Semua peranti PC dan rangkaian menggunakan jam untuk mengekalkan masa sistem dalaman. Jam ini, yang dipanggil cip Real Time Clock (RTC), memberikan maklumat masa dan tarikh. Mereka adalah bateri yang disokong supaya walaupun semasa gangguan kuasa, mereka dapat mengekalkan masa. Walau bagaimanapun, komputer peribadi tidak direka untuk menjadi jam yang sempurna - reka bentuk mereka telah dioptimumkan untuk pengeluaran besar-besaran dan kos rendah daripada mengekalkan masa yang tepat.

Jam-jam dalaman ini terdedah kepada hanyut dan walaupun untuk banyak aplikasi ini boleh cukup memadai untuk beberapa aplikasi, tetapi mesin pada rangkaian yang hanyut pada kadar yang berbeza, menjadi tidak selaras dengan satu sama lain dan masalah dapat timbul, terutama dengan sensitif waktu urus niaga.

Pelayan NTP (Protokol Masa Rangkaian) menggunakan rujukan masa tunggal untuk menyegerakkan semua mesin di rangkaian ke rujukan masa. Rujukan masa ini boleh sama ada relatif (jam dalaman komputer atau masa pada pergelangan tangan mungkin) atau mutlak seperti sumber jam UTC (Waktu Penyelarasan Sejagat) seperti jam atom yang setepat mungkin secara manusia.

Bagi sesetengah aplikasi sumber masa relatif adalah mencukupi, namun dalam pelbagai persekitaran, seperti syarikat penerbangan dan bursa saham adalah penting untuk masa untuk menjadi mutlak. Bayangkan membeli tempat duduk syarikat penerbangan hanya untuk diberitahu di lapangan terbang yang tiket yang dijual dua kali kerana ia dibeli selepas itu pada komputer yang mempunyai jam yang lebih perlahan!

Jam atom adalah peranti masa penyimpanan yang paling mutlak. Mereka bekerja pada prinsip bahawa atom, sesium-133, mempunyai nombor yang tepat kitaran radiasi setiap saat (9,192,631,770). Ini telah membuktikan begitu tepat Sistem Unit Antarabangsa (SI) kini telah mendefinisikan kedua sebagai tempoh kitaran 9,192,631,770 radiasi atom sesium-133 dan pembangunan UTC (Coordinated Universal Time) sekarang bermakna komputer di seluruh workld yang boleh hendak diselaraskan kepada masa yang sama.

Walau bagaimanapun, jam atom sangat mahal dan pada umumnya hanya terdapat dalam makmal fizik berskala besar. Walau bagaimanapun, pelayan NTP boleh menyegerakkan rangkaian ke jam atom menggunakan sama ada rangkaian Sistem Posisi Global (GPS) atau penghantaran radio pakar (MTF di UK). Harus diingat bahawa Microsoft dan orang lain sangat menyarankan agar masa berasaskan luaran harus digunakan dan bukan berasaskan Internet, kerana ini tidak dapat disahkan. Pelayan NTP pakar boleh didapati yang boleh menyegerakkan masa pada rangkaian menggunakan sama ada MSF (atau setaraf) atau isyarat pelayan masa GPS.

GPS adalah sumber masa dan frekuensi yang ideal kerana ia dapat memberikan waktu yang sangat tepat di mana saja di dunia menggunakan komponen yang relatif murah. Setiap satelit GPS menghantar dua frekuensi L2 untuk kegunaan tentera dan L1 untuk kegunaan orang awam yang dihantar di 1575 MHz, antena dan penerima GPS murah kini boleh didapati secara meluas.

Isyarat radio dihantar oleh satelit yang boleh melalui tingkap tetapi boleh disekat oleh bangunan supaya lokasi yang ideal untuk antena GPS adalah di atas bumbung dengan pemandangan yang baik langit. Semakin satelit ia boleh menerima dari isyarat yang lebih baik. Walau bagaimanapun, antena yang dipasang pada bumbung boleh terdedah kepada serangan lampu atau voltan lain pusuan jadi penindas yang amat menyarankan dipasang sebaris pada kabel GPS.

Kabel antara antena GPS dan penerima juga penting. Jarak maksimum yang kabel boleh menjalankan biasanya hanya meter 20-30 tetapi kabel coax berkualiti tinggi digabungkan dengan penguat GPS diletakkan di dalam talian untuk meningkatkan keuntungan antena boleh membenarkan lebih daripada 100 larian kabel meter.

Terdapat juga beberapa penghantaran kebangsaan masa dan frekuensi radio yang boleh digunakan untuk menyegerakkan pelayan NTP. Di Britain, isyarat (dipanggil MSF) disiarkan oleh Makmal Fizik Kebangsaan di Cumbria yang berfungsi sebagai rujukan masa kebangsaan United Kingdom, terdapat juga sistem yang serupa di Colorado, AS (WWVB) dan di Frankfurt, Jerman (DCF-77).

Pelayan NTP berdasarkan radio biasanya terdiri daripada pelayan masa rak-mountable, dan antena, yang terdiri daripada bar ferit dalam kandang plastik, yang menerima masa radio dan siaran frekuensi. Ia hendaklah sentiasa dipasang melintang pada sudut yang betul ke arah penghantaran untuk kekuatan isyarat optimum. Data dihantar dalam denyutan, 60 saat. Isyarat-isyarat ini menyediakan masa UTC kepada ketepatan dalam mikrosaat 100, bagaimanapun, isyarat radio yang mempunyai rangkaian hotel yang terhad dan terdedah kepada gangguan.

Kedua-dua pelayan NTP GPS dan pelayan masa MSF boleh menyediakan cara yang murah dan cekap untuk menyegerakkan rangkaian komputer dengan tepat menggunakan NTP.

Jawatan ini telah ditulis oleh Richard N Williams

Richard N Williams adalah seorang pengarang teknikal dan pakar dalam Server dan Waktu industri NTP Penyelarasan. Richard N Williams di Google+