專利名稱：一種實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)展，無論是設(shè)備還是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都需要支持更加智能化的功能，尤其是在網(wǎng)絡(luò)時鐘同步方面，要求更加精準，即網(wǎng)絡(luò)必須能夠提供精確的時鐘信息，才能夠得到更加準確和高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務。
現(xiàn)有技術(shù)中，主要采用NTP (Network Time Protocol)技術(shù)來解決目前互聯(lián)網(wǎng)的時鐘同步問題；其中，NTP是由美國特拉華大學的戴維 米爾斯(David L. Mills)教授開發(fā)，主要是用來使計算機時間同步化的一種協(xié)議，它可以使計算機對其服務器或時鐘源(如石英鐘，GPS等)做同步化，具有能提供聞精準度的時間校正(LAN上與標準間差小于I暈秒，WAN上與標準間差為幾十毫秒)，且可由加密確認的方式來防止惡毒的協(xié)議攻擊等優(yōu)點， 所以已經(jīng)成為目前全球互聯(lián)網(wǎng)上公認的時鐘同步工具。
隨著網(wǎng)絡(luò)在不停的發(fā)展，相應的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也在不停的更新，以適應更加合理化和智能化的網(wǎng)絡(luò)進程；雖然，現(xiàn)有的NTP已經(jīng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)時鐘同步，但其不夠智能化，只能夠在客戶端已經(jīng)獲取到服務地址的情況下才能進行時鐘同步的信息交互過程，若沒有人為在客戶端預設(shè)服務端的地址，則客戶端就無法完成時間同步?；诖?，在客戶端沒有預設(shè)網(wǎng)絡(luò)中任何一臺服務器地址的情況下，能夠主動的動態(tài)獲取到服務器地址，進而進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和時間服務器的同步過程，已經(jīng)成為當前亟待解決的技術(shù)難題。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的系統(tǒng)中存在的上述問題，現(xiàn)提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)不用在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上預設(shè)服務器地址的情況下，通過網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備廣播的方式向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送發(fā)現(xiàn)消息，以獲取網(wǎng)絡(luò)中時間服務器的地址，進而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時間同步的過程。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其中，包括以下步驟
一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在沒有獲取服務器地址的前提下以廣播方式向服務器發(fā)送discover 報文；
接收到所述discover報文的部分服務器發(fā)送offer報文至所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；
若所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有接收到offer報文，則重新以廣播方式向服務器發(fā)送 discover報文，直至該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到由部分服務器發(fā)送的offer報文；
若所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到offer報文，則選擇最先發(fā)送offer報文的服務器為目的服務器，并向所述目的服務器發(fā)送request報文，繼續(xù)時間同步過程。
上述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其中，還包括
所述目的服務器接收到所述request報文后，向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送攜帶確認報文；所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到所述確認報文后，向所述目的服務器發(fā)送NTP報文；所述目的服務器接收到所述NTP報文后，發(fā)送響應報文至所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。上述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其中，還包括所述目的服務器接收到所述request報文后，向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送ACK消息；所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到所述ACK消息后，向所述目的服務器發(fā)送SynReq報文；所述目的服務器接收到所述SynReq報文后，向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送響應response(SynResp)消息。 上述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其中，所述服務器和所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在發(fā)送一個信息后，并于接收下一個信息前，一直處于等待狀態(tài)。上述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其中，接收到discover報文的服務器為安裝有TCP/IP協(xié)議的主機。上述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其中，發(fā)送offer報文的服務器均為時間服務器，且均以單播的方式向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。上述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其中，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所有所述服務器均設(shè)置在同一局域網(wǎng)內(nèi)。上述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其中，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以廣播的方式向目的服務器發(fā)送request報文。綜上所述，本發(fā)明一種實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過廣播的方式查詢到時間服務器地址，以進一步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務器之間的時間同步，省去了在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上預設(shè)時間服務器地址步驟，提高了網(wǎng)絡(luò)及設(shè)置在該網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時間同步的自主能動性和智能化。


圖1為本發(fā)明實施例中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與服務器之間的交互過程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與服務器之間的交互流程示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與服務器之間的交互的所有報文的格式示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的說明圖1為本發(fā)明實施例中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與服務器之間的交互過程示意圖，圖2為本發(fā)明實施例中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與服務器之間的交互流程示意圖，圖3為本發(fā)明實施例中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與服務器之間的交互的報文格式。如圖1-2所示，一種實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，應用于同一網(wǎng)絡(luò)中如設(shè)定的同一局域網(wǎng)內(nèi)，沒有預先設(shè)定對應的時間服務器地址的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在進行時間同步時首先，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端以廣播方式定時向局域網(wǎng)中發(fā)送發(fā)現(xiàn)服務器的discover報文后，處于等待狀態(tài)；其中，該局域網(wǎng)中的所有安裝有T CP /1P協(xié)議的主機均會接收到該discover 報文。
其次，收到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端發(fā)送的discover報文的所有服務器均會以單播的方式向發(fā)送上述discover報文的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送一個offer報文后，也設(shè)置為等待狀態(tài)；其中，發(fā)送 offer報文的服務器均為時間服務器。
然后，若網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端在預設(shè)的時間內(nèi)沒有接收到offer報文，則會重新以廣播方式再次向局域網(wǎng)發(fā)送發(fā)現(xiàn)服務器的discover報文后，設(shè)置為等待狀態(tài)，直至接收到offer 報文為止；若網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端接收到offer報文則終止發(fā)送discover報文信息，并選擇最先發(fā)送offer報文的服務器為目的服務器(若只接收到一個offer報文則直接以發(fā)送該offer 報文的服務器為目的服務器)，并以單播的方式向目的服務器發(fā)送request報文，即表示該服務器已經(jīng)被網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端(客戶端)選中，后續(xù)會以該服務器提供的時間為基準進行時間同止 /J/ O
之后，目的服務器接收到request報文后，向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送一個ACK確認信息，即表示該目的服務器已經(jīng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立鏈接，并通知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端可以發(fā)送時間同步的請求信息以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時間同步過程。
最后，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在收到目的服務器發(fā)送的ACK消息后，發(fā)送一個時間同步請求的 SynReq報文(時間同步請求消息)給目的服務器，目的服務器在接收到SynReq報文后回應一個相應response消息，進而完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該目的服務器之間時間同步過程。
進一步的，上述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在確定了目的服務器之后，除網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以廣播的方式發(fā)送request報文至目的服務器外，與該目的服務器之間的數(shù)據(jù)交換均以單播的方式進行。
具體的，本實施例一種實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，主要分為發(fā)現(xiàn)階段、響應階段、選擇階段、確認及同步階段。
發(fā)現(xiàn)階段為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備尋找時間服務器的階段；由于NTP機制的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是需要預設(shè)時間服務器的IP地址的，其不能夠自主的發(fā)現(xiàn)和學習時間服務器的IP地址，所以當網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上沒有預設(shè)對應時間服務器的IP地址時，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就會通過廣播的方式發(fā)送發(fā)現(xiàn)時間服務器的Discover報文，雖然網(wǎng)絡(luò)中連接的每一臺安裝有TCP/IP協(xié)議的主機都會接受至IJ這種廣播消息，但只有時間服務器才會做出響應。
響應階段為時間服務器響應網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的階段；如果該局域網(wǎng)中有時間服務器，則所有收到discover消息的時間服務器會以單播方式向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端發(fā)送回復消息(offer報文)；而如果局域網(wǎng)中沒有時間服務器，即在一定時間段內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有收到時間服務器的回復消息，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會自動重新退回到發(fā)現(xiàn)階段步驟。
選擇階段為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端選擇一個時間服務器并以其為基準，準備進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備精準校時的階段；由于可能會收到不止一個時間服務器的回復報文，所以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端會選擇最先到達的回復報文的時間服務器作為目的服務器，并以廣播的方式回復一個request報文至目的服務器，該request報文中包含上述目的時間服務器的信息，即收到的第一個回復報文的時間服務器的相關(guān)信息；其中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之所以以廣播方式回復一個request報文至目的服務器和其他發(fā)送offer報文的服務器，是為了通知其他的時間服務器該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將選擇該目的服務器進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備精準校時。
確認及同步階段為確認網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與目的服務器之間建立鏈接并進行時間同步的階段；由于只有被選中的時間服務器(目的服務器)才會對接收到的request報文做出響應，即該目的服務器向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端發(fā)送一個ACK報文來告知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端可以與其開始進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備精準校時；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在收到目的服務器發(fā)送的ACK消息后，會發(fā)送一個時間同步請求的SynReq報文至目的服務器，且目的服務器在收到來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端的SynReq報文后， 會回復一個響應報文(SynResp報文)至網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，當網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端收到SynResp報文后會通過相應的時間同步算法實現(xiàn)精準校時。
圖3為本發(fā)明實施例中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與服務器之間的交互的所有報文的格式示意圖； 上述的各種報文數(shù)據(jù)均采用如圖3所示的報文格式，該報文格式中具體含義為
* LI Leap Year Indicator,跳躍指不器；
* VN Version Number,版本號；
* Mode :模式；
* Stratum :層級；
* Poll :Poll Interval，有符號整數(shù)表示連續(xù)信息間的最大間隔；
* Precision :有符號整數(shù)表示本地時鐘精確度；
* Root Delay :有符號固定點序號表示主要參考源的總延遲，很短時間內(nèi)的位15 到16間的分段點；
* Root Dispersion :無符號固定點序號表不相對于主要參考源的正常差錯；
* Reference Identifier :識別特殊參考源。
綜上所述，本發(fā)明一種實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廣播的方式向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送發(fā)現(xiàn)消息，以獲取網(wǎng)絡(luò)中時間服務器的地址，以進一步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務器之間的時間同步，省去了在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上預設(shè)時間服務器地址步驟，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時間的管理和維護更加簡潔，同時提高了網(wǎng)絡(luò)及設(shè)置在該網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時間同步的自主能動性和智能化。
通過說明和附圖，給出了具體實施方式
的特定結(jié)構(gòu)的典型實施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。 因此，所附的權(quán)利要求書應看作是涵蓋本發(fā)明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應認為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其特征在于，包括以下步驟一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在沒有獲取服務器地址的前提下以廣播方式向服務器發(fā)送discover報文；接收到所述discover報文的部分服務器發(fā)送offer報文至所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；若所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有接收到offer報文，則重新以廣播方式向服務器發(fā)送discover報文，直至該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到由部分服務器發(fā)送的offer報文；若所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到offer報文，則選擇最先發(fā)送offer報文的服務器為目的服務器，并向所述目的服務器發(fā)送request報文，繼續(xù)時間同步過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其特征在于，還包括所述目的服務器接收到所述request報文后，向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送攜帶確認報文； 所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到所述確認報文后，向所述目的服務器發(fā)送NTP報文；所述目的服務器接收到所述NTP報文后，發(fā)送響應報文至所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其特征在于，還包括所述目的服務器接收到所述request報文后，向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送ACK消息；所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到所述ACK消息后，向所述目的服務器發(fā)送SynReq報文；所述目的服務器接收到所述SynReq報文后，向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送響應response (SynResp)消息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其特征在于，所述服務器和所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在發(fā)送一個信息后，并于接收下一個信息前，一直處于等待狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其特征在于，接收到discover報文的服務器為安裝有TCP/IP協(xié)議的主機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其特征在于，發(fā)送 offer報文的服務器均為時間服務器，且均以單播的方式向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所有所述服務器均設(shè)置在同一局域網(wǎng)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與時間服務器同步的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以廣播的方式向目的服務器發(fā)送request報文。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)不用在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上預設(shè)服務器地址的情況下，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廣播的方式向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送發(fā)現(xiàn)消息，以獲取網(wǎng)絡(luò)中時間服務器的地址，以進一步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務器之間的時間同步，省去了在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上預設(shè)時間服務器地址步驟，提高了網(wǎng)絡(luò)及設(shè)置在該網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時間同步的自主能動性和智能化。
文檔編號H04J3/06GK103023596SQ20121051281
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者劉莎, 楊海濤, 馬時新, 崔鵬 申請人:上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)有限公司