NTP授时服务性能监测及状态评估

发布时间：2017-05-20 21:16

  本文关键词：NTP授时服务性能监测及状态评估，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：NTP(Network Time Protocol网络时间协议)是互联网中进行时间同步的标准协议,在我国通过NTP进行时间同步的个人与行业设备占据相当大的比重。国家授时中心作为国内首个建成网络授时系统的单位,除在陕西临潼的网络授时机房外,于国内其他地区计划或在建其他NTP服务系统。其他一些组织的一级NTP服务器也分布于全国各地。在广域网和局域网中,处在较高层级或重要节点的NTP服务器对整个网络的时间同步都起到了重要作用。任何异常状态,如授时精度的下降、响应速度变慢甚至设备连接中断等问题,都会对整个网络的授时服务产生一定影响。那么对服务器的运行状态进行评估则变得尤为重要,但是某些服务器对自身异常状态不会做出预警,并且对每一个服务系统的运行状态分别安排专人进行实地、实时监测的方式对资源消耗较大,因此采取异地远程监测系统状态的方式能够节省很多成本,且实现较为简单。论文主要设计了一个NTP服务状态监测平台,通过远程对授时服务器的授时精度、链路延迟等数据进行监测,分析监测数据判断其是否处于正常状态。文中对平台的整体架构、软件结构和操作界面进行了设计与实现以及对各个模块的工作流程做出描述。在对监测平台的测试实验中,通过对服务器状态异常和链路环境异常做模拟,并采集不同阶段的数据进行分析,有效评估了服务器状态。实验结果验证本文设计的NTP授时服务状态监测平台的可用性。采集数据的具体对比和分析也能够说明,较差的网络环境对NTP授时精度的影响是很大的,若要对服务器的授时质量进行远程监测,首先要排除掉流量状态的干扰。因此也可以说明测试平台采用切换链路来排除网络流量对授时精度干扰的方法是基本可行的。
【关键词】：时间同步 NTP网络时间协议 时间服务器 网络流量测量
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(国家授时中心)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.04
【目录】：

• 致谢3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 1 绪论11-17
• 1.1 课题的背景11-12
• 1.2 论文的意义及目的12-13
• 1.3 NTP技术的发展及现状13-15
• 1.4 课题研究的现状15
• 1.5 论文的组织结构15-17
• 2 NTP网络时间协议分析17-42
• 2.1 常用时间同步技术介绍与比较17-24
• 2.1.1 常用时间同步技术介绍17-23
• 2.1.2 常用时间同步技术比较23-24
• 2.2 NTP网络时间协议简介24-25
• 2.3 NTP网络体系结构25-27
• 2.4 NTP协议的工作原理27-29
• 2.5 NTP的报文格式29-32
• 2.6 NTP的工作模式32-34
• 2.6.1 客户端/服务器模式32
• 2.6.2 对等体模式32-33
• 2.6.3 广播/组播模式33-34
• 2.7 NTP的核心算法34-40
• 2.7.1 数据滤除算法35-36
• 2.7.2 时钟选择算法36-38
• 2.7.3 信息合并算法38-39
• 2.7.4 本地时钟调节39-40
• 2.8 本章小结40-42
• 3 NTP服务状态监测平台的设计与实现42-51
• 3.1 监测平台的实现目标和监测对象42-43
• 3.2 NTP服务状态监测平台设计方案43-50
• 3.2.1 总体架构43-45
• 3.2.2 软件架构45-47
• 3.2.3 模块程序流程与具体实现47-50
• 3.3 本章小结50-51
• 4 网络流量测量技术分析及方法选择51-56
• 4.1 网络流量测量技术体系结构介绍51-52
• 4.1.1 流量数据采集51-52
• 4.1.2 流量数据处理52
• 4.1.3 流量数据分析和呈现52
• 4.2 网络流量测量的方法分类52-53
• 4.2.1 硬件测量和软件测量52-53
• 4.2.2 主动测量和被动测量53
• 4.2.3 实时测量和非实时测量53
• 4.3 流量测量工具的选择53-54
• 4.4 流量监测模块程序流程与具体实现54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 5 测试环境搭建与数据分析56-65
• 5.1 实验环境介绍56-57
• 5.2 测试数据分析及结果说明57-63
• 5.2.1 授时质量数据分析57-60
• 5.2.2 链路延迟数据分析60-61
• 5.2.3 压力测试数据分析61-63
• 5.3 测试结果说明63
• 5.4 本章总结63-65
• 6 总结与展望65-66
• 6.1 论文研究总结65
• 6.2 未来工作展望65-66
• 参考文献66-69
• 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果69

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