NTP校时服务器的系统架构及组网实现

NTP校时服务器主要解决由于计算机自身精度偏差而引起的误差。轨道交通、金融、通信计费、航天航空等诸多领域，依靠计算机自身提供的时钟数据远不能达到精准要求。产生时间偏差的原因是计算机时钟信号来源于自带的简单单晶振荡器，而晶振器振荡频率不仅与其形状、材料、切割方向等因素有关，还与温度变化、电压、芯片老化等因素有关，因无法保证振荡频率与标准频率一致，故出现了时间偏差。

在ＮＴＰ协议中，时间信息按照ＮＴＰ校时服务器的等级传播．根据离外部标准时间源的远近，将所有服务器归入不同的层级中．ＳＴ１时间服务器在顶层，由外部ＵＴＣ接入，而ＳＴ２时间服务器从ＳＴ１时间服务器获取时间，ＳＴ３时间服务器从ＳＴ２时间服务器获取时间，依此类推．因为采用逐层同步的方法，随着网络层数的增加同步时间的精度逐层下降，所以将网络层数限制在１５层以内，建议工作站不要超过５００个，ＮＴＰ时间同步网络结构如图１所示．

在城市轨道交通时钟子系统内，根据城轨系统控制中心、车站与车辆段的二级控制模式，只构建了２级时间服务器．一级ＮＴＰ服务器位于控制中心，采用硬件时间同步方式产生高精度的基准时间信号，同步城轨系统中的列车自动监控系统（ＡＴＳ）、自动售检票系统（ＡＦＣ）、电力监控系统（ＳＣＡＤＡ）等，并通过城轨专用传输网同步位于车站与车辆段的二级ＮＴＰ时间服务器，从而向相应各局域网中的网络节点提供年、月、日、时、分、秒等全时标信息．

由于城轨控制中心管辖的车站数目众多，因此构建了多台时间服务器作为二级时间服务器．二级时间服务器一方面和城轨控制中心的一级时间服务器对时；另一方面对车站、车辆段、停车场内的计算机以及各站厅、站台、值班室的数字钟进行授时．根据城轨系统的具体网络应用情况得到城轨时钟系统组网结构，具体结构如图２所示．

NTP校时服务器组网结构