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. I chip sono tamponati a batteria in modo che anche durante le interruzioni di corrente, possono mantenere il tempo.

Le reti di computer si basano sul cronometraggio per quasi tutte le loro applicazioni, dall'invio di una e-mail al salvataggio dei dati, è necessario un timestamp per tenere traccia del computer. Tutti i router e gli switch devono essere eseguiti alla stessa velocità, poiché i dispositivi non sincronizzati possono perdere dati e persino intere connessioni.

Per alcune transazioni è necessario che i computer siano perfettamente sincronizzati, anche una differenza di pochi secondi tra le macchine può avere effetti gravi, come trovare un biglietto aereo che avevi prenotato era stato venduto pochi istanti dopo ad un altro cliente o puoi attingere i tuoi risparmi da un bancomat e quando il tuo account è vuoto potresti velocemente andare su un'altra macchina e ritirarla di nuovo.

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 mantenere un tempo preciso. Tuttavia, questi orologi interni sono inclini alla deriva e sebbene per molte applicazioni questo possa essere abbastanza adeguato, spesso le macchine devono lavorare insieme su una rete e se i computer vanno alla deriva a velocità diverse i computer non saranno più sincronizzati tra loro e i problemi possono sorgere particolarmente con transazioni temporali.

Ora del servers sono come gli altri server di computer nel senso che di solito si trovano su una rete. Un server del tempo raccoglie informazioni temporali, di solito da una fonte hardware esterna e quindi sincronizza la rete a quel momento.

La maggior parte dei time server utilizza NTP (Network Time Protocol), uno dei protocolli più vecchi di Internet ancora in uso, inventato dal dott. David Mills dell'Università del Delaware, utilizzato da 1985. NTP è un protocollo progettato per sincronizzare gli orologi su computer e reti attraverso Internet o reti locali (LAN).

NTP utilizza un riferimento temporale esterno e quindi sincronizza tutti i dispositivi sulla rete fino a quel momento.

Ci sono varie fonti che a NTP time server può usare come riferimento temporale. Internet è una fonte ovvia, tuttavia, i riferimenti temporali su Internet da Internet come nist.gov e windows.time non possono essere autenticati, lasciando il time server e quindi la rete vulnerabile alle minacce alla sicurezza.

Spesso i server temporali sono sincronizzati con una sorgente UTC (Coordinated Universal time) che è la scala temporale globale standard e consente ai computer di tutto il mondo di sincronizzarsi esattamente nello stesso momento. Ciò ha un'importanza evidente nelle industrie in cui il tempo esatto è cruciale come la borsa o l'industria aerea.

Coordinated Universal Time (UTC - dal francese Temps Universel Coordonné) è un calendario internazionale basato sul tempo raccontato dagli orologi atomici. Gli orologi atomici sono precisi in un secondo in diversi milioni di anni. Sono così precisi che International Atomic Time, il tempo trasmesso da questi dispositivi, è ancora più preciso dello spin della Terra.

La rotazione della Terra è influenzata dalla gravità della luna e può quindi rallentare o accelerare. Per questo motivo, International Atomic Time (TAI dal francese Temps Atomique International) deve aggiungere "Leap seconds" per mantenerlo in linea con il GMT originale (ora di Greenwich) anche denominato UT1, che si basa sul tempo solare .

Questa nuova scala temporale conosciuta come UTC è ora utilizzata in tutto il mondo, consentendo alle reti di computer e alle comunicazioni di essere condotte ai lati opposti del globo.

L'UTC non è governata da un singolo paese o amministrazione, ma da una collaborazione di orologi atomici in tutto il mondo che garantisce neutralità politica e maggiore precisione.

L'UTC viene trasmessa in numerosi modi in tutto il mondo ed è utilizzata da reti di computer, compagnie aeree e satelliti per garantire una sincronizzazione accurata indipendentemente dalla posizione sulla Terra.

Negli Stati Uniti il ​​NIST (Istituto nazionale degli standard e della tecnologia) trasmise l'UTC dal loro orologio atomico a Fort Collins, in Colorado. I National Physics Laboratories del Regno Unito e della Germania hanno sistemi simili in Europa.

Internet è anche un'altra fonte di tempo UTC. Oltre un migliaio time server attraverso il web può essere utilizzato per ricevere un'origine ora UTC, anche se molti non sono abbastanza precisi per la maggior parte delle esigenze di rete.

Un altro metodo sicuro e più accurato per la ricezione dell'UTC consiste nell'utilizzare i segnali trasmessi dal sistema di posizionamento globale degli Stati Uniti. I satelliti della rete GPS contengono tutti orologi atomici che vengono utilizzati per abilitare il posizionamento. Questi orologi trasmettono il tempo che può essere ricevuto utilizzando un ricevitore GPS.

Molti dedicati time server sono disponibili in grado di ricevere una sorgente orario UTC dalla rete GPS o dalle trasmissioni del National physics Laboratory (che sono tutte trasmesse in onda lunga 60 kHz).

La maggior parte dei server di tempo utilizza NTP (Network Time Protocol) per distribuire e sincronizzare le reti di computer in ora UTC.

Network Time Protocol sembra essere stato intorno per sempre. In effetti è uno dei protocolli più antichi di Internet sviluppato negli 1980 dal professor David Mills e dal suo team della Delaware University.

In un mondo rilassato forse non importa se le reti di computer non sono sincronizzate. Le uniche conseguenze degli errori di temporizzazione potrebbero essere che un'e-mail arriva prima che fosse inviata, ma in settori come la prenotazione dei posti aerei, la borsa o le comunicazioni via satellite, frazioni di secondo possono causare errori gravi come la vendita di posti più di una volta, la perdita di milioni di dollari o persino di frodi.

I computer sono macchine logiche e poiché il tempo è lineare rispetto a un computer, qualsiasi evento che si verifica su una macchina deve avvenire prima che le notizie di quell'evento raggiungano un'altra. Quando le reti non sono sincronizzate i computer lottano per gestire eventi che sono ovviamente accaduti (come l'invio di un messaggio di posta elettronica) ma secondo il loro orologio e timestamp non lo sono ancora, basta pensare al bug del millennio in cui si temeva che gli orologi avrebbero torna a 1900!

Proprio per questo motivo è stata sviluppata NTP. NTP utilizza un algoritmo (l'algoritmo di Marzullo) per sincronizzare il tempo con la versione corrente di NTP in grado di mantenere il tempo su Internet pubblico entro millisecondi 10 e può funzionare anche meglio su LAN. I time server NTP funzionano all'interno della suite TCP / IP e si basano su UDP (User Datagram Protocol).

NTP server sono normalmente dispositivi NTP dedicati che utilizzano un riferimento unico per sincronizzare una rete con. Questo riferimento temporale è più spesso una fonte UTC (Coordinated Universal Time). UTC è una scala temporale globale distribuita da orologi atomici via Internet, trasmissioni radio specialistiche a onde lunghe o tramite la rete GPS (Global Positioning System).

L'algoritmo NTP utilizza questo riferimento temporale per determinare la quantità di anticipo o ritiro del sistema o dell'orologio di rete. NTP analizza i valori del timestamp includendo la frequenza degli errori e la sua stabilità. Un server NTP manterrà una stima della qualità sia degli orologi di riferimento che di se stesso.

NTP è gerarchico. La distanza dal riferimento temporale è divisa in strati. Stratum 0 è il riferimento di clock atomico; Stratum 1 è il server NTP, mentre Stratum 2 è un server che riceve le informazioni di temporizzazione dal server NTP. NTP può supportare strati quasi illimitati, anche se il più lontano dal riferimento temporale va meno preciso sarà.

Poiché ogni livello di strato può ricevere e inviare segnali di temporizzazione, il vantaggio di questo sistema gerarchico è che migliaia di macchine possono essere sincronizzate con la sola necessità di un server NTP.

NTP contiene una misura di sicurezza chiamata autenticazione. L'autenticazione verifica che ciascun timestamp provenga dal riferimento temporale previsto analizzando un set di chiavi di crittografia inviate con il riferimento temporale. NTP lo analizza e conferma se proviene dall'origine del tempo verificandolo con un insieme di chiavi affidabili nei suoi file di configurazione.

Tuttavia, l'autenticazione non è disponibile da fonti di temporizzazione provenienti da Internet, motivo per cui Microsoft e Novell raccomandano vivamente solo riferimenti temporali esterni come ad esempio GPS server NTP o uno che riceve l'ora nazionale e la trasmissione a onde lunghe di frequenza.

MSF è il nome dato alla trasmissione di tempo dedicata fornita dal National Physical Laboratory nel Regno Unito, è una fonte accurata e affidabile del tempo civile britannico, basata sulla scala temporale UTC (Coordinated Universal Time).

MSF è utilizzato in tutto il Regno Unito e in altre parti d'Europa per ricevere una sorgente di tempo UTC che può essere utilizzata dai radiosveglia e per sincronizzare le reti di computer utilizzando un NTP time server.

È disponibile 24 ore al giorno in tutto il Regno Unito, anche se in alcune aree il segnale può essere più debole ed è suscettibile alle interferenze e alla topografia locale. Il segnale opera su una frequenza di 60 kHz e trasporta un codice di data e ora che trasmette le seguenti informazioni in formato binario: Anno, mese, giorno del mese, giorno della settimana, ora, minuto, ora legale britannica (in vigore o imminente) e DUT1 (la differenza tra UTC e UT1 che è basata sulla rotazione della Terra)

Il segnale MSF viene trasmesso dalla stazione radio di Anthorn in Cumbria, ma è stato trasferito lì solo dopo aver risieduto a Rugby, nel Warwickshire da quando è stato avviato negli 1960. La frequenza portante del segnale è a 60 kHz, controllata da orologi atomici al cesio alla stazione radio.

Gli orologi atomici al cesio sono gli orologi atomici più affidabili in assoluto, senza perdere né guadagnare un secondo in diversi milioni di anni.

Per ricevere il segnale MSF semplice orologi radiofonici può essere utilizzato per visualizzare l'ora esatta UTC o in alternativa i server di riferimento a MSF possono ricevere la trasmissione a onda lunga e distribuire le informazioni di temporizzazione su reti di computer tramite NTP (Network Time Protocol).

L'unica vera alternativa al segnale MSF nel Regno Unito è di utilizzare gli orologi al cesio della rete GPS (Global Positioning System) che trasmettono informazioni temporali accurate che possono essere utilizzate come Sorgente orario UTC.

XNUMX Sicurezza
Avere un tempo impreciso o eseguire una rete non sincronizzata può lasciare un sistema informatico vulnerabile alle minacce alla sicurezza e persino alle frodi. I timestamp sono l'unico punto di riferimento per un computer per tracciare applicazioni ed eventi. Se questi sono inaccurati possono verificarsi tutti i tipi di problemi, come le e-mail che arrivano prima di essere inviate. Rende inoltre possibili transazioni temporali come l'e-commerce, la prenotazione online e il trading di titoli azionari e condividono il momento esatto in cui a ora del server di rete è essenziale e i prezzi possono diminuire o aumentare di milioni in un secondo.

Protezione:
La mancata sincronizzazione di una rete di computer può consentire agli hacker e agli utenti malintenzionati di accedere al proprio sistema, persino i truffatori possono trarne vantaggio. Persino quelle macchine sincronizzate possono essere vittime, specialmente quando usano Internet come riferimento temporale che consente a una porta aperta di immettere virus nella rete. Utilizzando la radio o Orologi atomici GPS fornire un tempo preciso dietro il firewall per mantenere la sicurezza.

Precisione:
NTP time server assicurarsi che tutti i computer collegati in rete siano sincronizzati automaticamente all'orario e alla data precisi, ora e in futuro, aggiornando automaticamente la rete durante l'ora legale e i secondi bisestili.

Legalità:
Se i dati informatici devono mai essere utilizzati in un tribunale, è essenziale che le informazioni provengano da una rete sincronizzata. Se il sistema non è allora la prova può essere inammissibile.

Utenti felici:
Arresta gli utenti che si lamentano del tempo non corretto sulle loro workstation

Controllo:
Hai il controllo della configurazione. Ad esempio, è possibile modificare automaticamente l'ora in avanti e indietro ogni primavera e autunno per l'ora legale o impostare l'ora del server in modo che venga bloccata solo nell'ora UTC o in qualsiasi fuso orario selezionato.

La maggior parte delle persone ha sentito parlare orologi atomici, la loro accuratezza e precisione sono ben note. Un orologio ato0mic ha il potenziale per mantenere il tempo per diverse centinaia di milioni di anni e non perdere un secondo in deriva. La deriva è il processo in cui gli orologi perdono o guadagnano tempo a causa delle inesattezze nei meccanismi che li fanno funzionare.

Gli orologi meccanici, ad esempio, esistono da centinaia di anni, ma anche i più costosi e ben progettati andranno alla deriva almeno un secondo al giorno. Mentre gli orologi elettronici sono più precisi, anche loro andranno alla deriva di circa un secondo alla settimana.

Gli orologi atomici non hanno paragoni quando si tratta di tenere il tempo. Poiché un orologio atomico si basa sull'oscillazione di un atomo (nella maggior parte dei casi l'atomo di 133 al cesio) che ha una risonanza esatta e finita (il cesio è 9,192,631,770 ogni secondo) ciò li rende precisi entro un miliardesimo di secondo (un nanosecondo) .

Mentre questo tipo di accuratezza è impareggiabile, ha reso possibili tecnologie e innovazioni che hanno cambiato il mondo. La comunicazione via satellite è possibile solo grazie al cronometraggio degli orologi atomici, così come la navigazione satellitare. Poiché la velocità della luce (e quindi le onde radio) viaggiano a oltre 300,000km al secondo, un'accuratezza di un secondo potrebbe far sì che un sistema di navigazione si estenda per centinaia di migliaia di chilometri.

Precisione accurata è essenziale anche in molte moderne applicazioni informatiche. La comunicazione globale, in particolare le transazioni finanziarie devono essere fatte con precisione. A Wall Street o nella borsa di Londra un secondo può vedere il valore dell'aumento o della diminuzione delle scorte di milioni. La prenotazione online richiede anche la precisione e la sincronizzazione perfetta solo gli orologi atomici possono fornire altrimenti i biglietti potrebbero essere venduti più di una volta e gli sportelli bancari potrebbero finire per pagare i salari due volte se hai trovato un bancomat con un orologio lento.

Anche se questo può sembrare desiderabile per i più disonesti di noi, non ci vuole molta immaginazione per capire quali problemi potrebbero causare una mancanza di accuratezza e sincronizzazione. Per questo motivo è stata sviluppata una scala temporale internazionale basata sul tempo raccontato dagli orologi atomici.

UTC (Coordinated Universal Time) è la stessa ovunque e può tenere conto del rallentamento della rotazione della Terra aggiungendo secondi intercalari per mantenere UTC in linea con GMT (Greenwich Meantime). Tutte le reti di computer che partecipano alla comunicazione globale devono essere sincronizzate con l'UTC. Poiché l'UTC si basa sul tempo indicato dagli orologi atomici, è il tempo più preciso possibile. Affinché una rete di computer possa essere mantenuta e mantenuta sincronizzata con l'UTC, è necessario prima accedere a un orologio atomico. Si tratta di apparecchiature costose e di grandi dimensioni e generalmente si trovano solo nei laboratori di fisica su larga scala.

Fortunatamente il tempo raccontato da questi orologi può ancora essere ricevuto da un ora del server di rete appassire utilizzando le trasmissioni a onde lunghe di tempo e frequenza trasmesse dai laboratori nazionali di fisica o dal GPS (Global Positioning System). NTP (protocollo di tempo di rete) può quindi distribuire questo tempo UTC alla rete e utilizzare il segnale orario per mantenere tutti i dispositivi sulla rete perfettamente sincronizzati con l'UTC.

Il GPS (Global Positioning System) la rete è in circolazione da oltre trent'anni ma è stato solo da quando 1983, quando un aereo di linea coreano è stato abbattuto per errore, l'esercito statunitense, che possiede e controlla il sistema, accetta di aprirlo per uso civile nella speranza di prevenire tali tragedie .

Il sistema GPS è attualmente l'unico sistema globale di navigazione satellitare (GNSS) al mondo, sebbene l'Europa e la Cina stiano attualmente sviluppando la propria (Galileo e GLONASS). Il GPS, o per dargli il nome ufficiale, Navstar GPS si basa su una costellazione tra i satelliti 24 e 32 Medium Earth Orbit.

Questi satelliti trasmettono messaggi tramite segnali a microonde precisi. Questi messaggi contengono l'ora di invio del messaggio, un'orbita precisa per il satellite che invia il messaggio e lo stato generale del sistema e le orbite approssimative di tutti i satelliti GPS.

Per calcolare una posizione è necessario un ricevitore GPS. Questo riceve il segnale dai satelliti 4 (o più). Poiché i satelliti trasmettono la loro posizione e l'ora in cui è stato inviato il messaggio, il ricevitore GPS può utilizzare il segnale di sincronizzazione e le informazioni sulla distanza per allenarsi mediante un processo di triangolazione esattamente nel punto in cui si trova nel mondo.

Il GPS e altri sistemi GNSS possono solo individuare la posizione in modo accurato perché ogni relè trasmette le informazioni da un orologio atomico integrato. Gli orologi atomici sono così precisi da perdere o guadagnare un secondo in milioni di anni. È solo questa precisione che rende possibile il posizionamento GPS perché, poiché il segnale trasmesso dai satelliti viaggia alla velocità della luce (fino a 180,000 miglia al secondo), un'accuratezza di un secondo potrebbe far posizionare migliaia di miglia nel posto sbagliato.

A causa di questo orologio atomico incorporato e di un alto livello di accuratezza temporale, un satellite GPS può essere utilizzato come fonte per l'UTC (Coordinated Universal Time). UTC è una scala cronologica globale basata sul tempo indicato dagli orologi atomici e utilizzata in tutto il mondo per consentire alle reti di computer di sincronizzarsi tutte allo stesso tempo.

Uso delle reti informatiche NTP time server (protocollo del tempo di rete) per sincronizzare i loro sistemi. Un NTP il server collegato a un'antenna GPS può ricevere un segnale orario UTC dal satellite e quindi distribuire tra la rete.

L'utilizzo dei GP per le informazioni sulla temporizzazione è uno dei metodi più accurati e sicuri per ricevere una sorgente UTC con un'accuratezza di pochi millisecondi che è possibile.

Lo sviluppo di orologi atomici nel corso del ventesimo secolo è stato fondamentale per molte delle tecnologie che impieghiamo ogni giorno. Senza gli orologi atomici molte delle innovazioni del XX secolo semplicemente non esisterebbero.

La comunicazione via satellite, il posizionamento globale, le reti di computer e persino Internet non sarebbero in grado di funzionare nel modo in cui siamo abituati se non fosse per gli orologi atomici e la loro ultra-precisione nel cronometraggio.

Gli orologi atomici sono cronometri incredibilmente accurati che non perdono un secondo in milioni di anni. In confronto, gli orologi digitali possono perdere un secondo ogni settimana e gli orologi meccanici più complicati e precisi perdono ancora più tempo.

La ragione per l'incredibile precisione di un orologio atomico è che si basa su un'oscillazione di un singolo atomo. Un'oscillazione è semplicemente una vibrazione a un particolare livello di energia nel caso della maggior parte degli orologi atomici che si basano sulla risonanza dell'atomo di cesio che oscilla esattamente a 9,192,631,770 volte al secondo.

Molte tecnologie ora fanno affidamento sugli orologi atomici per la loro precisione sfrenata. Il sistema di posizionamento globale è un ottimo esempio. I satelliti GPS hanno tutti a bordo un orologio atomico ed è questa informazione di temporizzazione che viene utilizzata per calcolare il posizionamento. Poiché i satelliti GPS comunicano usando le onde radio e viaggiano alla velocità della luce (180,000 miglia al secondo nel vuoto), piccole inesattezze nel tempo potrebbero rendere il posizionamento inaccurato di centinaia di miglia.

Un'altra applicazione che richiede l'uso di orologi atomici è nelle reti di computer. Quando i computer parlano tra di loro in tutto il mondo è assolutamente necessario che tutti usino la stessa fonte temporale. In caso contrario, le transazioni sensibili al fattore tempo come lo shopping su Internet, le prenotazioni online, la borsa e persino l'invio di una e-mail sarebbero quasi impossibili. Le e-mail sarebbero arrivate prima di essere inviate e lo stesso articolo su un sito di shopping su Internet potrebbe essere venduto a più di una persona.

Per questo motivo è stata sviluppata una scala cronologica globale denominata UTC (Coordinated Universal Time) basata sul tempo indicato dagli orologi atomici. UTC viene consegnato alle reti di computer tramite times server. La maggior parte dei server temporali utilizza NTP (protocollo di tempo di rete) per distribuire e sincronizzare le reti.

NTP time server può ricevere l'ora UTC da un certo numero di fonti più comunemente gli orologi atomici di bordo del sistema GPS possono essere usati come sorgente UTC da un server di tempo collegato ad un'antenna GPS.

Un altro metodo che è abbastanza comunemente usato da NTP ora del servers è utilizzare la trasmissione radio a onde lunghe trasmessa dai laboratori nazionali di fisica di diversi paesi. Sebbene non siano disponibili ovunque e siano piuttosto suscettibili alla topografia locale, le trasmissioni forniscono un metodo sicuro per ricevere la fonte temporale.

Se nessuno di questi metodi è disponibile, è possibile ricevere una sorgente di temporizzazione UTC da Internet, sebbene non siano garantite accuratezza e sicurezza.

D. Che cosa è NTP?
A. NTP - Network Time Protocol è un protocollo Internet per la sincronizzazione dell'ora, mentre sono disponibili altri protocolli per la sincronizzazione dell'ora NTP è di gran lunga il più utilizzato tra i mid 1980 quando Internet era ancora agli inizi.

D. Cos'è l'UTC?
A. UTC - Coordinated Universal Time è una scala cronologica globale basata sul tempo indicato dagli orologi atomici. Poiché questi orologi sono così precisi ogni anno circa, occorre aggiungere "secondi bisestili" in quanto l'UTC è persino più preciso della rotazione terrestre che rallenta e accelera grazie alla gravità della Luna.

D. Cos'è a Network Time Server?
A. Un time server di rete noto anche come server orario NTP è un dispositivo di rete che riceve un segnale orario UTC e quindi lo distribuisce tra gli altri dispositivi su una rete. L'NTP del protocollo temporale assicura quindi che tutte le macchine vengano mantenute sincronizzate fino a quel momento.

D. Dove si trova a ora del server di rete ricevere un tempo UTC da?
R. Esistono diverse fonti in cui è possibile utilizzare un riferimento temporale UTC. Internet è il più ovvio con centinaia di time server diversi che trasmettono i loro segnali orari UTC. Tuttavia, questi sono notoriamente imprecisi a seconda di molte variabili Internet non è anche una fonte sicura e non è adatto per qualsiasi rete di computer in cui i problemi di sicurezza sono una preoccupazione. Gli altri metodi che forniscono una fonte più accurata, sicura e affidabile dell'ora UTC è di utilizzare le trasmissioni della rete GPS (sistema di posizionamento globale) o le trasmissioni nazionali di tempo e frequenza trasmesse su onde lunghe.

D. Posso ricevere un segnale orario radio da qualsiasi luogo?
A. Sfortunatamente no. Solo alcuni paesi hanno un segnale orario trasmesso dai loro laboratori nazionali di fisica e questi segnali sono finiti e vulnerabili alle interferenze. Negli Stati Uniti il ​​segnale viene trasmesso dal Colorado ed è noto come WWVB, nel Regno Unito viene trasmesso dalla Cumbria e viene chiamato MSF. Sistemi simili esistono in Germania, Giappone, Francia e Svizzera.

D. E il segnale GPS?
A. Un sistema di navigazione satellitare si affida ai segnali orari dagli orologi atomici di bordo nei satelliti GPS. È questo segnale orario che viene utilizzato per triangolare il posizionamento e può anche essere ricevuto da un server di riferimento orario dotato di antenna GPS. Il GPS è disponibile in tutto il mondo, ma un'antenna deve avere una visione chiara del cielo.

D. Se ho una rete grande, avrò bisogno di più server di tempo di rete?
A. Non necessariamente. NTP è gerarchico e diviso in 'strato' un orologio atomico è un dispositivo 0 strato, un server di tempo che riceve il segnale di clock è un dispositivo 1 strato e un dispositivo di rete che riceve un segnale da un server di tempo è un dispositivo 2 strato. NTP può supportare lo strato 12 (realisticamente, anche se più è possibile) e ogni strato può essere usato come un dispositivo con cui sincronizzarsi. Pertanto un dispositivo 2 di strato può sincronizzare l'altra macchina in basso agli strati e così via. Ciò significa che, indipendentemente da quanto sia grande una rete, sarebbe necessario un solo server di riferimento orario di rete.

A NTP Server si connette a una rete di computer con lo scopo di sincronizzare tutti i computer, router e altri dispositivi allo stesso tempo. I server NTP utilizzano il Network Time Protocol per regolare la deriva di diverse macchine in modo che corrispondano al tempo di riferimento.

I server NTP si affidano all'utilizzo di un clock di riferimento; la maggior parte delle reti che utilizzano un server NTP utilizzerà una sorgente di tempo UTC (Coordinated Universal Time). L'UTC si basa sul tempo indicato dagli orologi atomici incredibilmente precisi e costosi.

Gli orologi atomici funzionano sul principio che un singolo atomo (nella maggior parte dei casi il cesio -133) risuonerà ad una velocità esatta a determinati livelli di energia. L'accuratezza degli orologi atomici è talmente abile che l'UTC è stato sviluppato per permettere che il tempo atomico internazionale (TAI) e il Greenwich Meantime (GMT) siano combinati, consentendo il rallentamento della rotazione terrestre aggiungendo secondi di salto e quindi mantenendo il Sole sulla Terra meridiano a mezzogiorno.

La mancata spiegazione di questo rallentamento nella rotazione della Terra porterebbe alla deriva finale del giorno e della notte (sebbene in molti millenni).
A Server NTP può essere impostato per ricevere un segnale orario UTC da Internet, sebbene questi possano variare tremendamente in accuratezza e dipendono da distanze ragionevolmente vicine dal client e dal server.

Affidarsi a riferimenti temporali basati su Internet può anche lasciare una rete aperta agli utenti malintenzionati poiché non possono utilizzare l'autenticazione NTP, che è una misura di sicurezza utilizzata per garantire che un riferimento temporale sia quello che dice di essere.

Molti server NTP dedicati sono progettati per ricevere un riferimento temporale più accurato e autenticato. Un metodo utilizza trasmissioni radio trasmesse da diversi laboratori nazionali di fisica come il NIST (National Institute for Standards and Technology) negli Stati Uniti (segnale WWVB) e NPL (National Physical Laboratory) nel Regno Unito (segnale MSF). Questi segnali vengono trasmessi in onda lunga e possono essere rilevati all'interno dell'area di trasmissione, anche se i segnali possono essere bloccati dalle caratteristiche geografiche locali.

Un altro metodo per ricevere un riferimento di temporizzazione UTC è quello di utilizzare gli orologi atomici integrati sulla rete GPS (Global Positioning System). Mentre il GPS è più comunemente noto come sistema di posizionamento, il satellite trasmette effettivamente le informazioni di cronometraggio utilizzate dai ricevitori GPS per calcolare il tempo trascorso e quindi la distanza.
Sebbene i segnali GPS non siano trasmessi in formato UTC, sono estremamente accurati e NTP non ha problemi a convertirli.

La Server NTP controlla il timestamp dalla sorgente UTC e utilizza le informazioni per calcolare se gli orologi di rete sono alla deriva e aggiunge o sottrae un secondo per abbinare il clock di riferimento. Il server NTP lo farà a intervalli prestabiliti, normalmente ogni quindici minuti per garantire una precisione perfetta.

NTP è preciso all'interno di 1 / 100 di un secondo (10 millisecondi) sull'Internet pubblica e può funzionare ancora meglio su LAN e WANS con precisioni di 1 / 5000 di un secondo (microsecondi 200) non inauditi.

Per garantire un'ulteriore accuratezza, il servizio NTP (o demone su Linux) funziona in background e non crede all'ora in cui viene detto fino a dopo diversi scambi e ognuno ha superato una specifica di protocollo (un test), quindi il server viene considerato. Di solito occorrono circa cinque buoni campioni) finché un server NTP non viene accettato come sorgente di temporizzazione.