中新创科网络时间同步方案

一、概述
       随着医院信息化系统的持续完善，电子计算机和通讯设备应用日益广泛，医院所属各部门提供对病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取及数据交换的能力，并满足所有授权用户的功能需求。而网络设备使用的时间都是由设备内部时钟来提供的，所以网络时常发生收集的数据时间混乱，尽管这种误差每天不大，但经过一段时间的累积就会出现很大的时间差，直接会导致，无法推断出业务具体发生时

二、客户需求

       医疗机构越来越需要为医院的内/外网系统、弱电系统提供标准的、的时间源；为医院的呼叫系统、办公自动化提供了标准的时间依据；为护士分诊，手术，麻醉等重要场所提供标准时间为医院的监控，消防联动、楼宇控制等系统提供统一时间；在门诊、急诊、护士站等重要场所，给医务人员及患者家属提供准确的时间参考；为各种医疗凭证提供统一的时间戳，作为纠纷证据等等。

       例如HIS（医院信息系统）系统、LIS（医院所属各部门提供病人诊疗信息系统提供统一的时间，而且可以与医院的诊疗设备连接，如CT、磁共振等，从而防止一些医疗差错。比如患者已经出院了，但是收费系统还在计时，可能会导致医疗纠纷；

       又例如在监控领域时钟同步系统的需求日益迫切，一个平安城市的监控点多到上万点，这些监控点采集到的视频信号必须有的时间才可能作为有效的数据用来分析，判断，或作为证据被法官日后采纳，时间这个的标准参考数据正在发展中的物联网时钟同步系统也越来越成为不可或缺的重要部分。  

三、中新创提供方案

       在全院部署2套时钟服务器DNTS-94-OGB及若干面DNZD-5323数字子钟，DNTS-94-OGB用于给网络内各系统提供标准时间源，中新创匹配的数码子钟DNZD-5323用于显示标准时间。

       同时配置集中监控管理监控软件，对所有来同步时间的网络设备及数字子钟进行监控，时间是否校正，误差有没有超限，有没有按时来同步时间等信息进行监控，如有异常状态通过日志服务器或邮箱发送告警信息，这样全院不仅有了同步而且精准的时间，还可以对整个网络内的时间状态进行监控。   

图 1

图 2

       中新创DNTS系列时间服务器采用的自主时钟保持算法，并通过特殊的多冗余硬件设计保障内部计时的正确性、单调性，且不受外部时间源（如卫星）错误的影响。独特的多种闰秒处理机制，可根据不同系统的设计特点，提供合适的闰秒处理方案，保障系统整体平稳度过闰秒事件，无需改动原有统。

       中新创DNTS列时间服务器采用的x86_64服务器平台，搭载intel新一代高性能CPU，配合针对高并发场景优化过的服务器端软件，可以为客户提供的授时负载容量，解决超大规模网络内时间同步的难题。更有多网卡流量聚合、多端口万兆接口等技术可供选择。

       设备配备1+1热冗余电源，当一个电源模块损坏后，备用电源模块无缝切换，并通过自动报警功能告知运维人员，运维人员可在设备不断电、不中断业务的情况下对电源模块进行替换，保障系统不间断运行。

       设备可同时接收GPS、北斗、GLONASS等多种卫星系统的信号，当其中一种信号丢失时，可自动切换到其他卫星系统上，保障卫星信号不间断。若由于不可抗原因丢失所有卫星信号，设备将自动切换到内部高精度时间源上，保障对外授时不受影响。设备还可选择配置双卫星接收机双天线，增加一份安全保障。另外，对于不适合部署固定天线的场合，我们提供高稳定性的铷原子钟模块，无需实时与卫星校对时间即可保障时间的准确。

       设备配备4个千兆物理网口，既可同时为多个隔离的网段提供服务，也可在任意网口间设置绑定热冗余功能，实现单机多网口热备份功能，一块网卡损坏不影响业务运行。同时设备支持多机热冗余功能，通过虚拟IP和心跳检测技术实现多机业务无缝热切换。 

3.1中新创方案设计优势

1.冗余性能强，多重备份，确保安全

       时间源冗余：时间源的精准程度，是时钟同步系统的核心，在该升级方案中时间源的获取方式上，做了很好的冗余。优先从北斗卫星上获取时间，当从北斗卫星上不能获取到标准时间，会自动从GPS卫星获取，如果2个卫星都没有标准时间提供，会通过内部的铷原子钟来提供时间，守时精度可以达到1E-12。也就是说不管在什么情况下，系统的时间源都会是非常的。

       电源冗余：NTP服务器为双电源冗余并配置了外置锂电池，也就是说，机房突然停电，或某路电源有问题，都不会影响NTP服务器的正常运行。

       网口冗余：本升级方案提供了多路物理隔离的以太网口，每个网口用来支持项目不通的网络，且一个网口的故障不会影响其他网口的工作。用来做网口冗余。

2.日常运营，维护便捷

       现场：在机房，通过观察液晶面板、指示灯、就可以清楚的了解到，可以清楚了解设备工作状态，卫星状态，是搜索还是跟踪还是已经锁定，是卫星在提供时间还是内部铷钟在提供时间，有没有对外在提供时间，哪里有问题，NTP服务是否正常、网口是不是有输出等。

       远程：如果您在远程可以通过Web页面，telnt方式了解到设备的工作状态（现场可以了解到的远程都可以）。

3.安全可靠

1-Network Time Protocol（NTP）是用来使计算机时间同步化的一种协议，它可以使计算机对其服务器或时钟源（如石英钟，GPS等等）做同步化，可以提供高精准度的时间校正（LAN上与标准间差小于1毫秒，WAN上几十毫秒），且可由加密确认的方式来防止恶毒的协议攻击。

2-Message Digest Algorithm MD5加密为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数，用以提供消息的完整性保护

3.2 较之传统老设计方案的优势

       解决相同的问题，需要采购，运行，维护硬件设备更少，极大的降低成本。

       传统的解决方案，时间服务器的功能需要3种设备来满足1、母钟2、扩展箱 3、NTP服务器，有的情况还会再多一个接收单元，而现在接收单元只是一个蘑菇头。新布线方便，施工量小，可以用现有的以太网，减少施工成本和时间成本。

       传统的解决方案都都是通过RS422或CAN总线来通信，由于串口通信的局限性需要重新部署用于时钟系统来同步的网络，工程量大且通信线路不可以有效利用，而中新创解决方案直接利用客户现有的以太网络，接近连接即可。

       中新创解决方案全部采用国际标准的校时协议NTP，不仅精度高，且在各厂家设备的兼容性上做的很好，因为都是按国际标准来做。而传统的方案，都是通过各厂家的私有串口协议校时，兼容性会差很多，时常受制于人。

       中新创设计方案在监控，管理，维护，使用，安装调试也灵活方便的多。

型号：DNTS-9 系列