[发明专利]一种基于NTP协议的计算机时间同步及监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术。

背景技术

NTP(Network Time Protocol)即网络时间协议，是用于互联网中时间同步的标准网络协议，其作用是把网络内的计算机时间同步到协调世界时(UTC)。NTP的设计充分考虑了互联网上时间同步的复杂性。NTP协议提供的机制严格、实用、有效，采用Client/Server结构，支持多种工作模式，操作简单、灵活，可以适应各种规模、速度和连接通路情况的互联网环境。另外，NTP采用无连接的UDP协议，网络开销少，并且支持MD5加密等保证网络安全的应对措施。这些措施的采用使NTP可以在互联网上获取可靠和精确的时间同步，并使NTP成为一种公认的网络时间同步工具。在通常环境下，NTP提供的时间精度为毫秒级。如果采用专用的NTP时间服务器，同步精度则更高。

随着计算机网络的迅猛发展，人们对计算机网络日益依赖，几乎所有的业务都通过计算机来实现。然而，计算机本身的时间准确度并不高且走时不准，经常造成依赖时间的业务无法正常完成，此时的计算机时间同步就显得尤为重要。对时间精度要求比较高的系统，比如军事指挥、调度系统，金融行业的时间戳服务器，电信网管、计费系统、分布式数据库服务器，铁路调度系统等，都需要局域网时间同步。局域网内计算机时间同步系统日益成为当今网络环境下的一个必不可少的组成部分。

一些常用的操作系统都支持NTP校时功能，如Windows、Linux。Linux系统下的NTP校时功能相对比较完善，而Windows系统下的NTP校时功能则比较简单，一般都是通过第三方软件来实现。常用的第三方NTP客户端软件，大多功能不完善且无一例外都不支持监控功能，不利于组网应用和统一的监控管理。基于以上原因，本发明开发了具有自主知识产权的基于Windows系统的NTP客户端软件WSNTP以及相应的监控软件WSNTP monitor，提出了客户端软件的监控方案，设计了监控帧格式以及通信协议，应用本发明可实现局域网内计算机时间的同步及远程监控系统。WSNTP软件实现计算机时间的同步和辅助监控功能，WSNTP monitor软件实现客户端软件监控及管理功能，二者通过专用协议通信，采用专有的监控帧格式，共同构成了一个时间同步及智能监控系统。本发明可用于电信、金融、电力、政府、企业、学校、网吧等内部计算机时间的同步和统一监控管理。应用本发明有利于减轻维护人员负担，便于及时发现问题和集中管理，从而提高工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够准确、实时的对网络内计算机时钟信息进行监控的方法。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，一种基于NTP协议的计算机时间同步及监控方法，其特征在于，包括下述步骤：

A、客户端采用NTP协议将本地计算机时间同步到指定时间参考源；

B、监控端建立客户端列表，客户端建立监控端列表，列表包含IP地址信息；

C、监控端向客户端列表中的各个客户端定期发送握手帧，客户端收到后回复响应帧，建立连接；

D、客户端主动定期向监控端列表内的监控端上报监控帧，监控端被动接收监控帧；

E、如果客户端在预定时间内没有收到来自某一监控端的握手帧，则停止向该监控端上报监控帧，并更新存储在客户端的监控端列表；如果监控端在预定时间内没有收到来自某一客户端的握手响应帧，则给出报警提示。

所述监控帧包含下述内容：

frameType：帧类型，用于区分性能监控帧、故障监控帧、握手帧；

messageType：信息类型，用于区分监控信息、握手请求信息、握手响应信息；

mode：客户端工作模式，用于区分客户端/服务器模式、广播模式、多播模式、主动对等体模式；帧类型为握手帧或故障监控帧时该域忽略；

messageLength：帧长度，单位为字节，十六进制数表示；

clientIP：客户端IP地址，共4个字节，十六进制数表示，高位在前，低位在后，帧类型为握手帧或故障监控帧时该域忽略；

serverIP：时间源IP地址，共4个字节，十六进制数表示。帧类型为握手帧或故障监控帧时该域忽略；

precision：时间偏差或校正值，帧类型为握手帧或故障监控帧时该域忽略；

sequenceId：序列号，该域值为监控帧的序列号，0～0xffff循环；