Hoe een NTP-server Works

Network Time Protocol (NTP) is een van de oudste protocollen van het internet dat nog steeds in gebruik is. Uitgevonden door dr. David Mills van de Universiteit van Delaware, wordt het sinds 1985 gebruikt. NTP is ontworpen om de klokken op computers en netwerken via internet of Local Area Networks (LAN's) te synchroniseren.

NTP (momenteel versie 4) is eigenlijk drie dingen in één; een softwareprogramma dat op de achtergrond van Windows of UNIX wordt uitgevoerd; een protocol dat tijdwaarden uitwisselt tussen servers en clients; en een reeks algoritmen die de tijdwaarden verwerken om de systeemklok vooruit te gaan of terug te trekken.

NTP gebruikt een algoritme (het algoritme van Marzullo) om de tijd op een netwerk te synchroniseren met behulp van een tijdreferentie. Hoewel netwerken kunnen worden gesynchroniseerd met interne klokken of op internet gebaseerde tijdreferenties, wordt ten zeerste aanbevolen door Microsoft en anderen dat een externe timingreferentie moet worden gebruikt om de authenticatie te garanderen. Een absolute timingreferentie moet UTC (Coordinated Universal Time of Temps Universel Coordonné) gebruiken die functies ondersteunt zoals schrikkelseconden - toegevoegd ter compensatie van de vertraging van de rotatie van de aarde.

NTP werkt binnen de TCP / IP-suite en vertrouwt op UDP, een minder complexe vorm van NTP bestaat genaamd Simple Network Time Protocol (SNTP) die de opslag van informatie over eerdere mededelingen, die nodig zijn door NTP vereist. Het wordt gebruikt in sommige apparaten en toepassingen waar hoge nauwkeurigheid timing is niet zo belangrijk, het is ook opgenomen in de meeste Windows-besturingssystemen, maar meer recente versies hebben de volledige NTP al is geïnstalleerd, dat is ook gratis te downloaden via het internet.

Synchronisatie met NTP is relatief eenvoudig, synchroniseert de tijd met betrekking tot een betrouwbare klokbron zoals een atoomklok, hoewel deze zeer duur en zijn meestal alleen te vinden in de natuurkunde laboratoria grootschalige echter NTP kan hetzij het Global Positioning gebruiken (GPS) netwerk of specialist radiotransmissie naar UTC tijd te ontvangen van deze klokken.

NTP gebruikt timestamps om de huidige tijd van de dag elke timestamp is vluchtig, met andere woorden, het is altijd groter dan de vorige tijdstempel vertegenwoordigen als de tijd achteruit loopt nooit. NTP analyseert de tijdstempelwaarden waaronder de foutenfrequentie en de stabiliteit. Een NTP-server zal een schatting van de kwaliteit van zijn referentie-klokken en van zichzelf te houden.

De afstand van de referentieklok is bekend als het stratum niveaus en ze bestaan ​​cycli in de NTP voorkomen. Stratum 0 zijn apparaten zoals referentieklokken rechtstreeks op een computer. Stratum 1 zijn computers verbonden aan 0 apparaten stratum, terwijl Stratum 2 zijn computers die NTP verzoeken tot Stratum 1 servers te sturen. NTP ondersteunt maximaal 256 strata.

NTP timestamps zijn in twee formaten, maar ze relais de seconden van een vast punt in de tijd (bekend als de prime tijdperk, vastgesteld op 00: 00 1 januari 1900) Het NTP algoritme gebruikt dan is dit tijdstempel om het bedrag vast te stellen om door te gaan of zich terugtrekken van het systeem of netwerkklok.

Het NTP-programma (bekend als een daemon op UNIX en een service op Windows) wordt uitgevoerd op de achtergrond van het systeem. NTP weigert te geloven in de tijd dat het wordt verteld totdat verschillende pakketuitwisselingen hebben plaatsgevonden, waarbij elke reeks een reeks tests heeft doorstaan. Alleen als de antwoorden van een server aan de test voldoen, bekend als protocolspecificaties, wordt de server overwogen. Het duurt gewoonlijk ongeveer vijf minuten (vijf goede voorbeelden) totdat een NTP-server als synchronisatiebron wordt geaccepteerd.

Een typische GPS-tijdserver kan timinginformatie leveren tot binnen enkele nanoseconden UTC zolang er een antenne is met een goed zicht op de lucht.

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 vergelijkbare systemen in Colorado, VS (WWVB) en in Frankfurt, Duitsland (DCF-77). Deze signalen bieden UTC-tijd tot een nauwkeurigheid van 100-microseconden, maar het radiosignaal heeft een eindig bereik en is gevoelig voor interferentie.

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+