Nøjagtig netværkssynkronisering
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.
En tidsserver bruger Network Time Protocol (NTP), som blev udviklet over 20 år siden. Det bruger en algoritme (Marzullos algoritme) til at synkronisere tiden på et netværk. NTP (version 4) kan opretholde tid over det offentlige internet til inden for 10 millisekunder (1 / 100th af et sekund) og kan udføre endnu bedre over LAN med nøjagtighed af 200 mikrosekunder (1 / 5000th af et sekund) under ideelle forhold.
NTP bruger en enkelt tidsreference og synkroniserer alle maskiner på netværket til den tid. 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.
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 nøjagtig internationale enhedssystem (SI) har nu defineret det andet som varigheden af 9,192,631,770 cykler af stråling af cæsium 133 atom.
Atomkloder er dog ekstremt dyre og findes generelt kun i storskala fysiklaboratorier. NTP kan dog synkronisere netværk til et atomur ved hjælp af enten Global Positioning System (GPS) netværk eller specialradio transmission.
Den mest udbredte er den GPS-system, som består af et antal satellitter, der leverer præcis positionering og placering. Hver GPS satellit kan kun gøre dette ved at udnytte et atomur, som igen kan kan bruges som en timing reference.
En typisk GPS tidsserver 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 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.
Fysik Laboratorium i Cumbria, der fungerer som Det Forenede Kongeriges nationale tidsreference, findes der 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.
Alle Microsoft Windows-versioner siden 2000 omfatter Windows Time Service (w32time.exe), som har mulighed for at synkronisere computeruret til en NTP-server.
