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1、武汉理工大学计算机网络课程论文题目 基于 C/S 的时间同步服务器的实现作者学院专业学号指导教师 李方敏二一六年四月十一日武 汉 理 工 大 学 信 息 工 程 学 院 课 程 论 文 诚 信 声 明本人声明：所呈交的课程论文，是本人在指导老师的指导下，独立开展工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本课程论文不含任何其他个人或集体已经发表或创作过的作品成果。对本文工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本 科 课 程 论 文 作 者 签 名 ：二 一 六 年 四 月 十 一 日摘 要计 算 机 网 络 ，
2、是 指 将 地 理 位 置 不 同 的 具 有 独 立 功 能 的 多 台 计 算 机 及 其 外 部 设 备 ，通 过 通 信 线 路 连 接 起 来 ， 在 网 络 操 作 系 统 ， 网 络 管 理 软 件 及 网 络 通 信 协 议 的 管 理 和协 调 下 ， 实 现 资 源 共 享 和 信 息 传 递 的 计 算 机 系 统 。本 次 计 算 机 网 络 的 论 文 题 目 为 基 于 C/S的 时 间 同 步 服 务 器 的 实 现 。 时 间 服 务 器 是 在 局 域 网 中 作 为 发 布 统 一 时 间 的 服 务 器 ， 它利 用 电 脑 网 络 把 时 间 信 息 传
3、 递 给 用 户 。 参 照 现 有 的 时 间 服 务 器 的 原 理 以 及 效 果 实 现一 个 时 间 服 务 器 的 服 务 端 和 客 户 端 。 服 务 器 端 开 放 指 定 的 端 口 发 布 时 间 到 网 络 中 ，其 他 客 户 端 从 网 络 中 获 取 该 时 间 并 将 本 地 时 间 与 之 同 步 。本 次 设 计 以 Visual Studio 2010为 开 发 平 台 ， 从 选 题 背 景 ， 方 案 论 证 ， 过 程 论 述 ， 结 果 分 析 和 结 论 总 结 五 方 面 来论 述 本 次 设 计 的 观 点 的 过 程 。关 键 词 ： 时
4、间 同 步 ； 客 户 端 ； 服 务 端 ； TCP/IP目录一选题背景 .11.1 问题提出 .11.2 软件使用 .11.3 预期目标 .2二方案论证 .2三过程论述 .33.1 相关原理 .33.2 设计过程 .43.3 算法流程图 .5四结果分析 .6五结论总结 .7参考文献 .9附录一：程序源代码 .10致谢 .14课程论文成绩评定表 .15计算机网络论文 基于 C/S 的时间同步服务器的实现1一选题背景1.1 问题提出对于一个由计算机组成的系统中，其中各个节点计算机都有自己的额系统时间，计算机网络控制系统中各子系统时间段额一致性，是网络控制系统中的核心问题之一，它的准确性对网络控
5、制系统的实时性和准确性有重大影响。但是由于在运行中受到设计缺陷、环境温度变化、电磁干扰、负载等多种因素的影响，计算机的时钟大多是不精确的，随着时间的推移，这种误差逐渐累积，时间的偏差将越来越大。在一些重要的应用中(如实时数据采集、监控、工业控制网络以及电信等)，时间的准确性要求更为严格和苛刻，因此时间同步变得尤为重要，并且，实现一个精确地系统时间变得更加重要。时间同步的实现方法，常见的有硬件和软件的方法：硬件同步是通过各仿真节点都连入专用的时钟信号线来完成的，它的精度相对来说比较高，但成本也高，操作相对比较复杂；软件同步方法，是完全利用软件来完成分布式系统中各时钟的同步。对于软件同步的方法，目
6、前常用的时间协议有 NTP 协议、SNTP 协议以及 PTP 协议等。对于这些时间同步协议的一般实现方法是通过计算机网络等方式通讯实现的，但是由于计算机网络的一些潜在的威胁，如偶然或恶意的原因遭到破环、更改、泄露，是网络系统不能连续可靠性的正常运行，从而导致时间同步系统不能正常的运转。由于资源和时间有限，本次基于 C/S 的时间同步服务器的实现先采用软件的方法来实现。1.2 软件使用基于 C/S 的时间同步服务器的实现，运用 Visual Studio 2010 来实现。Visual Studio 2010 是微软公司推出的开发环境，是目前最流行的 Windows 平台应用程序开发环境。Vis
7、ual Studio 2010 的 C+编译器现在支持 lambda 表达式、右值引用（rvaluereferences） 、编译时断言（compile- timeassertions） 、表达式类型发现（expressiontypediscovery）和 C+0X 标准的自动类型deduction。Visual Studio 2010 的 C+编译器有一种模式可以向后兼容Visual Studio 2008 的工具和类库。这会给开发者的个人升级提供很大的方便，即使团队中有其他人还不想切换到 Visual Studio 2010。在 Visual Studio 的任何版本中都可以创建和使用文本
8、模板，无需任何其他组件。在引入了预处理文本模板的 Visual Studio 2010 中，从应用程序生成任何类型的文本文件已变得更加容易。还通过与生成系统的更好集成，改进了对代码集成的支持，从而使生成的源代码始终会在对源模型进行任何更改后保持更新。Visual 计算机网络论文 基于 C/S 的时间同步服务器的实现2Studio 2010 是一个功能强大的可视化软件开发工具。 Visual Studio 2010 对网络编程有 socket 支持，WinInet 支持，MAPI 和 ISAPI 支持等。其中，Windows Sockets API 是 TCP/IP 网络环境里，也是 Inter
9、net 上进行开发最为通用的 API。在 TCP/IP 网络通信环境下，Socket 数据传输是一种特殊的 I/O，它也相当于一种文件描述符，具有一个类似于打开文件的函数调用 Socket()。Socket 是面向客户/服务器模型而设计的，针对客户和服务器程序提供不同的Socket 系统调用。客户随机申请一个 Socket（相当于一个想打电话的人可以在任何一台入网电话上拨号呼叫） ，系统为之分配一个 Socket 号；服务器拥有全局公认的 Socket，任何客户都可以向它发出连接请求和信息请求（相当于一个被呼叫的电话拥有一个呼叫方知道的电话号码） 。Socket 利用客户/服务器模式巧妙地解决
10、了进程之间建立通信连接的问题。服务器 Socket 半相关为全局所公认非常重要。读者不妨考虑一下，两个完全随机的用户进程之间如何建立通信？假如通信双方没有任何一方的 Socket 固定，就好比打电话的双方彼此不知道对方的电话号码，要通话是不可能的。1.3 预期目标本次设计以 Visual Studio 2010 为开发平台，基于 C/S 的时间同步服务器的实现。时间服务器是在局域网中作为发布统一时间的服务器，它利用电脑网络把时间信息传递给用户。参照现有的时间服务器的原理以及效果实现一个时间服务器的服务端和客户端。服务器端开放指定的端口发布时间到网络中，其他客户端从网络中获取该时间并将本地时间与之同步。给出相关的原理、设计思想和设计过程；画出时间同步服务器端与客户端的算法流程图；
