一种基于NTP的时间同步方法及相应系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于NTP的时间同步方法及系统，属于数字信息传输领域，包括方法为将各终端设备分为多个组播组，在一个周期内一个组播组只有一个终端设备与服务器同步时间，其他终端设备以与服务器同步时间的终端设备作为二级服务器同步时间，还包括实施该方法的相应系统。本发明专利技术通过使用现有终端设备作为下级服务器，在不增加服务器成本的情况下，有效解决数量级在数十万的终端设备利用同一服务器时产生的巨大性能压力的问题，减少时间同步失败的几率，同时降低视频监控网络内的数据流量，减少网络堵塞，并降低因多级NTP时间同步服务器带来的误差累积。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NTP的时间同步方法及相应系统
本专利技术涉及数字信息传输领域，特别是一种基于NTP的时间同步方法及相应系统。
技术介绍
随着计算机网络的迅猛发展，网络应用已经非常普遍，如电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、水利、国防、医疗、政府机关、IT等领域的网络系统需要在大范围保持计算机的时间同步和时间准确，但计算机的时间是根据电脑晶振以固定频率震荡而产生的，由于晶振的不同，会导致电脑时间积累误差的产生。从业务影响角度讲，因为时间的不统一，就无法推断出业务具体发生时间。从安全影响角度讲，所有设备(如视频监控中的DVR/NVR、IPC)的录像必须反映准确的时间，因为时间的不统一，会造成事后录像查询工作带来很大麻烦。而随着平安城市的大规模建设，一个地市级系统，往往有数万量级的终端设备需要与NTP(NetworkTimeProtocol，网络时间协议)时间同步服务器同步，而一个省的数量级一般在几十万，以公安行业为例，为了提高时间精度，往往是一个地区(如长三角地区)或一个省份放置一台NTP时间同步服务器，大量前端设备，给NTP时间同步服务器带来不小的性能压力，从而导致时间同步失败。为了解决大量设备同时同步时间，导致失败问题，一种通用的办法是增加层级服务器，在原来一级服务器基础上增加二级、三级服务器，其中二级服务器与一级服务器作时间同步，三级服务器与二级服务器作时间同步，通过服务器的增加，分担一级服务器的压力。但是这种方案需要增设服务器，成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于NTP的时间同步方法及相应系统，在不增设服务器的情况下解决NTP时间同步服务器性能压力过大的问题。为了达到上述目的，本专利技术公开了一种基于NTP的时间同步方法，包括，根据设定规则，将各个终端设备划分为若干个组播组，NTP时间同步服务器按照设定的周期，向组播组组播时间同步报文；终端设备侦测到发自NTP时间同步服务器的时间同步报文后向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文，然后该终端设备与NTP时间同步服务器同步时间；终端设备与NTP时间同步服务器时间同步成功后向组播组内的所有其他终端设备广播时间同步报文；终端设备侦测到发自同一组播组内其他终端设备发送的时间同步报文后，在当前周期内，停止向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文，并向同一组播组内发送时间同步报文的终端设备发送时间同步请求报文，然后与同一组播组内发送时间同步报文的终端设备同步时间。作为改进，NTP时间同步服务器响应一个组播组内的任一终端设备的时间同步请求报文后，在当前周期内不再响应同一组播组内的其他终端设备的时间同步请求报文。一些情况下，由于网络延迟及其他原因，即使一个组播组内的某一终端设备与NTP时间同步服务器时间同步成功后已向组播组内的所有其他终端设备广播时间同步报文，仍然有可能有该组播组内的其他终端设备发出的时间同步请求报文送达NTP时间同步服务器并进入NTP时间同步服务器的处理队列，此时若NTP时间同步服务器仍对该时间同步请求报文进行响应，不但可能会照成被响应的终端设备在处理来自NTP时间同步服务器、同一组播组内广播时间同步报文的终端设备的两个对时间同步请求报文的响应时发生错误，更会对NTP时间同步服务器加重无谓的负担。因此当一个组播组内，任意一个终端设备与NTP时间同步服务器时间同步成功后，NTP时间同步服务器不再响应同一组播组内的其他终端设备的时间同步请求报文，可以有效进一步降低NTP时间同步服务器的负担。作为改进，所述NTP时间同步服务器在一个周期内，向各个组播组轮流组播时间同步报文。向各个组播组轮流组播时间同步报文的方式可使NTP时间同步服务器的负担均分到所有时间，根据需要，可以在一个时间同步周期内划分更多的时间点，每个时间点可以同时向更多的组播组发送时间同步报文，以满足数量较大的组播组的需求。作为改进，根据设定规则，将各个终端设备划分为若干个组播组，具体包括：根据各个终端设备的网段，将相同网段的所有终端设备划分到一个组播组；或者，根据各个终端设备的地域，将相同地域的所有终端设备划分到一个组播组。这里可以是根据各个终端设备的网段，将相同网段的所有终端设备，如同一个24位掩码如10.1.1.*或者16位掩码如10.1.*.*的地址的IPC、DVR/NVR等，划分到一个组播组，不同网段的终端设备划分到不同的组播组；也可以是根据各个终端设备的地域，将相同地域的所有终端设备，如某市县区范围内所辖的IPC、DVR/NVR等，划分到一个组播组，不同地域的终端设备划分到不同的组播组；还可以是根据需求设定其他用户想要的分组方式划分，如根据终端设备的生产厂商、根据终端设备的硬件类型等。在本实施例中，举例地，采用根据各个终端设备的网段的方式划分组播组。作为改进，终端设备向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文后，若在设定时长内没有得到NTP时间同步服务器的响应，则重新向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文；所述设定时长与当前周期内已向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文的次数成正相关；在一个周期内，若已向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文的次数达到设定数值，则终端设备在该周期内不再向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文。终端设备与NTP时间同步服务器同步时间需要等待NTP时间同步服务器响应，只有在NTP时间同步服务器响应后终端设备才能与NTP时间同步服务器同步时间成功。可以解决，由于终端设备数量过多，NTP时间同步服务器负担过大，可能会发生NTP时间同步服务器不能及时响应终端设备的情况，或者终端设备发送的时间同步请求报文丢包的情况，这一问题。本专利技术同时公开了另一种基于NTP的时间同步方法，包括，根据设定规则，将各个终端设备划分为若干个分组，每个分组预设一个优先终端设备，所述NTP时间同步服务器按照设定的周期，向各个分组的优先终端设备发送时间同步报文；优先终端设备侦测到发自NTP时间同步服务器的时间同步报文后向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文，然后优先终端设备与NTP时间同步服务器同步时间；优先终端设备与NTP时间同步服务器时间同步成功后向分组内的所有其他终端设备广播时间同步报文；同一分组内的其他终端设备侦测到发自优先终端设备的时间同步报文后，向该优先终端设备发送时间同步请求报文，然后与优先终端设备同步时间。在任意时间点，视频监控网络内均最多只有每个分组的优先终端设备与NTP同步时间服务器发生通信，能更进一步降低视频监控网络内的数据流量，减少网络堵塞，同时由于优先终端设备预先选定，可以预先优化优先终端设备或从硬件上加强优先终端设备，提高分组内时间同步的效率。本专利技术同时公开了根据前述第一种方法的一种基于NTP的时间同步的系统，包括终端设备和NTP时间同步服务器，还包括组播组划分单元，组播组划分单元用于根据设定规则，将各个终端设备划分为若干个组播组；所述NTP时间同步服务器包括周期设定单元、报文收发单元和处理单元，周期设定单元用于设定周期，报文收发单元用于根据周期设定单元设定的周期向组播组组播时间同步报文，报文收发单元还用于接收发送自终端设备的时间同步请求报文，处理单元用于响应时间同步请求报文；所述终端设备包括，报文单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于NTP的时间同步方法，其特征在于，包括，根据设定规则，将各个终端设备划分为若干个组播组，NTP时间同步服务器按照设定的周期，向组播组组播时间同步报文；终端设备侦测到发自NTP时间同步服务器的时间同步报文后向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文，然后该终端设备与NTP时间同步服务器同步时间；终端设备与NTP时间同步服务器时间同步成功后向组播组内的所有其他终端设备广播时间同步报文；终端设备侦测到发自同一组播组内其他终端设备发送的时间同步报文后，在当前周期内，停止向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文，并向同一组播组内发送时间同步报文的终端设备发送时间同步请求报文，然后与同一组播组内发送时间同步报文的终端设备同步时间。

【技术特征摘要】
1.一种基于NTP的时间同步方法，其特征在于，包括，根据设定规则，将各个终端设备划分为若干个组播组，NTP时间同步服务器按照设定的周期，向组播组组播时间同步报文；终端设备侦测到发自NTP时间同步服务器的时间同步报文后向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文，然后该终端设备与NTP时间同步服务器同步时间；终端设备与NTP时间同步服务器时间同步成功后向组播组内的所有其他终端设备广播时间同步报文；终端设备侦测到发自同一组播组内其他终端设备发送的时间同步报文后，在当前周期内，停止向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文，并向同一组播组内发送时间同步报文的终端设备发送时间同步请求报文，然后与同一组播组内发送时间同步报文的终端设备同步时间。2.根据权利要求1所述的一种基于NTP的时间同步方法，其特征在于，包括，NTP时间同步服务器响应一个组播组内的任一终端设备的时间同步请求报文后，在当前周期内不再响应同一组播组内的其他终端设备的时间同步请求报文。3.根据权利要求1所述的一种基于NTP的时间同步方法，其特征在于，包括，所述NTP时间同步服务器在一个周期内，向各个组播组轮流组播时间同步报文。4.根据权利要求1所述的一种基于NTP的时间同步方法，其特征在于，根据设定规则，将各个终端设备划分为若干个组播组，具体包括：根据各个终端设备的网段，将相同网段的所有终端设备划分到一个组播组；或者，根据各个终端设备的地域，将相同地域的所有终端设备划分到一个组播组。5.根据权利要求1所述的一种基于NTP的时间同步方法，其特征在于，包括，终端设备向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文后，若在设定时长内没有得到NTP时间同步服务器的响应，则重新向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文；所述设定时长与当前周期内已向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文的次数成正相关；在一个周期内，若已向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文的次数达到设定数值，则终端设备在该周期内不再向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文。6.一种基于NTP的时间同步方法，其特征在于，包括，根据设定规则，将各个终端设备划分为若干个分组，每个分组预设一个优先终端设备，NTP时间同步服务器按照设定的周期，向各个分组的优先终端设备发送时间同步报文；优先终端设备侦测到发自NTP时间同步服务器的时间同步报文后向NTP时间同步服务器发送时间同步请求报文，然后优先终端设备与NTP时间同步服务器同步时间；优先终端设备与NTP时间同步服务器时间同步成功后向分组内的所有其他终端设备广播时间同步报文；同一分组内的其他终端设备侦测到发自优先终端设备的时间同步报文后，向该优先终端设备发送时间同步请求报文，然后与优先终端设备同步时间。7.一种基于NTP的时间同步的系统，包括终端设备和NTP时间同步服务器，其特征在于，还包括组播组划分单元，组播组划分单元用于根据设定规则，将各个终端设备划分为若干个组播组；所述NTP时间同步服务器包括周期设定单元、报文收发单元和处理单元，周期设定单元用于设定周期...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞波，李世明，张晓琳，李玉天，
申请(专利权)人：浙江宇视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33