NTP/PTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘服務(wù)器

NTP/PTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘服務(wù)器

NTP/PTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘服務(wù)器

NTP/PTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘服務(wù)器

NTP時(shí)間同步服務(wù)器應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)

摘要：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)中各計(jì)算機(jī)設(shè)備間必須保持精確的時(shí)間同步，才能保證對(duì)農(nóng)產(chǎn)品各種相關(guān)信息的記錄準(zhǔn)確可靠。基于簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP/SNTP)，結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種低成本、低負(fù)載、較為可靠的時(shí)間同步方案，選用 GPS 作為整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘源，構(gòu)建了中心服務(wù)器級(jí)、分區(qū)服務(wù)器級(jí)以及生產(chǎn)、銷(xiāo)售企業(yè)或組織級(jí)三個(gè)級(jí)別構(gòu)成的時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)，并可以根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整。將時(shí)間同步的服務(wù)端和客戶端的實(shí)現(xiàn)封裝成為單獨(dú)的類庫(kù)，采取動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的形式，便于與現(xiàn)有的追溯系統(tǒng)集成。系統(tǒng)各設(shè)備間時(shí)間同步的精度可以達(dá)到數(shù)十毫秒， 滿足農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯的要求。

引言
農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)要求在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、銷(xiāo)售的各個(gè)環(huán)節(jié)詳細(xì)記錄過(guò)程檔案信息，實(shí)現(xiàn)源頭可追溯、流向可跟蹤、信息可存儲(chǔ)、產(chǎn)品可召回的目標(biāo)。追溯系統(tǒng)是促進(jìn)生產(chǎn)信息透明化，提高食品衛(wèi)生安全的重要措施。時(shí)間信息在過(guò)程檔案的記錄中具有十分重要的作用，整個(gè)系統(tǒng)的各種計(jì)算機(jī)設(shè)備之間必須保持精確的時(shí)間同步，才能保證對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的各種相關(guān)信息的記錄存儲(chǔ)準(zhǔn)確有效，保證這些記錄作為追溯分析依據(jù)的權(quán)威性和公信性。而追溯系統(tǒng)基于多種不同的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備工作，這些設(shè)備主要依靠自身的時(shí)鐘振蕩器工作，由于溫濕度變化、電磁干擾、振蕩器老化和生產(chǎn)調(diào)試等原因，其時(shí)鐘的振蕩頻率和標(biāo)準(zhǔn)頻率之間存在一些誤差，設(shè)備與設(shè)備之間存在著一定的時(shí)間誤差，這些誤差初看來(lái)似乎微不足道，而在長(zhǎng)期積累后會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。同時(shí)，在追溯系統(tǒng)中還較多的使用了包括掌上電腦在內(nèi)的嵌入式設(shè)備來(lái)讀取農(nóng)產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)，以及在現(xiàn)場(chǎng)填報(bào)過(guò)程檔案數(shù)據(jù)。這些嵌入式設(shè)備多采用電池供電，其時(shí)鐘不準(zhǔn)確的現(xiàn)象更為突出，經(jīng)常需要進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)，以保證檔案記錄中的時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一致。在目前的追溯系統(tǒng)中，設(shè)備的時(shí)間校準(zhǔn)往往取決于使用者的習(xí)慣，手段常為參照自選的標(biāo)準(zhǔn)手工設(shè)定時(shí)鐘，這種辦法效率低下、準(zhǔn)確程度較低，無(wú)法滿足對(duì)農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到流通的全過(guò)程進(jìn)行精確溯源、全22面追蹤的要求。
本文在NTP/SNTP時(shí)間同步技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種低成本、低負(fù)載、較為可靠的時(shí)間同步方案，選用GPS /北斗衛(wèi)星作為整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘源，構(gòu)建了中心服務(wù)器級(jí)、分區(qū)服務(wù)器級(jí)以及生產(chǎn)、銷(xiāo)售企業(yè)或組織級(jí)三個(gè)級(jí)別構(gòu)成的時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)，可以根據(jù)實(shí)際情況靈活增減級(jí)別，并在時(shí)鐘源以下的設(shè)備級(jí)別加入新的設(shè)備。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠、精度較高，能充分滿足農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯的要求。
1、NTP/SNTP 時(shí)間同步原理
時(shí)間同步是指網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)設(shè)備的時(shí)鐘時(shí)刻和時(shí)間間隔與世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（Universal Time Coordinated, UTC）同步，保證各設(shè)備的時(shí)間信息基于 UTC 時(shí)間的誤差限定在足夠小的范圍內(nèi)。
NTP（Network Time Protocol，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議）由美國(guó)德拉瓦大學(xué)的 David L.Mills 教授于 1985 年提出，用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上計(jì)算機(jī)的精確時(shí)間同步。SNTP(Simple Network Time Protocol)的全稱是“簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議”，是一個(gè)簡(jiǎn)化了的NTP服務(wù)器和NTP客戶端策略，不需要實(shí)現(xiàn) NTP 協(xié)議的所有功能，其功能是使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備的時(shí)鐘與標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘源保持同步。SNTP對(duì)性能差異很大的客戶端及服務(wù)器均能適用，且適用于客戶端及服務(wù)器所在網(wǎng)絡(luò)有大范圍的網(wǎng)絡(luò)延遲和抖動(dòng)的情況。
SNTP協(xié)議同步系統(tǒng)時(shí)鐘有兩種工作模式：
一是廣播模式（Multicast/Broadcast  mode）：此種工作模式適用于高速的局域網(wǎng)內(nèi)部，服務(wù)器在固定周期向多個(gè)客戶機(jī)主動(dòng)發(fā)出時(shí)間信息，客戶機(jī)根據(jù)此時(shí)間信息校正系統(tǒng)時(shí)鐘；二是客戶機(jī)/服務(wù)器模式（Client/Server mode），客戶機(jī)定時(shí)向授時(shí)服務(wù)器請(qǐng)求時(shí)間信息，根據(jù)雙方交換的時(shí)間信息，實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)與授時(shí)服務(wù)器時(shí)鐘的同步。
客戶機(jī)/服務(wù)器模式下客戶機(jī)首先向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)NTP 包，其中包含了該包離開(kāi)客戶機(jī)時(shí)的時(shí)間戳 T1，當(dāng)服務(wù)器接收到該包時(shí)，依次填入數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)的時(shí)間戳T2 和包離開(kāi)時(shí)的時(shí)間戳 T3，然后立即把包返回給客戶機(jī)， 客戶機(jī)接收到響應(yīng)包時(shí)再填入包回到客戶機(jī)的時(shí)間戳T4，客戶機(jī)利用這 4 個(gè)時(shí)間戳和包交換的往返延遲（TQ 和 TR）就能夠計(jì)算出客戶機(jī)與服務(wù)器之間的時(shí)鐘偏移量ΔT，如圖 1 所示。
 
圖 1  客戶機(jī)/服務(wù)器模式原理
現(xiàn)已知 T1、T2、T3、T4和參數(shù) TQ、TR，可以得出時(shí)鐘偏移量ΔT 的方程式有：
T2=T1+TQ+ΔT（1式）
T4=T3+TR-ΔT (2式)

假設(shè)發(fā)送和響應(yīng) NTP 包在網(wǎng)絡(luò)上的延遲時(shí)間 TQ、TR 相等，則根據(jù)方程式（1）和方程式（2）可以得出:
 
由方程式（3）可以看出客戶機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘偏差量ΔT與 T1、T2 差值和 T4、T3 差值相關(guān)，而與 T2、T3 的差值無(wú)關(guān)，即時(shí)鐘偏差量與時(shí)鐘服務(wù)器的響應(yīng)速度無(wú)關(guān)?？蛻?機(jī)根據(jù)時(shí)鐘偏移量ΔT 來(lái)調(diào)整本系統(tǒng)時(shí)鐘，以使其時(shí)間與服務(wù)器時(shí)間一致。
2、系統(tǒng)時(shí)間同步的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
時(shí)間同步對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)有著重要的作用，為了使系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備之間保持時(shí)間同步，需要解決四個(gè)方面的問(wèn)題：一是盡量選取非常精確的時(shí)間源，各設(shè)備與該時(shí)間源的誤差值應(yīng)較??；二是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，排除人工因素；三是降低系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，適應(yīng)現(xiàn)有追  溯系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)條件，同時(shí)具備較好的擴(kuò)充能力；四是盡量屏蔽異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備之間的差異。系統(tǒng)時(shí)間同步的設(shè)計(jì)方案將逐一討論這些問(wèn)題。
2.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)一般由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成， 包括生產(chǎn)11子系統(tǒng)、加工子系統(tǒng)、運(yùn)輸子系統(tǒng)、銷(xiāo)售子系統(tǒng)，以及對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行配置管理的子系統(tǒng)等，這些子系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)為一個(gè)整體進(jìn)行工作。其中涉及的網(wǎng) 絡(luò)多種多樣， 包括以太網(wǎng)、 無(wú)線 WLAN 網(wǎng)絡(luò)、GPRS/CDMA 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙/紅外傳輸網(wǎng)絡(luò)等。同時(shí)子系統(tǒng)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)軟、硬件環(huán)境也存在較大的差異。  為適應(yīng)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)條件，使系統(tǒng)差異較大的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備環(huán)境能順利的協(xié)同11工作，滿足不同的設(shè)備進(jìn)行校時(shí)的需要，設(shè)計(jì)了一個(gè)統(tǒng)一的與各子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。
 
圖 2 系統(tǒng)時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

整個(gè)時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為三級(jí)，依次為中心服務(wù)器級(jí)、分區(qū)服務(wù)器級(jí)以及生產(chǎn)、銷(xiāo)售企業(yè)或組織級(jí)。各個(gè)級(jí)別包括不同的計(jì)算機(jī)設(shè)備：中心服務(wù)器是保存中央數(shù)據(jù)庫(kù)的專門(mén)計(jì)算機(jī)，是依據(jù)農(nóng)產(chǎn)品種類或涉及的行業(yè)，而劃分的特定服務(wù)器，例如肉雞質(zhì)量溯源中心服務(wù)器， 在國(guó)家或省一級(jí)設(shè)置。分區(qū)服務(wù)器是根據(jù)集中填報(bào)數(shù)據(jù)、審11查數(shù)據(jù)的需要而設(shè)置的介于中心服務(wù)器和第三級(jí)設(shè)備之間的計(jì)算機(jī)。最后一級(jí)是實(shí)際供應(yīng)鏈中的企業(yè)或集體組織的計(jì)算機(jī)，覆蓋農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、銷(xiāo)售的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括臺(tái)式電腦、掌上電腦、標(biāo)識(shí)讀寫(xiě)儀等多種類型的設(shè)備。中心服務(wù)器和分區(qū)服務(wù)器之間使用有線的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行互聯(lián)，而分區(qū)服務(wù)器和第三級(jí)設(shè)備之間既可以使用有線的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，也可以使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，以充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源。第22一級(jí)設(shè)備（中心服務(wù)器）從標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘源獲取準(zhǔn)確的時(shí)間，向第二級(jí)設(shè)備授時(shí)，實(shí)現(xiàn)與第二級(jí)設(shè)備的時(shí)間同步，第二級(jí)設(shè)備向第三級(jí)設(shè)備授時(shí)，實(shí)現(xiàn)與第三級(jí)設(shè)備的時(shí)間同步。同時(shí)，第二級(jí)設(shè)備除了會(huì)向第22一級(jí)設(shè)備請(qǐng)求校時(shí)外，還可以彼此之間進(jìn)行校時(shí)，由于不同的通路其網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)不同，通過(guò)從多種通路分別請(qǐng)求校時(shí)，大大保證了系統(tǒng)的可靠性和校時(shí)的準(zhǔn)確性。同理，第三級(jí)設(shè)備向多個(gè)第二級(jí)設(shè)備請(qǐng)求校時(shí)，一方面可以獲取更精準(zhǔn)的時(shí)間，另一方面也可以在某一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)仍能正常工作。整個(gè)時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)較為可靠，能穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備的時(shí)間同步，除非大部分的設(shè)備同時(shí)出現(xiàn)癱瘓，在局部計(jì)算機(jī)出現(xiàn)意外情況下仍能正常工作。
系統(tǒng)在時(shí)間同步時(shí)使用NTP/SNTP 協(xié)議，其傳輸基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（User Datagram Protocol, UDP），要求的資源開(kāi)銷(xiāo)和網(wǎng)絡(luò)帶寬很小，能有效地避免擁塞。同時(shí)該協(xié)  議是 TCP/IP 的應(yīng)用層協(xié)議，支持 TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)都可以使用這種方法進(jìn)行校時(shí)。追溯系統(tǒng)涉及多種異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)和  設(shè)備絕大多數(shù)都對(duì) TCP/IP 協(xié)議提供了很好的支持，因此可以不關(guān)心異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備之間的差別，實(shí)現(xiàn)追溯系統(tǒng)  內(nèi)整體的時(shí)間的同步。測(cè)試表明NTP/SNTP時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)可以達(dá)到幾十毫秒的精度，完全可以滿足追溯系統(tǒng)對(duì)時(shí)間同步精度的要求。
目前的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)包括中心數(shù)據(jù)庫(kù)和并列數(shù)據(jù)庫(kù)，采用的也不一定都是時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的三級(jí)結(jié)構(gòu)，這時(shí)也可以直接將三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)縮減為二級(jí)甚至一級(jí)使用，或者擴(kuò)充至更多級(jí)別，只要保證選用一個(gè)穩(wěn)定、可靠、成本較低的時(shí)鐘源，其它設(shè)備都通過(guò) SNTP 協(xié)議方式與該時(shí)鐘源進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)， 即可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的時(shí)鐘同步。時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的三級(jí)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上有較大的彈性，除了上述的可以減增級(jí)別外，還可以在時(shí)鐘源以下的設(shè)備級(jí)別加入新的設(shè)備，只要該設(shè)備及其連接的網(wǎng)絡(luò)支持TCP/IP協(xié)議，即可以構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)新加入設(shè)備的時(shí)間與原有設(shè)備一致。
2.2 時(shí)間同步辦法
按照時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)組織和提供校時(shí)服務(wù)：中心服務(wù)器作為授時(shí)服務(wù)的中心節(jié)點(diǎn)為整個(gè)系統(tǒng)提供時(shí)間同步源；第三級(jí)設(shè)備作為校時(shí)客戶端向第二級(jí)設(shè)備發(fā)送NTP 包請(qǐng)求校時(shí)，獲得基準(zhǔn)時(shí)鐘后校正本地計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 使用的是 SNTP 的客戶機(jī)/服務(wù)器工作模式；第二級(jí)設(shè)備扮演兩種角色，一方面作為校時(shí)客戶端向中心服務(wù)器和同級(jí)的其它計(jì)算機(jī)請(qǐng)求并校正時(shí)間，一方面作為服務(wù)器向第三級(jí)或同級(jí)的其它計(jì)算機(jī)提供校時(shí)服務(wù)，使用的也是 SNTP 的客戶機(jī)/服務(wù)器工作模式。整個(gè)時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備在某一時(shí)刻都只可能是校時(shí)的客戶機(jī)或服務(wù)器之一，達(dá)到了統(tǒng)一處理的目的。
為了使中心服務(wù)器能夠提供準(zhǔn)確時(shí)間，要為其配有準(zhǔn)確的時(shí)鐘來(lái)源，這一時(shí)間應(yīng)該是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（UTC）。授時(shí)服務(wù)器獲得 UTC 的時(shí)間來(lái)源可以是原子鐘、天文臺(tái)或者 GPS/北斗衛(wèi)星。GPS /北斗除了可以獲取精準(zhǔn)的導(dǎo)航定位信息，還可以獲取時(shí)間偏差小于 30 ns 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息，且接收機(jī)成本較低，在此采用 GPS北斗衛(wèi)星作為標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘源。GPS北斗的校時(shí)可以使用脈沖中斷和串行通信接口及網(wǎng)口等多種方式，脈沖方式精度高，但需要計(jì)算機(jī)加裝脈沖接收裝置，而串口通信方式可以直接獲取絕對(duì)時(shí)間值，且普通計(jì)算機(jī)均配有串行接口，其精度達(dá)到毫秒級(jí)，因此使用這種方式獲取GPS/北斗時(shí)間。中心服務(wù)器通過(guò)RS232 串口與GPS/北斗接收機(jī)相連，每隔一秒接收一次 GPS/北斗衛(wèi)星的準(zhǔn)確時(shí)鐘，將自身的時(shí)鐘設(shè)置為與衛(wèi)星時(shí)鐘保持一致。
二級(jí)設(shè)備每隔 10 min 向中心服務(wù)器和同級(jí)的其它計(jì)算機(jī)發(fā)送 NTP 包請(qǐng)求校時(shí)，采用加權(quán)平均的辦法計(jì)算出當(dāng)前的時(shí)鐘偏差量。如中心服務(wù)器的權(quán)重為 0.6，其它計(jì)算機(jī)的權(quán)重為 0.4，依據(jù)實(shí)際到中心服務(wù)器或其它計(jì)算機(jī)的距離或網(wǎng)絡(luò)延遲可以將權(quán)重設(shè)置為不同的值。時(shí)鐘偏  差量=與中心服務(wù)器的時(shí)鐘偏差量×中心服務(wù)器的權(quán)重+ 與其它計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘偏差量×其它計(jì)算機(jī)的權(quán)重，按計(jì)  算出的時(shí)鐘偏差量進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)。
三級(jí)設(shè)備向二級(jí)設(shè)備請(qǐng)求校時(shí)時(shí)，可以直接根據(jù)各 二級(jí)設(shè)備返回的時(shí)鐘偏差量的均值來(lái)校準(zhǔn)當(dāng)前時(shí)間。三 級(jí)設(shè)備在啟動(dòng)運(yùn)行后，每隔 30 min 請(qǐng)求進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)， 并在該時(shí)間間隔內(nèi)隨機(jī)在 0～30  min 之間再次進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)，全部校時(shí)過(guò)程都自動(dòng)完成。這樣既可以保證時(shí)間同步的精確性，又可以減少人為手工校時(shí)帶來(lái)的干擾。
2.3 時(shí)間同步類庫(kù)
為簡(jiǎn)化時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)的建立過(guò)程，降低與追溯系統(tǒng) 其它模塊的耦合性，提高校時(shí)模塊的準(zhǔn)確性與獨(dú)立性， 將時(shí)間同步的服務(wù)端和客戶端的實(shí)現(xiàn)封裝為單獨(dú)的類 庫(kù)，采取動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的形式，它們可以十分方便地與現(xiàn)  有的追溯系統(tǒng)進(jìn)行集成裝配，以快速搭建完整的時(shí)間同  步網(wǎng)絡(luò)。
時(shí)間同步的服務(wù)端類庫(kù)的作用是在指--定的端口上監(jiān) 聽(tīng)是否有 NTP 數(shù)據(jù)包到達(dá)，在新到達(dá)的 NTP 數(shù)據(jù)包中插入本地計(jì)算機(jī)的當(dāng)前時(shí)間，然后再更換目的地址和源地  址將該數(shù)據(jù)包再發(fā)送出去。
時(shí)間同步的服務(wù)端類的定義如下，
class CTimingServer : public CObject
{
public:
CTimingServer ();//構(gòu)造函數(shù)
void SetServerPort(UINT port);//指--定服務(wù)使用的端口，默認(rèn)為 123
int StartServer();//進(jìn)行校時(shí)服務(wù)int StopServer();//停止校時(shí)服務(wù)
};
時(shí)間同步的客戶端類庫(kù)的作用是從配置文件中讀取 時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行校時(shí)服務(wù)的計(jì)算機(jī)的 IP 地址及端口號(hào)，向各個(gè)校時(shí)服務(wù)計(jì)算機(jī)發(fā)送 NTP 數(shù)據(jù)包，收到響應(yīng)后按指--定的規(guī)則計(jì)算出時(shí)鐘偏差量，根據(jù)計(jì)算出的時(shí)鐘  偏差量進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)。
時(shí)間同步的客戶端類庫(kù)的定義如下，
class CTimingClient : public CObject
{
public:
CTimingClient();//構(gòu)造函數(shù)int Timing();//進(jìn)行校時(shí)操作
//獲取或設(shè)置超時(shí)時(shí)間，超過(guò)超時(shí)時(shí)間未收到服務(wù)器響應(yīng)認(rèn)為校時(shí)失敗
void SetTimeout(DWORD dwTimeout); DWORD GetTimeout();
protetcted:
//提升執(zhí)行權(quán)限，以設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間BOOL EnableSetTimePriviledge();
//恢復(fù)執(zhí)行權(quán)限
void RevertSetTimePriviledge();
};
3、系統(tǒng)時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
1）以 GPS/北斗衛(wèi)星時(shí)間作為第22一級(jí)服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源，使用串行通信接口方式獲取 GPS/北斗衛(wèi)星時(shí)間，其誤差在毫秒級(jí)，準(zhǔn)確可靠；
2）整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的成本較低，僅需要增加作為時(shí)鐘源的GPS北斗硬件設(shè)備；
3）具有較大的靈活性，可以根據(jù)實(shí)際追溯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)情況調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的級(jí)別，可以隨時(shí)加入或減  少連結(jié)到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備；
4）系統(tǒng)運(yùn)行采取的是多對(duì)多的模式，一個(gè)服務(wù)器對(duì)應(yīng)于多個(gè)客戶端，一個(gè)客戶端也可以對(duì)應(yīng)多個(gè)服務(wù)器，存在多條通路，不僅可以減少一個(gè)服務(wù)器的負(fù)荷，還可以在網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備存在故障時(shí)起到分流和備用的作用，增強(qiáng)了系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性；
5）整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載較小，一個(gè)NTP數(shù)據(jù)包的字節(jié)數(shù)僅為幾十個(gè)字節(jié)，且第三級(jí)設(shè)備校時(shí)的頻率是在每30 min內(nèi)進(jìn)行 2 次，系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)非常小。
4、結(jié) 論
本文從分析NTP/SNTP 協(xié)議入手，結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了基于 SNTP 的時(shí)間同步辦法， 建立了系統(tǒng)時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)，并將時(shí)間同步的服務(wù)端和客戶端封裝為獨(dú)立的類庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)與各種現(xiàn)有系統(tǒng)的裝配。與現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行集成裝配的應(yīng)用表明，基于 SNTP  的時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較小，是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的有效辦法。本文主要探討的是一個(gè)時(shí)間源的情況下整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行校時(shí)的辦法，實(shí)際情況下的可能存在多個(gè)不同的時(shí)間源，需要進(jìn)一步研究在這種情況如何穩(wěn)定可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的時(shí)間同步。