校园隔离网中关于时间的一些事情.docx
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1、校园隔离网中关于时间的一些事情摘要:针对隔离网中关键设备时间同步的需求,本文以校园网为例,尝试使用较高性价比、较强可操作性的方法解决内网授时问题,在保障隔离内网相对安全的前提下,保证内网设备时间与标准时间的统一性,。关键词:隔离网,校园网,时间服务,NTP协议,网络安全引言:随着智慧校园建设的逐步强化,校园内安防网、广播网、互联网全面发展,他们构成了整个智慧校园的坚实基础。其中,安防网络主要包括视频监控、防盗报警、巡更夜查、火灾预警等设备;广播网络以数字广播主机、复合终端、模拟备用主机、多型号功放等音频设备为主,这两个网络出于信息安全与政治影响考虑,是处于封闭的内网之中的,不允许直接访问互联网
2、,但这两类设备又是时间敏感性极强的,对当前动辄三五千学生的学校,定时铃声慢五分钟,可能会造成较大的混乱,同理,监控主机对采集的数据打上的时间戳,如果跟标准时间不同步,对后期事件还原又会带来很多麻烦。因此,保证这些内网设备时间与标准北京时间的统一,是件十分重要的事情。下面我们从原理、关键设备、实现三个方面对这一问题展开初步论述。一、时间同步原理1 .时间的表示形式我们平时看到的时间,都是以年/月/日/时/分/秒这种形式呈现的,而实际上时间在电脑和通信设备里是以一个较大十进制十位数表示的,这个值是以格林威治1970年1月1日0时0分。秒作为基准0,然后依次累加的秒数,比如2021年5月31口8点2
3、0时59秒,他的值应该是1622391659,加上与我们北京东八区相差的8个时区差值28800秒,其值为1622420459o2 .NTP协议在当前信息化环境下,时间同步主要通过网络来进行,而网络授时与同步主要依靠的协议叫NTP,全称为网络时间协议(NetWOrkTimePrOCotoI),其原理是在网络上提供一个可靠的主机作为时钟源,借助特定的网络报文,为其他在网用户提供高精度授时服务。NTP从1982年最初提出,至今已发展至2001年的第4版,精度也已经达到了200MS(1秒=IoOO毫秒)。目前,主流设备都支持NTPV3版。二、关键设备当前校园网内,需要保持时间准确的设备主要有:广播系统
4、、安防系统、网络设备、服务器等。1 .广播系统广播系统时间准确的重要性其实不言而喻,一个三千人左右的学校,只要放学时间出现五分钟左右的延迟,使得错峰放学不能正常进行,那对周边主干道的交通将产生非常严重的影响,进而对学生、家长及周边住户的生活节奏产生影响,所以,保持广播系统与标准时间一致性是非常必要的。2 .安防系统安防系统作为学校兜底的安全保障系统,其对网络的稳定性与数据实时性要求是较高的,以监控系统为例,摄像机本身的时间,存储主机的时间,如果不一致,那其采集的数据传输至存储中心打时间戳时就会有时间差异,如果这个时间和标准时间有较大误差,在后续的查询使用中就难于准确定位视频数据位置,造成障碍,
5、影响业务效率。此外,为了保护系统的稳定性,一些核心设备都会在一定非重要时间点进行重启性自清理,如果基准参考时间出问题,在关键时间点上设备出现了重启,那就会形成生产事故。举个例子,我们校内的白板会在放学后18点定时自动关机,而一(9)班的白板系统时间被学生误调快了10个小时,导致上午8点老师在上公开课时突然关机。3 .网络设备与服务器网络设备在定时任务与日志分析时,需要统一的参考时间线,否则计划任务的执行就会混乱。内网的服务器集群在维护与运营过程中,也会有定期计划任务,比如数据库的定时增量备份,此外,当系统出现故障,在故障溯源与日志分析时,准确的时间线会降低追踪故除点的难度。三、具体实现由于NT
6、P协议在常用的操作系统中是直接封装的,默认都处于开启状态,所以,同步授时的客户端基本不需要做什么深度的设置或开发,最多只需要设置下同步源的IP或者域名。相对来说,难点在于提供精准时间服务的数据源,总体而言,目前民用时间源可以有以下几类。1 .卫星时间源这类设备采用实时接收GPS或北斗定位卫星的时间参数,精度高,稳定性强,在较高等级要求的隔离网中使用普遍,其价格单台也就在2000元左右。在中大型或者隔离要求等级较高的内网中推荐使用这种方案。2 .手机时间源由于目前普遍使用的AndrOid手机具有自动同步时间功能,无论是自带的同步服务器,还是使用通信运营商USIM卡授时机制,都能通过WIFI或同步
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