經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁(yè)眉頁(yè)腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除，謝謝！第2章總體方案設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)概述目前軍事指揮信息系統(tǒng)的時(shí)間同步采用NTP體制，全網(wǎng)設(shè)立專用時(shí)間服務(wù)器與外部精確時(shí)鐘相聯(lián)獲取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，在各級(jí)子網(wǎng)中使用帶NTP服務(wù)的路由器充當(dāng)NTP服務(wù)器或設(shè)立專用的NTP級(jí)子網(wǎng)路由器校正時(shí)間，同時(shí)對(duì)本子網(wǎng)用戶和下級(jí)子網(wǎng)路由器提供NTP服務(wù)。其結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。精確時(shí)鐘源圖而在遂行作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，根據(jù)聯(lián)合作戰(zhàn)的需要，往往對(duì)兵力進(jìn)行重新編組，2-1中紅色虛線框若干戰(zhàn)斗群，這些群之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路，或因受敵火力打擊、或因其它需要，無(wú)法保證持續(xù)、長(zhǎng)久的連接，形成了若干相互獨(dú)立的子網(wǎng)，如圖2-2所示。作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)單元圖由于聯(lián)合作戰(zhàn)的需要，這些相互分離的子網(wǎng)之間，對(duì)時(shí)間同步仍然有著較用戶提供NTP授時(shí)服務(wù)，其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。精確時(shí)鐘源圖系統(tǒng)可采用多種外部時(shí)鐘源，包括全球定位系統(tǒng)（GPS航系統(tǒng)或CDMA網(wǎng)絡(luò)等作為一級(jí)時(shí)鐘源，直接獲取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)且不依賴于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)NTP服務(wù)器接入作戰(zhàn)群計(jì)算機(jī)子網(wǎng)中，為本網(wǎng)其它設(shè)備和用戶提供NTP授時(shí)服務(wù)。2.2系統(tǒng)目標(biāo)NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的目標(biāo)是，在基于IP協(xié)議的多層級(jí)局部網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)客鐘信號(hào)、馴化本地時(shí)鐘。對(duì)本NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)所部署的各類軍事應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主要是使原分屬于不同局部網(wǎng)絡(luò)、參照不同時(shí)鐘源的客戶，在重新組織到一個(gè)新的局部網(wǎng)絡(luò)后，（UTC）為基準(zhǔn)。系統(tǒng)對(duì)可靠性、可維護(hù)性、安全性、易用性等性能有較高的要求。2.3需求分析2.3.1硬件需求NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)系統(tǒng)的硬件需求，主要是指需進(jìn)行開(kāi)發(fā)的NTP授時(shí)服務(wù)器的硬件需求，主要有：1.CPU有較強(qiáng)的處理能力；2.具備串行接口以獲取外部時(shí)鐘信號(hào)；3.具備以太網(wǎng)接口；4.可運(yùn)行CLinux嵌入式系統(tǒng)5.GJB2242-94所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)2.3.2軟件需求NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)系統(tǒng)軟件的功能性主要需求：1.時(shí)間服務(wù)器能夠同步到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，必須提供連續(xù)的基于UTC的本地時(shí)間。2.時(shí)間服務(wù)機(jī)制即使在網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑上有不穩(wěn)定的延遲變化時(shí)，也能夠提供準(zhǔn)確的時(shí)間。3.同步子網(wǎng)即使在不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，也必須提供可靠性和存活性。這結(jié)構(gòu)。4.系統(tǒng)可在現(xiàn)行的操作系統(tǒng)（windows）和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（IP網(wǎng)絡(luò)）上部署使用，符合現(xiàn)行時(shí)統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)體制（NTP盡可能的小。5.服務(wù)器必須便于設(shè)置和使用，特定的客戶端軟件必須便于安裝和配置。NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)流程如下圖所示。NTP授時(shí)服務(wù)時(shí)鐘同步讀取系統(tǒng)參數(shù)端口連接圖NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的用例圖如下所示。參數(shù)保存同步參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)獲取同步參數(shù)獲取系統(tǒng)管理管理員時(shí)鐘同步管理用戶時(shí)鐘同步時(shí)鐘源發(fā)送NTP報(bào)文時(shí)鐘獲取與校正時(shí)鐘檢查與校正回收NTP報(bào)文時(shí)鐘校正計(jì)算時(shí)鐘偏差時(shí)鐘獲取手工同步定時(shí)器校正本地時(shí)鐘時(shí)鐘檢查圖2.4硬件總體設(shè)計(jì)為達(dá)到NTP服務(wù)器硬件小型化、便于機(jī)動(dòng)攜行的目的，其硬件設(shè)計(jì)可考慮影響時(shí)鐘同步的準(zhǔn)確性。另一種方案是采用ARM處理器，外加帶TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，既可以滿足性能的要求，又有效減小了軟件開(kāi)發(fā)的工作量。事實(shí)上，ARM選。ARM處理器外加CLinux嵌入式操作系統(tǒng)，作為NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的服務(wù)器，其硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2-6所示。圖其核心是ARM處理器及必要的外圍電路：電源電路將外部5V電源通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器，為系統(tǒng)各部分提供所必需的5V與3.3V電壓；晶振電路為系統(tǒng)提供內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)；JTAG接口電路為系統(tǒng)提供調(diào)試接口；RS232驅(qū)動(dòng)器與接口連接外部時(shí)鐘源以獲取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，以太網(wǎng)接口用于連接IP網(wǎng)絡(luò)以提供NTP服務(wù)。2.5軟件總體設(shè)計(jì)NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的軟件，根據(jù)需求和業(yè)務(wù)流程，可劃分為兩個(gè)部分，即NTP服務(wù)器端的授時(shí)服務(wù)軟件和客戶端的NTP時(shí)鐘同步軟件。軟件設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是：1.采用Client/Server架構(gòu)；2.服務(wù)器端軟件基于CLinuxRS232串口的參數(shù)設(shè)置，通過(guò)RS232串口通信獲取外部時(shí)鐘信號(hào)并分離出精確時(shí)鐘信號(hào)，能夠?qū)Ρ镜貢r(shí)鐘進(jìn)行校正，通過(guò)socket編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)以太網(wǎng)口NTP協(xié)議包的接收和應(yīng)答；3.客戶端軟件基于windows操作系統(tǒng)，有通過(guò)圖形用戶界面可對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)socket編程實(shí)現(xiàn)對(duì)以太網(wǎng)口NTP協(xié)議包的發(fā)送和接收，能夠?qū)Ρ镜貢r(shí)鐘進(jìn)行校正。NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)軟件的主要功能劃分如下圖所示。授時(shí)服務(wù)(SERVER)系統(tǒng)管理時(shí)鐘檢查與校正NTP服務(wù)系統(tǒng)管理定時(shí)器時(shí)鐘獲取與校正串口初始化時(shí)鐘獲取時(shí)鐘檢查時(shí)鐘校正socket監(jiān)聽(tīng)NTP報(bào)文接收NTP報(bào)文回復(fù)參數(shù)設(shè)置參數(shù)保存參數(shù)獲取定時(shí)同步手工同步建立socket連接生成NTP報(bào)文發(fā)送NTP報(bào)文回收NTP報(bào)文計(jì)算時(shí)鐘偏差時(shí)鐘校正圖從圖2-3NTPNTP構(gòu)是相同的，一個(gè)授時(shí)服務(wù)器對(duì)應(yīng)多個(gè)時(shí)鐘同步客戶端。圖2-3也可以看作是整個(gè)NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。在一個(gè)獨(dú)立的子網(wǎng)內(nèi)部，為了最大限度地提高時(shí)間同步服