Protokół NTP (Network Time Protocol) jest jednym z najstarszych protokołów Internetu, które są nadal wykorzystywane. Wynaleziony przez dr Davida Millsa z University of Delaware, był używany od 1985. NTP to protokół przeznaczony do synchronizacji zegarów na komputerach i sieciach w Internecie lub w sieciach lokalnych (LAN).

NTP (wersja 4) może utrzymywać czasu przez Internet publicznego w ciągu milisekund 10 (1 / 100th sekundy) i może wykonywać jeszcze lepiej nad sieciami LAN z dokładnością 200 mikrosekund (1 / 5000th sekundy) w idealnych warunkach.

NTP działa w ramach pakietu TCP / IP i opiera się na UDP, mniej skomplikowana forma NTP istnieje nazywa Simple Network Time Protocol (SNTP), która nie wymaga przechowywania informacji o poprzednich komunikatach, potrzebnych NTP. Jest on stosowany w niektórych urządzeniach i aplikacjach gdzie wymagana jest wysoka dokładność synchronizacji nie jest tak ważne.

Synchronizacja czasu z NTP jest stosunkowo prosta, synchronizuje czas w odniesieniu do niezawodnego źródła zegara. To źródło może być względne (zegar wewnętrzny komputera lub czas na zegarze nadgarstka) lub bezwzględne (A UTC - Universal Coordinated Time - źródło zegara tak dokładne, jak to tylko możliwe).

Zegary atomowe są najbardziej bezwzględnych czas utrzymywania urządzenia. Działają one na zasadzie, że atom cezu 133 miał ustaloną liczbę cykli promieniowania co drugi (9,192,631,770). Okazało się więc dokładne Międzynarodowy System (SI) jest obecnie definiowane jako drugi okres 9,192,631,770 cykli promieniowania atomu cezu 133.

Jednak zegary atomowe są bardzo drogie i na ogół można znaleźć tylko w dużych laboratoriach fizyki. Jednak NTP może synchronizować sieci do zegara atomowego używając zarówno Global Positioning System (GPS) lub specjalistycznej transmisję radiową.

Najpowszechniej stosowany jest system GPS, który składa się z kilku satelitów dostarczających dokładnych informacji niezbędnych do pozycjonowania i lokalizacji. Każdy z satelitów GPS może to zrobić tylko poprzez wykorzystanie zegar atomowy, który z kolei może być może być używany jako odniesienie rozrządu.

Typowy odbiornik GPS może dostarczyć informacji o taktowaniu do kilku nanosekund UTC tak długo, jak jest antena położony z dobrym widokiem nieba.

Istnieje również szereg krajowych transmisji radiowych w czasie i częstotliwościach, które można wykorzystać do synchronizacji serwera NTP. W Wielkiej Brytanii sygnał (zwany MSF) jest nadawany przez National Physics Laboratory w Cumbrii, który służy jako krajowe odniesienie czasowe w Wielkiej Brytanii, istnieją również podobne systemy w Kolorado, USA (WWVB) i we Frankfurcie w Niemczech (DCF-77). Sygnały te zapewniają czas UTC z dokładnością do mikrosekund 100, jednak sygnał radiowy ma skończony zakres i jest podatny na zakłócenia.

Odległość od zegara odniesienia jest znany jako poziomie naskórka i mające na celu zapobieganie cykli w NTP. Warstwa 0, są takie urządzenia jak atomowych zegarach przyłączonych bezpośrednio do komputera. Stratum 1, komputery są podłączone do urządzeń 0 stratum, natomiast warstwa 2 są komputery, które wysyłają żądania do serwera NTP stratum 1. NTP może obsługiwać do 256 warstw.

Wszystkie wersje systemu Microsoft Windows od 2000 zawierają usługę czasu systemu Windows (w32time.exe), która ma możliwość synchronizacji zegara komputera z serwerem NTP (lub serwerem SNTP - uproszczoną wersją NTP) Wiele systemów operacyjnych opartych na LINUX i UNIX wersja NTP, ale kod źródłowy można pobrać bezpłatnie (aktualna wersja 4.2.4) na stronie internetowej NTP (ntp.org).

Zdecydowanie zaleca się, aby firma Microsoft i inne firmy korzystały z zewnętrznych źródeł czasowych, a nie internetowych, ponieważ nie można ich uwierzytelnić. Dostępne są specjalistyczne serwery czasu NTP, które mogą synchronizować czas w sieci przy użyciu MSF (lub odpowiednika) lub sygnału GPS.

Ten post został napisany przez Richard N Williams

Richard N Williams jest autorem techniczny i specjalista w branży Server i synchronizacji czasu NTP. Richard N Williams na Google+