Tutti i PC e i dispositivi di rete utilizzano gli orologi per mantenere un tempo interno del sistema. Questi orologi, chiamati chip Real Time Clock (RTC), forniscono informazioni su data e ora. Sono tamponati a batteria in modo che anche durante le interruzioni di corrente, possono mantenere il tempo. Tuttavia, i personal computer non sono progettati per essere orologi perfetti: il loro design è stato ottimizzato per la produzione di massa e a basso costo, piuttosto che per mantenere un tempo preciso.

Questi orologi interni sono soggetti a deriva e sebbene per molte applicazioni questo può essere abbastanza adeguato per alcune applicazioni, ma le macchine su una rete che si spostano a velocità diverse, non si sincronizzano tra loro e possono sorgere problemi, in particolare con il tempo transazioni.

I server NTP (Network Time Protocol) utilizzano un riferimento unico per sincronizzare tutte le macchine sulla rete con un riferimento temporale. Questo riferimento temporale può essere relativo (l'orologio interno di un computer o l'ora di un orologio da polso) o assoluto come una sorgente di clock UTC (Universal Coordinated Time) come un orologio atomico che sia il più accurato possibile.

Per alcune applicazioni una fonte di tempo relativo è sufficiente, tuttavia in molti ambienti, come ad esempio le compagnie aeree e la borsa è essenziale per il momento di essere assoluta. Immaginate di acquistare un posto aereo solo per sentirsi dire in aeroporto che il biglietto è stato venduto due volte perché è stato acquistato in seguito su un computer che aveva un orologio più lento!

Gli orologi atomici sono i dispositivi di cronometraggio più assoluti. Essi funzionano sul principio che l'atomo, cesio-133, ha un numero esatto di cicli di radiazioni ogni secondo (9,192,631,770). Questo è dimostrato in modo preciso il Sistema internazionale di unità (SI) ha ora definito il secondo come la durata dei 9,192,631,770 cicli di radiazioni di cesio-133 e lo sviluppo di UTC (Coordinated Universal Time) ora significa computer in tutto il workld può essere sincronizzato allo stesso tempo.

Tuttavia, gli orologi atomici sono estremamente costosi e generalmente si trovano solo nei laboratori di fisica su larga scala. Tuttavia, i server NTP possono sincronizzare le reti con un orologio atomico utilizzando la rete GPS (Global Positioning System) o trasmissioni radio specializzate (MTF nel Regno Unito). È necessario notare che Microsoft e altri raccomandano vivamente di utilizzare il timing basato sull'esterno piuttosto che basato su Internet, in quanto questi non possono essere autenticati. Sono disponibili server NTP specializzati in grado di sincronizzare l'ora sulle reti utilizzando il segnale MSF (o equivalente) o GPS time server.

Il GPS è una fonte ideale di tempo e frequenza perché può fornire tempi estremamente precisi in qualsiasi parte del mondo utilizzando componenti relativamente economici. Ogni satellite GPS trasmette in due frequenze L2 per uso militare e L1 per l'uso da parte di civili trasmessi a 1575 MHz, le antenne e i ricevitori GPS a basso costo sono ora ampiamente disponibili.

Il segnale radio trasmesso dal satellite può passare attraverso le finestre, ma può essere bloccata da edifici quindi la posizione ideale per un'antenna GPS è su un tetto con una buona vista del cielo. I più satelliti può ricevere dal migliore è il segnale. Tuttavia, le antenne sul tetto possono essere soggette a fulmini o altre sovratensioni così un soppressore è altamente suggerisce installato in linea sul cavo GPS.

Il cavo tra l'antenna e il ricevitore GPS è anche critico. La distanza massima che un cavo può funzionare normalmente solo 20-30 metri e un cavo coassiale di alta qualità combinato con un amplificatore GPS disposte in linea per aumentare il guadagno dell'antenna può consentire in eccesso di lunghezza dei cavi 100 metro.

Ci sono anche una serie di trasmissioni radio nazionali di tempo e frequenza che possono essere utilizzate per sincronizzare un server NTP. In Gran Bretagna il segnale (chiamato MSF) è trasmesso dal National Physics Laboratory in Cumbria che funge da riferimento temporale nazionale del Regno Unito, ci sono anche sistemi simili in Colorado, Stati Uniti (WWVB) e Francoforte, in Germania (DCF-77).

Un server NTP radiofonico basato solito costituita da un server di tempo montabile e un'antenna, costituito da una barra di ferrite all'interno di un involucro di plastica, che riceve il tempo di trasmissione radio e frequenza. Si deve sempre essere montato orizzontalmente ad angolo retto verso la trasmissione di potenza del segnale ottimale. I dati vengono inviati in impulsi, 60 un secondo. Questi segnali fornisce il tempo UTC con una precisione di microsecondi 100, tuttavia, il segnale radio ha una portata limitata ed è vulnerabile alle interferenze.

Sia un server NTP GPS che un server orario MSF possono fornire un modo economico ed efficiente per sincronizzare accuratamente reti di computer tramite NTP.

Questo post è stato scritto da Richard Williams N

Richard N Williams è un autore tecnico e specialista nel settore della sincronizzazione server NTP e ora. Richard Williams N su Google+