中新創科網絡時間同步方案

一、概述
       隨著醫院信息化系統的持續完善，電子計算機和通訊設備應用日益廣泛，醫院所屬各部門提供對病人診療信息和行政管理信息的收集、存儲、處理、提取及數據交換的能力，并滿足所有授權用戶的功能需求。而網絡設備使用的時間都是由設備內部時鐘來提供的，所以網絡時常發生收集的數據時間混亂，盡管這種誤差每天不大，但經過一段時間的累積就會出現很大的時間差，直接會導致，無法推斷出業務具體發生時

二、客戶需求

       醫療機構越來越需要為醫院的內/外網系統、弱電系統提供標準的、的時間源；為醫院的呼叫系統、辦公自動化提供了標準的時間依據；為護士分診，手術，麻醉等重要場所提供標準時間為醫院的監控，消防聯動、樓宇控制等系統提供統一時間；在門診、急診、護士站等重要場所，給醫務人員及患者家屬提供準確的時間參考；為各種醫療憑證提供統一的時間戳，作為糾紛證據等等。

       例如HIS（醫院信息系統）系統、LIS（醫院所屬各部門提供病人診療信息系統提供統一的時間，而且可以與醫院的診療設備連接，如CT、磁共振等，從而防止一些醫療差錯。比如患者已經出院了，但是收費系統還在計時，可能會導致醫療糾紛；

       又例如在監控領域時鐘同步系統的需求日益迫切，一個平安城市的監控點多到上萬點，這些監控點采集到的視頻信號必須有的時間才可能作為有效的數據用來分析，判斷，或作為證據被法官日后采納，時間這個的標準參考數據正在發展中的物聯網時鐘同步系統也越來越成為不可或缺的重要部分。  

三、中新創提供方案

       在全院部署2套時鐘服務器DNTS-94-OGB及若干面DNZD-5323數字子鐘，DNTS-94-OGB用于給網絡內各系統提供標準時間源，中新創匹配的數碼子鐘DNZD-5323用于顯示標準時間。

       同時配置集中監控管理監控軟件，對所有來同步時間的網絡設備及數字子鐘進行監控，時間是否校正，誤差有沒有超限，有沒有按時來同步時間等信息進行監控，如有異常狀態通過日志服務器或郵箱發送告警信息，這樣全院不僅有了同步而且精準的時間，還可以對整個網絡內的時間狀態進行監控。   

圖 1

圖 2

       中新創DNTS系列時間服務器采用的自主時鐘保持算法，并通過特殊的多冗余硬件設計保障內部計時的正確性、單調性，且不受外部時間源（如衛星）錯誤的影響。獨特的多種閏秒處理機制，可根據不同系統的設計特點，提供合適的閏秒處理方案，保障系統整體平穩度過閏秒事件，無需改動原有統。

       中新創DNTS列時間服務器采用的x86_64服務器平臺，搭載intel新一代高性能CPU，配合針對高并發場景優化過的服務器端軟件，可以為客戶提供的授時負載容量，解決超大規模網絡內時間同步的難題。更有多網卡流量聚合、多端口萬兆接口等技術可供選擇。

       設備配備1+1熱冗余電源，當一個電源模塊損壞后，備用電源模塊無縫切換，并通過自動報警功能告知運維人員，運維人員可在設備不斷電、不中斷業務的情況下對電源模塊進行替換，保障系統不間斷運行。

       設備可同時接收GPS、北斗、GLONASS等多種衛星系統的信號，當其中一種信號丟失時，可自動切換到其他衛星系統上，保障衛星信號不間斷。若由于不可抗原因丟失所有衛星信號，設備將自動切換到內部高精度時間源上，保障對外授時不受影響。設備還可選擇配置雙衛星接收機雙天線，增加一份安全保障。另外，對于不適合部署固定天線的場合，我們提供高穩定性的銣原子鐘模塊，無需實時與衛星校對時間即可保障時間的準確。

       設備配備4個千兆物理網口，既可同時為多個隔離的網段提供服務，也可在任意網口間設置綁定熱冗余功能，實現單機多網口熱備份功能，一塊網卡損壞不影響業務運行。同時設備支持多機熱冗余功能，通過虛擬IP和心跳檢測技術實現多機業務無縫熱切換。 

3.1中新創方案設計優勢

1.冗余性能強，多重備份，確保安全

       時間源冗余：時間源的精準程度，是時鐘同步系統的核心，在該升級方案中時間源的獲取方式上，做了很好的冗余。優先從北斗衛星上獲取時間，當從北斗衛星上不能獲取到標準時間，會自動從GPS衛星獲取，如果2個衛星都沒有標準時間提供，會通過內部的銣原子鐘來提供時間，守時精度可以達到1E-12。也就是說不管在什么情況下，系統的時間源都會是非常的。

       電源冗余：NTP服務器為雙電源冗余并配置了外置鋰電池，也就是說，機房突然停電，或某路電源有問題，都不會影響NTP服務器的正常運行。

       網口冗余：本升級方案提供了多路物理隔離的以太網口，每個網口用來支持項目不通的網絡，且一個網口的故障不會影響其他網口的工作。用來做網口冗余。

2.日常運營，維護便捷

       現場：在機房，通過觀察液晶面板、指示燈、就可以清楚的了解到，可以清楚了解設備工作狀態，衛星狀態，是搜索還是跟蹤還是已經鎖定，是衛星在提供時間還是內部銣鐘在提供時間，有沒有對外在提供時間，哪里有問題，NTP服務是否正常、網口是不是有輸出等。

       遠程：如果您在遠程可以通過Web頁面，telnt方式了解到設備的工作狀態（現場可以了解到的遠程都可以）。

3.安全可靠

1-Network Time Protocol（NTP）是用來使計算機時間同步化的一種協議，它可以使計算機對其服務器或時鐘源（如石英鐘，GPS等等）做同步化，可以提供高精準度的時間校正（LAN上與標準間差小于1毫秒，WAN上幾十毫秒），且可由加密確認的方式來防止惡毒的協議攻擊。

2-Message Digest Algorithm MD5加密為計算機安全領域廣泛使用的一種散列函數，用以提供消息的完整性保護

3.2 較之傳統老設計方案的優勢

       解決相同的問題，需要采購，運行，維護硬件設備更少，極大的降低成本。

       傳統的解決方案，時間服務器的功能需要3種設備來滿足1、母鐘2、擴展箱 3、NTP服務器，有的情況還會再多一個接收單元，而現在接收單元只是一個蘑菇頭。新布線方便，施工量小，可以用現有的以太網，減少施工成本和時間成本。

       傳統的解決方案都都是通過RS422或CAN總線來通信，由于串口通信的局限性需要重新部署用于時鐘系統來同步的網絡，工程量大且通信線路不可以有效利用，而中新創解決方案直接利用客戶現有的以太網絡，接近連接即可。

       中新創解決方案全部采用國際標準的校時協議NTP，不僅精度高，且在各廠家設備的兼容性上做的很好，因為都是按國際標準來做。而傳統的方案，都是通過各廠家的私有串口協議校時，兼容性會差很多，時常受制于人。

       中新創設計方案在監控，管理，維護，使用，安裝調試也靈活方便的多。

型號：DNTS-9 系列