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大型分布式计算机网络如何实在NTP时间同步（NTP网络时间服务器）方案

一、项目背景

  随着计算机网络的迅猛发展，网络应用已经非常普遍，众多领域的网络系统如电力、石化、金融业、广电业、交通业、军事等需要在大范围保持计算机的时间同步和时间准确。因此网络中有一个好的时钟服务器是非常必要的。为了适应这些领域对于时间越来越精密的要求，山东正瑞自行研制开发ZRBG1000系列NTP网络时间服务器可满足不同用户对时间的需求。ZRBG1000系列产品以NTP协议给各个网络设备提供精确的时间校对服务，独立于其他网络系统，可直接作为网络时钟服务器接入网络。具有多种校时方式,使用方便。网络接口可以扩展无限多的10/100M自适应以太口。

  某集团客户下拥有15家子公司，所有的子公司都已经连通了以太网，每个子公司内部又划分了若干个子网，所有的计算机数量总和超过了5000台。如今客户希望能够统一集团内所有的计算机时间都同步，授时误差要求在毫秒级，又因为保密的需要不能使用GPS,CDMA等精确时间源，初始时间由用户自己设定。

二、解决方案

   在本案例中，应客户要求必须确保保密措施，所以不能采用外部时间接收装置，必须采用高稳定的恒温晶振产品自守时方式，即用户设置时间后，该时间自运行的精度等级要达到一定的水平，用户可以长期不干预时间的设置。根据客户的要求，安装ZRBG1000系列网络时间服务器，分别定制软件和硬件以满足用户需求。

  由于用户的网络结构复杂，单台时钟服务器无法满足用户的需求，需要根据不同的情况在子公司级安装相应的子时钟服务器来提供服务。在各子公司安装的时钟服务器要解决时间与集团公司时钟服务器的同步问题。该同步问题不建议人工干预，由子公司时钟服务器自动同步集团公司时钟服务器是最佳的方案。

（1）集团公司设备

  集团公司安装2台ZRBG1000 NTP主时钟服务器，2台时钟服务器互为冗余备份，同时运行，主时钟服务器初始时间由用户通过设备的前面板自行设置，时间设置完成后由内部恒温晶振保持运行，该恒温晶振的保持特性可达1E-12，理论上可维持30年不差1秒。由此解决了不能外接GPS时间源带来的时间精准问题。

      ZRBG1000 主时钟服务器有2个10/100M以太口，既可以给子公司的时间服务器提供网络时间基准，也可以集团办公的计算机提供时间服务。2台备份保证某台时间服务器出问题时，另一台可以继续服务。后期也可根据客户要求采购我司NTP板卡扩展网口数量。

       2台NTP主时钟可冷备份运行也可热备份运行。冷备份是指2台设备对应的2个网口IP地址设置完全一样，需要切换时人工直接插拔网线完成备份工作，这样所有的计算机无需修改所指向的时间服务器IP地址，缺点是需要人工调整网线。热备份是指2台设备的IP地址分别设置不同，当一台不能提供服务时在需要授时的计算机上修改指向的IP地址或者安装支持多IP自动切换的时间服务器来完成热备份工作，热备份的缺点是客户端设置复杂，有些系统需要安装支持热备份的软件。建议采用冷备份的工作方式。

（2）子公司设备

  各子公司根据不同的情况建议安装ZRBG1000 NTP 子时钟服务器。建议每不超过500台的子网安装一台子时钟服务器。对于重要部门也可单独安装或者安装2台互为备份。

      子时钟服务器上电后每隔一定的时间会自动从集团公司的NTP主时钟服务器上获取时间以保证时间的严格一致，没有人工设置时间接口以保证时间不会非法修改，或者不会出现修改的时间不能与集团公司同步。内部同步设置恒温晶振保持时间以及掉电时间维持功能，整个设备工作尽可能减少人工参与。

（3）网络授时软件

   ZRBG1000支持标准的NTP/SNTP网络授时软件，任何网络设备如路由器，交换机，防火墙等都可以自动从ZRBG1000上获取标准时间以保持时间同步。对于计算机根据不同的操作系统，授时采用的方式不同：

• Win95/98/ME 操作系统不支持NTP协议，需要安装NTP客户端软件

• Win2000/XP/2003/vista 操作系统自带NTP协议，无需安装NTP客户端软件

• Unix/Linux 操作系统自带NTP协议，无需安装NTP客户端软件

• AIX/Solaris 操作系统自带NTP协议，无需安装NTP客户端软件

  值得注意的是Windows操作系统自带的NTP授时功能对授时有所限制，如误差超过２小时不能授时，每隔８小时校准时间一次等。如用户对授时有更严格要求建议安装客户端软件。

 

  使用NTP网络时间服务器可以给企业单位带来许多好处，包括时间同步、数据一致性、遵守合规要求、提高安全性以及方便管理和维护。对于需要准确时间同步的企业来说，NTP网络时间服务器是必不可少的。

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