一款NTP授時監測終端設計與實現

賈杰峰，王 錚，劉連照

(1.中華通信系統有限責任公司 河北分公司，河北 石家莊 050081；2.中國電子科技集團公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081；3.中國洛陽電子裝備試驗中心，河南 洛陽 471003)

0 引言

隨著計算機技術的發展，網絡時間協議(Network Time Protocol，NTP)授時技術已經滲入到了國民經濟的各個方面。NTP由美國特拉華大學的David L.Mills教授提出，是互聯網上公認的時間同步工具[1]。NTP協議是一種用在分布式時間服務器和客戶端之間的時間同步授時技術[2]。在文獻[3-8]中論述了NTP時間同步精度在局域網上可以達到1 ms級，在互聯網中可以達到幾十毫秒級的同步精度。在應用NTP授時服務過程中，傳輸網絡架構、網絡負荷及網絡拓撲等因素會導致NTP授時服務精度出現波動。當NTP授時精度惡化到一定程度時，NTP授時設備將無法完成正常授時服務。因此，研制一款NTP授時監測終端顯得尤為重要。

通過獲取NTP用時設備與時間基準設備的時間偏差，實時反映NTP授時服務的健康狀態，可以增強整個NTP授時服務系統的時間傳遞穩定性和可靠性，為用戶評估NTP授時服務提供支撐。

1 NTP授時監測原理

1.1 NTP協議概述

NTP是TCP/IP協議家族的一員。目前，應用較為廣泛的有NTPv3協議(RFC 1305)、NTPv4協議(RFC 5905)和SNTP協議，其中NTPv4協議兼容NTPv3與SNTP協議。NTP時間服務器為客戶機提供標準時間，時間服務器的時間主要來自于接收衛星導航系統時間[9]。NTP協議采用UDP協議進行傳輸，NTP服務器端的端口號為123[10]。NTP協議支持3種工作模式：主從模式(Server/Client Mode)、對稱模式(Symmetric Mode)和多播/廣播模式(Multicast/Broadcast Mode)[11]。NTP的設計充分考慮了互聯網上時間同步的復雜性，是一種主流的網絡時間同步工具[12]。……