NTP time server (Network Time Protocol) sono un aspetto essenziale di qualsiasi computer o rete tecnologica. Così tante applicazioni richiedono informazioni precise sulla tempistica che, se non si riesce a sincronizzare una rete in modo adeguato e preciso, può portare a tutti i tipi di errori e problemi, specialmente quando si comunica con altre reti.

La precisione, quando si parla di sincronizzazione temporale, significa solo una cosa: gli orologi atomici. Nessun altro metodo per mantenere il tempo è preciso o affidabile come un orologio atomico. In confronto a un orologio elettronico, come un orologio digitale, che perderà fino a un secondo al giorno - un orologio atomico rimarrà preciso per un secondo sugli anni 100,000.

Gli orologi atomici non sono qualcosa che può essere ospitato in una stanza media del server; Gli orologi atomici sono molto costosi, fragili e richiedono il controllo a tempo pieno dei tecnici, quindi di solito si trovano solo nei laboratori di fisica su larga scala come quelli gestiti da NIST (National Institute of Standards and Time - USA) e NPL (National Physical Laboratory - UK).

Ottenere una fonte di tempo preciso da un orologio atomico è relativamente facile. Per una fonte sicura e affidabile di tempo di orologio atomico ci sono solo due opzioni (Internet non può né essere definito sicuro né affidabile come una fonte di tempo):

• Ora GPS
• Trasmissione dell'ora UTC su onde lunghe

L'ora GPS, proveniente dal sistema di posizionamento globale degli Stati Uniti, è un timestamp generato a bordo degli orologi atomici sui satelliti. C'è un netto vantaggio nell'utilizzare il GPS come fonte di tempo: è disponibile ovunque sul pianeta.

Tutto ciò che è necessario per ricevere e utilizzare l'ora GPS è un tempo e un'antenna GPS; è anche necessaria una buona visione del cielo per un segnale sicuro. Anche se non strettamente il tempo UTC (Coordinated Universal Time) trasmesso dal GPS (UTC ha aggiunto 17 secondi saltellanti da quando sono stati lanciati i satelliti) il timestamp includeva le informazioni necessarie affinché NTP lo convertisse nello standard universale del tempo.

UTC, tuttavia, viene trasmesso direttamente dai laboratori di fisica ed è disponibile utilizzando una radio di riferimento Server NTP. Questi segnali non sono disponibili ovunque, ma negli Stati Uniti (il segnale è noto come WWVB) e la maggior parte dell'Europa (MSF e DCF) sono coperti. Anche questi sono molto accurati l'orologio atomico ha generato sorgenti temporali e poiché entrambi i metodi provengono da una fonte sicura, la rete di computer rimarrà protetta.

Quando imposti il ​​tuo orologio sull'orario parlante o sull'ora su Internet, ti sei mai chiesto chi è che fissa quegli orologi e controlla che siano precisi?

Non esiste un singolo orologio master usato per il cronometraggio del mondo ma ci sono una costellazione di orologi che sono usati come base per un sistema di cronometraggio universale noto come UTC (Coordinated Universal Time).

UTC consente a tutte le reti di computer e altre tecnologie del mondo di comunicare tra loro in perfetta sincronia, che è vitale nel mondo moderno del commercio su Internet e della comunicazione globale.

Ma come menzionato l'UTC di controllo non è inferiore a un master clock, invece, un serio di orologi atomici altamente precisi basati in paesi diversi lavorano tutti insieme per produrre una sorgente temporale che si basa sul tempo di tutti loro.

Questi cronometristi UTC includono organizzazioni importanti come l'Istituto nazionale degli standard e il tempo degli Stati Uniti (NIST) e il National Physical Laboratory del Regno Unito (NPL) fra gli altri.

Queste organizzazioni non solo aiutano a garantire che UTC sia il più preciso possibile, ma forniscono anche una fonte di tempo UTC disponibile per le reti e le tecnologie di computer del mondo.

Per ricevere il tempo da queste organizzazioni, a NTP time server (Network Time Server) è richiesto. Questi dispositivi ricevono le trasmissioni da luoghi come NIST e NPL tramite trasmissioni radio a onde lunghe. Il Server NTP quindi distribuisce il segnale di temporizzazione attraverso una rete, regolando i singoli orologi di sistema per garantire che siano il più precisi possibile all'UTC possibile.

Un singolo server NTP dedicato può sincronizzare una rete di computer di centinaia e persino migliaia di macchine e l'accuratezza di una rete che si basa in tempo UTC dalle trasmissioni di NIST e NPL sarà anche molto precisa.

Il segnale di temporizzazione NIST è noto come WWVB e viene trasmesso da Boulder Colorado nel cuore degli Stati Uniti, mentre il segnale NPL del Regno Unito viene trasmesso in Cumbria nel nord dell'Inghilterra ed è noto come MSF - altri paesi hanno sistemi simili tra cui il DSSegnale F trasmesso da Francoforte, Germania.

Il segnale DCF 77 è una trasmissione a onde lunghe trasmessa da 77 KHz da Francoforte in Germania. DCF -77 è trasmesso da Physikalisch-Technische Bundesanstalt, il laboratorio nazionale tedesco di fisica.

DCF-77 è un'origine precisa dell'ora UTC ed è generata da orologi atomici che ne assicurano la precisione. DCF-77 è un'utile fonte di tempo che può essere adottata in tutta Europa con tecnologie che richiedono un riferimento temporale preciso.

Orologi radiocontrollati e Network Time Server ricevere il segnale orario e nel caso di time server distribuire questo segnale orario attraverso una rete di computer. La maggior parte della rete di computer utilizza NTP per distribuire il segnale orario DCF 77.

Ci sono vantaggi nell'utilizzare un segnale come DCF per la sincronizzazione dell'ora. DCF è un'onda lunga ed è quindi suscettibile alle interferenze di altri dispositivi elettrici, ma può penetrare negli edifici che danno al segnale DCF un vantaggio rispetto a quell'altra fonte di tempo UTC generalmente disponibile - GPS (Global Positioning System) - che richiede una visione aperta del cielo per ricevere trasmissioni satellitari.

Altri segnali radio a onde lunghe sono disponibili in altri paesi simili a DCF-77. Nel Regno Unito il segnale MSF -60 viene trasmesso da NPL (National Physical Laboratory) dalla Cumbria mentre negli Stati Uniti, il NIST (National Institute of Standards and Time) trasmette il segnale WVBB da Boulder, in Colorado.

NTP time server sono un metodo efficiente per ricevere queste trasmissioni a onda lunga e quindi utilizzare il time code come sorgente di sincronizzazione. NTP server può ricevere DCF, MSF e WVBB e molti di loro sono anche in grado di ricevere il segnale GPS.