一般的計(jì)算機(jī)和嵌入式設(shè)備在時(shí)鐘度方面沒有明確的指標(biāo)要求, 時(shí)鐘精度只有10-4~10-5,每天可能誤差達(dá)十幾秒或更多,如果不及時(shí)校正,其累積時(shí)間誤差不可忽視。許多工業(yè)控制過程需要高準(zhǔn)確度時(shí)間,如:電力系統(tǒng)內(nèi)眾多的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)裝置、故障錄波器等時(shí)間同步要在ms級(jí)以內(nèi)。
基于NTP減少計(jì)算機(jī)時(shí)鐘頻率偏差 時(shí)鐘頻率偏差是時(shí)鐘長(zhǎng)期計(jì)時(shí)累積誤差的主要原因,要提高時(shí)鐘長(zhǎng)期計(jì)時(shí)精度,必須補(bǔ)償時(shí)鐘頻率偏差。聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)可采用NTP方式,可非常方便地校準(zhǔn)時(shí)鐘頻率偏差。以NTP服務(wù)器時(shí)鐘為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,在某一時(shí)刻設(shè)置NTP客戶機(jī)時(shí)間為NTP服務(wù)器當(dāng)前時(shí)間T0,經(jīng)過一段時(shí)間后,NTP服務(wù)器時(shí)間為T0+tsn,NTP客戶端時(shí)間為T0+tcn。因?yàn)榇嬖跁r(shí)鐘頻率偏差,tsn與tcn并不相等。NTP客戶端時(shí)間tcn需乘以時(shí)鐘頻率偏差系數(shù)k才等于tsn,即tsn=k×tcn,所以k=tsn/tcn。
局域網(wǎng)絡(luò)延相對(duì)較大的原因在于時(shí)間戳一般都是在應(yīng)用層加蓋。為減少操作系統(tǒng)內(nèi)核處理延時(shí)的影響提高NTP授時(shí)精度,發(fā)/收NTP包時(shí)間戳應(yīng)盡量接近主機(jī)真實(shí)發(fā)/收包時(shí)刻。在不改變硬件的條件下,一個(gè)可行的辦法是修改網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序,將記錄NTP包發(fā)/收時(shí)間戳從應(yīng)用程序移至網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序處,可消除操作系統(tǒng)內(nèi)核處理延時(shí)不確定而引入的誤差。這種方法在局域網(wǎng)中可大幅提高NTP授時(shí)精度至μs級(jí)。
網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(英語(yǔ):Network Time Protocol,簡(jiǎn)稱NTP)是在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)潛伏時(shí)間可變的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間通過分組交換進(jìn)行時(shí)鐘同步的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之一。NTP由特拉華大學(xué)David.Mills設(shè)計(jì)。