Vedligeholdelse af præcis tid på dine computere

Alle pc'er og netværksenheder bruger ure til at opretholde en intern systemtid. Disse ure, kaldet Real Time Clock chips (RTC), giver oplysninger om tid og dato. Chipsne 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 præcis tid.

Disse interne klokker er tilbøjelige til at drifte, og selvom det i mange applikationer kan være ganske passende, skal maskiner ofte arbejde sammen på et netværk, og hvis computeren går i forskellige hastigheder, bliver computere ude af synkronisering med hinanden, og der kan opstå problemer især med tidsfølsomme transaktioner.

Network Time Protocol (NTP) er en af ​​Internetets ældste protokoller, der stadig er brugt, opfundet af Dr. David Mills fra University of Delaware. Den har været brugt siden 1985. NTP er en protokol designet til at synkronisere uret på computere og netværk på tværs af internettet eller lokale netværk (LAN).

NTP (version 4) kan bevare tid over det offentlige Internet til inden 10 millisekunder (1 / 100th af et sekund) og kan udføre endnu bedre i løbet af LAN med nøjagtighed af 200 mikrosekunder (1 / 5000th af et sekund) under ideelle betingelser.

NTP arbejder inden for TCP / IP-suite og er afhængig af UDP, eksisterer en mindre kompleks form af NTP kaldet Simple Network Time Protocol (SNTP), som ikke kræver lagring af oplysninger om tidligere meddelelser, der kræves af NTP. Det bruges i nogle enheder og applikationer, hvor høj nøjagtighed timing er ikke så vigtigt.

Mange operativsystemer, herunder Windows, UNIX og LINUX, kan udnytte NTP og SNTP, og tidssynkronisering med NTP er relativt enkel, det synkroniserer tiden med henvisning til en pålidelig urkilde. Denne kilde kan være relativ (en computers interne ur eller tiden på et armbåndsur) eller absolut (en UTC - Universal Coordinated Time-Clock-kilde, som er præcis som det er muligt for mennesker).
Alle Microsoft Windows-versioner siden 2000 omfatter Windows Time Service (w32time.exe), som har mulighed for at synkronisere computeruret til en NTP-server.
 
Der er et stort antal internetserverede NTP-servere, der synkroniseres med eksterne UTC-referencer som time.nist.gov eller ntp.my-inbox.co.uk, men det skal bemærkes, at Microsoft og andre anbefaler, at en ekstern kilde bruges til at synkroniser dine maskiner, da internetbaserede referencer ikke kan godkendes. Specialistiske NTP-tidsservere er tilgængelige, der kan synkronisere tid på netværk ved hjælp af enten MSF (eller tilsvarende) eller GPS-signal.

De mest anvendte er de GPS-tidsservere, der bruger GPS-systemet til at relæere præcis tid. GPS-systemet består af et antal satellitter, der giver præcis positionering og placeringsinformation. Hver GPS-satellit kan kun gøre dette ved at bruge en atomur, som igen kan være, kan bruges som en timingreference.

En typisk GPS-modtager kan give oplysninger om tid til inden for et par nanosekunder af UTC, så længe der er en antenne beliggende med en god udsigt til himlen.

Der er en række nationale tids- og frekvensradio-transmissioner, som 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). Disse signaler giver UTC-tid til en nøjagtighed af 100-mikrosekunder, men radiosignalet har et begrænset antal og er sårbart for interferens.

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+