[發明專利]一種基于網絡時鐘協議的主從雙機狀態同步方法

有效

• 申請號: 201611204430.0
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106712887B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 賈凡;朱瓅;唐學術;李潔;魏巍;郭照峰;翟宇;文毅;崔亮
• 申請（專利權）人: 北京航天測控技術有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L29/08
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;陳琳琳

本發明公開了一種基于網絡時鐘協議的主從雙機狀態同步方法，所述方法包括：步驟1)系統開機運行后，主從機通過本機配置文件及選舉方法確定一臺為主機，一臺為從機的雙機狀態；即主機為網絡時鐘協議中的服務器，從機為客戶端；步驟2)采取二次校時的方法對主機和從機的時鐘進行同步；步驟3)時鐘同步之后，主從雙機進入待命狀態，當雙機收到指揮中心發來的測控指令后，主從雙機狀態進行同步。本發明的方法具有占用系統資源少，同步耗時短，實時性好，任務耦合度低等特點，適用于武器裝備自動化測試、工業控制、電力、交通等對設備可靠性要求較高的應用場合。

技術領域

本發明屬于計算機測量與控制技術領域，特別涉及一種基于網絡時鐘協議的主從雙機狀態同步方法。

背景技術

隨著武器裝備系統復雜性的不斷提高，對測試可靠性要求日益提高，越來越多的測試系統開始由傳統的單機模式進化為二重冗余甚至多重冗余模式。而在冗余模式下，構成主份和備份的單機之間的狀態同步是完成主從切換的前置條件，也是系冗余模式的關鍵所在。傳統的同步方式大多為查詢方式，即在系統啟動前設置主從雙機狀態同步的周期，此后周期性的完成同步工作，該模式具有易于實現，簡單穩定的優點，但在非實時操作系統或大多數非時間嚴格的運載火箭地面自動化測試場合下，會造成大量的無用數據通信過程，拉低整個測控網絡的通信效率。

NTP(Network-Time-Protocol，網絡時鐘協議)是1982年由美國Delaware大學的Mills教授設計實現的，目的是在國際互聯網上傳遞統一、標準的時間，時鐘同步精度從最初的1s提高到現在的幾十納秒，穩定性越來越高，應用越來越廣泛。

NTP主要有三種工作模式：

第一種模式為主/被動對稱模式：在主/被動對稱模式下,主動方同步被動方，被動方被主動方所同步。所謂對稱模式，即任何一臺計算機同時可以是主動方也可以是被動方,也就是說,任何一臺計算機都可以同步另外一臺計算機，也可以被其它計算機所同步，首先發出申請建立連接的一方為主動方，另一方為被動方。

第二種模式為客戶/服務器模式：與主被動模式基本相同，唯一區別在于，客戶方可被服務器同步，但服務器不能被客戶所同步。

第三種模式為廣播模式：一對多的連接，服務器不論客戶工作在何種模式下，主動發出時間信息，客戶方根據接收到的時間信息自行調整自己的時間，時間信息在網絡上傳輸時會有時間延時，因此時間精確度會有損失，但可滿足秒級應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有雙機狀態同步方式存在的弊端，結合NTP協議中的客戶/服務器模式，提供一種對CPU及網絡環境負荷較低的快速完成雙機狀態同步的方法。采用該方法可在10ms內完成一次非實時操作系統下的雙機狀態同步過程。與傳統的定時查詢方式相比，將CPU的運行負荷減輕約50％，網絡的數據通訊量減少約90％，顯著降低系統運行負荷，提高系統的可靠性。

為實現上述目的，本發明提出的一種基于網絡時鐘協議的主從雙機狀態同步方法，所述方法包括：

步驟1)系統開機運行后，主從機通過本機配置文件及選舉方法確定一臺為主機，一臺為從機的雙機狀態；即主機為網絡時鐘協議中的服務器，從機為客戶端；

步驟2)采取二次校時的方法對主機和從機的時鐘進行同步；

步驟3)時鐘同步之后，主從雙機進入待命狀態，當雙機收到指揮中心發來的測控指令后，主從雙機狀態進行同步。

上述技術方案中，所述步驟1)的具體實現過程為：