它可以使計(jì)算機(jī)對(duì)其服務(wù)器或時(shí)鐘源(如石英鐘,GPS等等)進(jìn)行時(shí)間同步,它可以提供高度的時(shí)間校正,而且可以使用加密確認(rèn)的方式來(lái)防止病毒的協(xié)議攻擊。
新的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,是由原子鐘報(bào)時(shí)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間UTC(Universal Time Coordinated,世界協(xié)調(diào)時(shí))。所以NTP獲得UTC的時(shí)間來(lái)源可以是原子鐘、天文臺(tái)、衛(wèi)星,也可以從Internet上獲取。
計(jì)算機(jī)時(shí)鐘偏差分析
通用PC機(jī)自帶兩類時(shí)鐘源:硬件時(shí)鐘和軟件時(shí)鐘(或稱為系統(tǒng)時(shí)鐘)。不論是硬件時(shí)鐘還是軟件時(shí)鐘,都是由石英晶體振蕩器驅(qū)動(dòng)的,通過(guò)累計(jì)石英晶體振蕩器輸出脈沖數(shù),換算出時(shí)間。所以計(jì)算機(jī)時(shí)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(huì)發(fā)生小幅度波動(dòng),其中溫度對(duì)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(shí)際頻率是不同的,實(shí)際頻率與標(biāo)稱頻率偏差率從10-4量級(jí)到10-9量級(jí)不等。以10-4量級(jí)為例,時(shí)鐘每天至少誤差8.64 s。
聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)同步時(shí)鐘簡(jiǎn)便的方法是網(wǎng)絡(luò)授時(shí)。網(wǎng)絡(luò)授時(shí)分為廣域網(wǎng)授時(shí)和局域網(wǎng)授時(shí)。廣域網(wǎng)授時(shí)精度通常能達(dá)50ms級(jí),但有時(shí)超過(guò)500ms,這是因?yàn)槊看谓?jīng)過(guò)的路由器路徑可能不相同。現(xiàn)在還沒(méi)有更好的辦法將這種不同路徑延遲的時(shí)間誤差完全消除。局域網(wǎng)授時(shí)不存在路由器路徑延遲問(wèn)題,因而授時(shí)精度理論上可以提到亞毫秒級(jí)。Windows內(nèi)置NTP服務(wù),在局域網(wǎng)內(nèi)其授時(shí)精度也只能達(dá)10ms級(jí)。因此,提高局域網(wǎng)NTP授時(shí)精度成為一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。
一般的計(jì)算機(jī)和嵌入式設(shè)備在時(shí)鐘度方面沒(méi)有明確的指標(biāo)要求, 時(shí)鐘精度只有10-4~10-5,每天可能誤差達(dá)十幾秒或更多,如果不及時(shí)校正,其累積時(shí)間誤差不可忽視。許多工業(yè)控制過(guò)程需要高準(zhǔn)確度時(shí)間,如:電力系統(tǒng)內(nèi)眾多的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)裝置、故障錄波器等時(shí)間同步要在ms級(jí)以內(nèi)。