網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步及時(shí)鐘服務(wù)器穩(wěn)定性研究.pdf

1、時(shí)鐘同步問題來(lái)源于計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程領(lǐng)域，主要是用來(lái)解決多個(gè)計(jì)算機(jī)時(shí)鐘不一致的問題。即使在初始狀態(tài)時(shí)把每個(gè)時(shí)鐘調(diào)到非常精確的相同，在一段時(shí)間的運(yùn)行之后時(shí)鐘也會(huì)不同步，這是由于每個(gè)時(shí)鐘以不同的頻率運(yùn)行，所產(chǎn)生的時(shí)鐘漂移不斷地積累所導(dǎo)致的。
　　 目前，在分布式系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘精度要求也越來(lái)越高。本課題主要研究目的就是實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的時(shí)鐘同步，使用的方法是對(duì)時(shí)鐘漂移率進(jìn)行評(píng)估補(bǔ)償，采取的具體措施是對(duì)時(shí)鐘漂移率

2、進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，使用連續(xù)時(shí)間戳模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步。本課題首次將熵優(yōu)化算法引入時(shí)鐘同步領(lǐng)域，并由此提出了完整的網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘調(diào)整策略，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該方案適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以有效避免偶然的過(guò)大誤差對(duì)時(shí)鐘同步過(guò)程的影響，而且具有很強(qiáng)的魯棒性和穩(wěn)定性。
　　 為了便于實(shí)驗(yàn)研究，本課題自行開發(fā)了NTP客戶端軟件，該軟件可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求調(diào)快或調(diào)慢本地時(shí)鐘，而且可以選擇使用即時(shí)偏差調(diào)整或者熵優(yōu)化算法進(jìn)行調(diào)整，并且可

3、以實(shí)時(shí)顯示往返延遲曲線和時(shí)鐘偏差曲線。使用該客戶端可以很方便地對(duì)時(shí)鐘同步過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)大量數(shù)據(jù)的采集和分析，可以證明基于熵優(yōu)化的時(shí)鐘調(diào)整算法明顯優(yōu)于基于即時(shí)偏差的時(shí)鐘調(diào)整算法。
　　 除此之外，本課題還對(duì)NTP服務(wù)器端進(jìn)行了研究。首先，利用GPS外部時(shí)鐘源在WINDOWS環(huán)境下搭建了NTP服務(wù)器，使用的協(xié)議是目前最新的NTP協(xié)議第四版，通過(guò)NTP服務(wù)器的搭建，為后來(lái)的實(shí)驗(yàn)提供了環(huán)境，也對(duì)NTP協(xié)議的工作原理有了進(jìn)一步深入

4、的認(rèn)識(shí)。
　　 由于NTP服務(wù)器的穩(wěn)定性直接關(guān)系到分布式系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間精準(zhǔn)度，因此本課題自行開發(fā)了NTP服務(wù)器監(jiān)控軟件，可以同時(shí)掃描多個(gè)NTP服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)，采集NTP協(xié)議的四種時(shí)間戳信息，并在采集的同時(shí)將這些數(shù)據(jù)信息存入ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)中。
　　 為了更加清晰地展現(xiàn)NTP服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)，本課題又接著開發(fā)了NTP服務(wù)器監(jiān)控網(wǎng)站，該網(wǎng)站的數(shù)據(jù)源是NTP服務(wù)器監(jiān)控軟件所采集的數(shù)據(jù)信息。該網(wǎng)站可以為NTP服務(wù)器管理員