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基于NTP的高精度时钟同步系统实现计算帆技木与应用黄沛芳(广州增城供电局，广东广州511300)摘要：Windows操作系统内置的NTP授时精度不高，分辨率最高只有10Windows操作系统的计算机网络同步时钟实现方案，该方案可以有效提高计算机时钟同步精度，在Implementationofhigh-precisionclocksynchronousbasedNTP欢迎网上投稿www．chinaaet．com《电子技术应用》2009年第7期ms。给出一个基于LAN中时钟同步精度达250txs。同时采用了校正时钟频率误差算法，校正后的时钟长期计时误差能达到10天少于1关键词：NTP局域网；时钟频率偏差；高精度授时system达十几秒或更多，如果不及时校正，其累积时间误差不力系统内众多的计算机监控系统、保护装置、故障录波1网络时间协议简介现的，由时间协议、ICMP时间戳消息及IP时间戳选项NTP可以利用冗余服务器和多条网络路径来获得时间NTP授时原理中图分类号：TP393文献标识码：A(Guangzhou1300，China)network；clockfrequency一般的计算机和嵌入式设备在时钟度方面没有明确的指标要求，时钟精度只有lO～一lO～，每天可能误差可忽视。许多工业控制过程需要高准确度时间，如：电器等时间同步要在ms级以内。联网计算机同步时钟最简便的方法是网络授时。网络授时分为广域网授时和局域网授时。广域网授时精度通常能达50ms级，但有时超过500ms，这是因为每次经过的路由器路径可能不相同。现在还没有更好的办法将这种不同路径延迟的时间误差完全消除。局域网授时不存在路由器路径延迟问题，因而授时精度理论上可以提到亚毫秒级。Windows内置NTP服务，在局域网内其最高授时精度也只能达10ms级。因此，提高局域网NTP授时精度成为一个迫切需要解决的问题。网络时间协议NTP(NetworkProtoc01)的主要开发者是美国特拉华大学的MILLSL．【11教授设计实发展而来。NTP用于将计算机客户或服务器的时间与另一服务器同步，使用层次式时间分布模型。在配置时，的高准确性和高可靠性。即使客户机在长时间无法与某一时间服务器相联系的情况下，仍可提供高准确度时间。实际应用中，还有确保秒级精度的简单的网络时间协议SNTP(SimpleProtoc01)。SNTP是NTP的一个子集，主要用于那些不需要NTP的精度以较高实现复杂性的网络时间同步客户机。SNllP协议已减少了网络延时对校对准确的影响，但没有冗余服务器和校正时钟频率误差功能。除了认证符字段在SNTP中一般被忽略外，SNTP的报文格式与RFC一1305中所描述的NTP格式是一致的。NTPISNTP服务端使用固定的UDP端口号是123。表l是NTPISNTP报文格式的描述。2NTP最典型的授时方式是Client／Server方式。如图l所示，客户机首先向服务器发送一个NTP包，其中包含了该包离开客户机的时间戳r1，当服务器接收到该包时，依次填入包到达的时间戳72、包离开的时间戳乃。然后立即把包返回给客户机。客户机在接收到响应包ComputerTechnologyandItsApplicationsonHUANGPeiFangAbstract：TimingWindowsreachKeywords：N11PDavid122NetworkPowerSupplyCompanyZengchengCity，Guangzhou51precisionN11PembeddedinOSisveryhigh．andthehighestresolutiononly10ms．ThepapergivesschemecomputernetworksynchronizationOS．Itimpmvesynchmniza-tionprecision，and250IxsLAN．Sincecorrectionalgorithmused，thelong—termtimingaftercalibrationlessthanseconddays．localareadeviation；hishTime8。notcanaelrorone
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至委二Z二二‰d=(72-T；】'：：1bl2+⋯(7"4-7"31t祟为：1I《电子技术应用》2009年第7期的网络延时在10ms一500嘲之间；局域网的网络延时在计时操作系统内核处理延迟的情况下通常小于lNTP时钟分4基于NTP减少计算机时钟偏差务器当前时间m，经过一段时间后，NTP服务器时间为m+k，N’rP客户端时间为TO+t。。因为存在时钟频率偏ft=．(T2-r1)-(r4-T3)．l“J可以看出，t、d只与挖、r1差值及乃、弭差值相请求所需的时间无