[發(fā)明專利]網(wǎng)絡(luò)中時間同步的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980018330.4
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN111837358B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 維克拉姆·丘德哈里;安基特·庫馬爾·辛哈;倪輝
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11138
• 代理人: 顏晶

一種在包括SDN的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，新添加的設(shè)備、衍生的VM等的NTP客戶端根據(jù)接收到的時間同步請求，通過衍生NTP守護進程(NTP demon，ntpd)進行DHCP自動部署分布式NTP服務，與網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)或互聯(lián)網(wǎng)上的外部標準時間源進行時延和抖動較小的增強時間同步，從而卸載所述網(wǎng)關(guān)的NTP功能并減少NTP流量的方法和系統(tǒng)。

相關(guān)申請案的交叉引用

本申請涉及并要求2018年3月14日提交的、發(fā)明名稱為“分布式網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議”的第IN201831009361號印度申請的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本文描述的主題涉及網(wǎng)絡(luò)中時間同步的方法及系統(tǒng)，更具體地，涉及傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(包括軟件定義網(wǎng)絡(luò))中的分布式網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)中，時間同步至關(guān)重要，這是因為管理、保護、規(guī)劃和調(diào)試網(wǎng)絡(luò)的每個方面都涉及確定事件發(fā)生的時間。時間還提供網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備之間的唯一參照系。如果時間不同步，則很難甚至不可能準確地關(guān)聯(lián)這些設(shè)備之間的日志文件。如果日志中的時間戳不準確，則跟蹤安全漏洞、網(wǎng)絡(luò)使用或影響大量組件的問題幾乎是不可能的。時間通常是允許一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的事件映射到另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的相應事件的關(guān)鍵因素。不管文件系統(tǒng)位于哪個機器上，為了減少共享文件系統(tǒng)中的混淆，修改時間一致很重要。因此，需要一種機制來向計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳遞網(wǎng)絡(luò)周圍的準確時間，以便維持秩序。

網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(Network Time Protocol，NTP)是一種為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)計算機時鐘時間提供高度時間同步的機制而引入的協(xié)議。其為TCP/IP協(xié)議族中最古老的部分之一。術(shù)語NTP既適用于協(xié)議，也適用于運行在計算機上的客戶端-服務器程序。NTP客戶端向NTP服務器發(fā)起時間請求交換。通過這種交換，客戶端能夠計算鏈路延遲和本地偏移，并調(diào)整本地時鐘以匹配服務器計算機的時鐘。

隨著軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network，SDN)等有助于滿足流量吞吐量和差異化QoS方面不斷增長的需求的使能技術(shù)的出現(xiàn)，時間同步起著重要作用。SDN實現(xiàn)了一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過這種架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)控制與轉(zhuǎn)發(fā)解耦并可直接編程，這使得底層基礎(chǔ)設(shè)施能夠抽象為應用和網(wǎng)絡(luò)服務，從而可以將網(wǎng)絡(luò)視為邏輯或虛擬實體。

在包括SDN的大多數(shù)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，NTP客戶端與網(wǎng)關(guān)設(shè)備或外部NTP標準時間源同步時間。

如圖1中所示，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在的所有新設(shè)備或衍生虛擬機(VM₁、VM₂、VM₃……)都與網(wǎng)關(guān)同步時間，而所述網(wǎng)關(guān)又通過外部時間源同步時間。隨著新虛擬機的衍生，對網(wǎng)關(guān)的時間同步提出了更高的要求。隨著VM數(shù)量增加，VM的時間同步請求報文會使網(wǎng)關(guān)設(shè)備過載。由于上述過載，所述網(wǎng)關(guān)將無法處理所述VM的NTP時間請求報文，或者所述網(wǎng)關(guān)將忙于為NTP報文發(fā)送應答，并且無法執(zhí)行其它功能。

參考圖2，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在的全部或部分已衍生的虛擬機(VM₁、VM₂、VM₃……)通過互聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)外部的外部時鐘源(可以是標準時鐘源)或與網(wǎng)關(guān)同步時間。隨著新虛擬機的衍生和對應的與外部時鐘源同步時間的請求，交互的NTP時間請求報文將增加，從而利用更多的帶寬同步時間。

當初始化新設(shè)備或衍生新虛擬機時，將通過以下方法之一與服務器同步時間。在一種方法中，新添加的設(shè)備或衍生的VM將讀取網(wǎng)絡(luò)配置文件，并相應地選擇進行同步的時間源。

在另一種方法中，新添加的設(shè)備或衍生的VM將運行DHCP客戶端協(xié)議，從而向DHCP服務器發(fā)送IP地址請求報文。DHCP服務器收到IP地址請求報文后，為新添加的設(shè)備或新衍生的VM分配可用的IP地址。DHCP還使用一個選項和關(guān)聯(lián)的子選項來提供NTP，以便新添加的設(shè)備或衍生的VM同步時間。