[发明专利]一种基于网络时钟协议的主从双机状态同步方法

说明书

本发明公开了一种基于网络时钟协议的主从双机状态同步方法，所述方法包括：步骤1)系统开机运行后，主从机通过本机配置文件及选举方法确定一台为主机，一台为从机的双机状态；即主机为网络时钟协议中的服务器，从机为客户端；步骤2)采取二次校时的方法对主机和从机的时钟进行同步；步骤3)时钟同步之后，主从双机进入待命状态，当双机收到指挥中心发来的测控指令后，主从双机状态进行同步。本发明的方法具有占用系统资源少，同步耗时短，实时性好，任务耦合度低等特点，适用于武器装备自动化测试、工业控制、电力、交通等对设备可靠性要求较高的应用场合。

技术领域

本发明属于计算机测量与控制技术领域，特别涉及一种基于网络时钟协议的主从双机状态同步方法。

背景技术

随着武器装备系统复杂性的不断提高，对测试可靠性要求日益提高，越来越多的测试系统开始由传统的单机模式进化为二重冗余甚至多重冗余模式。而在冗余模式下，构成主份和备份的单机之间的状态同步是完成主从切换的前置条件，也是系冗余模式的关键所在。传统的同步方式大多为查询方式，即在系统启动前设置主从双机状态同步的周期，此后周期性的完成同步工作，该模式具有易于实现，简单稳定的优点，但在非实时操作系统或大多数非时间严格的运载火箭地面自动化测试场合下，会造成大量的无用数据通信过程，拉低整个测控网络的通信效率。

NTP(Network-Time-Protocol，网络时钟协议)是1982年由美国Delaware大学的Mills教授设计实现的，目的是在国际互联网上传递统一、标准的时间，时钟同步精度从最初的1s提高到现在的几十纳秒，稳定性越来越高，应用越来越广泛。

NTP主要有三种工作模式：

第一种模式为主/被动对称模式：在主/被动对称模式下,主动方同步被动方，被动方被主动方所同步。所谓对称模式，即任何一台计算机同时可以是主动方也可以是被动方,也就是说,任何一台计算机都可以同步另外一台计算机，也可以被其它计算机所同步，首先发出申请建立连接的一方为主动方，另一方为被动方。

第二种模式为客户/服务器模式：与主被动模式基本相同，唯一区别在于，客户方可被服务器同步，但服务器不能被客户所同步。

第三种模式为广播模式：一对多的连接，服务器不论客户工作在何种模式下，主动发出时间信息，客户方根据接收到的时间信息自行调整自己的时间，时间信息在网络上传输时会有时间延时，因此时间精确度会有损失，但可满足秒级应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有双机状态同步方式存在的弊端，结合NTP协议中的客户/服务器模式，提供一种对CPU及网络环境负荷较低的快速完成双机状态同步的方法。采用该方法可在10ms内完成一次非实时操作系统下的双机状态同步过程。与传统的定时查询方式相比，将CPU的运行负荷减轻约50％，网络的数据通讯量减少约90％，显著降低系统运行负荷，提高系统的可靠性。

为实现上述目的，本发明提出的一种基于网络时钟协议的主从双机状态同步方法，所述方法包括：

步骤1)系统开机运行后，主从机通过本机配置文件及选举方法确定一台为主机，一台为从机的双机状态；即主机为网络时钟协议中的服务器，从机为客户端；

步骤2)采取二次校时的方法对主机和从机的时钟进行同步；

步骤3)时钟同步之后，主从双机进入待命状态，当双机收到指挥中心发来的测控指令后，主从双机状态进行同步。

上述技术方案中，所述步骤1)的具体实现过程为：