Come funziona un server NTP

Network Time Protocol (NTP) è uno dei protocolli più vecchi di Internet ancora in uso. Inventato dal dott. David Mills dell'Università del Delaware è stato utilizzato da 1985. NTP è progettato per sincronizzare gli orologi su computer e reti su Internet o reti locali (LAN).

NTP (attualmente versione 4) è in realtà tre cose in una; un programma software che viene eseguito in background su Windows o UNIX; un protocollo che scambia i valori temporali tra server e client; e una suite di algoritmi che elaborano i valori temporali per far avanzare o ritirare l'orologio di sistema.

NTP utilizza un algoritmo (l'algoritmo di Marzullo) per sincronizzare l'ora su una rete utilizzando un riferimento temporale. Sebbene le reti possano essere sincronizzate con gli orologi interni o i riferimenti temporali basati su Internet, è altamente raccomandato da Microsoft e altri che per garantire l'autenticazione debba essere utilizzato un riferimento temporale esterno. Un riferimento temporale assoluto dovrebbe utilizzare l'UTC (Coordinated Universal Time o Temps Universel Coordonné) che supporta tali caratteristiche come secondi intercalari - aggiunti per compensare il rallentamento della rotazione terrestre.

NTP opera all'interno della suite TCP / IP e si basa su UDP, una forma meno complessa di NTP esiste chiamato Simple Network Time Protocol (SNTP) che non richiede la memorizzazione di informazioni su comunicazioni precedenti, necessari per NTP. E 'utilizzato in alcuni dispositivi e applicazioni dove l'alta precisione di sincronizzazione non è così importante, è anche incluso nella maggior parte dei sistemi operativi Windows, ma le versioni più recenti hanno la piena NTP già installato, che è anche per scaricare via Internet gratuito.

Sincronizzazione con NTP è relativamente semplice, sincronizza tempo con riferimento ad una sorgente di clock affidabile come un orologio atomico, anche se questi sono estremamente costosi e sono generalmente solo essere trovati in laboratori di fisica su larga scala, ma NTP può utilizzare il posizionamento globale sistema di rete (GPS) o trasmissione radio specialista per ricevere ora UTC di questi orologi.

NTP utilizza timestamp per rappresentare l'ora attuale del giorno ogni timestamp è effimera, in altre parole, è sempre maggiore del timestamp precedente come il tempo non scorre all'indietro. NTP analizza i valori timestamp tra cui la frequenza degli errori e la stabilità. Un server NTP manterrà una stima della qualità dei suoi orologi di riferimento e di se stesso.

La distanza dal clock di riferimento è noto come i livelli di falda ed esistono per prevenire cicli nel NTP. Stratum 0 sono dispositivi come clock di riferimento collegato direttamente a un computer. Strato 1 sono computer collegati alla falda dispositivi 0, mentre Stratum 2 sono i computer che inviano le richieste ai server NTP Stratum 1. NTP può supportare fino a 256 strati.

timestamp NTP sono in due formati, ma relè i secondi da un set point nel tempo (noto anche come epoca primo, fissato a 00: 00 1 gennaio 1900) L'algoritmo NTP utilizza quindi questo timestamp per determinare la quantità di avanzare o arretrare il sistema o un orologio di rete.

Il programma NTP (noto come daemon su UNIX e un servizio su Windows) viene eseguito sullo sfondo del sistema. NTP si rifiuta di credere al momento in cui viene detto fino a quando non sono stati effettuati diversi scambi di pacchetti, ciascuno superando una serie di test. Solo se le risposte di un server soddisfano il test, note come specifiche del protocollo, viene considerato il server. Di solito ci vogliono circa cinque minuti (cinque buoni campioni) finché un server NTP non viene accettato come sorgente di sincronizzazione.

Un tipico time server GPS può fornire informazioni sulla temporizzazione entro pochi nanosecondi di UTC purché sia ​​presente un'antenna con una buona visuale del cielo.

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). Questi segnali forniscono all'ora UTC una precisione di microsecondi 100, tuttavia il segnale radio ha una portata limitata ed è vulnerabile alle interferenze.

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+