什么叫做授时？

“授时”是指利用无线电波发播标准时间信号的工作，国外常称为"time service"。根据授时手段的不同分为短波授时、长波授时、卫星授时、互联网和电话授时等。 (1)短波授时的基本方法是由无线电台发播时间信号（简称时号），用户用无线电接收机接收时号，然后进行本地对时。 (2)长波授时利用长波（低频）进行时间频率传递与校准，是一种覆盖能力比短波强，校准的准确度更高的授时方法。 (3)卫星授时可以实现发播信号大面积的覆盖，而且比起前两种授时方法，它的精度更高。根据卫星在授时中所起的作用卫星授时分为主动式和中转式。北京中新创科技有限公司，是一家致力于研发生产智能化网络产品授时服务的高科技企业。

NTP时间同步服务器 主要偏重于NTP时间同步功能

北斗时间同步服务器 主要偏重于北斗卫星时间来源

GPS时间服务器跟北斗时间同步服务器一样也偏重于时间来源是GPS卫星。

目前计算机网络中各主机和服务器等网络设备的时间基本处于无序的状态。随着计算机网络应用的不断涌现，计算机的时间同步问题成为愈来愈重要的事情。以Unix系统为例，时间的准确性几乎影响到所有的文件操作。 如果一台机器时间不准确，例如在从时间超前的机器上建立一个文件，用ls查看一下，以当前时间减去所显示的文件修改时间会得一个负值，这一问题对于网络文件服务器是一场灾难，文件的可靠性将不复存在。为避免产生本机错误，可从网络上获取时间，这个命令就是rdate，这样系统时钟便可与公共源同步了。但是一旦这一公共时间源出现差错就将产生多米诺效应，与其同步的所有机器的时间因此全都错误。

另外当涉及到网络上的安全设备时，同步问题就更为重要了。这些设备所生成的日志必须要反映出准确的时间。尤其是在处理繁忙数据的时候，如果时间不同步，几乎不可能将来自不同源的日志关联起来。 一旦日志文件不相关连，安全相关工具就会毫无用处。不同步的网络意味着企业不得不花费大量时间手动跟踪安全事件。现在让我们来看看如何才能同步网络，并使得安全日志能呈现出准确地时间。

Internet的发展使得电子货币，网上购物，网上证券、金融交易成为可能，顾客可以坐在家里用个人电脑进行上述活动。要保证这些活动的正常进行就要有统一的时间。不能设想用户3点钟汇出一笔钱银行2点50分收到。个人电脑的时钟准确度很低，只有10-4、10-5，一天下来有可能差十几秒。

现在许多在线教学系统的许多功能都使用了时间记录，比如上网时间记录，递交作业时间和考试时间等等。通常在线教学系统记录的用户数据均以网站服务器时间为准。笔者以前就曾出现过因为应用服务器时间还在23点55分，而数据库服务器已跨过24点，导致正在进行的整个批处理日切或数据归档等重要处理失败或根本无法进行的情况，其实应用和数据库服务器时间也只是相差了几分钟而已。为了避免出现这种情况，系统管理员要经常关注服务器的时间，发现时间差距较大时可以手工调整，但由系统管理员手工调整既不准确、并且随着服务器数量的增加也会出现遗忘，因此有必要让系统自动完成同步多个服务器的时间。

上述问题的解决方法，就是需要一个能调整时钟抖动率，建立一个即时缓和、调整时间变化，并用一群受托服务器提供准确、稳定时间的时间管理协议，这就是网络时间协议（NTP）。如果你的局域网可以访问互联网，那么不必安装一台专门的NTP服务器，只需安装NTP的客户端软件到互联网上的公共NTP服务器自动修正时间即可，但是这样时间能同步但不精准还可能因为网络不稳定从而导致时间同步失败的结果，最佳方案则是在网络里安装一台属于自己的NTP服务器硬件设备，将各个计算机时间同步且统一起来，成本也不高即便高相对于大数据服务器来说孰轻孰重，作为网络工程师你更清楚。

总结：

随着网络规模、网上应用不断扩大，网络设备与服务器数量不断增加。网络管理员在查看众多网络设备日志时，往往发现时间不一，即使手工设置时间，也会出现因时区或夏令时等因素造成时间误差；有些二层交换机重启后，时钟会还原到初始值，需要重新设置时间。对于核心网络设备和重要应用服务器而言，它们之间有时需要协同工作，因此时间的准确可靠性显得尤为重要。

NTP服务的配置及使用都非常简单，并且占用的网络资料非常小。NTP时间服务器目前广泛应用于网络安全、在线教学、数据库备份等领域。企业采取措施同步网络和设备的时间非常重要，但确保安全设备所产生的日志能提供精确的时间更应当得到关注。

2、双核工业级主板；

3、无风扇设计，确保长寿命；

4、4个100/1000以太网口；

5、支持GPS/北斗单模或双模；

6、支持IRIG-B、TOD（RS232/485）E1外部参考源；

7、铷原子振荡器高精度守时；

8、Linux Server版操作系统，稳定可靠、高效安全；

9、基于C/S远程管理系统，连续监测服务器性能，记录服务器状态；

10、支持IPV4/IPV6；

11、支持NTP v1v2v3&v4 (RFC1119&1305)、SNTP (RFC2030)、 MD5 Authentication （RFC1321）、 Telnet （RFC854）、FTP（RFC959）、HTTP/SSL/HTTPS （RFC2616)、SSH/SCP (Internet Draft)、 SNMP v1,v2、MIB II (RFC1213)、PTP；

12、支持分组bonding负载均衡/冗余模式，保证系统可靠性；

13、支持日志记录功能；　　14、支持Web界面；　　15、支持授时客户端管理；　　16、支持心跳检测和双机热备；　　17、支持双电源供电；　　18、支持步进调整功能；

主要技术指标

l 负载均衡设计，充分发挥服务器性能，客户端能智能锁定状态最稳定的时钟服务器并获取标准时间

l

l 人性化的人机对话界面，简单的IP修改，状态查询，时区设置等均可通过面板按键操作完成，不需复杂的系统设置，降低系统维护难度。

l 通过心跳线连接的主、备NTP之间可以相互监测，能够互相之间监测到对方的工作状态。

l 系统扩容性强，本公司生产的时钟服务器系统带有专门的接口扩展坞，可以根据需求扩展E1，10MHZ、1PPS、RIRG-B、DGFF77等信号。

l 工厂模式设置，获得厂家授权后可以使设备恢复出厂设置

l 客户终端同步精度：1-10ms(典型值，与网络传输性能有关)

l NTP请求响应：不小于8000次/秒

l 北斗/GPS双模时钟参考模式，一级网络时间服务器

l Slave模式：同步于其他NTP服务器

l 支持广播模式

l 可以利用broadcast/multicast、client/server、symmetric三种方式与其他服务器对时

l 可同步数万台客户端、服务器、工作站等设备时钟

l 两台设备网卡可设为同一IP，互为冗余备份

l 支持Bonding功能，同一设备2个网卡可设为同一IP，单机即可实现网卡故障备份输出，接口可选

l 客户端支持WINDOWS9X、WINDOWS NT/2000/XP/2003、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBMAIX等操作系统和CISCO的路由器及交换机

l 多种配置方法，可使用Console模式、SSH、Telnet和FTP进行远程管理、配置和升级

l 支持双电源冗余备份，适合极端条件使用

l 系统设备工作时间：24小时连续不间断工作

l 获取前端设备时间模块 获取从数据库中的设备列表，根据列表进行时间获取并保存临时表

l 获取非标准时间列表模块 根据临时表中的数据，将前端主机中系统时间不标准的设备进行筛选出来

l 提供NTP服务器和客户端的授时监视软件，可以监视NTP服务器和授时客户端的同步和时间偏差情况。可通过snmp、syslog等协议告警。NTP服务器信息监视，包括运行时间，同步状态，服务器的网络参数等信息。

技术参数及性能特点：

NTP网络时间服务器提供的高精度的网络同步时钟直接来自于GPS系统中各个卫星的原子钟（也可以根据用户的要求选择其他卫星授时系统作为时间的基准源），设备由高精度高灵敏度授时型GPS接收机、高可靠性工业级服务器主板、高亮度VFD液晶显示屏和高品质1U工业机箱等部件组成，采用高效的嵌入式Linux操作系统，配合泰福特电子自主知识产权的卫星授时、网络同步、频率测控等技术，该产品系统整体功耗小，采用无风扇设计，运行可靠稳定，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系统以及数据库的保存及维护等系统需要提供精密的标准时间信号和时间戳服务，已经被成功应用于政府金融、移动通信、公安、石油、电力、交通、工业以及国防等领域。

服务器性能

 GPS时钟参考模式，一级网络时间服务器，同步精度1µs用户终端同步授时精度：05-2ms（局域网典型值）用户容量：可支持数万台客户端NTP请求量：8000次/秒

 可作为从服务器同步于其他NTP网络时间服务器

 支持4000条日志记录功能

GPS接收机

 16通道授时型GPS接收机

 UTC同步精度30ns（RMS），支持单星授时窗口模式

 接收L1,C/A码信号-157542MHz

 跟踪及锁定灵敏度可达-160dBm

前面板

 VFD高亮度液晶屏

显示GPS收星状态、时间、GPS卫星个数、经纬度、高度、各网卡IP、系统工作状态

 三色指示灯

指示NTP服务是否启动、网络连接是否正常、

NTP请求是否超过8000次/秒和GPS是否锁定等

后面板

 GPS 天线入：BNC，1路，L1，157542MHz，输出5V DC

 网口： RJ-45，4路，10/100自适应以太网接口

 Console： RJ-45，1路，RS232电平，控制接口

 TOD： DB-9 female,2路，RS232电平，时间、位置信息

 ALARM干接点报警：3对，电源、GPS、端口容量报警

 1PPS：BNC，1路，精度30ns（RMS）

 USB：1路，备份、恢复、升级功能

设备选型

HJ210 NTP网络时间服务器（GPS）

HJ210-OCXO NTP网络时间服务器（GPS 恒温晶振）

HJ210-RB NTP网络时间服务器（GPS 铷钟）

HJ210-BD NTP网络时间服务器（GPS北斗）

HJ210-BDOCXO NTP网络时间服务器（GPS北斗 恒温晶振）

HJ210-BDRB NTP网络时间服务器（GPS北斗 铷钟）

HJ210-CDMA NTP网络时间服务器（CDMA）

物理及环境参数

 尺寸：1U机箱447×445×300mm

 重量：35Kg

 电源：220V ±20% 47Hz ～63Hz

 工作温度：-10℃～ 55℃（主机）

-40℃～ 75℃（天线）

 存贮温度：-45℃～ 85℃

 湿度： 95%无冷凝

 功耗： 20W

标准配置

 主机 1台

 30米电缆高灵敏度授时天线 1个

 安装支架 1套

 1米电源线 1根

 15米控制线 1根

 3米网线1根

 中文说明书 1本

 光盘 1张（说明书、NTPC客户端同步软件、NTPM服务器监控软件、windows/Unix/Linux/AIX/Solaris等系统同步参考概要）

输入参考源选件

 Opt-BD：北斗参考源输入

 Opt-CDMA：CDMA网络参考源

 Opt-BTFIN：IRIG-B码、PPSTOD输入解码选件

本地时基准选件

 Opt-OCXO：内置恒温晶振

守时精度<1ms（72小时）

日老化率5E-10

秒稳定度优于2E-11

日平均准确度优于1E-12

 Opt-RB：内置铷原子钟，

守时精度<3ms（年）

日平均准确度优于1E-12

日漂移率优于3E-12

秒稳定度优于1E-11

相位噪声≤-160dBc/Hz@10kHz

其他可选件

 Opt-D220：冗余220VAC电源

 Opt-A：多路10MHz、1PPS等信号

 天馈线避雷器、50、80、100米电缆

 数码子钟：网口数码子钟

IEEE 1588PTP协议借鉴了NTP技术，具有容易配置·、快速收敛以及对网络带宽和资源消耗少等特点。IEEE1588标准的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准（IEEE 1588 Precision Clock Synchronization Protocol）”，简称PTP（Precision Timing Protocol），它的主要原理是通过一个同步信号周期性的对网络中所有节点的时钟进行校正同步，可以使基于以太网的分布式系统达到精确同步，IEEE 1588PTP时钟同步技术也可以应用于任何组播网络中。

IEEE 1588将整个网络内的时钟分为两种，即普通时钟（Ordinary Clock，OC）和边界时钟（Boundary Clock，BC），只有一个PTP通信端口的时钟是普通时钟，有一个以上PTP通信端口的时钟是边界时钟，每个PTP端口提供独立的PTP通信。其中，边界时钟通常用在确定性较差的网络设备（如交换机和路由器）上。从通信关系上又可把时钟分为主时钟和从时钟，理论上任何时钟都能实现主时钟和从时钟的功能，但一个PTP通信子网内只能有一个主时钟。整个系统中的最优时钟为最高级时钟GMC（Grandmaster Clock），有着最好的稳定性、精确性、确定性等。根据各节点上时钟的精度和级别以及UTC（通用协调时间）的可追溯性等特性，由最佳主时钟算法（Best Master Clock）来自动选择各子网内的主时钟；在只有一个子网的系统中，主时钟就是最高级时钟GMC。每个系统只有一个GMC，且每个子网内只有一个主时钟，从时钟与主时钟保持同步。图1所示的是一个典型的主时钟、从时钟关系示意。

图1 主时钟、从时钟关系示意图

同步的基本原理包括时间发出和接收时间信息的记录，并且对每一条信息增加一个“时间戳”。有了时间记录，接收端就可以计算出自己在网络中的时钟误差和延时。为了管理这些信息，PTP协议定义了4种多点传送的报文类型和管理报文，包括同步报文（Sync），跟随报文（Follow_up），延迟请求报文（Delay_Req），延迟应答报文（Delay_Resp）。这些报文的交互顺序如图2所示。收到的信息回应是与时钟当前的状态有关的。同步报文是从主时钟周期性发出的(一般为每两秒一次)，它包含了主时钟算法所需的时钟属性。总的来说同步报文包含了一个时间戳，精确地描述了数据包发出的预计时间。

iTS-900系列时间服务器（以下简称iTS-900或时钟或装置）利用GPS全球定位系统卫星信号，北斗卫星定位系统以及接收的IRIG-B基准信号，通过综合各输入信号及守时处理，向监测、控制、保护和故障记录等各种智能电子设备及系统提供精确的同步时间信号。iTS-900适用于变电站、发电厂、工业生产、轨道交通及大型场馆等需要精确对时的场合，特别是满足电力系统智能变电站中对同步系统高精度高可靠性的要求。

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：157542MHz,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01μS，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。

GPS时间同步服务器GPS时钟参考源是一款高性能GPS同步时钟参考源,内置低相位噪声、低频率漂移高稳定度的恒温晶振OCXO和高精度授时型GPS接收机,采用大规模集成电路和独特的GPS频率测控技术，产生并发送精确稳定的时间（1PPS）和频率信号（10MHz频率输出准确度<1x10-12），为可以为数字电视广播领域单频网适配器、上变频器、发射机、复用器、精密偏置激励器等设备提供高精度的时间和频率参考信号。 HJ5436A GPS时钟参考源的1pps时间信息是GPS驯服晶振输出10MHz信号经过10,000,000次分频后得到1pps信号，是UTC时间基准的“复现”，同时正弦波信号相位严格同步于时钟频率信号，不受GPS秒脉冲短时间随机跳变带来的影响，这种特性特别适合于数字视频广播、CDMA等要求苛刻的领域。

HJ5436A GPS时钟参考源具有智能学习算法，在驯服晶振过程中能够不断“学习”高稳晶振的漂移等特性，并将这些参数存入板载存储器中，当GPS出现异常或不可用时，该产品能够自动切换到保持模式（Holdover mode），利用高效的智能保持算法，继续提供高可靠性的时间和频率基准信息输出，在短时间内保持较高的精度。