Alle pc'er og netværksenheder bruger ure til at opretholde en intern systemtid. Disse ure, kaldet Real Time Clock chips (RTC), giver tid og dato information. De er batteribackede, så selv under strømafbrydelser kan de bevare tiden. Personlige computere er dog ikke designet til at være perfekte ure - deres design er optimeret til masseproduktion og billigere end at opretholde en præcis tid.

Disse interne klokker er tilbøjelige til at drifte, og selvom det i mange applikationer kan være ganske passende til nogle applikationer, men maskiner på et netværk, der går i forskellige hastigheder, bliver synkroniserede med hinanden, og der kan opstå problemer, især med tidsfølsom transaktioner.

NTP-servere (Network Time Protocol) bruger en enkelt tidsreference til at synkronisere alle maskiner på netværket til en tidsreference. Denne tidsreference kan enten være relativ (en computers interne ur eller tiden på en armbåndsur måske) eller absolut som en UTC (Universal Coordinated Time) urkilde som et atomur, der er så præcist som det er menneskeligt muligt.

Til nogle anvendelser en relativ tidskilde er imidlertid tilstrækkeligt i mange miljøer, såsom flyselskaber og børsen er det vigtigt for tid til at være absolut. Forestil købe et flyselskab sæde kun for at vide i lufthavnen, at billetten blev solgt to gange, fordi det blev købt bagefter på en computer, der havde en langsommere ur!

Atomure er de mest absolutte tid-holde enheder. De arbejder efter princippet, at atomet, cæsium 133, har et helt antal cykler af stråling hvert sekund (9,192,631,770). Dette har vist sig så præcis den internationale enhedssystem (SI) har nu defineret det andet som varigheden af ​​9,192,631,770 cykler af stråling af cæsium 133 atomet og udvikling af UTC (Coordinated Universal Time) betyder nu computere over hele workld kan synkroniseres til samme tidspunkt.

Atomkloder er dog ekstremt dyre og findes generelt kun i storskala fysiklaboratorier. NTP-servere kan dog synkronisere netværk til et atomur ved hjælp af enten Global Positioning System (GPS) netværk eller specialradio transmissioner (MTF i Storbritannien). Det skal bemærkes, at Microsoft og andre stærkt anbefaler, at eksternt baseret timing anvendes i stedet for internetbaseret, da disse ikke kan godkendes. Specialiserede NTP-servere er tilgængelige, der kan synkronisere tid på netværk ved hjælp af enten MSF (eller tilsvarende) eller GPS-tidsserver signal.

GPS er en ideel tid og frekvens kilde, fordi den kan give meget præcis tid overalt i verden ved hjælp af relativt billige komponenter. Hver GPS-satellit transmitterer i to frekvenser L2 til militær brug og L1 til brug af civile transmitteret ved 1575 MHz. Lavpris GPS-antenner og -modtagere er nu bredt tilgængelige.

Radiosignalet sendes af satellit kan passere gennem vinduer, men kan blokeres af bygninger, så det ideelle sted for en GPS-antenne er på en tagterrasse med en god udsigt til himlen. Jo flere satellitter det kan modtage fra bedre signal. Dog kan tagmonteret antenner være tilbøjelige til lynnedslag eller andre spænding overspænding så en suppressor stærkt anbefale at blive installeret inline på GPS-kablet.

Kablet mellem GPS-antenne og modtager er også kritisk. Den maksimale afstand, at et kabel kan køre normalt kun 20-30 meter, men en høj kvalitet koaksialkabel kombineret med en GPS forstærker placeret in-line for at øge forstærkningen af ​​antennen kan tillade overstiger 100 meter kabel løber.

Der er også en række nationale tid- og frekvensradio-transmissioner, der kan bruges til at synkronisere en NTP-server. I Storbritannien udsendes signalet (kaldet MSF) af National Physics Laboratory i Cumbria, der fungerer som Det Forenede Kongeriges nationale tidsreference. Der findes også lignende systemer i Colorado, USA (WWVB) og i Frankfurt, Tyskland (DCF-77).

En radio baseret NTP-server består normalt af en rackmonterbar tidsserver, og en antenne, der består af en ferrit bar inde i en plastik kabinet, som modtager radioen tid og frekvens broadcast. Det skal altid monteres horisontalt i en ret vinkel mod transmission for optimal signalstyrke. Data sendes i impulser, 60 et sekund. Disse signaler giver UTC tid med en nøjagtighed på 100 mikrosekunder imidlertid radiosignalet har en endelig rækkevidde og er sårbar over for interferens.

Både en GPS NTP-server og MSF-tidsserver kan give en overkommelig og effektiv måde at nøjagtigt synkronisere computernetværk ved hjælp af NTP.

Dette indlæg blev skrevet af Richard N Williams

Richard N Williams er en teknisk forfatter og specialist i NTP Server og Time Synchronization industrien. Richard N Williams på Google+