NTP时间同步系统及一种平台无关实现方案

摘要

在互联网环境中,确保关键计算机系统时间的精确性、可靠性具有非常重要的意义和应用价值.本文全面阐述了互联网时间同步的标准协议NTP(Network Time Protocol),介绍了NTP协议的发展历史、国内外现状以及未来的发展方向,并且详细分析了基于NTP的时钟同步系统的原理、架构、网络层次、协议结构和算法.在理论分析和研究的同时,着重分析了NTP在网络、分布式环境中的应用现状和存在的问题,并针对现有NTP实现产品的平台相关性高、接口各异的实际情况,提出了一种平台无关的实现方案.该方案来源于ZTE中兴通讯公司的统一网管平台项目中的平台核心支撑功能,该平台需要为网络设备和网管系统提供高精度的自动化时间同步的支持,然而实现NTP协议的现有产品对操作系统平台相关性高、接口各异、操作复杂,使得用户难于掌握和使用.最后,对基于该方案实现的平台无关时间同步系统作了评估,并与其他NTP实现方案作出了对比,证明了本方案是可靠、有效的,并能满足极高的时间精确度要求.

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第一章绪论

1.1课题来源

1.2课题依据及应用价值与前景

1.3互联网环境中的时间同步要求

第二章网络时间协议

2.1 NTP(Network Time Protocol)概述

2.2NTP的历史和现状

2.2.1NTPv1之前的工作

2.2.2 NTP v1到NTP v3

2.2.3 NTP v3后的进展

2.3时间同步网络结构

2.4 NTP的基本原理和通信模式

2.5 NTP的协议报文格式

第三章NTP的核心算法

3.1时间滤波算法

3.2时间选择算法

3.3聚类算法

3.4时钟调节算法

第四章NTP时间同步系统平台无关解决方案概述

4.1标准NTP服务在实际应用中的现状和困难

4.2解决方案概述

4.3方案实现的约束、难点和关键技术

4.3.1操作系统非实时性，以及JVM的非实时性对时间同步系统的精确度有相当的影响；

4.3.2通过JVM无法直接实现对底层操作系统或设备时钟的矫正；

4.3.3操作系统的时钟修改对时间紧密相关任务的正常执行有着巨大影响

4.3.4时间同步服务需要定时器功能的支持

第五章基于java的NTP解决方案实现

5.1时间同步系统设计

5.1.1目的

5.1.2术语、定义和缩略语

5.1.3模块描述

5.1.4模块(类)设计

5.1.5用例实现

5.1.6其他说明

5.2定时器系统设计

5.2.1目的

5.2.2术语、定义和缩略语

5.2.3模块描述

5.2.4模块(类)设计

5.2.5用例实现

5.2.6其它说明

5.3系统接口设计

5.3.1范围

5.3.2定时器接口设计

5.3.3时钟获取接口设计

5.3.4时间同步接口设计

5.4NTP实际应用的评估

第六章结论与展望

参考文献

致谢

个人简历