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        NTP時間同步技術(shù)在中山電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用

        2015-08-27 00:31:50李亮亮
        機電信息 2015年33期
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)管中山

        李亮亮

        (廣東電網(wǎng)公司中山供電局,廣東 中山528400)

        1 背景

        隨著電力通信網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)越來越多,相關(guān)業(yè)務(wù)對時間的要求越來越高。調(diào)度錄音系統(tǒng)查詢到的錄音時間和實際時間偏差較大,通過調(diào)取錄音調(diào)查事故時,不能快速查找相關(guān)錄音;行政交換系統(tǒng)各類IP終端的顯示時間不一致,不能快速查找相關(guān)通話記錄;通信運行管控系統(tǒng)綜合監(jiān)視系統(tǒng)告警監(jiān)控時間和實際時間偏差較大,導(dǎo)致通信調(diào)度值班人員延遲確認告警;通信光纜中斷時,承載的不同業(yè)務(wù)由于各網(wǎng)管服務(wù)器時間不同,不便第一時間準(zhǔn)確判斷故障原因。因此,電力通信網(wǎng)迫切需要建立自己的時間同步網(wǎng)絡(luò)。

        2 NTP基礎(chǔ)知識

        2.1 NTP協(xié)議

        NTP是目前在國際互聯(lián)網(wǎng)上被普遍使用的時間服務(wù)協(xié)議,目前NTP軟件的最新版本是基于RFC-5905的網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議版本4(NTPv4),NTPv4對老的NTP版本提供了向后兼容性,可以兼容NTPv3和NTPv2。

        2.2 NTP的特點

        NTP服務(wù)器為了提供準(zhǔn)確的時鐘服務(wù),就必須要連接精確的外部時間源,外部時間源是國際標(biāo)準(zhǔn)時間(UTC)。NTP獲得UTC的時間來源可以是原子鐘、天文臺、衛(wèi)星,也可以從Internet上獲取。在NTP的網(wǎng)絡(luò)層級架構(gòu)中,將所有服務(wù)器按照離外部UTC源的遠近歸入不同的Stratum(層)中,Stratum分為0~15層,層級編碼越低,時間精確度越高,重要性也越高。Stratum-0為外部時間源。

        3 NTP同步網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)

        根據(jù)中山電力通信網(wǎng)絡(luò)的實際情況,采用Server/Client mode來部署時間同步網(wǎng)絡(luò)。

        3.1 網(wǎng)絡(luò)同步方案

        目前中山電力通信網(wǎng)絡(luò)主要有傳輸網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),調(diào)度錄音、視頻會議、變電站視頻環(huán)境監(jiān)控、通信全程智能管控等業(yè)務(wù)系統(tǒng)。NTP時間同步網(wǎng)絡(luò)利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)來進行時間同步。根據(jù)電力二次系統(tǒng)安全防護的要求,部署時間同步網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖1所示。

        3.1.1 傳輸 A網(wǎng)

        傳輸A網(wǎng)均為SDH設(shè)備,網(wǎng)管服務(wù)器是Solaris系統(tǒng),操作終端是Win2000Server系統(tǒng)。

        同步方案:Solaris服務(wù)器和操作終端同步時間服務(wù)器的時間,網(wǎng)絡(luò)中的全部設(shè)備手動調(diào)整為操作終端或網(wǎng)管服務(wù)器時間。

        圖1 中山供電局電力通信網(wǎng)絡(luò)時間同步拓撲

        3.1.2 傳輸B網(wǎng)

        傳輸B網(wǎng)均為MSTP設(shè)備,網(wǎng)管服務(wù)器為HP-Unix操作系統(tǒng),操作終端為Win7系統(tǒng)。

        同步方案:網(wǎng)管服務(wù)器、終端、設(shè)備均同步時間服務(wù)器的時間。

        3.1.3 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)

        數(shù)據(jù)網(wǎng)采用的Cisco路由器和交換機,網(wǎng)管服務(wù)器采用Win2008Server。

        同步方案:網(wǎng)管服務(wù)器和兩臺核心設(shè)備同步時間服務(wù)器時間,兩臺核心設(shè)備既作為時間服務(wù)器的客戶端,又作為網(wǎng)絡(luò)中其他設(shè)備的NTP服務(wù)器,其他設(shè)備同步核心設(shè)備的時間。

        3.1.4 調(diào)度錄音系統(tǒng)、變電站視頻環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

        調(diào)度錄音系統(tǒng)的服務(wù)器均為Windows操作系統(tǒng),變電站視頻環(huán)境監(jiān)控的RPU設(shè)備支持NTP協(xié)議,主站服務(wù)器全部采用red-h(huán)at Unix操作系統(tǒng),設(shè)備采用華為和H3C的交換機。

        同步方案:業(yè)務(wù)系統(tǒng)接入綜合數(shù)據(jù)網(wǎng),相關(guān)設(shè)備直接同步綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)核心設(shè)備。

        3.1.5 通信全程智能管控系統(tǒng)

        全程管控的服務(wù)器采用red-h(huán)at Unix和 Win2008Server操作系統(tǒng)。

        同步方案:全部的服務(wù)器直接同步時間服務(wù)器的時間。

        3.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器同步設(shè)置

        3.2.1 Cisco設(shè)備NTP設(shè)置

        (1)Cisco路由器和交換機。交換機上需要配置以下數(shù)據(jù):

        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)調(diào)試和測試命令:

        show ntp status

        show ntp association

        3.2.2 華為和H3C交換機NTP設(shè)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設(shè)置

        (1)Windows 2000NTP設(shè)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設(shè)置:1)找到并單擊下面的注冊表子項 HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time,將 Parameters\NtpS-erver十進制修改為剛才建立的NTP服務(wù)器地址;將TimeProviders\NtpClient\SpecialPollInterval修改為86400,每天自動更新時間一次。2)重新啟動windows time服務(wù)。

        (3)Windows NTP驗證:在 Windows系統(tǒng)中,打開日期和時間窗口,在Internet時間選項卡中單擊立即更新,提示同步成功,即說明NTP設(shè)置正確。

        3.2.4 Red-h(huán)at Unix NTP設(shè)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)系統(tǒng)時間與硬件時間的同步:

        hwclock-w or hwclock-systohc

        hwclock-s or hwclock-h(huán)ctosys

        (3)NTP服務(wù)相關(guān)命令:

        chkconfig-level 35ntpd on

        service ntpd start|stop|restart

        (4)NTP服務(wù)調(diào)試:

        Ntpstat

        ntpq-p

        ntptrace

        ntpdate-d

        3.2.5 Solaris NTP設(shè)置

        (1)編輯配置文件ntp.conf:

        server IP prefer

        driftfile/var/ntp/ntp.drift

        (2)創(chuàng)建drift文件:

        touch/var/ntp/ntp.drift

        (3)停止、啟動NTP服務(wù):

        /etc/init.d/xntpd start

        /etc/init.d/xntpd stop

        (4)檢查服務(wù)器是否成功,檢查方法:

        Ntpq-p

        3.2.6 HP-Unix NTP設(shè)置

        (1)編輯netdaemons文件:

        export NTPDATE_SERVER=“”

        export XNTPD=1

        (2)編輯ntp.conf文件:

        Server IP

        driftfile/etc/ntp.drift

        (3)創(chuàng)建文件/etc/ntp.drift。

        (4)啟動并查看NTP服務(wù)進程:

        /sbin/init.d/xntpd stop

        /sbin/init.d/xntpd start

        (5)調(diào)試命令:

        Ntpdate-d IP

        Ntpq-p

        4 結(jié)語

        中山電力通信網(wǎng)基于NTP時間同步網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,實現(xiàn)了中山供電局電力通信網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)設(shè)備、服務(wù)器和承載的業(yè)務(wù)系統(tǒng)在時間上的一致性,為各系統(tǒng)在故障處理、事故調(diào)查等方面提供了可靠的時間保證。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,未來的通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)對時間的同步提出了更高的要求,而且網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大,設(shè)備數(shù)量越來越多,全網(wǎng)同步的意義也更大,時間同步將在電力系統(tǒng)的日常運行中發(fā)揮越來越大的作用。

        [1]中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司.Q/CSG110018—2011 南方電網(wǎng)數(shù)字及時間同步系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

        [2]上海銳呈電氣有限公司.K806GPS衛(wèi)星同步時鐘用戶手冊[Z].

        [3]馬濤,何迎利,景春峰,等.電力信息化系統(tǒng)時間同步技術(shù)研究與應(yīng)用[J].電力信息與通信技術(shù),2014,12(2).

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