NTP可靠性原理——NTP算法初解

  NTP協(xié)議為了提高授時(shí)的精度，在選擇時(shí)鐘源，選擇時(shí)鐘源數(shù)據(jù)，以及在使用這些數(shù)據(jù)得到精確時(shí)間的過程中應(yīng)用了幾種算法。

  首先是選擇算法，選擇算法包括三部分，首先是選擇時(shí)鐘源，NTP只對活性時(shí)間源進(jìn)行檢測（活性源執(zhí)行ntpq –p命令時(shí)reach不為0），如NTP時(shí)鐘源和客戶偏差超過1000秒，算法會將時(shí)間源識別為不可信時(shí)間源。其次是選擇數(shù)據(jù)，就是時(shí)鐘濾波，定義了對單個(gè)時(shí)鐘采樣的滑動窗口是8個(gè)，圖一說明了濾波的原因，延時(shí)過大的時(shí)候也會導(dǎo)致時(shí)間誤差加大，    二說明了濾波前后的區(qū)別，采樣數(shù)據(jù)被處理后，波形平滑很多，由于延時(shí)導(dǎo)致的高誤差的數(shù)據(jù)被過濾了。

濾波算法說明來自NTP協(xié)議發(fā)明人mills教授官網(wǎng)消息：

https://www.eecis.udel.edu/~mills/ntp/html/filter.html

或者，是在濾波后的數(shù)據(jù)中對多個(gè)源再一次進(jìn)行選擇

  這一次的判斷標(biāo)準(zhǔn)是每個(gè)時(shí)間源的殘存的數(shù)據(jù)都有個(gè)別分布范圍，分布范圍重疊較大的區(qū)域被認(rèn)為是時(shí)間真值可能存在的區(qū)域，沒有和其他源重疊的將被剔除，如圖三中時(shí)間源D。兩個(gè)時(shí)間服務(wù)器可能造成失鎖也是因?yàn)閿?shù)據(jù)沒有重疊區(qū)域，導(dǎo)致算法失真，算不出不來結(jié)果。這個(gè)在NTPQ查看時(shí)被剔除的會顯示“-”。

選擇算法說明來自：https://www.eecis.udel.edu/~mills/ntp/html/select.html 的官網(wǎng)說明。

第二是聚類（群集）算法，是把選擇后幸存的時(shí)間源的數(shù)據(jù)拿來處理，找到分布最密集的區(qū)域，不斷迭代消減，選擇出最可能的真值區(qū)間。

聚合算法

  聚合算法來自：https://www.eecis.udel.edu/~mills/ntp/html/cluster.html  的詳細(xì)說明。

  第三是組合算法，它是處理聚類算法剩下的數(shù)據(jù)的過程，會給每個(gè)時(shí)間源一個(gè)權(quán)重，每個(gè)時(shí)間源的權(quán)重取決于網(wǎng)絡(luò)延時(shí)和根誤差。這時(shí)體現(xiàn)在NTPQ中的狀態(tài)是主用時(shí)間服務(wù)器是“*”，輔助的時(shí)間服務(wù)器是“+”。這樣出來的誤差值并不等同于任何一個(gè)時(shí)間服務(wù)器的誤差值，在有多個(gè)時(shí)間服務(wù)器的情況下會更精確。