交换机时间同步解决方案

时代同步GDTSS概述时间同步系统的总体技术方案交换机时间同步系统实现IP网的时间同步的实现智能网时间同步的实现光传输网管的时间同步的实现移动网、数据网实现时间同步的机制时代同步GDTSS11�5912�0012�01各设备内部时钟的质量差异导致设备1设备2设备3设备。。。人工定期或不定期的修正后人为误差以及各设备内部时钟的质量差异�会导致网络中各个设备的时间仍不能保持一致概述概述时代同步GDTSS““时间同步网系统时间同步网系统””适好解决了上述问题�将能给电信网络提适好解决了上述问题�将能给电信网络提供统一的时间标准�以更好地提高我们的服务质量�方便我们的管供统一的时间标准�以更好地提高我们的服务质量�方便我们的管理和维护。理和维护。时间同步时间同步网系统网络中各个网络中各个设备的硬件时间检测建立UTC绝对时间�标准时间源给定的参考标准时间�UTC绝对时间�标准时间源给定的参考标准时间�动态修正�通过软件�各个设备的各个设备的软硬件时间时代同步GDTSS时间同步系统的总体技术方案时间同步系统的总体技术方案后台管理服务器TCP/IP网络时间服务器GPS接收机时间服务器GPS接收机二级时间服务器二级时间服务器爱立信交换机信令交换机BSC移动网二级时间服务器传输网管IP网后台管理服务器时间网络传送其它网络前置机主机系统SCP/SMP时代同步GDTSS分别在电信内部网上建立主、备两个省级NTP器分别在电信内部网上建立主、备两个省级NTP时间服务器通过GPS接收机获得TOD信息通过GPS接收机获得TOD信息将TOD信号连接NTP时间服务器�一级时间服务器�将TOD信号连接NTP时间服务器�一级时间服务器�省级中心时间服务器通过省级的TCP/IP时间传输到各地市�二级时间服务器�省级中心时间服务器通过省级的TCP/IP网把绝对时间传输到各地市NTP时间服务器�二级时间服务器�并根据不同设备的特点和接入的设备数量采用不同的时间接入方式并根据不同设备的特点和接入的设备数量采用不同的时间接入方式时间同步系统的总体技术方案时间同步系统的总体技术方案时代同步GDTSS�根据各专业网的实际情况以及对时间同步需求的综合考虑。�满足近期业务需求。�为今后的新业务、新技术的引入和发展留有扩展的余地。�时间源�时间源技术指标�时间网络传送�时间延迟补偿省时间同步网的网络建设遵循的原则时间的获得绝对时间的网络传送时间同步系统的总体技术方案时间同步系统的总体技术方案时代同步GDTSS基本时间标准PTS是时间同步网的时间源�是高稳定度、高精确度、冗余配置的时间保持体系。目前�PTS主要包括�GPS卫星时间源美国海军天文台�USNO�时间源美国国家标准和技术委员会�NIST�的时间源或其它一些国家的时间标准组织提供的时间源。本系统采用的时间源�GPS卫星时间源铯钟组当GPS不可用时�充当备用时间源�一般配置于网络顶层�时间精度为微秒级。覆盖面最广�使用最方便�精度也比较高,时间精度相对于UTC也可达到1�10微秒时间的获得时间的获得�时间源�时间源时代同步GDTSS�时间网络传送�时间网络传送时间基准信息可以采用网络时间协议�NTP�通过计算机网络或ISDN来传送NTP有两种工作方式NTP广播方式NTP客户/服务器方式我们采用NTP客户/服务器方式�将基准时间传送给时间同步终端。后者的时间精度比前者高绝对时间的网络传送绝对时间的网络传送时间基准信息传送主要采用网络时间传送时代同步GDTSS�省级中心时间服务器通过省级的TCP/IP网把绝对时间传输到各本地网集中网管监控系统的时间接口。�广域网络中绝对时间的传送最重要技术要点就是取得传送的时间延迟并进行延迟补偿�本系统包括一个网络时间同步子系统。该子系统将采用基于TCP/IP协议的NTP网络协议进行时间延迟计算与时间补偿。�在NTP时间协议中�时间服务器与需要绝对时间的时间同步终端以TCP/IP的C/S�客户/服务器�方式交换NTP数据包�从而计算出时间服务器时间和时间同步终端时间的偏差。�时间延迟补偿�时间延迟补偿绝对时间的网络传送绝对时间的网络传送时代同步GDTSS它的基本过程如下图所示传送时间延迟公式�Delay=�B+D-A-C�/2时间偏差公式�Offset=�B+C-A-D�/2NTP方式时延及偏差计算�时间延迟补偿�时间延迟补偿NTP数据包AABDCNTP数据包ABC时间服务器时间同步终端时代同步GDTSS�绝对时间的网络传送以完全独立的软件模块实现。�NTP网络时间协议与时间同步网的组网方案无关�可以适应各种各样的时间同步网络。因为上述的传输延时与时间偏差计算方式是一种即时的动态证实机制�系统在设计的时候可以根据NTP协议进行时间补偿。�在2M的省级的TCP/IP网络中传输时�这个值在补偿之后且普通网络载量时误差小于10毫秒。�时间延迟补偿�时间延迟补偿时代同步GDTSS交换机时间同步系统实现交换机时间同步系统实现交换机时间同步后台管理系统解决方案交换机时间同步后台管理系统解决方案方案总体思路方案总体思路交换机时间同步的实现交换机时间同步的实现交换机时间同步系统特点交换机时间同步系统特点交换机时间同步系统的建设目标交换机时间同步系统的建设目标时代同步GDTSS交换机时间同步就是要使一个网络中的所有交换机都使用一个时间参考体系�UTC�它们之间的绝对时间的偏差保证在一定的范围之内。我们目前将要建立的全省交换机时间同步系统的建设目标将达到�使全省交换机时间与UTC之差在2秒以内。交换机时间同步系统的建设目标交换机时间同步系统的建设目标时代同步GDTSS对省内各种交换机进行UTC�绝对时间�时间同步�必须解决三个方面的问题方案总体思路方案总体思路取得绝对时间取得绝对时间通过时间同步通过时间同步网络将获取的绝对时间分配到各个交换机的操作终端各操作终端利用得到的绝对时间同步各交换机内部时间各操作终端利用得到的绝对时间同步各交换机内部时间时代同步GDTSS除了这三大部分外�还要有一些后台的控制子系统�制定交换机时间同步策略�协调其他各部分的工作。如:接受绝对时接受GPS绝对时间的执行时机强制性立即向下刷新交换机的硬件时钟执行时机强制性立即向下刷新交换机的硬件时钟执行时机保证各本地网监控系统接口统一接收省级中心的指挥保证各本地网监控系统接口统一接收省级中心的指挥做好系统本身的自我监视做好系统本身的自我监视等等。。。方案总体思路方案总体思路时代同步GDTSS交换机时间同步接口交换机时间同步接口�单独占用端口的方式�端口复用的方式交换机时间同步修正交换机时间同步修正�时间同步终端到交换机部分时间延迟与补偿�交换机时间修正操作对安全性的保障交换机时间同步的实现交换机时间同步的实现�时间同步系统以直接发送指令的方式修正各交换机时间�时间同步终端接受交换机命令策略调度模块发送的交换机时间同步命令�并与UTC绝对时间结合。�时间同步终端通过时间同步接口与时间修正两大模块实现时间同步。时代同步GDTSS�与本地网监控系统接口方式�即端口复用��与时间同步系统接口的本地网管系统前置机原样发送原交换机集中操作维护系统的所有命令和获取所有的报告。由时间同步服务器向时间同步终端发出系列修改命令�而同步终端利用系统接口直接操作交换机�并接收命令返回的报告。没有交换机时间修正命令的时候需要进行交换机时间刷新的时候从两方面进行验证�时间同步终端到交换机部分时间延迟与补偿、交换机时间修正操作对安全性的保障。计算与验证修正操作的精确性和安全性的时候交换机时间同步修正交换机时间同步修正时代同步GDTSS图中虚线部分为试探命令�实线部分为真正的时间修正命令时间服务器向交换机多次发送测试命令�大致测试命令时延。返回结果中包含传输延时和命令延时�传输延时可以根据RS232传输方式进行计算�其余部分为命令延时。交换机有两种修正时间的方式,一是调整差值方式,另一是设置绝对时间方式。如果采用调整差值的方式�如S1240、EWSD、AXE10、CC08��不需要进行任何补偿�如果采用设置绝对时间的方式�如NEC��当真正的时间修正命令发出时�已经根据上述测试命令的执行时间进行了预调整�由本机准确的网络同步时间加上一个时间差值�当它发送到交换机被执行时�使之与标准的网络同步时间差距最小�从而最大可能地保证了交换机时间的准确性。返回结果的时间�减去命令传输时间和命令报告时延�并且将命令的报告时间和当前的网络时间同时返回后台�呈现给维护人员�或上报上级中心。交换机时间同步修正交换机时间同步修正�时间同步终端到交换机部分时间延迟与补偿在时间服务器对交换机进行时间调整时�是采用了交换机的时间的设定人机命令进行修改。时代同步GDTSS系统简要流程系统简要流程时代同步GDTSS时间的保障交换机硬件时间的监控绝对时间的保证命令的保障时间修正的时机的选取网络状态异常时的保护操作完成后的确认�交换机时间修正操作对安全性的保障系统定时自动侦测交换机内部时间�并记录入库�以备查询、统计。如发现交换机内部时间与绝对时间差别过大�立刻告警给维护人员。每条交换机时间修正命令发送前�采用其他的时间协议取得参照时间服务器绝对时间并进行比较�如果差距过大则放弃修改�立刻告警给维护人员。每条交换机时间修正命令发送后�立刻取得当前交换机内部时间�进行了时间补偿��并与当前绝对时间比较�同步终端时间��比较结果呈现给维护人员或上报上级中心。如果发现任何异常或不稳定情况�立刻告警。通过探测发现任何网络异常或不稳定情况�系统根据策略推迟重试。若网络长时间处于不稳定状态�则立刻告警�并呈现给维护人员�或上报上级中心。时代同步GDTSS为提高系统的可用性、稳定性、安全性�将开发一系列后台管理子系统。从系统软件功能上�系统将划分为如下几个部分�见下图��在这个总体的控制子系统中,协调着其他后台各管理子系统间的工作,并制定时间同步策略、时间补偿算法以及提供与本地网监控系统的接口�在系统出现不正常情况时�它还可以利用自己的诊断功能�检查各内存段和哈西表、信号等方面的异常情况�保护存储现场�并倒入ERRORLOG�与此同时�它还能根据需要隔离故障�在保护模式下继续运行�如停止时间同步但继续时间检查��直到问题被处理以后。系统因为不仅涉及到大量的主机和网络设备�还会涉及到与交换机的连接�在一些情况下�出现问题的原因来自系统的外部�这时就需要有一套完整的节点管理子系统来进行监视�以确保所有的涉及部分良好运行。完善的统计查询功能�还可以增设LOG功能和管理�用于事前分析趋势和事后分析�以便于综合控制子系统制定新时间同步策略。能够进行集中的控制�为保证对交换机操作绝对安全�为保证数据、信息的绝对安全、可靠性�安全子系统将对任何命令操作进行身份认证�权限验证以上各个后台管理系统都应该提供基于INTRANET的方式的展现�便于全省各个地市局、多地点、多人员、多专业的按权限查询操作。交换机时间同步后台管理系统系统高频次地检测各交换机的硬件时钟�在一定的误差范围内仅发出提示信息或者告警信息。包括维护人员对这些告警的处理流程和方法设定各等级的告警阀值。交换机时间同步后台管理系统解决方案交换机时间同步后台管理系统解决方案时代同步GDTSS11、对于时间源来说�使用灵活�组网简单�易于维护管理。、对于时间源来说�使用灵活�组网简单�易于维护管理。22、、系统时间传送独立�充分利用系统时间传送独立�充分利用NTPNTP协议�保证时间精度协议�保证时间精度。。33、交换机时间同步系统交换机操作部分纳入本地网管统一平、交换机时间同步系统交换机操作部分纳入本地网管统一平台的考虑�既提高了设备的利用率�又节约了投资�降低台的考虑�既提高了设备的利用率�又节约了投资�降低了成本。了成本。44、多种交换机共用同一个时间同步平台�提高资源使用率。、多种交换机共用同一个时间同步平台�提高资源使用率。55、、本系统将为每一种交换机制定专用时间同步解决方式�提本系统将为每一种交换机制定专用时间同步解决方式�提高时间同步精度。高时间