Network Time Protocol (NTP) ist ein Netzwerkanschlussprotokoll, für die Uhren von Computersystemen über den Paketvermittlungs-, Datennetze der variablen Latenz zu synchronisieren.

In der Operation seitdem vor 1985 ist NTP eines der ältesten Internetprotokolle im Gebrauch. NTP wurde von David L. Mills von der Universität Delawares ursprünglich entworfen, der es noch mit einer Mannschaft von Freiwilligen aufrechterhält.

NTP verwendet User Datagram Protocol (UDP) auf dem Hafen Nummer 123.

NTP ist mit dem einfacheren Tagesprotokoll (RFC 867) oder dem Zeitprotokoll (RFC 868) nicht verbunden.

Übersicht

NTP stellt Koordinierte Koordinierte Weltzeit (UTC) einschließlich des vorgesehenen Sprungs die zweiten Anpassungen zur Verfügung. Keine Information über Zeitzonen oder Sommerzeit wird übersandt; diese Information ist außerhalb seines Spielraums und muss getrennt erhalten werden.

NTP verwendet den Algorithmus von Marzullo und wird entworfen, um den Effekten der variablen Latenz zu widerstehen. NTP kann gewöhnlich Zeit zu innerhalb von Zehnen von Millisekunden über das öffentliche Internet aufrechterhalten, und kann 1-Millisekunde-Genauigkeit in lokalen Bereichsnetzen unter idealen Bedingungen erreichen.

, die aktuelle Bezugsdurchführung ist Version 4 (NTPv4), die ein vorgeschlagener Standard, wie dokumentiert, in RFC 5905 ist. Es folgt Version 3, angegeben RFC 1305 nach.

Das Protokoll verwendet User Datagram Protocol (UDP) auf dem Hafen Nummer 123.

Eine weniger komplizierte Durchführung von NTP, mit demselben Protokoll, aber ohne die Lagerung des Staates im Laufe verlängerter Zeitspannen zu verlangen, ist als Simple Network Time Protocol (SNTP) bekannt. Es wird in einigen eingebetteten Geräten und in Anwendungen verwendet, wo hohes Genauigkeitstiming (RFC 1361, RFC 1769, RFC 2030, RFC 4330 und RFC 5905) nicht erforderlich ist.

NTP Softwaredurchführungen

Unix

Für moderne Systeme von Unix wird der NTP Kunde als ein Dämon-Prozess durchgeführt, der unaufhörlich im Benutzerraum (ntpd) läuft. Wegen der Empfindlichkeit zum Timing, jedoch, ist es wichtig, die NTP Standarduhr phasenstarre im Kernraum durchgeführte Schleife zu haben. Alle neuen Versionen von Linux, BSD, Mac OS X, Solaris und AIX werden auf diese Weise durchgeführt.

Das NTP Paket ist ein UDP Datenpaket, hat Hafen 123 fortgesetzt.

Windows von Microsoft

Alle Windows-Versionen von Microsoft seit Windows 2000 schließen den Windows-Zeitdienst ein, der in der Lage ist, die Computeruhr zu einem NTP Server zu synchronisieren. Jedoch führt die Version in Windows 2000 nur Einfachen NTP durch, und verletzt mehrere Aspekte des NTP Standards der Version 3. Mit Windows Server 2003 beginnend, setzt die Dokumentation von Microsoft fest: "Obwohl der Windows-Zeitdienst nicht eine genaue Durchführung von Network Time Protocol (NTP) ist, verwendet er das komplizierte Gefolge von Algorithmen, das in den NTP Spezifizierungen definiert wird, um sicherzustellen, dass das einstempelt, sind Computer überall in einem Netz so genau wie möglich."

Jedoch kann der Windows-Zeitdienst nicht die Systemzeit genauer aufrechterhalten als über den 1-2 zweiten anordne. Microsoft" versichert nicht und unterstützt die Genauigkeit des W32Time Dienstes zwischen Knoten in einem Netz nicht. Der W32Time Dienst ist nicht eine voll gezeigte NTP Lösung, die zeitempfindlichen Anwendungsbedarf deckt. Der W32Time Dienst wird in erster Linie entworfen, um den folgenden zu tun:

• Lassen Sie das Beglaubigungsprotokoll der Version 5 von Kerberos arbeiten.
• Stellen Sie lose synchronisierte Zeit für Kundencomputer zur Verfügung."

Die Bezugsdurchführung von NTP kann auf Systemen von Microsoft Windows NT 4.0 verwendet werden.

Uhr-Schichten

NTP verwendet einen hierarchischen, semi-layered System von Niveaus von Uhr-Quellen. Jedes Niveau dieser Hierarchie wird eine Schicht genannt und wird eine Schicht-Zahl zugeteilt, die mit 0 (Null) oben anfängt. Das Schicht-Niveau definiert seine Entfernung von der Bezugsuhr und besteht, um zyklische Abhängigkeiten in der Hierarchie zu verhindern. Es ist wichtig zu bemerken, dass die Schicht nicht eine Anzeige der Qualität oder Zuverlässigkeit ist, ist es üblich, Schicht 3mal Quellen zu finden, die höhere Qualität sind als andere Schicht 2mal Quellen. Diese Definition der Schicht ist auch vom Begriff von in Fernmeldesystemen verwendeten Uhr-Schichten verschieden.

Schicht 0

: Das sind Geräte solcher als atomar (Cäsium, Rubidium) Uhren, GPS Uhren oder andere Radiouhren. Schicht 0 Geräte wird traditionell dem Netz nicht beigefügt; stattdessen werden sie mit Computern lokal verbunden (z.B, über eine RS-232 Verbindung mit einem Puls signalisieren pro Sekunde).

Schicht 1

: Das sind Computer, die der Schicht 0 Geräte beigefügt sind. Normalerweise handeln sie als Server, um Bitten von der Schicht 2 Server über NTP zeitlich festzulegen. Diese Computer werden auch Zeitserver genannt.

Schicht 2

: Das sind Computer, die NTP-Bitten an die Schicht 1 Server senden. Normalerweise eine Schicht wird 2 Computer in mehreren Schicht 1 Server Verweise anbringen und den NTP Algorithmus verwenden, um die beste Datenprobe zu sammeln, jede Schicht 1 Server fallen lassend, die offensichtlich falsch scheinen. Schicht 2 Computer wird mit anderer Schicht 2 Computer spähen, um stabilere und robuste Zeit für alle Geräte in der Alterskohorte zur Verfügung zu stellen. Schicht 2 Computer handelt normalerweise als Server für die Schicht 3 NTP-Bitten.

Schicht 3

: Diese Computer verwenden genau dieselben NTP Funktionen des Spähens und der Daten, die als Schicht 2 ausfallen, und können selbst als Server für niedrigere Schichten handeln. NTP (abhängig wovon Version des NTP Protokolls im Gebrauch) unterstützt bis zu 256 Schichten.

NTP Zeitstempel

Die durch NTP verwendeten 64-Bit-Zeitstempel bestehen aus einer 32 Nebenrolle seit Sekunden und einer 32 Nebenrolle für die Bruchsekunde, NTP einen zeitlichen Rahmen gebend, der alle 2 Sekunden (136 Jahre) und eine theoretische Entschlossenheit von 2 Sekunden (233 picoseconds) herumdreht. NTP verwendet ein Zeitalter vom 1. Januar 1900. Die erste überlappende Eingabe kommt 2036 vor dem UNIX Problem des Jahres 2038 vor.

Durchführungen sollten NTP Zeit mit Kenntnissen der ungefähren Zeit von anderen Quellen disambiguieren. Da NTP nur mit den Unterschieden zwischen Zeitstempeln und nie ihren absoluten Werten arbeitet, ist der Bildumlauf unsichtbar, so lange die Zeitstempel innerhalb von 68 Jahren einander sind. Das bedeutet, dass die überlappende Eingabe für die meisten laufenden Systeme unsichtbar sein wird, da sie die richtige Zeit zu innerhalb einer sehr kleinen Toleranz haben werden. Jedoch, Systeme, die Bedürfnis in Gang bringen, das Datum innerhalb von nicht mehr als 68 Jahren zu wissen. In Anbetracht des großen erlaubten Fehlers wird es nicht erwartet, dass das eine zu lästige Voraussetzung ist. Eine angedeutete Methode ist, die Uhr auf nicht früher zu setzen, als das System Datum baut. Viele Systeme verwenden angetriebene Hardware-Uhr einer Batterie, um dieses Problem zu vermeiden.

Trotzdem können zukünftige Versionen von NTP die Zeitdarstellung zu 128 Bit erweitern: 64 Bit für das zweite und 64 Bit für die Bruchsekunde. Das NTP4 aktuelle Format hat Unterstützung für den Zeitalter-Zahl- und Zeitalter-Ausgleich, der, wenn verwendet, richtig Befestigen-Datum-Problemen der überlappenden Eingabe helfen sollte, bis NTP5 NTP4 ersetzt. Gemäß Mühlen, "Ist der 64-Bit-Wert für den Bruchteil genug, um die Zeitdauer aufzulösen, die es ein Foton bringt, um einem Elektron mit der Geschwindigkeit des Lichtes zu passieren. Der zweite 64-Bit-Wert ist genug, um eindeutige Zeitdarstellung zur Verfügung zu stellen, bis das Weltall dunkel geht."

Uhr-Synchronisationsalgorithmus

Um seine Uhr mit einem entfernten Server zu synchronisieren, muss der NTP Kunde die Rückfahrverzögerungszeit und den Ausgleich schätzen. Die Rückfahrverzögerung wird als geschätzt

wo die Zeit der Bitte-Paket-Übertragung, ist

ist die Zeit des Bitte-Paket-Empfangs,

ist die Zeit der Ansprechpaket-Übertragung und

ist die Zeit des Ansprechpaket-Empfangs. ist die Zeit, die auf der Kundenseite zwischen der Emission des Bitte-Pakets und dem Empfang des Ansprechpakets, vergangen ist

während die Zeit ist, hat der Server vor dem Senden der Antwort gewartet. Der Ausgleich wird durch gegeben

Die NTP Synchronisation ist richtig, wenn sowohl die eingehenden und ausgehenden Wege zwischen dem Kunden als auch der Server symmetrische nominelle Verzögerung haben. Wenn die Wege keine allgemeine nominelle Verzögerung haben, hat die Synchronisation eine systematische Neigung der Hälfte des Unterschieds zwischen dem nachschicken und rückwärts gerichtete Fahrzeiten.

Sprung-Sekunden

NTP liefert UTC Zeit. UTC ist vorgesehenen Sprung-Sekunden unterworfen, um die Zeitskala zur Folge der Erde zu synchronisieren. Wenn ein zweiter Sprung hinzugefügt wird, wird NTP seit 1 Sekunde aufgehoben. Weil NTP keinen Mechanismus hat, für sich an die Geschichte von Sprung-Sekunden zu erinnern, veranlassen Sprung-Sekunden die komplette NTP Zeitskala, sich um 1 Sekunde zu bewegen.

Sicherheitssorgen

Nur einige Sicherheitsprobleme sind in der Bezugsdurchführung des NTP codebase in seinen 25 + Jahr-Geschichte identifiziert worden. Das Protokoll hat Revision und Rezension über seine komplette Geschichte erlebt; keine Sicherheitsverwundbarkeit ist jemals berichtet worden, die zur NTP Spezifizierung verfolgt worden sind. Der Strom codebase für die Bezugsdurchführung hat Sicherheitsrechnungskontrollen von mehreren Quellen seit mehreren Jahren jetzt erlebt, und es gibt keine bekannte risikoreiche Verwundbarkeit in der veröffentlichten Software des Stroms.

Siehe auch

• Abweichung von Allan
• Uhr-Synchronisation
• Internationale Atomzeit
• ntpd, OpenNTPD und Ntpdate
• NTP Lache, eine Sammlung von Weltcomputern, die eine hoch genaue Zeit über das Netzzeitprotokoll zur Verfügung stellen
• NTP Server-Missbrauch und Missbrauch
• Synchronisation
• Zeitserver
• NITZ (Netzidentität und Zeitzone) ein Mechanismus, um Ortszeit und Datum, sowie Netzversorger-Identitätsinformation zu beweglichen Geräten über ein Radionetz mit Nachschub zu versorgen

Andere Zeitsynchronisationsprotokolle:

• TAGES-Protokoll, älteres Zeitsynchronisationsprotokoll mit TCP oder UDP Hafen 13
• ICMP Zeitstempel und ICMP Zeitstempel-Antwort, älteres Zeitsynchronisationsprotokoll mit ICMP
• Präzisionszeitprotokoll, ein Protokoll der hohen Präzision für den Gebrauch in lokalen Bereichsnetzen
• Zeitprotokoll, älteres Zeitsynchronisationsprotokoll mit TCP oder UDP Hafen 37

Referenzen

Relevanter RFCs

• RFC 958, (Obsoleted durch: 1059, 1119, 1305) Network Time Protocol (NTP)
• RFC 1059, (Obsoleted durch: 1119, 1305) Netzzeitprotokoll (Version 1) Spezifizierung und Durchführung
• RFC 1119, (Obsoleted durch: 1305) Netzzeitprotokoll (Version 2) Spezifizierung und Durchführung
• RFC 1305, (Obsoleted durch: 5905) Netzzeitprotokoll (Version 3) Spezifizierung, Durchführung und Analyse
• RFC 1361, (Obsoleted durch: 1769) Simple Network Time Protocol (SNTP)
• RFC 1769, (Obsoleted durch: 2030, 4330) Simple Network Time Protocol (SNTP)
• RFC 2030, (Obsoleted durch: 4330) Version 4 von Simple Network Time Protocol (SNTP) für IPv4, IPv6 und OSI
• RFC 4330, (Obsoleted durch: 5905) Version 4 von Simple Network Time Protocol (SNTP) für IPv4, IPv6 und OSI
• RFC 5905, Netzzeitprotokoll-Version 4: Protokoll und Algorithmus-Spezifizierung

Weiterführende Literatur

Links

• Offizielle Seite
• NTP Projekt der Öffentlichen Dienste Das ist das Haus für den NTP (Netzzeitprotokoll) Projekt der Öffentlichen Dienste, das öffentliche Unterstützung für das NTP-Projekt und den IETF NTP Arbeitsgruppe zur Verfügung stellt. Auch Wiki mit Listen von NTP Servern.
• Lache von NTP öffentlichen Zeitservern
• Für eine umfassende Liste von NTP Servern
• IETF NTP Arbeitsgruppe
• Die NTP von David Mills planen Seite
• NTP Ausgabe-Zeichen der Version 4
• Zeit und NTP Papier
• NTP Überblick 2005