NTP網(wǎng)絡授時系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、信息科學的快速發(fā)展及其在社會各個領域中日益廣泛的應用，對現(xiàn)代社會的發(fā)展起到了極大的推動作用，同樣也對軍事領域產(chǎn)生了深遠的影響，各軍兵種、專業(yè)兵種、專業(yè)部隊的聯(lián)合作戰(zhàn)已經(jīng)成為一種主要的作戰(zhàn)形式。用于保障聯(lián)合作戰(zhàn)的一體化作戰(zhàn)指揮平臺中的各類軍事指揮系統(tǒng)、分布式信息系統(tǒng)和有關重要應用領域，需要依靠計算機的高可靠性和高效率來精確控制關鍵性的工作與任務，同時對系統(tǒng)內各種應用平臺、武器裝備和用戶終端時鐘的一致性和精確性有較高的要求?，F(xiàn)有的指揮信息系

2、統(tǒng)，其網(wǎng)絡結構一般采用骨干網(wǎng)絡多冗余信道備份的多級以太網(wǎng)廣域互連結構。系統(tǒng)的時間同步，往往通過一個基于某個特定同步網(wǎng)絡的統(tǒng)一的時統(tǒng)設備，利用網(wǎng)絡時間協(xié)議(Network Time Protocol)來對各類相聯(lián)系統(tǒng)的時鐘進行同步。在平時網(wǎng)絡連通有保證、指揮層次比較固定的情況下，可以有效滿足系統(tǒng)的時間同步要求，但是在遂行各類作戰(zhàn)任務和軍事行動中，由于無法保證全時全域的網(wǎng)絡連接，此種模式不能完全滿足應用需求。 本文在對軍事行動中不穩(wěn)

3、定網(wǎng)絡特點和現(xiàn)有時鐘同步機制研究的基礎上，針對其特點，提出了一種NTP網(wǎng)絡授時系統(tǒng)設計方案。 首先，本文簡單介紹了當前軍隊各類指揮信息系統(tǒng)中所使用的時統(tǒng)系統(tǒng)，分析了各類軍事行動和作戰(zhàn)任務時網(wǎng)絡系統(tǒng)的特點，以及現(xiàn)有時統(tǒng)系統(tǒng)在保障軍事行動和作戰(zhàn)任務中的問題，通過對戰(zhàn)場網(wǎng)絡環(huán)境特點的剖析，和計算機系統(tǒng)時鐘同步的要求，明確了系統(tǒng)目標，得到了本系統(tǒng)的設計硬件和軟件需求。 其次，在需求分析的基礎上，進行了系統(tǒng)的總體設計。硬件的總體設

4、計，給出了NTP服務器硬件的硬件結構框圖。軟件的總體設計，重點設計了網(wǎng)絡授時系統(tǒng)的功能架構和網(wǎng)絡架構。 再次，根據(jù)系統(tǒng)的總體設計，進行了系統(tǒng)的詳細設計與實現(xiàn)，主要包括三個方面：一是對NTP網(wǎng)絡授時系統(tǒng)服務器硬件進行了電路設計，介紹了嵌入式服務器的硬件選型、系統(tǒng)結構，并分別給出了系統(tǒng)各主要單元模塊的電路設計方法：二是對NTP網(wǎng)絡授時系統(tǒng)服務器端的NTP授時服務軟件進行了詳細設計與實現(xiàn)，對其各項功能進行了描述，介紹了其實現(xiàn)所采用的關

5、鍵技術；三是對NTP網(wǎng)絡授時系統(tǒng)客戶端的時鐘同步軟件進行了詳細設計與實現(xiàn)，分別對其各個模塊進行了討論，介紹了其實現(xiàn)方法和技術要點。 在本文不同部分結合系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，分別對嵌入式系統(tǒng)的概念、ARM微處理器、GPS授時原理、NTP、μCLinux嵌入式操作系統(tǒng)的移植和交叉編譯環(huán)境的建立等相關技術進行了簡明扼要的介紹。 本文設計的NTP網(wǎng)絡授時系統(tǒng)，能夠適應軍事行動中對時間服務的需要，可作為現(xiàn)有網(wǎng)絡授時系統(tǒng)的備份和補充。