Serwer NTP - Śledząc Sygnał Czasu.

Ten artykuł omawia działanie serwera NTP, informuje do czego służy i jak się go używa.

 

Kiedy ustawiasz swój zegarek z innym zegarem lub czasem z radia, nie zastanawiasz się co odpowiada za ustawienie tamtego zegara i daje pewność, że podawany czas jest dokładny?

To może sprawiać wrażenie łatwego pytania, ale nie ma takiego zegara pierwotnego  z którym mógłby zestroić się cały świat. Mamy jednak rozwiązanie nazywane UTC (Uniwersalny Czas Koordynowany). UTC jest ogólnoświatowym miernikiem opartym na czasie podawanym przez zegary atomowe (Międzynarodowy Czas Atomowy).

O ile czas utrzymywany przez zegary atomowe jest tak dokładny (nie spieszy sie ani nie spóźnia nawet o sekundęna kilkaset milionów lat używając bieżącej technologii zegara atomowego), że swoją dokładnością prześciga istniejący miernik GMT (Czas Greenwich). Problem w tym, że Ziemia nie jest dokładne w swoim ruchu obrotowym, co i raz zwalnia w związku z efektem grawitacji Księżyca. Dla wyrównania UTS dodaje 'Przestępne Sekundy', aby utrzymywać zgodność z GMT (wskazuje poludnie kiedy Słońce jest w zenicie nad południkiem i zapobiega stopniowemu przejściu nocy w dzień).

UTC jest zarządzane przez konstelację zegarów atomowych, co zapewnia najwyższą dokładność ponieważ bierze średnią wszystkich czasów (chociaż różnią się nanosekundą – bilionową częścią sekundy). Jest to metoda zapobiegająca sprawowanie politycznej kontroli nad UTC przez którekolwiek z państw.

Fundamentalny pomiar czasu jest na drugim miejscu. Przed zegarami atomowymi sekunda była po prostu częścią okresu 24 godzin (86 400 sekund na dzień). Jednak począwszy od rozwoju zegarów atomowych została określona przez  Międzynarodowy Układ Jednostek Miar jako rezonans atomu cezu 133 Cs, wykorzystywany w zegarach atomowych drgający 9,192,631,770 na sekundę.

UTC był niezbędny do zarządzania trybem pracy i handlu w dobie globalizacji. Używanie serwera NTP (Protokół Synchronizacji Czasu) umożliwia pewny i bezpieczny handel we wszystkich strefach czasowych. 

Serwery NTP są urządzeniami, które mogą odbierać sygnał czasu UTC bezpośrednio z zegara atomowego używając transmisji częstotliwości czasu narodowego,  aczkolwiek nie każdy kraj nadaje taki sygnał. Drugim bardziej konwencjonalnym sposobem jest serwer NTP, który może odbierać sygnał czasu z satelitarnego zegara atomowego GPS (System Nawigacji Satelitarnej) i przekształcić go na UTC.  

W taki sposób serwer NTP zsynchronizuje wszystkie komputery i urządzenia w sieci do źródła czasu UTC. O ile NTP nie jest jedynie protokołem synchronizacji czasu, okazuje się najbardziej rozpowszechnionym protokołem używanym do synchronizacji sieci.

 

Paweł Piontek jest specjalistą i autorem tekstów w dziedzinie zegarów atomowych, telekomunikacji, NTP oraz sieciowej synchronizacji czasu (serwer ntp). Pracuje w zakresie rozwoju zegarów dedykowanych NTP.