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時間是我們每天高頻使用的一個變量，小到抬手看一眼手表，大到航天測控，因為不同設(shè)備對應(yīng)的時間源不同——鐘表是依靠人手工同步，電腦是依靠服務(wù)器同步，衛(wèi)星是依靠原子鐘同步——所以時間誤差就是不可避免的。  對于我們的日常生活來說，手表快慢幾秒鐘，甚至十幾秒鐘都是可以被接受的，然而在航空業(yè)、金融業(yè)這類對時間誤差非常敏感的行業(yè)，快慢1秒鐘都是不能被接受的。打個比方，某一時刻，空管計算機上時間為00:00:00，而飛機上時間為23:59:59，以飛機的速度800KM/H計算，這一秒鐘的誤差所對應(yīng)的距離約為222米，試想一下若飛行在空中的每一架飛機的時間都不同步會發(fā)生什么樣的混亂場面，嚴(yán)重影響安全性，所以說航空業(yè)對時間誤差非常敏感。 那么如何使得地球上不同的設(shè)備建立起聯(lián)系并實現(xiàn)同步呢？首先我們想到了要設(shè)立一個統(tǒng)一的時間標(biāo)準(zhǔn)，這個時間就是協(xié)調(diào)世界時UTC，而在航空領(lǐng)域中，均使用UTC時間作為飛行時間參考。 有了統(tǒng)一的時間標(biāo)準(zhǔn)后，那么問題便轉(zhuǎn)化為如何使不同的設(shè)備獲取該時間實現(xiàn)同步，而獲得UTC時間有很多方法，在航空業(yè)中使用特別的接收機接收衛(wèi)星時間，高級別的運行單位會搭建專用的原子鐘。很明顯這種方法不適用于現(xiàn)在世界上這么多設(shè)備終端，因此NTP協(xié)議應(yīng)運而生。  
接下來介紹一下WINDOWS時間服務(wù)與NTP時間協(xié)議的主要內(nèi)容和基本邏輯。首先WINDOWS時間服務(wù)由Service Control Manager、Windows Time Service Manager、Clock Discipline、Time Providers組成。 WINDOWS時間同步遵循以下步驟： ? 1、從NTP時間源請求和接收時間樣本 ? 2、將時間樣本交給Windows Time Service Manager，Windows Time Service Manager收集所有時間樣本，并交給Clock Discipline ? 3、Clock Discipline應(yīng)用NTP算法計算出最佳時間樣本 ? 4、Clock Discipline通過調(diào)整時間速度來校準(zhǔn)系統(tǒng)時間達(dá)到最精準(zhǔn)的時間 上文出現(xiàn)的收集樣本、計算出最佳時間樣本等內(nèi)容原因在于，實際使用中終端機往往會與多個NTP時間服務(wù)器相連，獲得許多不同時間樣本后，通過使用統(tǒng)計學(xué)算法來獲得最精確的時間。 NTP協(xié)議最核心的內(nèi)容就在于如何獲得終端機與時間源的時間偏差，下面介紹NTP協(xié)議如何得出這個時間偏差。 為了便于理解，首先假設(shè)終端機是A，時間服務(wù)器為B，二者通過網(wǎng)絡(luò)相連，均擁有自己獨立的系統(tǒng)時鐘 終端機A和時間服務(wù)器B時間同步的工作過程如下： ■ (1) 終端機A發(fā)送一個NTP報文給服務(wù)器B，該報文帶有它離開終端機A時的時間戳，該時間戳為10:00:00 am（T1） ■ (2)當(dāng)此NTP報文到達(dá)服務(wù)器B時，服務(wù)器B在NTP報文上增加該報文到達(dá)服務(wù)器B時的時間戳，該時間戳為11:00:01 am（T2） ■ (3)當(dāng)此NTP報文離開服務(wù)器B時，服務(wù)器B再在NTP報文上增加該報文離開服務(wù)器B時的時間戳，該時間戳為11:00:02 am（T3） ■ (4)當(dāng)終端機A接收到該響應(yīng)報文時，終端機A的本地時間為10:00:03 am（T4） 至此，終端機A可以根據(jù)上述時間戳計算兩個重要的參數(shù)： NTP報文的往返用時D = (T4-T1) – (T3-T2) =2秒； 終端機相對時間服務(wù)器B的時間差C= ((T2-T1) (T3-T4)) / 2=1小時； 如此終端機A便可得到時間誤差C，通過不斷修正減少C、該值便可使終端不斷接近服務(wù)器的時間。 通過以上內(nèi)容相信你已經(jīng)大致能夠了解該協(xié)議的基本邏輯了 因考慮到安全因素，模擬機的各計算機均處于內(nèi)部局域網(wǎng)中未與外網(wǎng)相連，所以每臺計算機僅能依靠自身的單晶振蕩器作為時鐘數(shù)據(jù)，因此經(jīng)過一定時間的誤差累積，便會產(chǎn)生較大的時間誤差，我們也經(jīng)常會收到訓(xùn)練機組對于UTC時間不準(zhǔn)確的反饋，這不僅影響教員對于訓(xùn)練時長的判斷，有時還會導(dǎo)致機組晚下模擬機，延誤下一組訓(xùn)練人員的訓(xùn)練時間。由此我們想到通過使用NTP協(xié)議來同步模擬機各計算機之間的時間，從而同步模擬機上UTC顯示時間，最后僅需通過監(jiān)控一臺時間源計算機的時間便可保證所有模擬機UTC時間的精確性。 根據(jù)模擬機網(wǎng)絡(luò)的實際情況，即每臺模擬機有單獨的域，在一個域中，域成員的時間是自動與域控制器同步的。但是每臺模擬機間相互不同步，加上模擬機與外網(wǎng)是物理隔離的，無法使用外部的時間源。所以我們將一臺模擬機的CDF計算機設(shè)置為權(quán)威時間服務(wù)器，然后將其余計算機時間服務(wù)的時間源設(shè)置為該CDF計算機，即可完成每臺模擬機間時間同步的需求。 具體步驟分為三步： 一、 將CDF配置為權(quán)威時間服務(wù)器。 1、修改注冊表W32TM服務(wù)下AnnounceFlags為5，這將強制CDF計算機使用CMOS時鐘，并宣布自己為可靠時間源。
2、在CMD中輸入 net stop w32time && net start w32time 重啟時間服務(wù) 二、 配置客戶端（HOST SOUND IOS SDPC）。 1、 修改注冊表W32TM服務(wù)下parameter-Type 改為NTP。 2、 修改注冊表W32TM服務(wù)下AnnounceFlags為10。 3、 修改注冊表W32TM服務(wù)下timeprovider-NTPserver-enable, 將 數(shù) 值改為1 啟用NTP服務(wù)。 4、 修改注冊表W32TM服務(wù)下parameter-ntpserver 將已設(shè)為權(quán)威時 間服務(wù)器的IP地址或者計算機名稱輸入。一定要在名稱或地址后 加“，0x1”。 5、校準(zhǔn)周期設(shè)置：可通過SpecialPollInterval變量來設(shè)置校準(zhǔn)周期， 單位為秒。 6、 在CMD中輸入 net stop w32time && net start w32time。
三、測試 1、在CMD中輸入w32tm /resync，測試是否能正常與時間源同步。
2、 在CMD中輸入w32tm /query /status，檢查source ip，last successful sync time，是否與設(shè)置的相同。最后成功同步時間是否正常。
3、在CMD中輸入w32tm /stripchart /computer:“CDF的IP” /samples:10 /dataonly 該指令可以顯示當(dāng)前計算機與CDF時間差為多少，確認(rèn)時間差值正常。也可以手動調(diào)快當(dāng)前計算機時間，觀察NTP服務(wù)是否起作用。 至此我們完成了計算機上NTP服務(wù)的配置和調(diào)試。 總的來說，NTP 是用來使計算機時間同步化的一種協(xié)議，它的目的是在無序的Internet 環(huán)境中提供精確和健壯的時間服務(wù)。 |
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