該協(xié)議通常描述為一種主從式架構,但它也可以在點對點網絡中,對等體雙方可將另一端認定為潛在的時間源。發(fā)送和接收時間戳采用用戶數據報協(xié)議(UDP)的通信端口123實現。這也可以使用廣播或多播,曲中的客戶端在初的往返校準交換后被動地監(jiān)聽時間更新。NTP提供一個即將到來的閏秒調整的警告,但不會傳輸有關本地時區(qū)或夏時制的信息。
它可以使計算機對其服務器或時鐘源(如石英鐘,GPS等等)進行時間同步,它可以提供高度的時間校正,而且可以使用加密確認的方式來防止病毒的協(xié)議攻擊。
新的標準時間,是由原子鐘報時的國際標準時間UTC(Universal Time Coordinated,世界協(xié)調時)。所以NTP獲得UTC的時間來源可以是原子鐘、天文臺、衛(wèi)星,也可以從Internet上獲取。
局域網絡延相對較大的原因在于時間戳一般都是在應用層加蓋。為減少操作系統(tǒng)內核處理延時的影響提高NTP授時精度,發(fā)/收NTP包時間戳應盡量接近主機真實發(fā)/收包時刻。在不改變硬件的條件下,一個可行的辦法是修改網卡驅動程序,將記錄NTP包發(fā)/收時間戳從應用程序移至網卡驅動程序處,可消除操作系統(tǒng)內核處理延時不確定而引入的誤差。這種方法在局域網中可大幅提高NTP授時精度至μs級。
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動的,通過累計石英晶體振蕩器輸出脈沖數,換算出時間。所以計算機時鐘的準確度取決于晶振頻率準確度。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,同一生產線上標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。