Введение в протокол сетевого времени (NTP)

Протокол сетевого времени (NTP) является одним из старейших протоколов Интернета, которые все еще используются сегодня. Разработанный доктором Дэвидом Миллсом из Университета штата Делавэр, он постоянно пользуется и постоянно обновляется с 1985. NTP - это протокол, предназначенный для синхронизации часов на компьютерах и сетях через Интернет или локальные сети (ЛВС).

NTP использует алгоритм (алгоритм Марзулло) для синхронизации времени в сети с использованием временных шкал, таких как UTC (Coordinated Universal Time или Temps Universel Coordonné), и может поддерживать такие функции, как секунды прыжка, - чтобы компенсировать замедление вращения Земли.

NTP (последняя версия 4) может поддерживать время в общедоступном Интернете с точностью до 10 миллисекунд (1 / 100th секунды) и может работать даже лучше по локальной сети с точностью до микросекунд 200 (1 / 5000th секунды) в идеальных условиях ,

Серверы времени NTP работают в наборе TCP / IP и полагаются на UDP (User Datagram Protocol). Менее сложная форма NTP, называемая Simple Network Time Protocol (SNTP), которая не требует хранения информации о предыдущих сообщениях, необходимой NTP, используется в некоторых устройствах и приложениях, где высокая точность синхронизации не так важна и также включается как стандарт в программном обеспечении Windows (хотя в более поздних версиях Microsoft Windows установлен полный NTP, а исходный код является бесплатным и легко доступен в Интернете).

Синхронизация времени с NTP относительно проста, она синхронизирует время со ссылкой на надежный источник синхронизации. Этот источник может быть относительным (внутренние часы компьютера или время на наручных часах) или абсолютным (источник часов UTC, подобно атомным часам, который является точным, насколько это гуманно).

Атомные часы - это самые абсолютные устройства для учета времени. Они работают по принципу, что атом, цезий-133, имеет точное количество циклов излучения каждую секунду (9,192,631,770). Это оказалось настолько точным, что Международная система единиц (СИ) теперь определила вторую как продолжительность циклов 9,192,631,770 излучения атома цезия-133.

Однако атомные часы чрезвычайно дороги и обычно можно найти только в крупномасштабных лабораториях физики. Однако NTP может синхронизировать сети с атомными часами, используя либо сеть глобальной системы определения местоположения (GPS), либо специальную радиопередачу.

Наиболее широко используется система GPS, которая состоит из нескольких спутников, обеспечивающих точную информацию о местоположении и местоположении. Каждый спутник GPS может делать это только за счет использования атомных часов, которые, в свою очередь, могут быть использованы в качестве ссылки на синхронизацию.

Типичный приемник GPS может предоставлять информацию о синхронизации в течение нескольких наносекунд UTC, пока имеется антенна, расположенная с хорошим видом на небо.

Существует также ряд национальных частотных и радиочастотных передач, которые могут использоваться для синхронизации сервера NTP. В Великобритании сигнал (так называемый MSF) транслируется Национальной Лабораторией Физики в Камбрии, которая служит в качестве национальной ссылки времени Соединенного Королевства, есть также аналогичные системы в Колорадо, США (WWVB) и во Франкфурте, Германия (DCF-77). Эти сигналы обеспечивают время UTC до точности микросекунд 100, однако радиосигнал имеет конечный диапазон и уязвим к помехам.

Расстояние от опорных часов известно как уровни страты, и они существуют для предотвращения циклов в NTP и подтверждения точности. Stratum 0 - это устройства, такие как атомные часы, подключенные непосредственно к компьютеру. Stratum 1 - это компьютеры, подключенные к устройствам 0 уровня (например, через приемник GPS), а Stratum 2 - это компьютеры, отправляющие запросы NTP на серверы Stratum 1. NTP может поддерживать до 256-слоев.

Все версии Microsoft Windows с 2000 включают службу времени Windows (w32time.exe), которая имеет возможность синхронизировать часы компьютера с сервером NTP. Следует отметить, что Microsoft рекомендует использовать внешние ссылки времени, а не интернет-ресурсы, поскольку они не могут быть аутентифицированы. Доступны специализированные серверы NTP, которые могут синхронизировать время в сетях, используя либо MSF (или эквивалент), либо сигнал GPS.

Это сообщение было написано

Ричард Уильямс N

Ричард Уильямс N технический писатель и специалист в сервера и Синхронизация времени NTP промышленности. Ричард Уильямс N в Google+