CN110932811B - 电子政务内网的网络时钟系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子政务内网的网络时钟系统，包括：多个可信时钟，多个可信时钟分别部署于电子政务内网多个不同层级的本地服务器中，其中多个可信时钟中的至少一个部署于最高层级，且相邻两个层级的可信时钟中处于上一层级的可信时钟至少与一个处于下一层级的可信时钟连接；部署于最高层级的可信时钟通过与可信时间服务器同步获取可信时间，部署于相邻两个层级之间的可信时钟中处于下一层级的可信时钟通过同步上一层级的可信时钟获取可信时间；每个层级的终端应用通过同步终端应用所在层级的可信时钟获取可信时间并进行展示。实现电子政务内网复杂网络环境下的可信时间的准确同步。

Description

电子政务内网的网络时钟系统

技术领域

本发明涉及网络时钟技术领域，更具体地，涉及一种电子政务内网的网络时钟系统。

背景技术

随着信息化技术的发展，电子政务内网建设取得了突飞猛进的发展，各种应用如雨后春笋般应运而生。网络信息在采集、传输、处理各环节以及各应用间进行数据交互时需要有统一的时间标准。电子政务内网目前大多是利用NTP(网络时间协议)完成时间同步，应用场景局限在信息记录与交互方面，但前端应用缺少一个形象化的时钟展示功能。同时，当前互联网环境中的网络时钟基本都是利用HTML5技术实现，支持的浏览器多为IE10、IE11、firefox、chrome等最新的浏览器；在电子政务内网环境中还存在很多老旧的浏览器(如：IE8等)，针对这部分浏览器外网的网络时钟不能做到很好的兼容；同时互联网环境的网络连通性基本没有限制，网络时钟的应用在网络层面基本没有阻碍，但在电子政务内网中存在了大量的防火墙、网关等安全设备，导致互联网的网络时钟应用模式无法适用于电子政务内网，进而产生了电子政务内网环境下的跨层级、跨部门、跨地域等的可信时间同步不准确的问题。

因此需要开发一款适用于电子政务内网环境可信时间准备同步的网络时钟系统，并能够兼容老版本的浏览器以及能够在终端应用中进行时钟展示。

发明内容

本发明的目的是提出一种电子政务内网的网络时钟系统，实现电子政务内网复杂网络环境下的跨层级、跨部门、跨地域等的可信时间的准确同步，同时能够在终端应用中进行时钟展示。

为实现上述目的，本发明提出了一种电子政务内网的网络时钟系统，包括：

多个可信时钟，所述多个可信时钟分别部署于电子政务内网多个不同层级的本地服务器中，其中所述多个可信时钟中的至少一个部署于最高层级，且相邻两个层级的可信时钟中处于上一层级的所述可信时钟至少与一个处于下一层级的所述可信时钟连接；

部署于最高层级的所述可信时钟通过与可信时间服务器同步获取可信时间，部署于相邻两个层级之间的可信时钟中处于下一层级的所述可信时钟通过同步上一层级的所述可信时钟获取可信时间；

每个层级的终端应用通过同步所述终端应用所在层级的所述可信时钟获取可信时间并进行展示。

可选地，所述可信时钟包括服务端模块和应用端模块，所述服务端模块包括可信时间同步模块和可信时间处理模块，所述应用端模块包括可信时钟展现模块；

所述可信时间同步模块用于可信时间同步以及可信时间查询；

所述可信时间处理模块用于网络延时误差处理、可信时间刷新、异常时间处理、时间样本数据采集以及偏离系数计算；

所述可信时钟展现模块用于获取可信时间并在所述终端应用中进行可信时间展现以及可信时钟展现。

可选地，所述网络延时误差处理包括：通过本地处理的请求开始时间和响应结束时间计算网络延时误差；对从所述可信时间服务器或从上一层级的可信时钟获取单元获取的可信时间进行网络延时误差校正：

T_i＝T_d+0.5×(T_a-T_r)；

其中，T_i为校正的可信时间，T_d为从可信时间服务器或从上一层级的可信时钟获取单元获取的可信时间，T_a为响应结束时间，T_r为请求开始时间。

可选地，所述可信时间处理模块将所述校正的可信时间写入所在层级的本地服务器，并根据刷新周期刷新写入所述本地服务器中的所述校正的可信时间。

可选地，所述可信时间处理模块根据所述偏离系数修正所述刷新周期：

S_f＝S₀×P_k，

其中，S_f为修正后的刷新周期，S₀为系统预设的固定刷新周期，P_k为偏离系数。

可选地，所述可信时间处理模块根据设置的定时任务定时采集所述时间样本数据，所述时间样本数据包括采集时间、本地服务器存储的可信时间、可信时间服务器的可信时间，并计算采集周期和偏离时间；

通过以下公式计算偏离时间：

A_i＝(T_k-T_k-1)-(T_b-T_b-1)，

其中，A_i为偏离时间，T_k为本次采集可信服务器的可信时间，T_k-1为上次采集可信服务器的可信时间，T_b为本次采集本地服务器的可信时间，T_b-1为上次采集本地服务器的可信时间；通过以下公式计算采集周期：

B_i＝C_i-C_i-1，

其中，B_i为采集周期，C_i为本次时间样本数据采集时间，C_i-1为上次时间样本数据采集时间。

可选地，所述可信时间处理模块根据设定的误差阈值判定获取的所述时间样本数据是否为异常数据，并将所述异常数据进行状态标注。

可选地，所述可信时间处理模块去除一个采集周期内的所述异常数据，根据所述偏离时间、所述采集周期计算所述偏离系数；

所述可信时间处理模块根据以下公式计算所述偏离系数：

其中，P_k为偏离系数，P_k-1为上一次的偏离系数，A_i为偏离时间，B_i为采集周期，n是一个采集周期内的时间样本数据的个数。

可选地，所述可信时钟展现模块包括页面可信时间组件和可信时钟组件，所述页面可信时间组件用于在所述终端应用中以数字形式实时显示所述可信时间，所述可信时钟组件用于在所述终端应用中以指针形式实时显示所述可信时间。

可选地，所述应用端模块利用背景图切换的原理在所述终端应用中进行所述可信时钟组件的界面图形绘制，包括以下步骤：

利用背景图切换的原理在所述终端应用中进行可信时钟组件的界面图形绘制；

根据获取的可信时间进行时钟的时针、分针、秒针进行所述可信时钟组件界面初始化；

设置终端应用可信时间刷新的所述第二偏离系数，并以秒为单位完成可信时钟秒针、分针、时针在所述可信时钟组件界面的变换。

本发明的有益效果在于：

(1)通过可信时钟服务端程序的多级部署模式适用于电子政务内网的网络环境，能够实现电子政务内网复杂网络环境下的跨层级、跨部门、跨地域等的可信时间的准确同步；

(2)本发明的可信时钟部署在内网环境中，安全性高；

(3)本发明通过设立偏离系数对可信时间刷新周期进行微调，提高了可信时间准确性，并且偏离系数会在运行过程中持续进行纠正，使可信时间准确性越来越高；

(4)通过切换可信时钟界面的背景图解决了网络时钟在老旧版本浏览器上的显示兼容问题，同时为终端应用提供了一个形象化的时钟展示功能。

本发明的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种电子政务内网的网络时钟系统的多级部署示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的可信时钟包含的功能模块示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的一种电子政务内网的网络时钟系统中可信时钟总体工作流程图的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种电子政务内网的网络时钟系统的多级部署示意图，如图1所示，根据本发明的一种电子政务内网的网络时钟系统，包括：

多个可信时钟，多个可信时钟分别部署于电子政务内网多个不同层级的本地服务器中，其中多个可信时钟中的至少一个部署于最高层级，且相邻两个层级的可信时钟中处于上一层级的可信时钟至少与一个处于下一层级的可信时钟连接；

部署于最高层级的可信时钟通过与可信时间服务器同步获取可信时间，部署于相邻两个层级之间的可信时钟中处于下一层级的可信时钟通过同步上一层级的可信时钟获取可信时间；

每个层级的终端应用通过同步终端应用所在层级的可信时钟获取可信时间并进行展示。

具体地，图1示出了可信本实施例可信时钟多层级部署模式的整体结构，包括部署于电子政务内网第一层级的可信时钟、部署于电子政务内网第二层级的可信时钟以及终端应用。其中第一层级的可信时钟用于完成从可信时间服务器的可信时间同步；第二层级的可信时钟用于完成与第一层级的可信时钟的可信时间同步；每个层级的终端应用通过同步终端应用所在层级的可信时钟获取可信时间并进行展示。其中，可信时钟主要包括可信时间同步、可信时间处理、可信时钟展现等功能。可信时钟主要负责可信时间同步和提高可信时间的准确性及时钟的展示。可信时间服务器为外网中能够提供可信时间源的服务器，例如中国科学院国家授时中心服务器等。在本发明的其他实施例中，可信时钟多层级部署模式也可以为二级以上，本领域技术人员可以根据需求进行设计，此处不再赘述。

本实施例中，可信时钟包括服务端模块和应用端模块，服务端模块包括可信时间同步模块和可信时间处理模块，应用端模块包括可信时钟展现模块；可信时间同步模块用于可信时间同步以及可信时间查询；可信时间处理模块用于网络延时误差处理、可信时间刷新、异常时间处理、时间样本数据采集以及偏离系数计算；可信时钟展现模块用于获取可信时间并在终端应用中进行可信时间展现以及可信时钟展现。其中，网络延时误差处理包括：通过本地处理的请求开始时间和响应结束时间计算网络延时误差；对从可信时间服务器或从上一层级的可信时钟获取单元获取的可信时间进行网络延时误差校正。

可信时间处理模块将校正的可信时间写入所在层级的本地服务器，并根据刷新周期刷新写入本地服务器中的校正的可信时间；可信时间处理模块根据偏离系数修正刷新周期(刷新周期是系统设定的本次可信时间重写与上次可信时间重写的时间差)；可信时间处理模块根据设置的定时任务定时采集时间样本数据，时间样本数据包括采集的时间、本地服务器存储的可信时间、可信时间服务器的可信时间，并计算采集周期和偏离时间；可信时间处理模块根据设定的误差阈值判定获取的时间样本数据是否为异常数据，并将异常数据进行状态标注；可信时间处理模块去除一个采集周期(系统设定的偏离系数的计算周期，是本次计算偏离系数与上次计算偏离系数的时间差)内的异常数据，根据偏离时间、采集周期计算偏离系数。

具体地，参考图2，可信时钟包含了可信时间同步模块、可信时间处理模块、可信时钟展现模块等三大模块。

可信时间同步模块包括可信时间源管理、可信时间同步、可信时间查询功能，具体功能描述如下：

可信时间源管理：对可信时钟的可信时间服务器进行配置和维护；

可信时间同步：完成可信时钟与可信时间服务器可信时间的数据同步；

可信时间查询：对下级部署的可信时钟或者应用终端应用开放的可信时间查询接口。

可信时间同步模块包括网络延时处理、可信时间刷新、异常时间处理、本地与远程时间样本采集、偏离系数计算功能，具体功能描述如下：

网络延时处理：通过记录本地处理的开始时间和结束时间完成对从可信时间服务器获取可信时间的网络延时进行误差处理；

可信时间刷新：定期完成服务端可信时间的重写；

异常时间处理：根据设定的误差值判定数据是否为异常数据，并进行状态标注；

本地与远程时间样本采集：设置定时任务，定时采集可信时间样本数据，采集内容包括采集时间、本地可信时间、服务器可信时间，并计算采集周期(本次可信时间采集与上次可信时间采集的时间差)、偏离时间，计算规则如下：

偏离时间＝(本次采集服务器可信时间-上次采集服务器可信时间)-(本次采集本地可信时间-上次采集本地可信时间)；

采集周期＝本次可信时间样本采集时间-上次可信时间样本采集时间。

偏离系数计算：选定上次计算偏离系数后截止到当前采集的所有可信时间样本数据，去除选定范围内的异常数据，根据偏离时间、采集周期更新偏离系数，计算规则如下：

新偏离系数＝原偏离系数*(1-SUM(偏离时间)/SUM(采集周期))。

可信时钟展现模块包括获取可信时间、可信时间展现、可信时钟展现功能，具体功能描述如下：

获取可信时间：终端应用从服务端获取可信时间，并完成网络延时处理，将可信时间写入本地。

本实施例中，可信时钟展现模块包括页面可信时间组件和可信时钟组件，页面可信时间组件用于在终端应用中以数字形式实时显示可信时间，可信时钟组件用于在终端应用中以指针形式实时显示可信时间。其中可信时间展示通过利用页面可信时间组件完成可信时间的动态展现。

在一个示例中，可信时间显示方式如下：

可信时间精度：毫秒；可信时间组成：年+月+日小时+分钟+秒毫秒；可信时间格式设置：XXXX年XX月XX日XX:XX:XX XXX如：2019年05月31日14:24:58 876；

本实施例中，应用端模块利用背景图切换的原理在终端应用中进行可信时钟组件的界面图形绘制，包括以下步骤：

利用背景图切换的原理在终端应用中进行可信时钟组件的界面图形绘制；

根据获取的可信时间进行时钟的时针、分针、秒针进行可信时钟组件界面初始化；

设置终端应用可信时间刷新的第二偏离系数，并以秒为单位完成可信时钟秒针、分针、时针在可信时钟组件界面的变换。

进一步地，本实施例中的服务端模块为服务端程序，应用端模块为应用端程序，程序参考图3，本实施例的电子政务内网的网络时钟系统整体的工作流程如下：

(1)服务端程序完成可信时钟与可信时间服务器可信时间的数据同步。

(2)服务端程序完成获取可信时间的网络延时误差处理；其中，可信时间＝可信时间服务器反馈的可信时间+0.5*(响应结束时间-请求开始时间)；具体过程为：首先记录请求开始时间本地(毫秒或者微妙级)，然后取可信时间服务器的可信时间(精度毫秒)并记录响应结束时间本地(毫秒或者微妙级)以及纠正可信时间。根据以下公式纠正可信时间：

T_i＝T_d+0.5×(T_a-T_r)；

其中，T_i为可信时间，T_d为可信时间服务器或上一层级服务端程序反馈的可信时间，T_a为响应结束时间，T_r为请求开始时间。

(3)服务端程序将可信时间写入本地。

(4)服务端程序根据设置的刷新周期，结合偏离系数，循环刷新本地可信时间的刷新周期。具体过程为：首先设定重写可信时间周期(周期小于等于时间精度)，然后根据重写可信时间周期和偏离系数计算纠正后的重写时间，之后根据纠正后的重写时间进行服务端可信时间重写。其中，刷新周期的计算规则为：刷新周期(修正后)＝刷新周期(系统设定)*偏离系数，刷新周期根据以下公式计算：

S_f＝S₀×P_k，

其中，S_f为修正后的刷新周期，S₀为系统预设的固定刷新周期，P_k为偏离系数。

偏离系数根据以下公式计算：

其中，P_k为偏离系数，P_k-1为上一次的偏离系数，A_i为偏离时间，B_i为采集周期。

通过以下公式计算偏离时间：

A_i＝(T_k-T_k-1)-(T_b-T_b-1)，

其中，A_i为偏离时间，T_k为本次采集可信服务器的可信时间，T_k-1为上次采集可信服务器的可信时间，T_b为本次采集本地服务器的可信时间，T_b-1为上次采集本地服务器的可信时间；

通过以下公式计算采集周期：

B_i＝C_i-C_i-1，

其中，B_i为采集周期，C_i为本次时间样本数据采集时间，C_i-1为上次时间样本数据采集时间。

(5)终端应用从服务器获取可信时间。具体过程为：首先获取服务端可信时间，然后终端应用完成获取可信时间的网络延时误差处理，其中可信时间＝服务端反馈的可信时间+0.5*(响应结束时间-请求开始时间)，之后将可信时间写入本地(网络延时误差公式同上)。

(6)终端应用完成可信时间组件绘制及展示。可信时间组件具体形式包括：可信时间展示：在页面中预设可信时间组件，将获取的可信时间显示到页面可信时间组件中；可信时间刷新：按毫秒为周期进行可信时间重写，时间变换规则如下：

当毫秒＝1000毫秒＝000秒＝秒+1

当秒＝60时秒＝00分+1

当分＝60时分＝00时+1

当时＝24时时＝00日+1刷新年月日。

(7)终端应用完成可信时钟组件绘制及展示。具体过程如下：

绘制可信时钟：

利用背景图切换的原理进行可信时钟绘制。可信时钟绘制方法为：

绘制时钟背景图、可信时钟表盘；

绘制60个秒针状态图；

绘制60个分针状态图；

绘制60个时针状态图；

可信时钟初始化：

根据获取的可信时间进行时钟的时针、分针、秒针进行初始化；

可信时钟刷新；

设置终端应用可信时钟刷新偏离系数(偏离系数计算原理及公式同上)，以秒为单位完成可信时钟秒针、分针、时针的变换。

具体规则如下：

当可信时间完成1秒钟时进行一次可信时钟秒针的变换；

当可信时间完成1分钟时进行一次可信时钟分针的变换；

当可信时间完成12分钟时进行一次可信时钟时针的变换。

本实施例中的终端应用包括多种不同的政务软件以及多种不同版本的浏览器，通过利用切换可信时钟界面的背景图能够解决网络时钟在IE8浏览器等老旧版本浏览器上的显示兼容问题。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (6)

1.一种电子政务内网的网络时钟系统，其特征在于，包括：多个可信时钟，所述多个可信时钟分别部署于电子政务内网多个不同层级的本地服务器中，其中所述多个可信时钟中的至少一个部署于最高层级，且相邻两个层级的可信时钟中处于上一层级的所述可信时钟至少与一个处于下一层级的所述可信时钟连接；

部署于最高层级的所述可信时钟通过与可信时间服务器同步获取可信时间，部署于相邻两个层级之间的可信时钟中处于下一层级的所述可信时钟通过同步上一层级的所述可信时钟获取可信时间；

每个层级的终端应用通过同步所述终端应用所在层级的所述可信时钟获取可信时间并进行展示；

所述可信时钟包括服务端模块和应用端模块，所述服务端模块包括可信时间同步模块和可信时间处理模块，所述应用端模块包括可信时钟展现模块；

所述可信时间同步模块用于可信时间同步以及可信时间查询；

所述可信时间处理模块用于网络延时误差处理、可信时间刷新、异常时间处理、时间样本数据采集以及偏离系数计算；

所述可信时钟展现模块用于获取可信时间并在所述终端应用中进行可信时间展现以及可信时钟展现；

所述网络延时误差处理包括：

通过本地处理的请求开始时间和响应结束时间计算网络延时误差；

对从所述可信时间服务器或从上一层级的可信时钟获取单元获取的可信时间进行网络延时误差校正：

T_i＝T_d+0.5×(T_a-T_r)；

其中，T_i为校正的可信时间，T_d为从可信时间服务器或从上一层级的可信时钟获取单元获取的可信时间，T_a为响应结束时间，T_r为请求开始时间；

所述可信时间处理模块将所述校正的可信时间写入所在层级的本地服务器，并根据刷新周期刷新写入所述本地服务器中的所述校正的可信时间；

所述可信时间处理模块根据所述偏离系数修正所述刷新周期：

S_f＝S₀×P_k，

其中，S_f为修正后的刷新周期，S₀为系统预设的固定刷新周期，P_k为偏离系数。

2.根据权利要求1所述的电子政务内网的网络时钟系统，其特征在于，所述可信时间处理模块根据设置的定时任务定时采集所述时间样本数据，其中所述时间样本数据包括采集时间、本地服务器存储的可信时间、可信时间服务器的可信时间，并计算采集周期和偏离时间；通过以下公式计算偏离时间：

A_i＝(T_k-T_k-1)-(T_b-T_b-1)，

其中，A_i为偏离时间，T_k为本次采集可信服务器的可信时间，T_k-1为上次采集可信服务器的可信时间，T_b为本次采集本地服务器的可信时间，T_b-1为上次采集本地服务器的可信时间；

通过以下公式计算采集周期：

B_i＝C_i-C_i-1，

其中，B_i为采集周期，C_i为本次时间样本数据采集时间，C_i-1为上次时间样本数据采集时间。

3.根据权利要求2所述的电子政务内网的网络时钟系统，其特征在于，所述可信时间处理模块根据设定的误差阈值判定获取的所述时间样本数据是否为异常数据，并将所述异常数据进行状态标注。

4.根据权利要求3所述的电子政务内网的网络时钟系统，其特征在于，所述可信时间处理模块去除一个采集周期内的所述异常数据，根据所述偏离时间、所述采集周期计算所述偏离系数；

所述可信时间处理模块根据以下公式计算所述偏离系数：

其中，P_k为偏离系数，P_k-1为上一次的偏离系数，A_i为偏离时间，B_i为采集周期，n是偏离系数更新周期内的时间样本数据的个数。

5.根据权利要求1所述的电子政务内网的网络时钟系统，其特征在于，所述可信时钟展现模块包括页面可信时间组件和可信时钟组件，所述页面可信时间组件用于在所述终端应用中以数字形式实时显示所述可信时间，所述可信时钟组件用于在所述终端应用中以指针形式实时显示所述可信时间。

6.根据权利要求5所述的电子政务内网的网络时钟系统，其特征在于，所述应用端模块利用背景图切换的原理在所述终端应用中进行所述可信时钟组件的界面图形绘制，包括以下步骤：

利用背景图切换的原理在所述终端应用中进行可信时钟组件的界面图形绘制；

根据获取的可信时间进行时钟的时针、分针、秒针进行所述可信时钟组件界面初始化；

设置终端应用可信时间刷新的第二偏离系数，并以秒为单位完成可信时钟秒针、分针、时针在所述可信时钟组件界面的变换。

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