NTP时间同步与PTP同步时钟介绍及应用

〖壹〗、NTP,即网络时间协议,通过数据包交换在计算机系统间进行时钟同步。自1985年起,NTP是互联网上广泛使用的标准协议,通过指定的时钟源网站提供授时服务,保证网络设备间的精确同步。Windows系统中的时间设置就是通过NTP获取标准时间,如win10中的19160.133。
〖贰〗、网络时间同步技术中,NTP和PTP网络时钟服务器各有特色。NTP,作为互联网常用的标准协议,采用客户端/服务器模式,通过数据包交互实现时间同步,其主要目标是为网络设备提供毫秒级的精度,适用于对同步精度要求不高的应用,如计算机终端和服务器。
〖叁〗、PTP(精确时间协议)则是一种专门用于在计算机网络中同步时钟的协议,特别适用于要求精度超过NTP可提供精度的本地系统,如电信、电网、金融市场和工业自动化等。PTP IEEE 1588标准描述了时钟分配的分层主从体系结构,适用于LAN(局域网)中实现亚微秒级的时钟精度。时间同步在多个领域具有广泛的应用。
〖肆〗、网络时间协议(NTP)与PTP在时钟同步方面各有优势。NTP提供基于网络的数据包交换的统一时间服务,实现准确性低于毫秒的时间同步,适用于大多数网络环境。PTP则在局域网内实现亚微秒级别的时钟同步,尤其在电信、电网、金融市场和工业自动化等领域有着广泛的应用。时间同步对于现代技术世界至关重要。
〖伍〗、PTP的同步效果要好得多。 应用场合不同:PTP通常用于工业自动化领域,例如精密控制系统和数据采集系统;而NTP通常用于企业和互联网领域,例如服务器时钟同步和时间记录。总之,PTP适用于需要高精度且高可靠性的时间同步领域;而NTP适用于对时间精度要求相对不那么高的应用场合。
〖陆〗、NTP广泛用于计算机网络,通过报文往返计算时间差,精度在5ms左右,而PTP提供更精确的亚微秒级时间同步,通过网络链路层时间戳,适应更严格的场景,如通信同步网。 同步以太网SyncE 随着技术发展,SyncE允许在以太网上同步频率,利用物理层空闲时段传输时钟信号,为频率同步提供了新的途径。
时间同步网络授时

了解时间同步网络授时,首先要明白网络时间协议(Network Time Protocol,NTP)。NTP是一种旨在互联网上传递统标准时间的通信协议。它的核心是建立在多个指定时钟源网站之上,这些网站提供授时服务,并通过相互校准提高时间准确性。
年,校时技术已经发展到多个精准的阶段,其中无线电授时、网络授时以及卫星授时是最主要的方式。无线电授时作为早期的革新,长波、短波和低频时码授时各有特色。长波如埃菲尔铁塔的1910年信号,短波则能覆盖全球数万公里,而低频时码授时如电波挂钟,稳定且广泛应用于日常生活。
具体的实现方案是在网络上指定若干时钟源网站,为用户提供授时服务,并且这些网站间应该能够相互比对,提高准确度。 NTP最早是由美国Delaware大学的Mills教授设计实现的,从1982年最初提出到现在已发展了将近20年,2001年最新的NTPv4精确度已经达到了200毫秒。
在时间同步的多种手段中,无线电波授时技术占据一席之地。这种技术利用无线电波作为媒介,将时间标准信息传输,通过授时型接收机接收并解析这些信号。接收机将接收到的时间信息与本地时钟进行比较,同时校正传播路径中的时延和各种误差,以此实现钟的精准同步。随着技术的发展,对时钟同步精确度的需求不断提升。
时间同步服务器是一种高科技智能化、可独立基于NTP/SNTP协议工作的时间服务器,时间同步服务器从GPS卫星上获取标准时钟信号信息,将这些信息在网络中传输,网络中需要时间信号的设备如计算机,控制器等设备就可以与标准时间源同步。
时钟同步是什么意思?

〖壹〗、在计算机系统中,时钟同步是指多台计算机设备(包括服务器、路由器、交换机等)通过网络进行时间同步,使得它们都使用同一个时间标准。这样可以保证计算机设备之间的交互和相互协作都基于一个统一的时间准则,避免因为时间误差而产生的数据错乱和不一致。
〖贰〗、所谓同步,就是要求通信的收发双方在时间基准上保持一致,包括在开始时间、位边界、重复频率等上的一致。时钟同步也叫“对钟”。要把分布在各地的时钟对准(同步起来),最直观的方法就是搬 钟,可用一个标准钟作搬钟,使各地的钟均与标准钟对准。
〖叁〗、SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系),顾名思义,其最重要的就是同步系统,因此建立sdh网络的时候同时建立了一张覆盖全国的时钟网,为全国的网络设备提供基准时钟。
〖肆〗、时钟同步通俗理解为“对钟”。就是要把分布在各地的时钟对准(同步起来),可以用一个标准钟作基准,使各地的钟均与标准钟对准。或者用其中一个时钟首先与系统的标准时钟对准,然后使系统中的其他时针与这个对准的时钟比对,实现系统其他时钟与系统统一标准时钟同步。
〖伍〗、时间校准服务器(Time Calibration Server)是数字时钟系统中实现时间校准的核心服务器。它通过接收来自外部时间源的时间信号,将其与本地时钟进行比较和校准,以确保系统中的所有设备都同步于同一时间基准。时间校准服务器一般采用高精度的原子钟或GPS信号作为时间借鉴源。
发表评论