Introductie tot Network Time Protocol (NTP)

Network Time Protocol (NTP) is een van de oudste protocollen van het internet die vandaag nog steeds worden gebruikt. Ontwikkeld door Dr. David Mills van de Universiteit van Delaware, is het voortdurend gebruikt en voortdurend bijgewerkt sinds 1985. NTP is een protocol dat is ontworpen om de klokken op computers en netwerken via internet of Local Area Networks (LAN's) te synchroniseren.

NTP maakt gebruik van een algoritme (Marzullo's algoritme) om de tijd te synchroniseren op een netwerk met behulp van tijd schalen als UTC (Coordinated Universal Time of Temps Universel Coordonné) en kan dergelijke functies zoals sprong seconden ondersteunen - toegevoegd om te compenseren voor de vertraging van de rotatie van de aarde.

NTP (versie 4 als laatste) tijd kan via het openbare internet te behouden om binnen 10 milliseconden (1 / 100th van een seconde) en kan zelfs beter presteren dan LAN's met een nauwkeurigheid van 200 microseconden (1 / 5000th van een seconde) onder ideale omstandigheden .

NTP-tijdservers werken binnen de TCP / IP-suite en zijn afhankelijk van UDP (User Datagram Protocol). Een minder complexe vorm van NTP genaamd Simple Network Time Protocol (SNTP) waarvoor geen informatie over vorige communicaties nodig is, benodigd door NTP, wordt gebruikt in sommige apparaten en toepassingen waarbij een hoge nauwkeurigheidstiming niet zo belangrijk is en ook is opgenomen als standaard in Windows-software (hoewel meer recente versies van Microsoft Windows de volledige NTP hebben geïnstalleerd en de broncode gratis is en direct beschikbaar op internet).

Tijdsynchronisatie met NTP is relatief eenvoudig, het synchroniseert de tijd met verwijzing naar een betrouwbare klokbron. Deze bron kan relatief zijn (de interne klok van een computer of de tijd op een polshorloge) of absoluut (een UTC-klokbron, zoals een atoomklok, die nauwkeurig is zoals menselijk mogelijk is).

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). Dit is zo accuraat is het internationale systeem van eenheden (SI) heeft nu de tweede gedefinieerd als de duur van 9,192,631,770 cycli van straling van de cesium-atomen 133.

Atoomklokken zijn echter extreem duur en zijn meestal alleen te vinden in grootschalige fysica laboratoria. NTP kan echter netwerken synchroniseren met een atoomklok door gebruik te maken van het Global Positioning System (GPS) netwerk of de speciale radio transmissie.

De meest gebruikte is het GPS systeem dat bestaat uit een aantal satellieten nauwkeurige positionering en plaatsinformatie. Elke GPS satelliet kan dit alleen door toepassing van een atoomklok dat weer kan worden kan worden gebruikt als tijdsreferentie.

Een typische GPS-ontvanger kan verschaffen tijdinformatie binnen enkele nanoseconden van UTC zolang er een antenne gelegen 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.

De afstand tot de referentieklok staat bekend als de stratum niveaus en deze bestaan ​​om cycli in de NTP te voorkomen en de nauwkeurigheid te bevestigen. Stratum 0 zijn apparaten zoals atoomklokken die rechtstreeks op een computer zijn aangesloten. Stratum 1 zijn computers die zijn verbonden met stratum 0-apparaten (zoals via een GPS-ontvanger), terwijl Stratum 2 computers zijn die NTP-aanvragen verzenden naar Stratum 1-servers. NTP ondersteunt maximaal 256-strata.

Alle Microsoft Windows-versies sinds 2000 bevatten de Windows Time Service (w32time.exe), die de mogelijkheid heeft om de computerklok te synchroniseren met een NTP-server. Opgemerkt moet worden dat Microsoft aanbeveelt dat externe tijdreferenties worden gebruikt in plaats van op internet gebaseerde omdat deze niet kunnen worden geauthenticeerd. Er zijn gespecialiseerde NTP-servers beschikbaar die de tijd op netwerken kunnen synchroniseren met behulp van het MSF (of equivalent) of GPS-signaal.

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+