Dokładna synchronizacja czasu w sieci
Wszystkie urządzenia PC i urządzenia sieciowe używają zegarów w celu utrzymania wewnętrznego czasu systemu. Te zegary, zwane chipami zegara czasu rzeczywistego (RTC), dostarczają informacji o czasie i datach. Żetony są zasilane bateryjnie, dzięki czemu nawet podczas przerw w dostawie energii mogą utrzymać czas. Komputery osobiste nie są jednak tak zaprojektowane, aby były doskonałymi zegarami, a ich konstrukcja została zoptymalizowana pod kątem produkcji masowej i taniej, a nie utrzymując dokładny czas.
Te wewnętrzne zegary są podatne na dryfowanie, aczkolwiek w wielu zastosowaniach może to być dość odpowiednie, często maszyny muszą pracować razem w sieci, a jeśli komputery dryfują w różnym tempie, komputery przestaną być synchronizowane ze sobą, a problemy mogą się pojawić Szczególnie w przypadku transakcji wrażliwych na czas.
Serwer czasu używa protokołu NTP (Network Time Protocol), który został opracowany przez 20 lata temu. Wykorzystuje algorytm (algorytm Marzullo), aby zsynchronizować czas w sieci. NTP (wersja 4) może utrzymywać czas przez publiczny Internet w ciągu milisekund 10 (1 / 100th sekundy) i może działać jeszcze lepiej w sieciach LAN z dokładnością do 200 mikrosekund (1 / 5000th sekundy) w idealnych warunkach.
NTP używa pojedynczego odniesienia czasu i synchronizuje wszystkie maszyny w sieci do tego czasu. Czas ten może być względny (zegar wewnętrzny komputera lub czas na zegarek na rękę) lub bezwzględny, na przykład zegar zegara atomowego (czas uniwersalny), taki jak zegar atomowy, który jest tak dokładny, jak jest to możliwe z punktu widzenia ludzkiego.
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 globalnego systemu pozycjonowania (GPS) lub specjalistycznej sieci transmisji radiowej.
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.
typowym Serwer czasu GPS może dostarczyć informacji o taktowaniu do kilku nanosekund UTC tak długo, jak jest antena położony z dobrym widokiem nieba.
Istnieje również wiele krajowych transmisji czasu i częstotliwości, które mogą być używane do synchronizacji serwera NTP. W Wielkiej Brytanii sygnał (zwany MSF) jest nadawany przez National.
Laboratorium Fizyki w Kumbrii, które służy jako krajowy czas referencyjny Zjednoczonego Królestwa, istnieją również podobne systemy w Colorado, USA (WWVB) i we Frankfurcie, Niemcy (DCF-77). Te sygnały zapewniają czas UTC z dokładnością do 100 mikrosekund, jednak sygnał radiowy ma ograniczony zakres i jest podatny na zakłócenia.
Wszystkie wersje systemu Microsoft Windows od 2000 zawierają usługę czasu systemu Windows (w32time.exe), która umożliwia synchronizację zegara komputera z serwerem NTP.
