NTP網(wǎng)絡(luò)授時系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、信息科學(xué)的快速發(fā)展及其在社會各個領(lǐng)域中日益廣泛的應(yīng)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(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)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(guān)重要應(yīng)用領(lǐng)域，需要依靠計算機的高可靠性和高效率來精確控制關(guān)鍵性的工作與任務(wù)，同時對系統(tǒng)內(nèi)各種應(yīng)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。現(xiàn)有的指揮信息系

2、統(tǒng)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般采用骨干網(wǎng)絡(luò)多冗余信道備份的多級以太網(wǎng)廣域互連結(jié)構(gòu)。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(luò)的統(tǒng)一的時統(tǒng)設(shè)備，利用網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(Network Time Protocol)來對各類相聯(lián)系統(tǒng)的時鐘進(jìn)行同步。在平時網(wǎng)絡(luò)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(wù)和軍事行動中，由于無法保證全時全域的網(wǎng)絡(luò)連接，此種模式不能完全滿足應(yīng)用需求。 本文在對軍事行動中不穩(wěn)

3、定網(wǎng)絡(luò)特點和現(xiàn)有時鐘同步機制研究的基礎(chǔ)上，針對其特點，提出了一種NTP網(wǎng)絡(luò)授時系統(tǒng)設(shè)計方案。 首先，本文簡單介紹了當(dāng)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(wù)時網(wǎng)絡(luò)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(wù)中的問題，通過對戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)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(biāo)，得到了本系統(tǒng)的設(shè)計硬件和軟件需求。 其次，在需求分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了系統(tǒng)的總體設(shè)計。硬件的總體設(shè)

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

5、鍵技術(shù)；三是對NTP網(wǎng)絡(luò)授時系統(tǒng)客戶端的時鐘同步軟件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)，分別對其各個模塊進(jìn)行了討論，介紹了其實現(xiàn)方法和技術(shù)要點。 在本文不同部分結(jié)合系統(tǒng)的設(shè)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(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡明扼要的介紹。 本文設(shè)計的NTP網(wǎng)絡(luò)授時系統(tǒng)，能夠適應(yīng)軍事行動中對時間服務(wù)的需要，可作為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)授時系統(tǒng)的備份和補充。