[发明专利]一种网络时间协议转换方法及系统

说明书

本发明涉及时间同步技术领域，公开了一种网络时间协议转换方法。具体包括以下过程：NTP客户端向协议适配器发送时间同步请求报文，协议适配器将同步请求报文转化为时延请求报文，并将时延请求报文发送至PTP主时钟服务器；PTP主时钟服务器对时延报文产生响应报文并转发给协议适配器；所述协议适配器将响应报文转化为NTP时间同步响应报文后，转发给NTP客户端；NTP客户端接收NTP时间同步响应报文并解析，实现时间同步。上述技术方案提高了NTP时间同步精度；结合PTP、NTP协议特点，满足高精度网络时间同步需求；同步精度可以保证，部署简单。本发明还公开了一种网络时间协议转换系统。

技术领域

本发明涉及时间同步技术领域，特别是一种网络时间协议转换方法及系统。

背景技术

PTP和NTP是目前应用最广泛的网络时间协议，用于网络中的计算机或设备之间的时间同步。

PTP是精确时间协议，是IEEE制定的网络测量和控制系统的精确时间协议标准，又称IEEE 1588，目前已发展到IEEE 1588v2版本。PTP采用主从同步方式，定义了三种时钟模型，包括普通时钟(OC)、边界时钟(BC)和透明时钟(TC)，其中BC同时具备主从时钟功能；PTP提供E2E和P2P两种时延测量机制，P2P时延机制用于点对点的时延测量，强调两个相邻节点之间的时延测量，有助于消除线路时延不对称性的影响。E2E时延机制用于端到端时延测量，强调线路两端节点之间的时延测量，不考虑线路中间节点；PTP通信方式有两种：组播方式和单播方式，组播通信方式比单播通信方式在实现和配置上要简单，能节省主时钟的系统资源，但组播包容易形成组播风暴、带宽占用率高(交换机的复制和转发)，单播通信方式在效率、可靠性方面比组播通信方式高，但实现起来比较复杂。PTP采用硬件时间戳值，主从时钟之间的同步精度可达十纳秒级。

NTP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，采用时间滤波、时间选择、时钟调节等算法，不仅可校正当前时间，而且可持续跟踪时间的变化，能够自动进行调节，即使网络发生故障，也能维持时间的稳定。NTP采用客户端/服务器架构，支持多种工作模式，操作简单、灵活，提供的机制严格、实用、有效，可以适应各种规模、速度和连接通路情况的互联网环境。NTP目前已成为一种公认的时间同步协议，广泛应用于计算机网络时间同步服务，当前主要版本为NTPv3、NTPv4。在局域网环境下，NTP提供的时间精度为十毫秒级。

NTP时间同步本身采用软件时间戳，受同步机制、客户端算法及网络流量、中间节点数等网络环境因素影响，普通NTP服务器时间同步精度较低，通常为十毫秒级。高精度NTP服务器采用硬件时间戳,通常采用FPGA技术实现NTP数据报文识别、时间戳提取和插入、CRC校验等功能，实现机制相对复杂，协议完整性较弱。另外，NTP没有类似PTP的两步工作模式，因此无法通过软硬件配合方式获取并处理发送时间戳，若再考虑MD5算法，则实现机制更加复杂。

PTP时间同步本身采用硬件时间戳，不论是PTP主时钟还是从时钟都需要实现硬件时间戳功能，才能达到精确时间同步的目的。对于局域网中的计算机高精度时间同步应用来说，如果采用PTP硬件时间戳方式，需要增加PTP从时钟板卡来实现硬件时间戳及PTP协议栈功能，无疑会增加用户投资。如果采用 PTP软件时间戳方式，相对于NTP时间同步，PTP协议复杂度更高。