Alle pc's en netwerkapparaten gebruiken klokken om een ​​interne systeemtijd te behouden. Deze klokken, Real Time Clock-chips (RTC) genaamd, bieden informatie over tijd en datum. Ze zijn voorzien van batterijen zodat ze zelfs tijdens stroomuitval de tijd kunnen behouden. Personal computers zijn echter niet ontworpen om perfecte klokken te zijn - hun ontwerp is geoptimaliseerd voor massaproductie en lage kosten in plaats van een nauwkeurige tijd te behouden.

Deze interne klokken zijn gevoelig voor drift en hoewel dit voor veel toepassingen redelijk geschikt is voor sommige toepassingen, maar machines op een netwerk dat afwijkt van elkaar, niet synchroon lopen met elkaar en problemen kunnen optreden, met name met tijdsgevoelige transacties.

NTP-servers (Network Time Protocol) gebruiken een enkele referentie voor het synchroniseren van alle computers in het netwerk met een tijdreferentie. Deze tijdreferentie kan relatief zijn (de interne klok van een computer of de tijd op een polshorloge misschien) of absoluut zoals een UTC-klok (Universal Coordinated Time) zoals een atoomklok die zo nauwkeurig is als menselijkerwijs mogelijk is.

Voor sommige toepassingen is een relatieve tijd bron voldoende is, maar in veel omgevingen, zoals luchtvaartmaatschappijen en de beurs is het essentieel voor tijd om absoluut zijn. Stel je voor het kopen van een vliegtuigstoel alleen te horen op de luchthaven dat het ticket twee keer werd verkocht, omdat het daarna werd gekocht op een computer die een langzamere klok had!

Atoomklokken zijn de meest absolute-tijd houden apparaten. Zij werken volgens het principe dat het atoom, cesium-133 heeft een exact aantal cycli straling per seconde (9,192,631,770). Gebleken is dat dit zo nauwkeurig de Internationale Systeem van Eenheden (SI) is nu gedefinieerd tweede de duur van 9,192,631,770 cycli straling van caesium 133 voorstelt en de ontwikkeling van UTC (Coordinated Universal Time) betekent nu computers over de workld kan gesynchroniseerd worden op dezelfde tijd.

Echter, atoomklokken zijn extreem duur en zijn over het algemeen alleen te vinden in grootschalige fysica laboratoria. NTP-servers kunnen netwerken echter synchroniseren met een atoomklok door gebruik te maken van het Global Positioning System (GPS) -netwerk of gespecialiseerde radiotransmissies (MTF in het Verenigd Koninkrijk). Opgemerkt moet worden dat Microsoft en anderen ten zeerste aanbevelen dat externe op basis van timing moet worden gebruikt in plaats van op basis van internet, omdat deze niet kunnen worden geverifieerd. Er zijn gespecialiseerde NTP-servers beschikbaar die de tijd op netwerken kunnen synchroniseren met behulp van het MSF (of equivalent) of GPS-tijdserversignaal.

GPS is een ideale tijd- en frequentiebron omdat het overal in de wereld zeer nauwkeurige tijd kan bieden met behulp van relatief goedkope componenten. Elke GPS-satelliet verzendt in twee frequenties L2 voor militair gebruik en L1 voor gebruik door burgers verzonden met 1575 MHz, goedkoop GPS-antennes en ontvangers zijn nu overal verkrijgbaar.

Het radiosignaal uitgezonden door de satelliet kan door ramen, maar kan worden geblokkeerd door het gebouw, de ideale locatie voor een GPS-antenne op een dak met een goed zicht op de lucht. Hoe meer satellieten kan ontvangen van de beter het signaal. Echter, het dak gemonteerde antennes gevoelig voor blikseminslag of andere spanning overspanningen zodat een onderdrukker het aanbevelen inline wordt geïnstalleerd op de GPS kabel.

De kabel tussen de GPS antenne en ontvanger is ook kritisch. De maximale afstand die een kabel kan draaien normaal slechts 20 30-meter, maar een hoge kwaliteit coaxkabel combinatie met een GPS versterker geplaatst in lijn met de versterking van de antenne boost kan toestaan ​​dan 100 meter kabel loopt.

Er zijn ook een aantal nationale tijd- en frequentie radio-uitzendingen die kunnen worden gebruikt om een ​​NTP-server te synchroniseren. In Groot-Brittannië wordt het signaal (genaamd MSF) uitgezonden door het National Physics Laboratory in Cumbria, dat dienst doet als de nationale tijdreferentie van het Verenigd Koninkrijk, er zijn ook soortgelijke systemen in Colorado, VS (WWVB) en in Frankfurt, Duitsland (DCF-77).

Een radio gebaseerde NTP-server bestaat gewoonlijk uit een rack tijdserver en een antenne, die bestaat uit een ferrietstaaf in een plastic omhulsel, waarbij de radio tijd en frequentie uitzending ontvangt. Het moet altijd horizontaal in een rechte hoek naar de transmissie voor optimale signaalsterkte gemonteerd. De gegevens worden verzonden in pulsen, 60 een seconde. Deze signalen verschaft UTC tijd met een nauwkeurigheid van 100 microseconden echter het radiosignaal een eindige reeks en gevoelig is voor storingen.

Zowel een GPS NTP-server als een MSF-tijdserver kunnen een betaalbare en efficiënte manier bieden om computernetwerken nauwkeurig te synchroniseren met NTP.

Dit bericht is geschreven door Richard N Williams

Richard N Williams is een technisch auteur en een specialist in de NTP-server en de tijd synchronisatie industrie. Richard N Williams op Google+