学校考场双面NTP数字时钟之局域网络同步拓扑结构分析

深圳市立显光电有限公司---专业LED时钟厂家【立显光电】

 

      学校考场对时钟的要求很高，各种LED电子时钟参差不齐，为最大化提高时间精度及同步延时，选择合理的拜年结构是问题的关键。学校考试对时间的统一要求严格，比如重要的考试高考更是如此，校内期中/期末考试由学校教务处统一安排时间，所有考场同步开考、统一收卷，统一执行"开考15分钟后不准入场、考试半小时后才能交卷"的规则。时间标准直接影响到考试的公平、公正。现为大家推荐一款LED同步时钟，如图：

LED电子时钟功能描述

      1、局域网联网校时LED时钟支持网络协议：TCP, UDP, IPv4, ICMP, ARP, IGMP 和 PPPoE。

      2、LED时钟网络IEEE 802.3 10BASE-T和802.3u 100BASE-TX兼容。

      3、联网LED时钟通过连接NTP服务器获取时间，并将时间共享给其它子时钟。

      4、LED时钟掉电记忆，掉电数据保护长达30天。

      5、LED电子时钟断网走时精度高达5PPM。

      6、NTP局域网络电子时钟获取时间频率可调。

      7、LED时钟支持上位机软件监控与设置网络参数。

      局域网（Local Area Network,LAN)是分组广播网络。在自动授时同步LED电子时钟通信网络中，所有工作的LED时钟都连接到共享的传输介质上，任何站发出的数据包其他站都能接收。对共享信道的分配技术是网络时钟局域网的核心技术，而这一技术又与网络拓扑、传输介质和介质访问控制的方法有关。网络中LED时钟设备要实现互连同步时间，就需要以一定的结构方式进行连接，这种连接方式就叫“拓扑”。目前常见的网络拓扑结构主要有四大类：总线型拓扑、环型拓扑、星型拓扑、星型与总线型结合的混合型拓扑。

      1、LED时钟总线型拓扑：其特点为所有时钟节点都通过相应的硬件接口连接到一条公共传输介质上，都通过传输介质发送或接收数据，但同一时刻只允许一个节点发送数据。由于总线作为公共传输介质，因而就有可能出现同一时刻有两个或多个时钟节点利用总线发送数据，造成“冲突（collision）或传输失败。其图如下：

 

      2、网络授时时钟环形拓扑：其特点为所有时钟节点通过环型网络接口接入，因此为了确定环中每个节点在什么时候可以插入传输时间数据帧，同样要进行控制。环型拓扑的实现技术中也要解决介质访问控制方法问题。与总线型拓扑一样，局域网环型拓扑也一般采用某种分布式控制方法，环中每个时钟节点都要执行一定的发送与接收控制逻辑。其LED电子时钟组网联网同步图如下：

 

      3、LED时钟局域网授时星型拓扑：：其特点为作为一种局域网中应用最为普遍的结构，星期网络几乎是Ethernet（以太网）专用的拓扑结构，它是因为网络中的各个同步时钟节点设备通过一个网络集中设备（如集线器或交换机）连接在一起，各LED钟节点呈星形状分布而得名。这类网络目前最多的传输介质就是双绞线，如常用的五类线、超五类又绞线等，这样所联网出的LED时钟常采用NTP协议通讯时间，简称为NTP同步时钟。它的基本连接如下图：

 

总结：

选择什么样的网络拓扑结构主要根据网络内设备数量、距离、及采用的相应网关、路由器等，优先保证主要设备通讯链路的响应时间来作出判断。同时，选择组网拓扑需要综合网络规模、成本预算、可靠性要求、扩展性需求、应用场景等核心因素权衡，没有绝对最优，只有最匹配场景的方案。