Sincronizzazione temporale accurata della rete

Tutti i dispositivi di rete ei dispositivi di rete utilizzano gli orologi per mantenere un tempo interno del sistema. Questi orologi, chiamati Chip in tempo reale (RTC), forniscono informazioni sull'orario e sulla data. I chip sono dotati di 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 anziché mantenere un tempo preciso.

Questi orologi interni sono soggetti a deriva e, anche se per molte applicazioni questo può essere abbastanza adeguato, spesso le macchine devono lavorare insieme in una rete e se i computer corrono a tassi diversi, i computer non verranno sincronizzati tra loro e potrebbero verificarsi problemi In particolare con le transazioni sensibili al tempo.

Un server di tempo utilizza il protocollo Network Time Protocol (NTP) che è stato sviluppato durante 20 anni fa. Utilizza un algoritmo (l'algoritmo di Marzullo) per sincronizzare il tempo in una rete. NTP (versione 4) può mantenere il tempo sul pubblico Internet entro 10 millisecondi (1 / 100th di secondo) e può eseguire anche meglio le LAN con precisione di 200 microsecondi (1 / 5000th di secondo) in condizioni ideali.

NTP utilizza un solo riferimento di tempo e sincronizza tutte le macchine della rete a quel tempo. Questo riferimento di orario può essere relativo (orologio interno del computer o ora su un orologio da polso) o assoluto, ad esempio un orologio UTC (Universal Coordinated Time) come un orologio atomico che sia altrettanto accurato quanto umanamente possibile.

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 così accurata Sistema internazionale di unità (SI) e 'stato definito il secondo come la durata dei cicli di radiazione 9,192,631,770 dell'atomo di cesio-133.

Tuttavia, gli orologi atomici sono estremamente costosi e generalmente si trovano solo nei laboratori di fisica su larga scala. Tuttavia, NTP può sincronizzare le reti con un orologio atomico utilizzando la rete Global Positioning System (GPS) o la trasmissione radio specializzata.

Il più diffuso è il sistema GPS che consiste di un numero di satelliti che forniscono accurate informazioni di posizionamento e la posizione. Ogni satellite GPS può farlo solo utilizzando un orologio atomico, che a sua volta può essere può essere utilizzato come riferimento temporale.

Un tipico GPS ora del server in grado di fornire informazioni di temporizzazione entro pochi nanosecondi di UTC finché c'è un'antenna situata con una buona vista del cielo.

Ci sono anche una serie di trasmissioni radio nazionali e temporanee che possono essere utilizzate per sincronizzare un server NTP. In Gran Bretagna il segnale (chiamato MSF) viene trasmesso dal National.

Laboratorio di Fisica in Cumbria, che serve come riferimento nazionale del Regno Unito, esistono sistemi simili anche in Colorado, negli Stati Uniti (WWVB) ea Francoforte, in Germania (DCF-77). Questi segnali forniscono l'ora UTC ad una precisione di microsecondi 100, tuttavia il segnale radio ha un intervallo finito ed è vulnerabile alle interferenze.

Tutte le versioni di Microsoft Windows poiché 2000 include il servizio di Windows Time (w32time.exe) che ha la possibilità di sincronizzare l'orologio del computer con un server NTP.

Circa l'autore

Richard Williams N è un autore tecnico e specialista nel settore delle telecomunicazioni e di sincronizzazione della rete di tempo. Per ulteriori informazioni sui server NTP si prega visitare la home page Galsys.

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