通过特殊的传输方式,用被对时的设备和网络时钟服务器对时,要严格控制标准时钟和被对时设备的误差。

    NTP 协议的工作模式分为三种,分别是客户机服务器模式、服务器监听模式、广播模式,一般地,NTP 协议在网络中是基于分层结构的,理论上可以有16 层,而实际的网络环境中一般不会超过 6 层。计算机所处的 NTP 层数越高,则证明其时钟的精度越高,例如,顶级时钟服务器的时钟源一般是 GPS 或是其他高精度时间源,顶级时钟服务器从外部时钟源获取 UTC 时间,二级服务器再和顶级时钟服务器或同级的时钟服务器进行时钟校对。在 NTP 协议的各子层中,对于上层,该计算机是客户机端;但对于下层,该计算机又作为了服务器端;对于相同层,各个计算机是相互对等的gps网络时钟服务器意义

    标准的时间源作为时钟同步系统的重要组成部分,提供具有溯源唯一性的参考时间,是实现整个实验系统时间统一的基础,从根本上影响着时间统一系统的时间同步精度,卫星校时系统的重要特征是广域范围可实验,以及直接溯源于UTC时间,为现在现有技术条件下实现安全可靠的时间源提供了一套解决方案。

    2、网络时钟服务器必要性

    卫星校时系统采用现代高科技驯服算法,使振荡器里的频率信号与卫星保持高精度的频率/时间同步。由于授时服务器输出的BNC口输出秒脉冲时间信号是振荡器的秒信号输出,同步于卫星信号但并不受卫星秒脉冲信号跳变带来的影响。

    这款网络时钟服务器采用现代高科技表面贴装技术生产,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。该产品可以为计算机网络、计算机应用系统、流程控制管理系统、电子商务系统、网上B2B系统、数据库的保存维护以及硬盘录像机等智能设备提供精密的标准时间信号和时间戳服务。

    时间目前最准确的基本物理量,与人民大众的日常生活密切相关,随着电子信息及时和互联网的迅猛发展,计算机的时间保持精度很低,一天内就有几秒甚至几分钟的时间漂移,已经无法满足稿时间约束业务的要求,因此基于互联网的网络授时几时开始被广泛应用,它将采用ntp协议,将计算机或者服务器的时间通过网线同步到一个服务器或者所需要同步时钟的设备。

    3、ntp网络时钟服务器概述

    ntp网络时钟服务器是从gps卫星上获取时间,通过计算得出GPS时间的接受装置。gps网络时钟服务器只要可以确保接受到2颗以上卫星信号就能保证当前设备时钟的准确性,大于30分钟可确保时间无误。

    作为空管局的标准时钟服务器,对gps网络时钟服务器的基本要求是:内置36通道接收机,至少能同时跟踪6颗以上卫星,收星时间短,内置锂电池,防止断电后时间归零重启,支持板卡式插拔热插拔,可任意扩展输出路数及各种接口。

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  • IEEE1588精密时钟(PTP网络时钟服务器)在数字化变电站时钟同步方面的应用 IEEE1588精密时钟(PTP网络时钟服务器)在数字化变电站时钟同步方面的应用 本文由安徽京准公司提供,未经授权请勿转载@@@ 【摘要】本文介绍...

    IEEE1588精密时钟(PTP网络时钟服务器)在数字化变电站时钟同步方面的应用
    IEEE1588精密时钟(PTP网络时钟服务器)在数字化变电站时钟同步方面的应用
    本文由安徽京准公司提供,未经授权请勿转载@@@

    【摘要】本文介绍了电力系统目前所采用的时间同步方案技术的局限性以及存在的问题。在此基础上,提出了使用在标准以太网中应用的IEEE1588精密时间协议(PTP)为传播主时钟时序给系统中的其他结点的实现方法。
    【关键词】IEEE1588;时间同步;PTP
    一、电力系统时间同步基本概况
      随着对IEC 61850标准研究的不断深入,国内外学者提出基于IEC61850通信标准体系建设数字化变电站的发展思路。数字化变电站与常规变电站的显著区别在于过程层传统的电流/电压互感器、断路器将被电子式电流/电压互感器、智能断路器取代。在数字化变电站中数据信息的共享程度和数据的实时性将得到大幅度提高。IEC61850标准对智能电子设备的时钟精度功能要求划分为5个等级(T1-T5),其中用于计量的T5等级精度达到1us。
      目前全球定位系统(global positioning system,GPS)在变电站自动化系统(substa-tion automationsystem,SAS)中应用很多,GPS同步设备通过硬接线利用脉冲信号进行对时,具有精度高、成本低的特点,其相关技术已很成熟。但是变电站数字化的发展趋势使得站内二次硬接线被串行通信线所取代,为此IEC61850标准引入了简单网络时间协议(simple network time protocol,SNTP)作为网络对时协议。SNTP是互联网网络时间协议(network timeprotocol,NTP)的简化标准。在一定的网络结构下,NTP对时精度可达T1等级(1ms),广域网内误差范围为10~100 ms。NTP/SNTP的网络应用较成熟,但是实现T3等级精度25us很困难。
      2002年发布的IEEE 1588定义了一种用于分布式测量和控制系统的精密时间协议(precision timeprotocol,PTP),其网络对时精度可达亚us级,引起了自动化、通信等工业领域研究者的重视。国外一些公司(如Altera、Rockwell等)相继开始了支持IEEE1588的相关硬件产品开发和IEEE 1588具体工业应用的研究,经进一步完善的IEEE1588标准第2版已经于2008年发布。鉴于IEEE1588高精度的分布式网络对时特点,IEC TC57第10工作组准备在支持IEEE1588的交换机和以太网芯片有成熟的商业应用后,将IEEE1588引入IEC 61850。因此研究IEEE1588在数字化变电站中的具体应用具有重要意义。
    二、IEEE1588的介绍和实现
      IEEE1588即PTP(Precision Time Protocol)是适应智能化变电站时间同步的网络对时方式。该标准在提出之初是致力于工控和测量的精密时钟同步协议标准,目标是提供亚微妙的同步精度应用。后来该标准受到了自动化领域尤其是分布式运动控制领域的关注,远程通信和电力系统等相关组织也对其表现出浓厚的兴趣。目前在数字化变电站方面,IEEE1588是时间同步的第一选择。
      PTP系统采用主从层次式结构来同步时钟,主要定义了4种多点传送的时钟报文类型:(1)同步报文,简称Sync;(2)跟随报文,简称Follow_Up;(3)延时要求报文,简称Delay_Req;(4)回应报文,简称Delay_Resp。实现机制如图所示。图中:T1为主端发送同步报文的时间;T2为从端收到同步报文的时间;T3为从端发送延迟请求报文的时间;T4为主端收到延迟请求报文的时间。这里假定同步报文的收到延迟与延迟请求报文的发送延迟相同,即路径是对称的。
      主从时钟间的偏移量TOffset以及传输延迟TDelay
      计算公式为:
      PTP系统中的时钟在结构上分为普通时钟(ordinary clock,OC)与边界时钟(boundary clock,BC),功能上解释为主时钟与从时钟。OC为只有一个PTP端口的对时源端或终端设备,BC为有多个PTP端口的交换机、路由器或智能设备。系统中的源时钟称为根时钟(grandmaster clock,GC)。
      时标单元是PTP实现高精度对时的关键,PTP事件报文的时标点经过时钟时标点时由报文检测模块捕获,进而触发时标记录,存储精确时标数据供应用程序处理。时钟按照PTP纪元时间设计成32位整数s加32位分数s(ns级),由单一振荡器触发。PTP系统的主从层次结构由最佳主时钟(best master clock,BMC)算法和事件决定,BMC算法独立运行于每个时钟,时钟之间不会进行相互协商。依据同步报文含有的信息以及驻存于时钟的数据集信息,运用数据集比较算法判断两处信息的优劣,采用状态决定算法产生时钟端口推荐状态,再结合特定背景得到端口确定状态。PTP的BC模型与OC模型结构类似,不再赘述。
      IEEE1588分为V1和V2两个版本,V2在V1的基础上规范了报文格式,增加了End-to-end transparent clock和Peer-to-peer transparent clock等设备类型,增加了可以减少报文数量Peer Delay的对时机制。对于电力系统的点对点对时要求,V1就完全可以满足。
      三、IEEE1588的特点及优势
      IEEE1588实现主从同步与其他网络对时方案相比有以下特点
      (1)Sync报文发送时刻的精确值并不包含于此报文中,而是在其之后的Follow_Up报文中,这样所带来的益处是报文传输时间和时间测量互不影响。
      (2)主方通过位于底层的时标生成器获得精确信息后,发送Follow_Up报文,精确的反映了Sync报文的发送时刻。从方利用时标生成器,可以精确测量Sync报文的接收时刻。这种精确时刻的保证是因为时间标签信息是在接近于物理层“加盖”的。同样,Delay_Req报文和Delay_Resp报文传输时刻也能实现精确的时间标记。   (3)相对于主从时钟偏移量测量,主从通信路径延时测量并不是周期性的执行,而是较长时间间隔才执行一次,这样可以减少网络负载和终端设备的处理任务。
      正是由于这种软,硬件结合的方案,消除了协议堆栈延时的不定性,使得IEEE1588协议同步可以达到亚微妙级的精度。
      针对与数字化变电站的测量,同步相量的测量需要一个精度达到1us的UTC时间源,这可以通过为每个站点提供一个GPS接收器作为主参照时间来得到。就目前而言,站点内各个设备采用IRIG-B技术从GPS接收器获得相应的时间。
      站点内设备数据的采集和传送一般通过局域网LAN进行,而正是由于采用了局域网这种方式,为IEEE1588标准在电力系统中的应用提供了一种机遇,并且由于目前市场上已经具有可以实现IEEE1588功能的边界时钟交换机,因此从技术上和应用环境上分析,采用IEEE 1588技术来代替现有的IRIG-B技术是切实可行的。而且,电厂内部各个电器设备,包括电压器、电流互感器、电压互感器以及各种监控设备之间的距离通常在一公里到两公里的范围之内,这刚好是IEEE1588标准所适用的局域网范围。
      相对于传统的脉冲,IRIG-B等的硬对时方式,IEEE 1588可以自动校正线路的距离,这跟IRIG-B相比,极大地简化了站点内部各个设备之间时间的分配和同步。而且,由于采用IEEE 1588标准使用网络对时,可以减少系统内部专用的对时双绞线,因此可以提高系统的稳定性,并且费用也比采用IRIG-B的方案更加经济方便。所以,IEEE1588网络对时方式以其无以伦比的灵活性必将取代传统的硬对时方式成为电力系统最主要的通信方式
      四、结束语
      许多工业、测试和测量、通信应用都要求高精度的时钟信号以便同步控制信号和捕捉数据等。在标准以太网中应用的IEEE 1588精密时间协议(PTP)为传播主时钟时序给系统中的许多结点提供了一种方法。
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  • ntp网络时间服务器网络时钟同步)客户端与服务器端设置方法说明 更多资料参考——安徽京准——ahjzsz.COM 为了让文件上的时间戳保持一致,我们需要对服务器进行ntp时间同步。 ntp服务器服务器端以及客户端(C-S...

    ntp网络时间服务器(网络时钟同步)客户端与服务器端设置方法说明
    更多资料参考——安徽京准——ahjzsz.COM
    为了让文件上的时间戳保持一致,我们需要对服务器进行ntp时间同步。
    ntp服务器分服务器端以及客户端(C-S)

    操作步骤
    1 准备工作
    两个节点都需要执行
    首先安装ntp

    yum install ntp
    安装完毕之后,启动服务

    systemctl start ntpd.service
    设置开机自启动

    systemctl enable ntpd.service
    服务器端设置:
    ntp服务端设置
    第一台服务器192.168.0.104,作为ntpserver,将他设置为同步外网时间(ntpd服务开启默认就同步了)。
    但是得设置允许内网网段可以连接它,将它作为内网的时间同步服务器,所以需要一个简单配置。
    修改/etc/ntp.conf文件,添加如下信息,表示允许210网段来同步此服务器

    vim /etc/ntp.conf
    restrict 192.168.0.0 mask 255.255.255.0 #添加此行

    设置后,重启ntpd服务,用ntpstat来检查效果【大概几秒钟就可以看到效果】

    systemctl restart ntpd
    ntpstat
    ntp客户端设置
    192.168.0.107 作为ntpclient,将他设置为同步上面的ntpserver,同样需要一个简单配置,分别在两个节点上做如下配置!
    修改/etc/ntp.conf文件,注释掉外网时间服务器,添加本地服务器即可

    vim /etc/ntp.conf
    server 192.168.0.104 #添加此行

    server 0.centos.pool.ntp.org iburst #以下四行注释掉
    server 1.centos.pool.ntp.org iburst
    server 2.centos.pool.ntp.org iburst
    server 3.centos.pool.ntp.org iburst
    设置后,重启ntpd服务,用ntpstat来检查效果【大概需要等十五分钟,看到效果】

    systemctl restart ntpd
    ntpstat

    作者:Firetheworld
    链接:https://www.jianshu.com/p/594a02194034
    来源:简书
    著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

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  • 分布式数据库服务器时钟同步(NTP网络时钟同步)北斗卫星同步时钟起到关键性作用 分布式数据库服务器时钟同步(NTP网络时钟同步)北斗卫星同步时钟起到关键性作用 文章由安徽京准科技公司提供请勿转载 时间同步技术...

    分布式数据库服务器时钟同步(NTP网络时钟同步)北斗卫星同步时钟起到关键性作用
    分布式数据库服务器时钟同步(NTP网络时钟同步)北斗卫星同步时钟起到关键性作用
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    时间同步技术必定将是整个大数据处理系统的重要支撑和保障。时间同步技术使数据产生与处理系统的所有节点具有全局的、统一的标准时间,从而使系统中的所有各种消息、事件、节点、数据等具备正确的逻辑性、协调性以及可追溯性。
    大数据产生与处理系统是各种计算设备集群的,计算设备将统一、同步的标准时间用于记录各种事件发生时序,如E-MAIL信息、文件创建和访问时间、数据库处理时间等。大数据系统内不同计算设备之间控制、计算、处理、应用等数据或操作都具有时序性,若计算机时间不同步,这些应用或操作将无法正常进行。大数据系统是对时间敏感的计算处理系统,时间同步是大数据能够得到正确处理的基础保障,是大数据得以发挥作用的技术支撑。大数据时代,整个处理计算系统内的大数据通信都是通过网络进行。时间同步也是如此,利用大数据的互联网络传送标准时间信息,实现大数据系统内时间同步。网络时间同步协议(NTP)是时间同步的技术基础。
    分布式数据库服务器时钟同步(NTP网络时钟同步)北斗卫星同步时钟起到关键性作用
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    时间同步技术必定将是整个大数据处理系统的重要支撑和保障。时间同步技术使数据产生与处理系统的所有节点具有全局的、统一的标准时间,从而使系统中的所有各种消息、事件、节点、数据等具备正确的逻辑性、协调性以及可追溯性。
    大数据产生与处理系统是各种计算设备集群的,计算设备将统一、同步的标准时间用于记录各种事件发生时序,如E-MAIL信息、文件创建和访问时间、数据库处理时间等。大数据系统内不同计算设备之间控制、计算、处理、应用等数据或操作都具有时序性,若计算机时间不同步,这些应用或操作将无法正常进行。大数据系统是对时间敏感的计算处理系统,时间同步是大数据能够得到正确处理的基础保障,是大数据得以发挥作用的技术支撑。大数据时代,整个处理计算系统内的大数据通信都是通过网络进行。时间同步也是如此,利用大数据的互联网络传送标准时间信息,实现大数据系统内时间同步。网络时间同步协议(NTP)是时间同步的技术基础。
    分布式数据库服务器时钟同步(NTP网络时钟同步)北斗卫星同步时钟起到关键性作用
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    大数据产生与处理系统是各种计算设备集群的,计算设备将统一、同步的标准时间用于记录各种事件发生时序,如E-MAIL信息、文件创建和访问时间、数据库处理时间等。大数据系统内不同计算设备之间控制、计算、处理、应用等数据或操作都具有时序性,若计算机时间不同步,这些应用或操作将无法正常进行。大数据系统是对时间敏感的计算处理系统,时间同步是大数据能够得到正确处理的基础保障,是大数据得以发挥作用的技术支撑。大数据时代,整个处理计算系统内的大数据通信都是通过网络进行。时间同步也是如此,利用大数据的互联网络传送标准时间信息,实现大数据系统内时间同步。网络时间同步协议(NTP)是时间同步的技术基础。
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    分布式数据库服务器时钟同步(NTP网络时钟同步)北斗卫星同步时钟起到关键性作用
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    大数据产生与处理系统是各种计算设备集群的,计算设备将统一、同步的标准时间用于记录各种事件发生时序,如E-MAIL信息、文件创建和访问时间、数据库处理时间等。大数据系统内不同计算设备之间控制、计算、处理、应用等数据或操作都具有时序性,若计算机时间不同步,这些应用或操作将无法正常进行。大数据系统是对时间敏感的计算处理系统,时间同步是大数据能够得到正确处理的基础保障,是大数据得以发挥作用的技术支撑。大数据时代,整个处理计算系统内的大数据通信都是通过网络进行。时间同步也是如此,利用大数据的互联网络传送标准时间信息,实现大数据系统内时间同步。网络时间同步协议(NTP)是时间同步的技术基础。
    计算机网络时钟同步

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