網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(英語:Network Time Protocol,簡稱NTP)是在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)潛伏時間可變的計算機系統(tǒng)之間通過分組交換進行時鐘同步的一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之一。NTP由特拉華大學(xué)David.Mills設(shè)計。
基于NTP減少計算機時鐘頻率偏差
時鐘頻率偏差是時鐘長期計時累積誤差的主要原因,要提高時鐘長期計時精度,必須補償時鐘頻率偏差。聯(lián)網(wǎng)的計算機可采用NTP方式,可非常方便地校準(zhǔn)時鐘頻率偏差。以NTP服務(wù)器時鐘為標(biāo)準(zhǔn)時間,在某一時刻設(shè)置NTP客戶機時間為NTP服務(wù)器當(dāng)前時間T0,經(jīng)過一段時間后,NTP服務(wù)器時間為T0+tsn,NTP客戶端時間為T0+tcn。因為存在時鐘頻率偏差,tsn與tcn并不相等。NTP客戶端時間tcn需乘以時鐘頻率偏差系數(shù)k才等于tsn,即tsn=k×tcn,所以k=tsn/tcn。
計算機時鐘偏差分析
通用PC機自帶兩類時鐘源:硬件時鐘和軟件時鐘(或稱為系統(tǒng)時鐘)。不論是硬件時鐘還是軟件時鐘,都是由石英晶體振蕩器驅(qū)動的,通過累計石英晶體振蕩器輸出脈沖數(shù),換算出時間。所以計算機時鐘的準(zhǔn)確度取決于晶振頻率準(zhǔn)確度。受溫度變化、電壓、芯片老化等因素影響,晶振頻率會發(fā)生小幅度波動,其中溫度對晶振頻影響。
由于工藝和材料的原因,同一生產(chǎn)線上標(biāo)稱頻率相同的石英晶體,其實際頻率是不同的,實際頻率與標(biāo)稱頻率偏差率從10-4量級到10-9量級不等。以10-4量級為例,時鐘每天至少誤差8.64 s。
實際應(yīng)用中,還有確保秒級精度的簡單的網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議SNTP(Simple Network Time Protocol)。SNTP是NTP的一個子集,主要用于那些不需要NTP的精度以較高實現(xiàn)復(fù)雜性的網(wǎng)絡(luò)時間同步客戶機。SNTP協(xié)議已減少了網(wǎng)絡(luò)延時對校對準(zhǔn)確的影響,但沒有冗余服務(wù)器和校正時鐘頻率誤差功能。