Warunki pracy a dryf termiczny serwera NTP kalibrowanego urządzeniem GPS

• Autorzy: Wójcicki R. , Skurowski P. , Hryń G.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Precyzyjny pomiaru czasu wymaga zastosowania zarówno odpowiedniej jakości wzorca czasu, jak i sprzętu, który będzie przetwarzał dane zegara wzorcowego. Nie bez znaczenia jest też lokalizacja i warunki pracy takiego systemu. Rozwiązaniem problemu może być zbudowanie i konfiguracja własnego serwera NTP, co pozwoli uniknąć opóźnień i niedokładności synchronizacji czasu wprowadzanej do systemu pomiaru poprzez sieć internet przy korzystaniu z zewnętrznych wzorcowych serwerów NT. Artykuł omawia parametry środowiskowe, które wpływają na precyzje pomiaru czasu, ze szczególnym uwzględnieniem zmian temperatury. Główne czynniki wpływające na dryf serwera NTP to temperatura, długookresowe zmiany powodowane starzeniem się kryształu, krótkookresowe związane z jego szumem, grawitacja, wibracje i wstrząsy, pole elektromagnetyczne, włączanie i wyłączanie. W pracy zaproponowana została również metoda wspomagająca dobór sprzętu przeznaczonego do pełnienia roli serwera czasu. Jako zegar wzorcowy wykorzystano urządzenie GPS z możliwością uzyskania precyzyjnego sygnału PPS (Pulse Per Second) z dokładnością 200ns, dzięki czemu możliwe było włączenie wsparcia dyscypliny zegara systemowego przy użyciu PPS_SYNC. Przedstawiono wpływ długookresowych zmian temperatury spowodowanych zmieniającymi się warunkami zewnętrznymi oraz cyklem noc - dzień, jak również wpływ zmian krótkookresowych spowodowanych klimatyzatorem.

EN

The precision of NTP (Network Time Protocol) server plays crucial role jar its reliability due to its reference role in network infrastructure. The paper demonstrates an evidence of the NTP server clock thermal drift and it is an attempt to determine functional relationship between the temperature of environment and a clock drift. Precise time measurement requires both: a time source of good quality and hardware to process clock data. One of the possible solutions is building and configuration of own NTP server, which allows avoiding of delays and inaccuracies of time synchronization caused by the Internet while using external time sources (NTP servers). The paper examines the environmental parameters influencing the sensitivity of precision oscillators and therefore also NTP time drift: temperature, long term changes caused by aging, short term changes caused by noise, acceleration and vibration, electromagnetic field, on and off switching. The authors propose a supportive method for hardware selection dedicated for NTP time server. GPS device with precise PPS signal has been used allowing for 200ns time measurement precision and the PPS_SYNC system clock option has been enabled in the system kernel. Influence of long term temperature changes, caused by variable weather conditions and night - day cycle have been presented, as well as short term changes caused by air conditioning system in the server room.

Słowa kluczowe

PL

serwer NTP; protokół NTP

EN

NTP server; Network Time Protocol

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 12, nr 11
• Strony: 108--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Wójcicki R.

autor

Skurowski P.

autor

Hryń G.

• Instutut Informatyki, Politechnika Śląska,

Bibliografia

• [1] MILLS D.L.: RFC1305 -Network Time Protocol (Version 3), Specification, Implementation and Analysis. University of Delaware, 1992.
• [2] MILLS D.L.: RFC2030 - Simple Network Time Protocol (SNTP) Version 4 for IPv4, IPv6 and OSI. University of Delaware, 1996.
• [3] MILLS D.L., KAMP P.-H.: The nanokernel. Proc. Precision Time and Time Interval (PTTI) Applications and Planning Meeting (Reston VA, November 2000),423-430.
• [4] GAGNEPAIN J.J.: Sensitivity of quartz oscillators to the environment: characterization methods and pitfalls. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, Vol. 37, Issue 5, 1990.
• [5] WALLS F.L., GAGNEPAIN, J.J.: Environmental sensitivities of quartz oscillators. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, Vol. 39, Issue: 2, 1992.
• [6] Maxim Integrated Products: Application note 3556, Timekeeping Accuracy, Automatic and Affordable, 2005.
• [7] Hewlett-Packard Co: Fundamentals of Quartz Oscillators, Application Note 200-2, USA 1997.
• [8] http://www.eecis. udel.edu/~mills/ntp/html/
• [9] http://www.ntp.org/
• [10] WÓJCICKI R., SKUROWSKI P., HRYŃ G.: Dryf termiczny serwera NTP kalibrowanego urządzeniem GPS. Współczesna problematyka sieci komputerowych, WKL, Warszawa 2010.