JP2003108539A - サーバ及びクライアント間の時刻同期方法 - Google Patents

サーバ及びクライアント間の時刻同期方法

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JP2003108539A
JP2003108539A JP2001306384A JP2001306384A JP2003108539A JP 2003108539 A JP2003108539 A JP 2003108539A JP 2001306384 A JP2001306384 A JP 2001306384A JP 2001306384 A JP2001306384 A JP 2001306384A JP 2003108539 A JP2003108539 A JP 2003108539A
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隆一 鍛治
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信負荷をかけず、複数のサーバと容易に時
刻同期を行うことのできるサーバ及びクライアント間の
時刻同期方法を提供する。 【解決手段】 クライアント2−1の起動時に、メモリ
23で記憶されている各プログラムはサーバ1−1に対
し時刻取得命令を送信することでサーバ時刻情報を取得
し、複数回時刻取得命令を送信した後、サーバ時刻情
報、時刻取得命令の送信時刻及びサーバ時刻情報の受信
時刻に基づいてサーバ1−1との時間差を算出、記憶
し、クライアント2−1の時刻に当該時間差を加算する
ことでプログラムにおけるサーバ時刻を取得できるサー
バ及びクライアント間の時刻同期方法である。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、LAN又はWAN
等を介して接続されたサーバ及びクライアント間の時刻
同期方法に係り、特にクライアントが複数のサーバとの
間で通信負荷をかけずに容易に時刻を同期できる時刻同
期方法に関する。 【0002】 【従来の技術】LAN(Local Area Network)又はWA
N(Wide Area Network)上におけるサーバとクライア
ント間のネットワーク通信処理において、通信処理にお
けるサーバとクライアント間での時刻の同期が非常に重
要となる場合がある。一例として、商品販売管理のネッ
トワークでは、クライアントマシンに相当する電子キャ
ッシュレジスタから送信される商品販売データをサーバ
マシンに相当するホストコンピュータで集計し、商品の
販売数の特定やこれに基づく商品の補充、更には売れ筋
の商品の特定を行っている。特に近年では同業者間での
競争の激化が進んでおり、サーバ及びクライアント間の
時間の誤差が適時の受発注のタイミングを逃し、商品の
欠品だけでなく大きな損失を生み出す事態にまで進展し
ている。 【0003】従来のサーバ及びクライアント間の時刻同
期方法では、サーバにおける時刻情報をサーバから各ク
ライアントに送信し、クライアントは受信した時刻情報
に基づいて自己の時刻を変更することで、サーバ及びク
ライアント間の時刻同期処理を行っていた。インターネ
ット上で上記の時刻同期処理を行うにあたっては、UD
P/IP(User Datagram Protocol/Internet Protoco
l)を用いて時刻情報等のデータを各クライアントに送
信する方法(例えば、SNTP(Simple NetworkTime P
rotocol)等)が用いられている。 【0004】また、ネットワークに接続されたサーバ及
びクライアントの時刻の同期処理を行うシステム又は方
法については、平成11年2月12日公開の特開平11
−39055号「商品販売データ処理装置および方法並
びに商品販売データ処理プログラムを記憶させたコンピ
ュータで読取可能な記憶媒体」(出願人:株式会社テッ
ク、発明者:酒井隆一)、平成12年1月14日公開の
特開2000−13388号「LANの時刻管理システ
ム」(出願人:株式会社東芝、発明者:中田幸造)、平
成12年6月23日公開の特開2000−172368
号「時刻補正機能を有する無線サーバ、及び、その記録
媒体」(出願人:三菱マテリアル株式会社、発明者:田
里和義他)等、多数提案されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のサーバ及びクライアント間の時刻同期方法では、種
々の問題点があった。LAN又はWAN上のクライアン
トマシンが多用途の通信に用いられるような場合では、
通信機能を有するプログラムが複数動作しており、それ
ぞれのプログラムで異なるサーバと通信を行う必要があ
る。従来の時刻同期方法では、各プログラムにおいて対
応するサーバとの時刻同期処理が行われるため、プログ
ラム毎の時刻同期処理によってその都度クライアントの
時刻が変更されることになり、プログラム間での時刻設
定の競合が発生するという問題点があった。 【0006】また、UDP/IPはデータをパケット単
位で高速に転送できるが、データの紛失、重複及び順序
は関知しないため、転送されるデータの信頼性が低いと
いう特徴がある。このためネットワーク上では、不要な
パケットが伝送されることになり、通信負荷がかかると
いう問題点があった。 【0007】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、通信負荷をかけずに、複数のサーバとの間で容易に
時刻同期を行えるサーバ及びクライアント間の時刻同期
方法を提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための本発明は、複数のサーバと、クライアント
がLAN又はWANを介して接続されるサーバ及びクラ
イアント間の時刻同期方法であって、クライアントは、
複数のサーバに対して時刻取得命令を送信すると共に送
信時の時刻を記憶し、複数のサーバは、サーバにおける
時刻を示すサーバ時刻情報を各々有し、クライアントか
ら送信された時刻取得命令を受信すると、サーバ時刻情
報をクライアントに送信し、クライアントは、サーバ時
刻情報を受信し、サーバ毎にサーバ時刻情報及びサーバ
時刻情報を受信した時刻を記憶し、サーバ時刻情報、時
刻取得命令の送信時の時刻及びサーバ時刻情報の受信時
の時刻に基づいて、サーバとクライアントとの時刻の時
間差をサーバ毎に算出して記憶し、クライアントにおけ
る時刻にサーバ毎の時間差を加え、時刻同期の基になる
各サーバの時刻を取得することを特徴とするものであ
り、通信負荷をかけずに、複数のサーバとの間で容易に
時刻同期を行うことができる。 【0009】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係るサ
ーバ及びクライアント間の時刻同期方法は、TCP/I
Pによってクライアントで動作するプログラム毎に対応
するサーバに対して時刻取得命令を送信してサーバの時
刻情報を取得し、サーバの時刻情報、時刻取得命令の送
信時の時刻及びサーバの時刻情報の受信時の時刻に基づ
いてサーバとの時間差を算出し、当該時間差をクライア
ントの時刻に加算してプログラムにおけるサーバの時刻
を取得するものであり、これにより通信負荷をかけず、
複数のサーバとの間で容易に時刻同期を行うことができ
る。 【0010】本発明の実施の形態のサーバ及びクライア
ント間の時刻同期方法を用いる時刻同期システムについ
て、図1及び図2を用いて説明する。図1は、本発明の
実施の形態に係るサーバ及びクライアント間の時刻同期
方法を用いる時刻同期システムの構成図である。図1の
時刻同期システムは、サーバ1−1〜1−mと、クライ
アント2−1〜2−nと、IPネットワーク3とで構成
される。 【0011】サーバ1−1〜1−mは、自己の時刻情報
を有しており、クライアント2−1〜2−nから送信さ
れた時刻取得命令に従って、送信元のクライアント2−
1〜2−nに対して時刻情報(以下、サーバ時刻情報)
を送信する。 【0012】クライアント2−1〜2−nは、サーバ1
に対して時刻取得命令を送信し、またサーバ1から送信
されたサーバ時刻情報を受信し、サーバ時刻との時刻差
を算出する。クライアント2−1〜2−nでは、時刻同
期機能を備えた複数のプログラムが動作している。各プ
ログラムは、サーバとの時刻同期のための通信を行い、
受信したサーバ時刻情報の他に、時刻取得命令の送信時
の時刻及びサーバ時刻情報の受信時の時刻に基づいて、
サーバ時刻との時間差を算出する。 【0013】IPネットワーク3は、サーバ1及びクラ
イアント2−1〜2−nとを接続するIPプロトコルに
よるネットワーク網である。サーバ1−1〜1−m及び
クライアント2−1〜2−nは、IPネットワーク3を
介して、通信手段としてTCP/IP(Transmission C
ontrol Protocol/Internet Protocol)を用いて時刻同
期のための通信を行っている。 【0014】次に、図1の時刻同期システムの各部を具
体的に説明する。またサーバ1−1は、時刻取得部1
1、基準時計12及びTCP/IPインタフェース(図
ではTCP/IP IF)13とを備えている。また、
サーバ1−2〜1−mは、サーバ1−1と同一の構成を
有する。時刻取得部11は、クライアント2−1〜2−
nから送信された時刻取得命令を認識すると、基準時計
12を参照してサーバ時刻を取得し、取得したサーバ時
刻をサーバ時刻情報として、時刻取得命令の送信元のク
ライアントに送信する。時刻取得部11は、サーバの起
動時に内蔵プログラムが読み出されることで時刻取得が
実行されるようにする。 【0015】基準時計12は、サーバ時刻を生成するも
のである。基準時計12は、高精度で時刻を生成できる
時計を用いるのが好ましい。TCP/IPインタフェー
ス13は、TCP/IPによる通信データを認識するも
のであり、クライアント2−1〜2−nと時刻取得部1
1とのデータ通信の仲介を行う。TCP/IPインタフ
ェース13は、例えばTCP/IP通信ボードなどを用
いて構成してもよい。 【0016】クライアント2−1は、CPU(Central
Processing Unit)21と、時計22と、メモリ23
と、TCP/IPインタフェース(図ではTCP/IP
IF)24とを備えている。またクライアント2−2
〜2−nは、クライアント2−1と同一の構成を有す
る。またメモリ23では、複数のプログラム231が記
憶され、時刻情報テーブル232の領域が確保されてい
る。 【0017】CPU21は、メモリ23からプログラム
231を読み込んで、クライアント2−1における時刻
同期処理を実行する。時計22は、クライアント2−1
における時刻を生成する。時計22は、時刻を生成する
ものであれば種類は問わない。メモリ23は、プログラ
ム231や、プログラムの実行時に取得されるサーバ1
−1及びクライアント2−1における時刻情報や、上記
時刻情報に基づいて算出されるサーバ1−1とクライア
ント2−1との時間差情報を記憶する。メモリ23に
は、時刻情報テーブル232の領域が確保されており、
プログラム別に時刻情報及び時間差情報を記憶すること
ができる。 【0018】複数のプログラム231は、サーバ1−1
〜1−mとの時刻同期処理の機能を備えており、CPU
21に読み込まれることで時刻同期処理が実行される。
図1では、説明の簡便化のため、プログラム231は第
1のプログラム、第2のプログラム、〜第mのプログラ
ムとm個あり、それぞれがサーバ1−1〜1−mとの時
刻同期処理を行うものとしている。各プログラムは、サ
ーバ1−1〜1−mとの通信路をTCPを用いて確保す
る。また各プログラムでは、クライアント2−1におけ
る時刻を管理しており、時刻同期処理において時刻情報
を取得することができる。時刻情報テーブル232は、
プログラム別に時刻情報及び時間差情報を格納し、記憶
する。 【0019】TCP/IPインタフェース24は、TC
P/IPによる通信データを認識するものであり、サー
バ1と時刻取得部11とクライアント2−1の各部との
データ通信の仲介を行う。TCP/IPインタフェース
24は、例えばTCP/IP通信ボードなどを用いて構
成してもよい。 【0020】また図2は、本発明の実施の形態に係る時
刻同期方法で用いる通信データのフォーマット図であ
る。図2に示すように通信データは、アドレス部41、
コマンド部42及びパラメータ部43で構成される。こ
こでアドレス部41には、通信データの送信先(サーバ
又はクライアント)のIPアドレスが格納され、コマン
ド部42には、時刻同期処理で用いられるコマンド(時
刻取得命令など)が、パラメータ部43には、時刻同期
処理で用いられる情報値(サーバ時刻情報など)がそれ
ぞれ格納される。 【0021】次に、本発明の実施の形態に係るサーバ及
びクライアント間の時刻同期方法の動作について、図1
〜図3を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態
に係るサーバ及びクライアント間の時刻同期方法におけ
るフロー図である。以下、サーバ1−1及びクライアン
ト2−1間を例にとって時刻同期方法の動作を説明す
る。他のサーバ1−2〜1−m及び他のクライアント2
−2〜2−nも同様の動作を行うため、これらの場合の
時刻同期方法の説明は省略する。 【0022】クライアント2−1では起動時に、CPU
21がメモリ23に記憶されている複数のプログラム2
31全体を読み出して、これらのプログラムを実行す
る。メモリ23には、クライアント2−1起動時の制御
手順を記載した起動設定ファイル(図示せず)が記憶さ
れており、起動設定ファイルには複数のプログラム23
1の実行命令が記載されている。CPU21は、クライ
アント2−1の起動時に起動設定ファイルを読み込ん
で、ファイルの記載にしたがってプログラムを読み出
し、実行する。起動設定ファイルには、複数のプログラ
ム231の中から実行する1又は複数のプログラムを特
定して、その実行命令を記載することができる。よって
CPU21は起動設定ファイルにしたがって、特定のプ
ログラムを読み込んで実行することもできる。また、ク
ライアント2−1では、ユーザからの指示入力によって
全体又は特定のプログラムを手動で実行することもでき
る。 【0023】読み出された各プログラムは、サーバ1−
1〜1−mに対し、各サーバとの通信路をTCPによっ
て確立し、通信路の確立後、サーバ時刻との時刻同期処
理を実行する。通信路が確立されると、サーバ及びクラ
イアントのIPアドレスと、サーバ及びクライアントで
使用するポート番号が特定され、各プログラムとサーバ
は以後これらの4つの情報を用いて時刻同期処理に伴う
データ通信を行う。 【0024】実行されたプログラム231のうち、第1
のプログラム(図1ではプログラム1)は、通信路の確
立後、サーバ1−1に対して時刻取得命令を送信し、時
刻要求処理を実行する。時刻取得命令は図2のフォーマ
ット形式の通信データによって、TCP/IPインタフ
ェース24、IPネットワーク3を経由してサーバ1−
1に送信される。このとき送信される通信データは、ア
ドレス部41にはサーバ1−1のIPアドレスが、コマ
ンド部42には時刻取得命令が含まれている。 【0025】また第1のプログラムは、時刻取得命令の
送信時に時計22を参照して時刻(図3ではctime
1)を取得し、時刻情報としてメモリ23の時刻情報テ
ーブル232に格納する。メモリ23の時刻情報テーブ
ル232は、プログラム毎に使用領域が割り当てられて
おり、時刻同期処理で取得される時刻情報をプログラム
に対応する領域に格納し、記憶することができる。よっ
て上記の時刻情報は時刻情報テーブル232において、
第1のプログラムに対応する領域に格納、記憶される。 【0026】クライアント2−1から送信された時刻取
得命令は、サーバ1−1においてTCP/IPインタフ
ェース13で受信され、時刻取得部11に出力される。
時刻取得部11は時刻取得命令を受信すると、基準時計
12を参照してサーバ時刻(図3ではstime)を取
得し、サーバ時刻情報としてクライアント2−1に送信
し、接続応答処理を実行する。 【0027】サーバ時刻情報は図2のフォーマット形式
の通信データによって、TCP/IPインタフェース1
3、IPネットワーク3を経由してクライアント2−1
に送信される。このとき送信される通信データは、アド
レス部41にはクライアント2−1のIPアドレスが、
コマンド部42には時刻情報送信の旨の命令が、パラメ
ータ部43にはサーバ時刻情報が含まれている。 【0028】サーバ1−1から送信されたサーバ時刻情
報は、クライアント2−1においてTCP/IPインタ
フェース24で受信される。CPU21上で動作してい
る第1のプログラムは、サーバ時刻情報をメモリ23の
時刻情報テーブル232の第1のプログラムに対応する
領域に格納する。また第1のプログラムはサーバ時刻情
報が受信されると、時計22を参照して時刻(図3では
ctime2)を取得し、時刻情報としてメモリ23の
時刻情報テーブル232の第1のプログラムに対応する
領域に格納する。 【0029】第1のプログラムは、上述した時刻同期処
理に伴う一連の通信動作を複数回繰り返し、時刻取得命
令の送信時の時刻情報、サーバ時刻情報及びサーバ時刻
情報の受信時の時刻情報を、時刻情報テーブル232の
対応する領域にその都度格納する。第1のプログラム
は、上記3つの時刻情報を、通信回数毎に組にして時刻
情報テーブル232に格納する。 【0030】上記通信動作を複数回実行した後、第1の
プログラムは、時刻情報テーブル232に格納されてい
る時刻情報の組を参照して、サーバ時刻情報の受信時の
時刻情報と、時刻取得命令の送信時の時刻情報との差
(図3の表記ではctime2−ctime1)を組毎
に算出し、このうち最も小さい値をサーバ1−1及びク
ライアント2−1間における伝送時間(以下、仮の伝送
時間)とする。最も小さい値を仮の伝送時間としたの
は、サーバ1−1におけるサーバ時刻情報の取得から送
信に至るまでの時間のロス及び通信経路に影響する時間
のロスを最も受けていないと想定でき、真の伝送時間に
最も近似しているからである。以下、仮の伝送時間が算
出された時刻情報の組を、「同期対象の組」と称する。 【0031】仮の伝送時間は往復通信における所要時間
であるため、仮の伝送時間を2で割った値(図3の表記
では、(ctime2−ctime1)/2)が、クラ
イアント2−1からのコマンド伝送時間とすることがで
きる。これを用いて第1のプログラムは、同期対象の組
に属する時刻取得命令の送信時の時刻情報に、上記コマ
ンド伝送時間を加えた値(図3の表記では、ctime
1+(ctime2−ctime1)/2)を、クライ
アント2−1におけるサーバ時刻情報の取得時間(以
下、絶対時間)とする。 【0032】そして第1のプログラムは、同期対象の組
に属するサーバ時刻と絶対時間の差(図3の表記では、
stime−(ctime1+(ctime2−cti
me1)/2))を算出し、算出結果をサーバ2−1及
びクライアント1−1の時間差とする。第1のプログラ
ムは、算出された時間差を、時刻情報テーブル232の
第1のプログラムに対応する領域に時間差情報として格
納する。 【0033】以後、第1のプログラムは、算出した時間
差をクライアント2−1の時刻に加算することでクライ
アント2−1におけるサーバ1−1の時刻を取得するこ
とができる。例えばサーバ1−1との時間同期が必要な
通信処理を行う場合に、第1のプログラムが新たに取得
したクライアント2−1における時刻をctimeX、
算出した時間差をΔtとすると、クライアント2−1に
おけるサーバ1−1の時刻stimeはctimeX+
Δtで近似して求めることができる。以後第1のプログ
ラムは、算出されたサーバの時刻を用いてサーバ1−1
との通信処理を行う。 【0034】上述したクライアント2−1における第1
のプログラムの時刻同期処理は、クライアント2−1の
他のプログラムにおいても同様に行われ、各プログラム
は時刻同期処理対象であるサーバとの時間差を算出し、
クライアント2−1の時刻に基づいてサーバの時刻を求
めることができる。また複数のプログラムが同一のサー
バと時刻同期処理を行っている場合でも、各プログラム
はそれぞれの通信路を確立して通信処理を行っているた
め、通信データが競合することなく、正確に時刻同期処
理を行うことができる。また他のクライアント2−2〜
2−nについても、クライアント2−1と同一の構成を
有するものであるから、同一の効果を奏することは明ら
かである。 【0035】本発明のサーバ及びクライアントの時刻同
期方法は、有線又は無線のネットワークのいずれにおい
ても同一の効果を奏するものである。また、図1のシス
テムでは、クライアントの起動時に各プログラムにおけ
る時刻同期処理を行っているが、例えばバッチ処理を用
いて定期的に時刻同期処理対象のサーバとの時刻同期の
通信処理を行い、新たにサーバとの時間差を算出するこ
とで、定常的に高精度でサーバ時刻を取得することがで
きる。 【0036】上述したように、本発明の実施の形態のサ
ーバ及びクライアント間の時刻同期方法によれば、クラ
イアントで動作するプログラム毎に、対応するサーバの
サーバ時刻を取得してクライアントの時刻との時間差を
算出し、以後当該時間差をクライアントの時刻に加算し
てプログラムにおけるサーバ時刻を取得するようにした
ことで、複数のサーバ間との時刻同期を容易に行える効
果がある。 【0037】特にプログラム毎に対応するサーバとの時
刻同期処理を行い、サーバとの時間差を算出して記憶
し、クライアント時刻に当該時間差を加算してサーバ時
刻を求めており、クライアントの時刻を直接変更する必
要がないため、プログラム間での時刻同期の競合が発生
せず、複数のサーバとの時刻同期を容易に行うことがで
きる。 【0038】また、TCP/IPを用いて時刻同期処理
に伴う通信を行うことにより、不要なパケットの転送が
なくなるため、通信負荷を軽減できる効果がある。TC
P/IPは、通信路を確立した後にパケットの転送を行
っており、またデータの紛失、重複及び順序を関知して
転送処理を行うため、転送されるデータの信頼性が高い
特徴がある。このため不要なパケットの転送が行われな
くなり、通信負荷を軽減することができる。 【0039】また、本発明の時刻同期方法では、クライ
アントはサーバ時刻情報取得のための通信を複数回行
い、複数回の通信中、サーバ時刻情報の受信時の時刻と
時刻取得命令の送信時の時刻との差が最小値になるもの
を特定し、この値をサーバとの伝送時間とすることで、
サーバ時刻の取得に要する時間のロスを最小限にとど
め、クライアントにおける演算で正確な時間差を得るこ
とができ、高精度のサーバ時刻を取得できる効果があ
る。 【0040】 【発明の効果】本発明によれば、複数のサーバと、クラ
イアントがLAN又はWANを介して接続されるサーバ
及びクライアント間の時刻同期方法であって、クライア
ントは、複数のサーバに対して時刻取得命令を送信する
と共に送信時の時刻を記憶し、複数のサーバは、サーバ
における時刻を示すサーバ時刻情報を各々有し、クライ
アントから送信された時刻取得命令を受信すると、サー
バ時刻情報をクライアントに送信し、クライアントは、
サーバ時刻情報を受信し、サーバ毎にサーバ時刻情報及
びサーバ時刻情報を受信した時刻を記憶し、サーバ時刻
情報、時刻取得命令の送信時の時刻及びサーバ時刻情報
の受信時の時刻に基づいて、サーバとクライアントとの
時刻の時間差をサーバ毎に算出して記憶し、クライアン
トにおける時刻にサーバ毎の時間差を加え、時刻同期の
基になる各サーバの時刻を取得することにより、通信負
荷をかけずに、複数のサーバとの間で容易に時刻同期を
行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態に係るサーバ及びクライア
ント間の時刻同期方法を用いる時刻同期システムの構成
図である。 【図2】本発明の実施の形態に係る時刻同期方法で用い
る通信データのフォーマット図である。 【図3】本発明の実施の形態に係るサーバ及びクライア
ント間の時刻同期方法におけるフロー図である。 【符号の説明】 1…サーバ、 2…クライアント、 3…IPネットワ
ーク、 11…時刻取得部、 12…基準時計、 1
3,24…TCP/IPインタフェース、 21…CP
U、 22…時計、 23…メモリ、 231…プログ
ラム、 232…時刻情報テーブル

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数のサーバと、クライアントがLAN
    又はWANを介して接続されるサーバ及びクライアント
    間の時刻同期方法であって、 前記クライアントは、前記複数のサーバに対して時刻取
    得命令を送信すると共に送信時の時刻を記憶し、 前記複数のサーバは、サーバにおける時刻を示すサーバ
    時刻情報を各々有し、前記クライアントから送信された
    時刻取得命令を受信すると、サーバ時刻情報を前記クラ
    イアントに送信し、 前記クライアントは、前記サーバ時刻情報を受信し、サ
    ーバ毎に前記サーバ時刻情報及び前記サーバ時刻情報を
    受信した時刻を記憶し、前記サーバ時刻情報、前記時刻
    取得命令の送信時の時刻及び前記サーバ時刻情報の受信
    時の時刻に基づいて、サーバとクライアントとの時刻の
    時間差をサーバ毎に算出して記憶し、クライアントにお
    ける時刻にサーバ毎の時間差を加え、時刻同期の基にな
    る各サーバの時刻を取得することを特徴とするサーバ及
    びクライアント間の時刻同期方法。
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