Network Time Protocol (NTP)
Network Time Protocol (NTP) jest protokołem synchronizacji czasu, który umożliwia precyzyjne dostosowanie czasu pomiędzy komputerami, korzystając z wzorcowego czasu UTC. Czas ten może pochodzić z zegarów atomowych lub wyspecjalizowanych serwerów czasu. NTP stał się globalnym standardem w synchronizacji czasu w różnych systemach operacyjnych, w tym Microsoft Windows.
Historia NTP
Badania nad NTP rozpoczęły się w 1988 roku na Uniwersytecie w Delaware pod kierunkiem prof. Davida L. Millsa. Protokół został pierwotnie stworzony dla systemów Unix i rozwijał się w kierunku synchronizacji czasu przez Internet. Obecnie NTP ma zastosowanie także w lokalnych sieciach.
SNTP
Uproszczona wersja NTP, znana jako Simple Network Time Protocol (SNTP), jest używana w prostszych systemach operacyjnych oraz urządzeniach mobilnych.
Zalety NTP
- Wysoka precyzja synchronizacji czasu (do milisekund).
- Stabilność i bezpieczeństwo działania.
- Płynna kalibracja czasu bez skoków.
- Możliwość synchronizacji dużej liczby komputerów jednocześnie.
- Redundancja dzięki wielu źródłom czasu.
Czas wzorcowy UTC
NTP korzysta z uniwersalnego czasu UTC, który powinien pochodzić z atomowych zegarów cezowych. Inne źródła czasu obejmują zegary maserowe, GPS oraz nadajniki radiowe.
Struktura warstw STRATUM
Komputery synchronizujące czas są uporządkowane w strukturze warstw STRATUM, gdzie:
- STRATUM 0 – pierwotne źródła czasu.
- STRATUM 1 – serwery czasu synchronizujące z STRATUM 0.
- STRATUM 2 – serwery synchronizujące z STRATUM 1 i tak dalej.
Zasada synchronizacji NTP
NTP różni się od typowych protokołów komunikacyjnych, ponieważ przesyła statystyki opóźnień zamiast wartości czasu. Umożliwia to kalibrację lokalnych zegarów systemowych poprzez przyspieszanie lub spowolnienie ich pracy. W przypadku dużych różnic czasowych, stosuje synchronizację skokową.
Format komunikatu NTP
Każdy komunikat NTP zawiera kluczowe informacje, takie jak:
- LI – wskaźnik sekund przestępnych.
- VN – numer wersji protokołu.
- Mode – tryb pracy (np. klient, serwer).
- Stratum – warstwa nadawcy komunikatu.
- Poll interval – okres aktualizacji czasu.
- Precision – dokładność zegara.
- Root Delay i Root Dispersion – opóźnienia i błędy synchronizacji.
- Reference Identifier – identyfikator źródła czasu.
- Timestamps – różne znaczniki czasowe dla synchronizacji.
NTP jest kluczowym protokołem w teleinformatyce, umożliwiającym precyzyjną synchronizację czasu w różnych systemach i sieciach.
