CN114640416A - 一种高可靠局域网训练时间同步控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高可靠局域网训练时间同步控制方法和系统，在一定程度上满足了训练系统对时间统一服务高可靠性的要求，本发明在局域网内部署主备时统服务器和客户端，除了基本的时间统一服务和时间控制功能，本发明具有以下特点：主备时统服务器具备状态监听和故障自动重启功能；时统服务器和客户端在重启后能够自动获取正确的同步数据；时统客户端能够在服务器异常期间维持基本运行；主服务器异常时备用服务器可对时间控制指令进行优先抢占处理。

Description

一种高可靠局域网训练时间同步控制方法和系统

技术领域

本发明涉及一种同步控制方法和系统，特别是一种高可靠局域网训练时间同步控制方法和系统。

背景技术

训练系统中不同客户端在统一安排下会同时展开相关行动，由于网络、地域等问题的客观存在，不同客户端的时间会产生偏差，影响到训练进程的推进。时间统一软件能够为不同客户端提供时间统一的服务，对训练进程的推进至关重要。

目前，大多数时间同步技术都是基于网络时间协议NTP(Network TimeProtocol)，此协议的目的是使分散在不同位置的计算机通过网络实现时间同步，是用于互联网时间同步的标准协议。通过该协议可以估算出报文的网络传输延迟时间和两个计算机的时间偏差，从而实现局域网内计算机之间可靠和精确的时间同步，该协议的精度在局域网内小于1ms。

对于训练系统而言，由于训练时间往往持续几天甚至数周，训练系统对时间统一软件的稳定性提出了严格要求，既要保证时统服务的全天候精确运行，也要保证时统服务应对突发情况有较强的容错能力。而物理链路、网络故障、程序异常等都会造成时统服务中断。所以需要采取措施系统保证时间统一服务的连续性和完整性。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高可靠局域网训练时间同步控制方法和系统。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种高可靠局域网训练时间同步控制方法和系统。

一种高可靠局域网训练时间同步控制系统，包括：时统服务器和客户端，其中时统服务器分为主时统服务器和备用时统服务器；

其中，所述时统服务器具备状态监听和故障自动重启功能；所述时统服务器和所述客户端在重启后自动获取正确的同步数据；所述客户端在所述时统服务器异常期间维持基本运行；所述备用时统服务器在主时统服务器异常时对时间控制指令进行优先抢占处理。

所述时统服务器包括监听模块；

监听模块对所述时统服务器及所述客户端运行状态进行监听，如果监听到时统服务器或客户端运行异常，则自动重启时统服务器或客户端；如果所述主服务器重启失败，则将备用时统服务器切换为主时统服务器。

所述主时统服务器重启后，向备用时统服务器请求获取训练时间和倍速数据，如果备用时统服务器存在异常无法获取训练时间和倍速数据，则从任意客户端获取训练时间和倍速数据；所述客户端重启后，向时统服务器请求获取训练时间和倍速数据。

所述客户端失去与时统服务器的连接时，该客户端按照现有的倍速运行，重新获取连接后再进行对时操作。

当所述备用时统服务器收到时间控制指令而主时统服务器未收到时间控制指令时，则备用时统服务器根据所述主时统服务器状态判断是否抢占控制指令下发链路，并优先下发时间控制指令。

一种高可靠局域网训练时间同步控制方法，包括以下步骤：

步骤1，时统服务器和客户端正常运行情况下进行时间同步工作；

步骤2，监听模块对时统服务器及客户端进行监听；当异常发生时，对异常时统服务器或客户端进行重启操作；

步骤3，时统服务器或客户端重启后获得正确的同步数据；

步骤4，时统服务器异常发生时客户端维持正常运行，并在异常结束后重新同步数据；

步骤5，主时统服务器异常时，备用时统服务器优先抢占；

步骤6，系统恢复正常运行。

步骤1所述的时统服务器和客户端正常运行情况下进行时间同步的工作步骤包括：

步骤1-1，客户端向时统服务器请求同步时间时，由客户端触发下列步骤，并周期执行以下步骤：

步骤1-1-1，客户端向时统服务器发送同步请求；

步骤1-1-2，时统服务器收到同步请求，发送同步数据；

步骤1-1-3，客户端收到同步数据，同步本地机器时间；

步骤1-1-4，客户端向时统服务器发送同步结果；

步骤1-2，时统服务器要求向客户端时间进行同步时，由时统服务器触发下列步骤：

步骤1-2-1，时统服务器向时统客户端发送同步指令；

步骤1-2-2，时统客户端收到同步指令，发送同步请求；

步骤1-2-3，时统服务器收到同步请求，发送同步数据；

步骤1-2-4，时统客户端收到同步数据，同步本地机器时间；

步骤1-2-5，时统客户端向时统服务器发送同步结果。

步骤2中所述监听模块的详细监听方法包括：

时统服务器和客户端将当前发送同步数据的时间融入到心跳消息中，定时将心跳消息发送给监听模块；当监听模块在超时时限内收到数据无异常的心跳包，则回应一个确认心跳包；若没有收到心跳包或者心跳包的同步时间消息与上一个包相比异常，则认为时统服务器或客户端异常需要重启；其中，心跳间隔设置为1秒，超时时限设置为2秒；

当监听模块通过心跳协议监听到主时统服务器异常时，则采取措施自动恢复时统服务器；监听模块监听到连续两个超时时间内收不到来自主时统服务器的心跳消息，或者心跳消息中的同步时间与上一个心跳消息中的同步时间差大于超时时间时，则认为主时统服务器存在故障，监听模块重新执行主时统服务器启动程序；若重启三次均未成功，则备用时统服务器替代主时统服务器提供时间统一服务；如果主时统服务器恢复正常，则作为备用时统服务器运行；当监听模块监听到客户端异常时，则重启该客户端。

步骤3中所述时统服务器和客户端在重启后自动获取正确的训练时间和倍速数据，方法包括：主时统服务器重启后，向备用时统服务器获取训练时间和倍速，如果备用时统服务器存在异常无法获取到数据，则选择获取收到的第一条时统客户端的同步时间作为时统服务器时间；客户端重启后，向时统服务器请求训练时间和倍速数据。

步骤4中，时统服务器异常发生时客户端维持正常运行并在异常结束后重新同步数据，方法包括：当客户端向时统服务器发送同步请求但未收到同步数据的次数连续超过三次，则认为客户端失去和时统服务器的连接，客户端会继续按照现有的倍速继续运行并继续周期执行向时统服务器发送同步请求，当客户端重新收到同步数据后再重新进行对时。

步骤5中所述主时统服务器异常时，备用时统服务器对时间控制指令进行优先抢占处理，在下发时间控制指令时，若主时统服务器处于异常状态未获取到控制指令，而备用时统服务器已获取控制指令，则备用时统服务器根据主时统服务器状态判断是否抢占控制指令下发链路，优先下发时间控制指令，确保各客户端及时获取指令；

主时统服务器收到时间控制指令时发送对应消息至备用时统服务器；如果备用服务器收到来自时间控制软件的时间控制指令但未收到来自主时统服务器的对应消息，那么备用时统服务器和主时统服务器进行握手，如果握手失败，则备用时统服务端抢占控制指令下发链路，优先下发加速或减速指令，确保各时统客户端及时获取指令。

有益效果：

本发明能够提供具有较高稳定性和连续性的时间统一服务，在一定程度上提升了时间控制指令的有效性。系统运行时，实时监听时统服务端和客户端的运行状态，当服务端监听到客户端故障时，能够对客户端进行服务拉起；当主服务端出现故障时能够重启服务端或切换服务端，且设计了完善的服务端恢复机制，保证时间统一服务的连续性。当主服务端因异常未获取到控制指令时，备用服务端能够抢占控制指令下发链路，优先下发加速/减速指令，确保指令能够下发。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明监听模块监听流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述系统在局域网内包括主备时统服务器，客户端。主备服务器具备状态监听和故障自动重启功能；时统服务器和客户端在重启后能够自动获取正确的训练时间和倍速；时统客户端能够在服务器异常期间维持基本运行；主服务器异常时备用服务器可对时间控制指令进行优先抢占处理。

局域网内部署主备时统服务器及客户端，主备服务器、客户端具备状态监听和故障自动重启功能，其特征在于服务器包括监听模块，监听模块对服务器及客户端运行状态进行监听，如果服务器出现故障，则监听模块对故障类型判断，选择重启服务器或将备用服务器切换为主服务器。服务器的监听模块还对客户端运行状态进行监听，如果客户端出现故障停止运行，监听模块重启客户端。

具体的，状态监听采用心跳检测作为判断时间统一服务故障的依据。心跳检测依托时统服务器和客户端之间发送的同步数据。时统服务器和客户端正常运行情况下进行时间同步的工作步骤可以总结如下：

当局域网内时统客户端向指挥所内时统服务器请求同步时间时，由时统客户端触发下列步骤，并周期执行：

a)时统客户端向时统服务器发送同步请求；

b)时统服务器收到同步请求，发送同步数据；

c)时统客户端收到同步数据，同步本地机器时间；

d)时统客户端向时统服务器发送同步结果。

当局域网内时统服务器要求向时统客户端时间进行同步时，由时统服务器触发下列步骤，不需要周期执行：

a)时统服务器向时统客户端发送同步指令；

b)时统客户端收到同步指令，发送同步请求；

c)时统服务器收到同步请求，发送同步数据；

d)时统客户端收到同步数据，同步本地机器时间；

e)时统客户端向时统服务器发送同步结果。

监听模块的详细监听流程如图2所示，服务器和客户端将当前发送同步数据的时间融入到心跳消息中。定时的将心跳消息发送给监听模块，当监听模块在超时时限内收到数据无异常的心跳包，则会回应一个确认心跳包；若没有收到心跳包或者心跳包的同步时间消息与上一个包相比异常，则认为服务器或客户端异常需要重启。心跳间隔设置为1秒，超时时限设置为2秒。

当监听模块通过心跳协议监听到主服务器异常时，需要采取措施自动恢复服务器。监听模块监听到连续两个超时时间内收不到来自主服务器的心跳消息，或者心跳消息中的同步时间与上一个心跳消息中的同步时间差大于超时时间时，则认为主服务器存在故障，监听模块重新执行主服务器启动程序，若重启三次均未成功，则备用服务器替代主服务器提供时间统一服务。如果主时统服务器恢复正常，则自动作为备用服务器运行。当监听模块监听到客户端异常时，重启对应的客户端。

时统服务器和客户端在重启后能够自动获取正确的训练时间和倍速，服务器重启后，首先向备用服务器获取训练时间和倍速，如果备用服务器存在异常无法获取到数据，则从任意客户端获取数据。客户端重启后，向服务器请求训练时间和倍速。

具体的，主服务器被重启后，首先向备用服务器获取当前作战时间及倍速，若备用服务器存在异常无法获取到数据，则选择获取收到的第一条时统客户端的同步时间作为时统服务器时间，同时对此时的运行倍速情况进行判断避免造成时间统一软件逻辑出错。

时统客户端能够在服务器异常期间维持基本运行，其特征在于客户端失去所述服务器的连接时，客户端按照现有的倍速继续运行，当重新获取连接后再重新进行对时。

具体的，如果时统客户端向时统服务端发送同步请求但未收到同步数据的次数连续超过三次，则认为时统客户端失去和服务端的连接，客户端会继续按照现有的倍速继续运行并继续周期执行向服务端发送同步请求，当客户端重新收到同步数据后再重新进行对时。

主服务器异常时备用服务器可对时间控制指令进行优先抢占处理，在下发时间控制指令时，若所述主时统服务器处于异常状态未获取到控制指令，而所述备用服务器已获取控制指令，则所述备用服务器根据主服务器状态判断是否抢占控制指令下发链路，优先下发时间控制指令，确保各时统客户端及时获取指令。

具体的，正常情况下主时统服务器收到时间控制指令时会发送对应消息至备用服务器。如果备用服务器收到来自时间控制软件的时间控制指令但未收到来自主时统服务器的对应消息，那么备用服务器和主服务器进行握手，如果握手失败，则备用服务端抢占控制指令下发链路，优先下发加速/减速指令，确保各时统客户端及时获取指令。本发明提供了一种高可靠局域网训练时间同步控制方法和系统的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种高可靠局域网训练时间同步控制系统，其特征在于，包括：时统服务器和客户端，其中时统服务器分为主时统服务器和备用时统服务器；

其中，所述时统服务器具备状态监听和故障自动重启功能；所述时统服务器和所述客户端在重启后自动获取正确的同步数据；所述客户端在所述时统服务器异常期间维持基本运行；所述备用时统服务器在主时统服务器异常时对时间控制指令进行优先抢占处理。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠局域网训练时间同步控制系统，其特征在于，所述时统服务器包括监听模块；

监听模块对所述时统服务器及所述客户端运行状态进行监听，如果监听到时统服务器或客户端运行异常，则自动重启时统服务器或客户端；如果所述主服务器重启失败，则将备用时统服务器切换为主时统服务器。

3.根据权利要求2所述的一种高可靠局域网训练时间同步控制系统，其特征在于，所述主时统服务器重启后，向备用时统服务器请求获取训练时间和倍速数据，如果备用时统服务器存在异常无法获取训练时间和倍速数据，则从任意客户端获取训练时间和倍速数据；所述客户端重启后，向时统服务器请求获取训练时间和倍速数据。

4.根据权利要求3所述的一种高可靠局域网训练时间同步控制系统，其特征在于，所述客户端失去与时统服务器的连接时，该客户端按照现有的倍速运行，重新获取连接后再进行对时操作。

5.根据权利要求4所述的一种高可靠局域网训练时间同步控制系统，其特征在于，当所述备用时统服务器收到时间控制指令而主时统服务器未收到时间控制指令时，则备用时统服务器根据所述主时统服务器状态判断是否抢占控制指令下发链路，并优先下发时间控制指令。

6.一种高可靠局域网训练时间同步控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，时统服务器和客户端正常运行情况下进行时间同步工作；

步骤2，监听模块对时统服务器及客户端进行监听；当异常发生时，对异常时统服务器或客户端进行重启操作；

步骤3，时统服务器或客户端重启后获得正确的同步数据；

步骤4，时统服务器异常发生时客户端维持正常运行，并在异常结束后重新同步数据；

步骤5，主时统服务器异常时，备用时统服务器优先抢占；

步骤6，系统恢复正常运行。

7.根据权利要求6中所述的一种高可靠局域网训练时间同步控制方法，其特征在于，步骤1所述的时统服务器和客户端正常运行情况下进行时间同步的工作步骤包括：

步骤1-1，客户端向时统服务器请求同步时间时，由客户端触发下列步骤，并周期执行以下步骤：

步骤1-1-1，客户端向时统服务器发送同步请求；

步骤1-1-2，时统服务器收到同步请求，发送同步数据；

步骤1-1-3，客户端收到同步数据，同步本地机器时间；

步骤1-1-4，客户端向时统服务器发送同步结果；

步骤1-2，时统服务器要求向客户端时间进行同步时，由时统服务器触发下列步骤：

步骤1-2-1，时统服务器向时统客户端发送同步指令；

步骤1-2-2，时统客户端收到同步指令，发送同步请求；

步骤1-2-3，时统服务器收到同步请求，发送同步数据；

步骤1-2-4，时统客户端收到同步数据，同步本地机器时间；

步骤1-2-5，时统客户端向时统服务器发送同步结果。

8.根据权利要求7中所述的一种高可靠局域网训练时间同步控制方法，其特征在于，步骤2中所述监听模块的详细监听方法包括：

时统服务器和客户端将当前发送同步数据的时间融入到心跳消息中，定时将心跳消息发送给监听模块；当监听模块在超时时限内收到数据无异常的心跳包，则回应一个确认心跳包；若没有收到心跳包或者心跳包的同步时间消息与上一个包相比异常，则认为时统服务器或客户端异常需要重启；其中，心跳间隔设置为1秒，超时时限设置为2秒；

当监听模块通过心跳协议监听到主时统服务器异常时，则采取措施自动恢复时统服务器；监听模块监听到连续两个超时时间内收不到来自主时统服务器的心跳消息，或者心跳消息中的同步时间与上一个心跳消息中的同步时间差大于超时时间时，则认为主时统服务器存在故障，监听模块重新执行主时统服务器启动程序；若重启三次均未成功，则备用时统服务器替代主时统服务器提供时间统一服务；如果主时统服务器恢复正常，则作为备用时统服务器运行；当监听模块监听到客户端异常时，则重启该客户端。

9.根据权利要求8中所述的一种高可靠局域网训练时间同步控制方法，其特征在于，步骤3中所述时统服务器和客户端在重启后自动获取正确的训练时间和倍速数据，方法包括：主时统服务器重启后，向备用时统服务器获取训练时间和倍速，如果备用时统服务器存在异常无法获取到数据，则选择获取收到的第一条时统客户端的同步时间作为时统服务器时间；客户端重启后，向时统服务器请求训练时间和倍速数据。

10.根据权利要求9中所述的一种高可靠局域网训练时间同步控制方法，其特征在于，步骤4中，时统服务器异常发生时客户端维持正常运行并在异常结束后重新同步数据，方法包括：当客户端向时统服务器发送同步请求但未收到同步数据的次数连续超过三次，则认为客户端失去和时统服务器的连接，客户端会继续按照现有的倍速继续运行并继续周期执行向时统服务器发送同步请求，当客户端重新收到同步数据后再重新进行对时；

步骤5中所述主时统服务器异常时，备用时统服务器对时间控制指令进行优先抢占处理，在下发时间控制指令时，若主时统服务器处于异常状态未获取到控制指令，而备用时统服务器已获取控制指令，则备用时统服务器根据主时统服务器状态判断是否抢占控制指令下发链路，优先下发时间控制指令，确保各客户端及时获取指令；

主时统服务器收到时间控制指令时发送对应消息至备用时统服务器；如果备用服务器收到来自时间控制软件的时间控制指令但未收到来自主时统服务器的对应消息，那么备用时统服务器和主时统服务器进行握手，如果握手失败，则备用时统服务端抢占控制指令下发链路，优先下发加速或减速指令，确保各时统客户端及时获取指令。

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