NTP时间同步技术在中山电力通信网中的应用

李亮亮

（广东电网公司中山供电局，广东 中山528400）

1 背景

随着电力通信网承载的业务越来越多，相关业务对时间的要求越来越高。调度录音系统查询到的录音时间和实际时间偏差较大，通过调取录音调查事故时，不能快速查找相关录音；行政交换系统各类IP终端的显示时间不一致，不能快速查找相关通话记录；通信运行管控系统综合监视系统告警监控时间和实际时间偏差较大，导致通信调度值班人员延迟确认告警；通信光缆中断时，承载的不同业务由于各网管服务器时间不同，不便第一时间准确判断故障原因。因此，电力通信网迫切需要建立自己的时间同步网络。

2 NTP基础知识

2.1 NTP协议

NTP是目前在国际互联网上被普遍使用的时间服务协议，目前NTP软件的最新版本是基于RFC－5905的网络时间协议版本4（NTPv4），NTPv4对老的NTP版本提供了向后兼容性，可以兼容NTPv3和NTPv2。

2.2 NTP的特点

NTP服务器为了提供准确的时钟服务，就必须要连接精确的外部时间源，外部时间源是国际标准时间（UTC）。NTP获得UTC的时间来源可以是原子钟、天文台、卫星，也可以从Internet上获取。在NTP的网络层级架构中，将所有服务器按照离外部UTC源的远近归入不同的Stratum（层）中，Stratum分为0～15层，层级编码越低，时间精确度越高，重要性也越高。Stratum－0为外部时间源。

3 NTP同步网络的实现

根据中山电力通信网络的实际情况，采用Server／Client mode来部署时间同步网络。

3.1 网络同步方案

目前中山电力通信网络主要有传输网、数据网等基础网络，调度录音、视频会议、变电站视频环境监控、通信全程智能管控等业务系统。NTP时间同步网络利用现有的网络来进行时间同步。根据电力二次系统安全防护的要求，部署时间同步网络，网络拓扑图如图1所示。

3.1.1 传输 A网

传输A网均为SDH设备，网管服务器是Solaris系统，操作终端是Win2000Server系统。

同步方案：Solaris服务器和操作终端同步时间服务器的时间，网络中的全部设备手动调整为操作终端或网管服务器时间。

图1 中山供电局电力通信网络时间同步拓扑

3.1.2 传输B网

传输B网均为MSTP设备，网管服务器为HP－Unix操作系统，操作终端为Win7系统。

同步方案：网管服务器、终端、设备均同步时间服务器的时间。

3.1.3 调度数据网和综合数据网

数据网采用的Cisco路由器和交换机，网管服务器采用Win2008Server。

同步方案：网管服务器和两台核心设备同步时间服务器时间，两台核心设备既作为时间服务器的客户端，又作为网络中其他设备的NTP服务器，其他设备同步核心设备的时间。

3.1.4 调度录音系统、变电站视频环境监控系统

调度录音系统的服务器均为Windows操作系统，变电站视频环境监控的RPU设备支持NTP协议，主站服务器全部采用red－hat Unix操作系统，设备采用华为和H3C的交换机。

同步方案：业务系统接入综合数据网，相关设备直接同步综合数据网核心设备。

3.1.5 通信全程智能管控系统

全程管控的服务器采用red－hat Unix和 Win2008Server操作系统。

同步方案：全部的服务器直接同步时间服务器的时间。

3.2 网络设备和服务器同步设置

3.2.1 Cisco设备NTP设置

（1）Cisco路由器和交换机。交换机上需要配置以下数据：

service timestamps log datetime localtime show－timezone

clock timezone GMT 8

clock calendar－valid

clock set hh：mm：ss

clock update－calendar

ntp calendar－update

ntp server IP

ntp master 3

（2）调试和测试命令：

show ntp status

show ntp association

3.2.2 华为和H3C交换机NTP设置

clock datetime time date

clock timezone zone－name｛add｜minus｝time

ntp－service unicast－serverip

display ntp－service status

display ntp－service sessions

display ntp－service trace

3.2.3 Windows NTP设置

（1）Windows 2000NTP设置。在CMD命令模式下：

net time／querysntp

net time／setsntp：ntpserverIP

net stop w32time

net start w32time

net time／setsntp

w32tm／once

（2）Windows XP、2003、7、2008NTP设置：1）找到并单击下面的注册表子项 HKEY＿LOCAL＿MACHINE＼SYSTEM＼CurrentControlSet＼Services＼W32Time，将 Parameters＼NtpS－erver十进制修改为刚才建立的NTP服务器地址；将TimeProviders＼NtpClient＼SpecialPollInterval修改为86400，每天自动更新时间一次。2）重新启动windows time服务。

（3）Windows NTP验证：在 Windows系统中，打开日期和时间窗口，在Internet时间选项卡中单击立即更新，提示同步成功，即说明NTP设置正确。

3.2.4 Red－hat Unix NTP设置

（1）配置／etc／ntp.conf：

server IP

fudge 127.127.1.0stratum 10

driftfile／etc／ntp／drift

logfile／var／log／ntp／ntp.log

（2）系统时间与硬件时间的同步：

hwclock－w or hwclock－systohc

hwclock－s or hwclock－hctosys

（3）NTP服务相关命令：

chkconfig－level 35ntpd on

service ntpd start｜stop｜restart

（4）NTP服务调试：

Ntpstat

ntpq－p

ntptrace

ntpdate－d

3.2.5 Solaris NTP设置

（1）编辑配置文件ntp.conf：

server IP prefer

driftfile／var／ntp／ntp.drift

（2）创建drift文件：

touch／var／ntp／ntp.drift

（3）停止、启动NTP服务：

／etc／init.d／xntpd start

／etc／init.d／xntpd stop

（4）检查服务器是否成功，检查方法：

Ntpq－p

3.2.6 HP－Unix NTP设置

（1）编辑netdaemons文件：

export NTPDATE＿SERVER＝“”

export XNTPD＝1

（2）编辑ntp.conf文件：

Server IP

driftfile／etc／ntp.drift

（3）创建文件／etc／ntp.drift。

（4）启动并查看NTP服务进程：

／sbin／init.d／xntpd stop

／sbin／init.d／xntpd start

（5）调试命令：

Ntpdate－d IP

Ntpq－p

4 结语

中山电力通信网基于NTP时间同步网络的应用，实现了中山供电局电力通信网络的相关设备、服务器和承载的业务系统在时间上的一致性，为各系统在故障处理、事故调查等方面提供了可靠的时间保证。随着电力系统的不断发展，未来的通信网络和业务系统对时间的同步提出了更高的要求，而且网络规模越来越大，设备数量越来越多，全网同步的意义也更大，时间同步将在电力系统的日常运行中发挥越来越大的作用。

［1］中国南方电网有限责任公司.Q／CSG110018—2011 南方电网数字及时间同步系统技术规范［S］.

［2］上海锐呈电气有限公司.K806GPS卫星同步时钟用户手册［Z］.

［3］马涛，何迎利，景春峰，等.电力信息化系统时间同步技术研究与应用［J］.电力信息与通信技术，2014，12（2）.