Semua peranti PC dan rangkaian menggunakan jam untuk mengekalkan masa sistem dalaman. Jam-jam ini, yang dipanggil cip Real Time Clock (RTC) menyediakan maklumat masa dan tarikh. Cip adalah bateri yang disokong sehingga walaupun semasa gangguan kuasa, mereka dapat mengekalkan waktu.

Rangkaian komputer bergantung kepada ketetapan waktu untuk hampir semua aplikasi mereka, daripada menghantar e-mel untuk menyimpan data, timestamp diperlukan untuk mengesan komputer. Semua router dan suis perlu berjalan pada kadar yang sama, daripada peranti penyegerakan boleh membawa kepada data yang hilang dan juga sambungan keseluruhan.

Untuk sesetengah transaksi adalah perlu bagi komputer untuk disegerakkan dengan sempurna, walaupun beberapa saat perbezaan antara mesin boleh mempunyai kesan yang serius, seperti mencari tiket penerbangan yang anda telah memesan telah dijual beberapa saat kemudian kepada pelanggan lain atau anda boleh menarik simpanan anda dari mesin tunai dan apabila akaun anda kosong, anda dapat dengan cepat pergi ke mesin lain dan mengeluarkannya sekali lagi.

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. Walau bagaimanapun, jam dalaman ini terdedah kepada hanyut dan walaupun bagi banyak aplikasi ini boleh cukup memadai, sering mesin perlu bekerjasama di rangkaian dan jika komputer itu hanyut pada kadar yang berbeza komputer akan menjadi tidak saling selaras antara satu sama lain dan masalah boleh timbul terutamanya dengan urus niaga sensitif masa.

pelayan masas adalah seperti pelayan komputer lain dalam erti kata ia biasanya terletak pada rangkaian. Pelayan masa mengumpulkan maklumat masa, biasanya dari sumber perkakasan luaran dan kemudian menyegerakkan rangkaian pada masa itu.

Kebanyakan pelayan masa menggunakan NTP (Protokol Masa Rangkaian) yang merupakan salah satu protokol tertua Internet yang masih digunakan, yang dicipta oleh Dr David Mills dari Universiti Delaware, telah digunakan sejak 1985. NTP adalah protokol yang direka untuk menyegerakkan jam pada komputer dan rangkaian di seluruh Internet atau Rangkaian Kawasan Tempatan (LAN).

NTP menggunakan rujukan masa luaran dan kemudian menyegerakkan semua peranti di rangkaian untuk masa itu.

Terdapat pelbagai sumber iaitu a NTP server masa boleh digunakan sebagai rujukan masa. Internet adalah sumber yang jelas, bagaimanapun, rujukan masa internet dari Internet seperti nist.gov dan windows.time tidak boleh disahkan, meninggalkan pelayan masa dan oleh itu rangkaian yang terdedah kepada ancaman keselamatan.

Selalunya pelayan masa disegerakkan ke sumber UTC (Waktu yang diselaraskan Universal) yang merupakan skala masa piawai global dan membolehkan komputer di seluruh dunia disegerakkan pada masa yang sama. Ini amat penting dalam industri di mana masa tepat adalah penting seperti industri bursa saham atau syarikat penerbangan.

Waktu Universal yang diselaraskan (UTC - dari Temps Universel Coordonné) adalah skala masa antarabangsa berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom. Jam atom adalah tepat sejam dalam beberapa juta tahun. Mereka begitu tepat bahawa Masa Atom Antarabangsa, masa yang disampaikan oleh peranti ini, adalah lebih tepat daripada putaran Bumi.

Putaran Bumi dipengaruhi oleh graviti bulan dan oleh itu boleh memperlambat atau mempercepatkan. Atas sebab ini, Masa Atom Antarabangsa (TAI dari Perancis Temps Atomique International) harus mempunyai 'Leap seconds' ditambahkan untuk memastikannya sejajar dengan GMTwale GMT yang asal (sementara Greenwich) juga disebut sebagai UT1, yang berdasarkan masa solar .

Skala kali baru yang dikenali sebagai UTC kini digunakan di seluruh dunia yang membolehkan rangkaian komputer dan komunikasi dijalankan di seberang dunia.

UTC tidak ditadbir oleh negara atau pentadbiran individu tetapi kerjasama jam atom di seluruh dunia yang menjamin neutraliti politik dan juga menambah ketepatan.

UTC ditransmisikan dalam pelbagai cara di seluruh dunia dan digunakan oleh rangkaian komputer, syarikat penerbangan dan satelit untuk memastikan penyegerakan yang tepat tidak kira apa lokasi di Bumi.

Di Amerika Syarikat NIST (Institut Kebangsaan dan Teknologi) menyiarkan UTC dari jam atom mereka di Fort Collins, Colorado. Makmal Fizik Kebangsaan UK dan Jerman mempunyai sistem yang serupa di Eropah.

Internet juga merupakan sumber waktu UTC yang lain. Lebih seribu pelayan masa di seluruh web boleh digunakan untuk menerima sumber waktu UTC, walaupun ramai yang tidak cukup tepat untuk kebanyakan keperluan rangkaian.

Satu lagi kaedah yang selamat dan tepat untuk menerima UTC ialah dengan menggunakan isyarat yang dihantar oleh Sistem Penentududukan Global Amerika Syarikat. Satelit rangkaian GPS semuanya mengandungi jam atom yang digunakan untuk membolehkan kedudukan. Jam ini menghantar masa yang boleh diterima menggunakan penerima GPS.

Ramai yang berdedikasi pelayan masa tersedia yang boleh menerima sumber waktu UTC dari rangkaian GPS atau penghantaran Makmal fizik Kebangsaan (kesemuanya disiarkan di gelombang panjang 60 kHz).

Kebanyakan pelayan masa menggunakan NTP (Protokol Masa Rangkaian) untuk mengedarkan dan menyegerakkan rangkaian komputer ke waktu UTC.

Protokol Masa Rangkaian seolah-olah telah ada selama-lamanya. Sebenarnya ia adalah salah satu protokol tertua Internet yang telah dibangunkan di 1980 oleh Profesor David Mills dan pasukannya dari Universiti Delaware.

Dalam dunia yang santai, mungkin tidak kira jika rangkaian komputer tidak disegerakkan. Satu-satunya akibat dari kesilapan-kesilapan masa adalah bahawa e-mel tiba sebelum ia dihantar tetapi dalam industri seperti tempahan tempat duduk syarikat penerbangan, pertukaran saham atau komunikasi satelit, pecahan sesaat boleh menyebabkan kesilapan yang serius seperti menjual kerusi lebih dari sekali, kerugian berjuta-juta dolar atau bahkan penipuan.

Komputer adalah mesin logik dan sebagai masa adalah linear kepada komputer apa-apa peristiwa yang berlaku pada satu mesin mesti berlaku sebelum berita peristiwa itu mencapai yang lain. Apabila rangkaian tidak disegerakkan perjuangan komputer untuk menangani peristiwa-peristiwa yang telah jelas terjadi (seperti e-mel yang dihantar) tetapi mengikut cap jam dan masa mereka belum lagi, hanya memikirkan kembali ke bug milenium di mana ia ditakuti jam akan melompat balik ke 1900!

Sebab itulah sebabnya NTP telah dibangunkan. NTP menggunakan algoritma (algoritma Marzullo) untuk menyegerakkan masa dengan versi semasa NTP boleh mengekalkan masa ke Internet awam ke dalam milenium 10 dan boleh melakukan lebih baik melalui LAN. Pelayan masa NTP berfungsi dalam suite TCP / IP dan bergantung pada UDP (User Datagram Protocol).

Pelayan NTP biasanya peranti NTP yang menggunakan satu rujukan masa untuk menyegerakkan rangkaian. Rujukan masa ini adalah paling sering sumber UTC (Waktu Teratur). UTC adalah skala masa global yang diedarkan oleh jam atom melalui Internet, penghantaran gelombang gelombang khusus pakar atau melalui rangkaian GPS (Global Positioning System).

Algoritma NTP menggunakan rujukan masa ini untuk menentukan jumlah untuk memajukan atau mengundurkan sistem atau jam rangkaian. NTP menganalisis nilai timestamp termasuk kekerapan ralat dan kestabilannya. Pelayan NTP akan mengekalkan anggaran kedua-dua jam rujukan dan dirinya sendiri.

NTP adalah hierarki. Jarak dari rujukan masa dibahagikan kepada strata. Stratum 0 adalah rujukan jam atom; Stratum 1 adalah pelayan NTP, manakala Stratum 2 adalah pelayan yang menerima maklumat pemasaan dari pelayan NTP. NTP boleh menyokong hampir tanpa batas strata walaupun jauh dari rujukan masa anda pergi yang kurang tepat ia akan menjadi.

Oleh kerana setiap peringkat lapisan boleh menerima dan menghantar isyarat masa, kelebihan sistem hierarki ini adalah bahawa ribuan mesin boleh disegerakkan dengan hanya keperluan untuk satu pelayan NTP.

NTP mengandungi langkah keselamatan yang dipanggil pengesahan. Pengesahan mengesahkan bahawa setiap cap waktu telah datang dari rujukan masa yang dimaksudkan dengan menganalisis satu set kunci penyulitan yang dihantar dengan rujukan masa. NTP menganalisis dan mengesahkan sama ada ia telah datang dari sumber masa dengan mengesahkannya terhadap satu set kunci yang dipercayai dalam fail konfigurasinya.

Walau bagaimanapun, pengesahan tidak tersedia dari sumber masa dari seluruh Internet, sebab itulah Microsoft dan Novell antara lain sangat menyarankan hanya rujukan masa luaran yang digunakan seperti khusus server GPS NTP atau satu yang menerima penghantaran masa kebangsaan dan frekuensi gelombang kebangsaan.

MSF adalah nama yang diberikan kepada siaran masa berdedikasi yang disediakan oleh Makmal Fizikal Kebangsaan di UK, Ini adalah sumber yang tepat dan boleh dipercayai dari masa sivil UK, berdasarkan skala waktu UTC (Waktu Bersama Selaras).

MSF digunakan di seluruh UK dan sesungguhnya bahagian lain di Eropah menerima sumber waktu UTC yang boleh digunakan oleh jam radio dan menyegerakkan rangkaian komputer dengan menggunakan NTP server masa.

Ia boleh didapati jam 24 sehari di seluruh UK walaupun di sesetengah kawasan isyarat boleh menjadi lebih lemah dan mudah terdedah kepada gangguan dan topografi tempatan. Isyarat beroperasi pada kekerapan 60 kHz dan membawa kod masa dan tarikh yang menyampaikan maklumat berikut dalam format perduaan: Tahun, bulan, hari bulan, hari dalam seminggu, jam, minit, Masa Musim Panas Inggeris (berkuatkuasa atau akan berlaku) dan DUT1 (perbezaan antara UTC dan UT1 yang berpusat pada putaran Bumi)

Isyarat MSF ditransmisikan dari Stesen Radio Anthorn di Cumbria tetapi baru-baru ini berpindah ke sana selepas bermastautin di Rugby, Warwickshire sejak ia dimulakan di 1960. Kekerapan pembawa isyarat adalah di 60 kHz, yang dikendalikan oleh jam atom sesium di stesen radio.

Jam atom cesium adalah jam atom yang paling tepat di mana jua, sama ada kehilangan atau tidak memperoleh kedua dalam beberapa juta tahun.

Untuk menerima isyarat MSF mudah jam radio boleh digunakan untuk memaparkan waktu UTC tepat atau sebagai alternatif pelayan masa yang dirujuk MSF boleh menerima penghantaran gelombang panjang dan mengedarkan maklumat masa di sekitar rangkaian komputer menggunakan NTP (Protokol Masa Rangkaian).

Satu-satunya alternatif sebenar kepada isyarat MSF di UK adalah menggunakan jam cesium pada rangkaian GPS (Global Positioning System) yang menyampaikan maklumat tepat masa yang boleh digunakan sebagai Sumber masa UTC.

Keselamatan
Mempunyai masa yang tidak tepat atau menjalankan rangkaian yang tidak disegerakkan boleh meninggalkan sistem komputer yang terdedah kepada ancaman keselamatan dan juga penipuan. Timestamp adalah satu-satunya titik rujukan untuk komputer untuk mengesan aplikasi dan acara. Jika ini tidak tepat, pelbagai masalah boleh berlaku seperti e-mel yang tiba sebelum mereka dihantar. Ia juga membolehkan urus niaga sensitif masa seperti e-dagang, tempahan dalam talian dan perdagangan dalam saham dan berkongsi di mana masa yang tepat dengan a rangkaian pelayan masa adalah penting dan harga boleh jatuh atau naik berjuta-juta dalam satu saat.

Perlindungan:
Kegagalan untuk menyegerakkan rangkaian komputer boleh membenarkan penggodam dan berniat jahat menggunakan peluang untuk mendapatkan sistem anda, malah penipu boleh mengambil kesempatan. Malah mesin-mesin yang disegerakkan boleh menjadi mangsa, terutamanya apabila menggunakan Internet sebagai rujukan masa yang membolehkan pintu terbuka untuk pengguna berniat jahat menyuntik virus ke dalam rangkaian anda. Menggunakan Radio atau Jam atom GPS menyediakan masa yang tepat di belakang firewall anda yang mengekalkan keselamatan anda.

Ketepatan:
NTP Server Masa pastikan semua komputer rangkaian disegerakkan secara automatik pada masa dan tarikh yang tepat, sekarang dan pada masa akan datang, secara automatik mengemas kini rangkaian semasa penjimatan siang dan detik lompat.

Perundangan:
Jika data komputer pernah digunakan di mahkamah undang-undang maka pentingnya maklumat itu berasal dari rangkaian yang disegerakkan. Jika sistem itu tidak maka keterangan itu mungkin tidak dapat diterima.

Pengguna gembira:
Hentikan pengguna yang mengadu tentang masa yang tidak betul di stesen kerja mereka

kawalan:
Anda mempunyai kawalan konfigurasi. Contohnya, anda secara automatik boleh mengubah masa ke depan dan kembali setiap Spring dan Autumn untuk waktu menjimatkan siang atau menetapkan masa pelayan anda untuk dikunci ke waktu UTC sahaja atau mana-mana zon masa yang anda pilih.

Kebanyakan orang telah mendengarnya jam atom, ketepatan dan ketepatan mereka diketahui dengan baik. Jam ato0mic mempunyai potensi untuk menyimpan masa selama beberapa ratus juta tahun dan tidak kehilangan detik dalam hanyut. Drift adalah proses di mana jam hilang atau mendapat masa kerana ketidaktepatan dalam mekanisme yang membuatnya berfungsi.

Jam mekanik, contohnya, telah beratus-ratus tahun tetapi bahkan yang paling mahal dan kejuruteraan akan hanyut sekurang-kurangnya sehari dalam sehari. Walaupun jam elektronik lebih tepat, mereka juga akan hanyut sekitar satu kali seminggu.

Jam atom tidak mempunyai perbandingan ketika datang ke masa penyimpanan. Kerana jam atom didasarkan pada ayunan atom (dalam kebanyakan kes atom XEUMX cesium) yang mempunyai resonans yang tepat dan terhingga (cesium adalah 133 setiap detik) ini menjadikannya tepat dalam satu bilion detik (nanodetik) .

Walaupun ketepatan jenis ini tidak dapat ditandingi, ia telah menjadikan teknologi dan inovasi yang mungkin telah mengubah dunia. Komunikasi satelit hanya mungkin berkat waktu penyimpanan jam atom, begitu pula navigasi satelit. Memandangkan kelajuan cahaya (dan oleh itu gelombang radio) bergerak lebih dari 300,000km sesaat ketidaktepatan satu saat dapat melihat sistem navigasi beratus-ratus ribu batu keluar.

Ketepatan yang tepat juga penting dalam banyak aplikasi komputer moden. Komunikasi global, terutamanya transaksi kewangan perlu dilakukan dengan tepat. Di Wall Street atau bursa saham London yang kedua dapat melihat nilai naik atau jatuh saham oleh jutaan. Tempahan dalam talian juga memerlukan ketepatan dan penyegerakan yang sempurna hanya jam atom boleh memberikan tiket sebaliknya boleh dijual lebih dari satu kali dan mesin tunai boleh berakhir membayar gaji anda dua kali jika anda menjumpai mesin tunai dengan jam perlahan.

Walaupun ini mungkin terdedah kepada yang lebih tidak jujur ​​daripada kami, ia tidak mengambil banyak imaginasi untuk memahami apa masalah yang mungkin menyebabkan kekurangan ketepatan dan penyelarasan. Atas sebab ini, skala masa Antarabangsa berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom telah dibangunkan.

UTC (Waktu Bersama Selaras) adalah sama di mana-mana dan dapat menjelaskan perlambatan putaran bumi dengan menambahkan detik lompatan agar UTC selaras dengan GMT (Greenwich Meantime). Semua rangkaian komputer yang menyertai komunikasi global perlu disegerakkan ke UTC. Oleh kerana UTC adalah berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom, ia adalah kemungkinan masa yang paling tepat. Untuk rangkaian komputer untuk menerima dan menyimpan disegerakkan ke UTC ia memerlukan akses pertama ke jam atom. Ini adalah peralatan mahal dan besar dan umumnya hanya terdapat dalam makmal fizik skala besar.

Nasib baik waktu yang diberitahu oleh jam ini masih dapat diterima oleh a rangkaian pelayan masa layu dengan menggunakan masa dan kekerapan siaran gelombang panjang yang dihantar oleh makmal fizik kebangsaan atau dari sistem GPS (Global Positioning). NTP (protokol masa rangkaian) kemudian boleh mengedarkan masa UTC ini ke rangkaian dan menggunakan isyarat masa untuk memastikan semua peranti di rangkaian sempurna disegerakkan ke UTC.

GPS (Sistem Kedudukan Global) rangkaian selama lebih dari tiga puluh tahun tetapi hanya sejak 1983 apabila pesawat Korea secara tidak sengaja ditembak jatuh tentera AS, yang memiliki dan mengawal sistem itu, bersetuju untuk membukanya untuk kegunaan orang awam dengan harapan untuk mencegah tragedi itu .

Sistem GPS pada masa ini adalah sistem satelit navigasi dunia sahaja (GNSS) walaupun Eropah dan China kini sedang membangun sendiri (Galileo dan GLONASS). GPS, atau untuk memberikan namanya rasmi Navstar GPS didasarkan pada konstelasi antara satelit Orbit Bumi Medium 24 dan 32.

Satelit ini menghantar mesej melalui isyarat gelombang mikro yang tepat. Mesej-mesej ini mengandungi masa mesej dihantar, orbit yang tepat untuk satelit menghantar mesej dan kesihatan sistem umum dan orbit kasar semua satelit GPS.

Untuk melaksanakan kedudukan penerima GPS diperlukan. Ini menerima isyarat daripada satelit 4 (atau lebih). Kerana satelit menyiarkan kedudukan mereka dan masa mesej dihantar, penerima GPS boleh menggunakan isyarat masa dan maklumat jarak jauh untuk latihan dengan proses triangulasi tepat di mana ia berada di dunia.

GPS dan sistem GNSS yang lain hanya boleh menentukan lokasi dengan tepat kerana setiap menyampaikan maklumat masa dari jam atom onboard. Jam atom sangat tepat bahawa mereka sama ada kalah atau mendapat jutaan tahun yang kedua. Hanya ketepatan ini yang menjadikan kedudukan GPS mungkin kerana kerana isyarat yang dihantar oleh satelit bergerak pada kelajuan cahaya (sehingga 180,000 batu sesaat) satu ketidakakuratan satu detik dapat menempatkan kedudukan ribuan mil di tempat yang salah.

Oleh kerana jam atom di atas kapal dan ketepatan masa yang tinggi, satelit GPS boleh digunakan sebagai sumber UTC (Waktu Universal yang diselaraskan). UTC adalah skala masa global berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom dan digunakan di seluruh dunia untuk membolehkan rangkaian komputer disegerakkan sepenuhnya pada masa yang sama.

Penggunaan rangkaian komputer pelayan masa NTP (protokol masa rangkaian) untuk menyegerakkan sistem mereka. An NTP pelayan yang disambungkan ke antena GPS boleh menerima isyarat masa UTC dari satelit dan kemudian mengedarkan di antara rangkaian.

Menggunakan GP untuk maklumat masa adalah salah satu kaedah yang paling tepat dan selamat untuk menerima sumber UTC dengan ketepatan beberapa milisaat cukup mungkin.

Perkembangan jam atom sepanjang abad kedua puluh telah menjadi asas kepada banyak teknologi yang kita gunakan sehari-hari. Tanpa jam atom banyak inovasi abad kedua puluh semata-mata tidak akan wujud.

Komunikasi satelit, kedudukan global, rangkaian komputer dan Internet tidak akan dapat berfungsi seperti yang kita gunakan jika bukan untuk jam atom dan ketepatan ultra dalam ketepatan waktu.

Jam atom adalah kronometer yang sangat tepat yang tidak kehilangan jutaan tahun yang kedua. Sebagai perbandingan jam digital mungkin kehilangan satu kali setiap minggu dan jam mekanik yang paling tepat akan kehilangan lebih banyak masa.

Alasan ketepatan jam atom yang luar biasa adalah bahawa ia didasarkan pada ayunan satu atom. Satu ayunan hanyalah sekadar getaran pada tahap tenaga tertentu dalam kes jam atom yang paling banyak berdasarkan kepada resonans atom caesium yang berosilasi tepat pada waktu 9,192,631,770 setiap detik.

Banyak teknologi kini bergantung pada jam atom untuk ketepatan yang tidak terkawal. Sistem pos global adalah contoh utama. Satelit GPS semuanya mempunyai jam atom dan maklumat masa ini digunakan untuk menyelesaikan kedudukan. Oleh kerana satelit GPS berkomunikasi menggunakan gelombang radio dan mereka bergerak pada kelajuan cahaya (180,000 batu sesaat dalam vakum), ketidaktepatan yang kecil pada masa itu boleh membuat kedudukan tidak tepat oleh ratusan batu.

Satu lagi aplikasi yang memerlukan penggunaan jam atom adalah dalam rangkaian komputer. Apabila komputer bercakap antara satu sama lain di seluruh dunia adalah penting bahawa mereka semua menggunakan sumber masa yang sama. Jika tidak, urus niaga sensitif masa seperti membeli-belah Internet, tempahan dalam talian, bursa saham dan juga menghantar e-mel adalah hampir mustahil. E-mel akan tiba sebelum mereka dihantar dan item yang sama di tapak membeli-belah Internet boleh dijual kepada lebih dari satu orang.

Atas sebab ini, skala masa global yang dipanggil UTC (Masa Teragih Sejagat) berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom telah dibangunkan. UTC dihantar ke rangkaian komputer melalui pelayan masa. Kebanyakan pelayan masa menggunakan NTP (protokol masa rangkaian) untuk mengedarkan dan menyegerakkan rangkaian.

pelayan masa NTP boleh menerima masa UTC dari sejumlah sumber yang paling biasa jam atom di atas sistem GPS boleh digunakan sebagai sumber UTC oleh pelayan masa yang disambungkan ke antena GPS.

Kaedah lain yang biasa digunakan oleh NTP pelayan masas adalah untuk menggunakan transmisi radio gelombang panjang yang disiarkan oleh beberapa makmal fizik kebangsaan. Walaupun tidak terdapat di mana-mana dan agak mudah terdedah kepada topografi tempatan, siaran menyediakan kaedah yang selamat untuk menerima sumber masa.

Sekiranya tiada kaedah ini tersedia maka sumber waktu UTC boleh diterima dari Internet walaupun ketepatan dan keselamatan tidak dijamin.

Q. Apakah NTP?
A. NTP - Protokol Masa Rangkaian adalah protokol Internet untuk penyegerakan masa, sementara protokol penyelarasan masa yang lain tersedia NTP adalah yang paling banyak digunakan sejak sekitar pertengahan 1980 ketika Internet masih di peringkat awal.

Q. Apakah UTC?
A. UTC - Waktu Universal yang diselaraskan adalah skala masa global berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom. Kerana jam-jam ini sangat tepat setiap tahun atau 'detik lompat' perlu ditambah sebagai UTC bahkan lebih tepat daripada putaran Bumi yang melambatkan dan mempercepat terima kasih kepada graviti Bulan.

Q. Apakah yang dimaksudkan dengan Server rangkaian Masa?
A. Pelayan masa rangkaian juga dikenali sebagai pelayan masa NTP ialah peranti rangkaian yang menerima isyarat masa UTC dan kemudian mengedarkannya di antara peranti lain pada rangkaian. Protokol masa NTP kemudian memastikan bahawa semua mesin disimpan disegerakkan untuk masa itu.

Q. Di manakah a rangkaian pelayan masa menerima masa UTC dari?
A. Terdapat beberapa sumber di mana rujukan waktu UTC boleh diambil. Internet adalah yang paling jelas dengan beratus-ratus pelayan masa yang berbeza menyiarkan isyarat masa UTC mereka. Walau bagaimanapun, ini sangat tidak tepat bergantung kepada pembolehubah yang banyak. Internet juga bukan sumber yang selamat dan tidak sesuai untuk rangkaian komputer di mana masalah keselamatan menjadi kebimbangan. Kaedah lain yang menyediakan sumber waktu UTC yang lebih tepat, selamat dan boleh dipercayai adalah menggunakan sama ada penghantaran sistem GPS (sistem penentuan kedudukan global) atau masa penghantaran kebangsaan dan frekuensi yang disiarkan pada gelombang panjang.

Q. Bolehkah saya menerima isyarat masa radio dari mana-mana sahaja?
A. Malangnya tidak. Hanya sesetengah negara yang mempunyai isyarat masa yang disiarkan dari makmal fizik kebangsaan mereka dan isyarat-isyarat ini terhingga dan terdedah kepada gangguan. Di Amerika Syarikat isyarat disiarkan dari Colorado dan dikenali sebagai WWVB, di UK ia disiarkan dari Cumbria dan dipanggil MSF. Sistem yang sama wujud di Jerman, Jepun, Perancis dan Switzerland.

Q. Bagaimana dengan isyarat GPS?
A. Sistem navigasi satelit bergantung pada isyarat masa dari jam atom pesawat di dalam satelit GPS. Ia adalah isyarat masa ini yang digunakan untuk kedudukan segi tiga dan ia juga boleh diterima oleh pelayan rangkaian rangkaian yang dipasang dengan antena GPS. GPS boleh didapati di mana-mana di Dunia tetapi antena perlu mempunyai pandangan langit yang jelas.

Q. Jika saya mempunyai rangkaian besar maka saya memerlukan pelayan rangkaian pelbagai kali?
A. Tidak semestinya. NTP adalah hierarki dan dibahagikan kepada 'stratum' jam atom adalah peranti 0 lapisan, pelayan masa yang menerima isyarat jam adalah peranti 1 lapisan dan peranti rangkaian yang menerima isyarat daripada pelayan masa adalah peranti 2 lapisan. NTP boleh menyokong stratum 12 (realistik, walaupun lebih banyak mungkin) dan setiap strata boleh digunakan sebagai peranti untuk disegerakkan. Oleh itu, peranti 2 lapisan boleh menyegerakkan mesin lain menurunkan strata dan sebagainya. Ini bermakna tidak kira seberapa besar rangkaian, hanya satu pelayan rangkaian masa yang diperlukan.

A Pelayan NTP menghubungkan ke rangkaian komputer dengan tujuan menyegerakkan semua komputer, penghala dan peranti lain pada masa yang sama. Pelayan NTP menggunakan Protokol Masa Rangkaian untuk menyesuaikan drift mesin yang berbeza agar sesuai dengan masa rujukan.

Pelayan NTP bergantung pada menggunakan jam rujukan; kebanyakan rangkaian yang menggunakan pelayan NTP akan menggunakan sumber waktu UTC (Coordinated Universal Time). UTC didasarkan pada masa yang diberitahu oleh jam atom yang sangat tepat dan mahal.

Jam atom bekerja pada prinsip bahawa satu atom (dalam kebanyakan kes cesium-133) akan bereson pada kadar yang tepat pada tahap tenaga tertentu. Ketepatan jam atom sangat mahir sehingga UTC dibangunkan untuk membolehkan Masa Atom Antarabangsa (TAI) dan Greenwich Meantime (GMT) digabungkan, yang membolehkan perlambatan putaran bumi dengan menambah detik-detik lompatan dan oleh itu mengekalkan Matahari di Bumi meridian pada waktu tengah hari.

Kegagalan untuk memperhitungkan kelambatan di bumi akan mengakibatkan berlakunya hari dan malam (walaupun dalam ribuan tahun).
A Pelayan NTP boleh ditetapkan untuk menerima isyarat masa UTC dari seluruh Internet walaupun ini boleh berbeza dengan ketepatan dan bergantung pada jarak dekat dari klien dan pelayan.

Bergantung pada rujukan masa berasaskan Internet juga boleh meninggalkan rangkaian terbuka kepada pengguna yang berniat jahat kerana mereka tidak dapat menggunakan pengesahan NTP yang merupakan langkah keselamatan yang digunakan untuk memastikan rujukan waktu adalah apa yang dikatakannya.

Banyak pelayan NTP yang berdedikasi direka untuk menerima rujukan masa yang lebih tepat dan disahkan. Satu kaedah menggunakan transmisi radio yang disiarkan oleh beberapa makmal fizik kebangsaan seperti NIST (Institut Kebangsaan dan Teknologi) di AS (isyarat WWVB) dan NPL (Makmal Fizikal Kebangsaan) di UK (isyarat MSF). Isyarat ini disiarkan dalam gelombang panjang dan boleh dijemput di kawasan siaran walaupun isyarat boleh disekat oleh ciri geografi setempat.

Kaedah lain untuk menerima rujukan masa UTC ialah menggunakan jam atom di atas sistem GPS (Global Positioning System). Walaupun GPS paling umum dikenali sebagai sistem kedudukan, satelit sebenarnya menyampaikan maklumat masa yang digunakan oleh penerima GPS untuk mengira masa yang telah dilalui dan oleh itu jarak.
Walaupun isyarat GPS tidak disiarkan dalam format UTC, ia sangat tepat dan NTP tidak mempunyai masalah untuk menukarkannya.

Oleh yang demikian Pelayan NTP cek setem waktu dari sumber UTC dan gunakan informasi untuk menghitung jika jam jaringan sedang hanyut dan menambah atau mengurangi detik untuk menyesuaikan jam rujukan. Pelayan NTP akan melakukan ini pada jarak yang ditetapkan, biasanya setiap lima belas minit untuk memastikan ketepatan yang sempurna.

NTP adalah tepat dalam 1 / 100th yang kedua (milenium 10) melalui Internet awam dan boleh melakukan lebih baik melalui LAN dan WANS dengan ketepatan 1 / 5000th yang kedua (mikrosecond 200) yang tidak pernah terdengar.

Untuk memastikan ketepatan lebih lanjut, perkhidmatan NTP (atau daemon di Linux) berjalan di latar belakang dan tidak mempercayai masa yang diberitahu sehingga selepas beberapa pertukaran dan masing-masing telah meluluskan spesifikasi protokol (ujian), pelayan kemudian dipertimbangkan. Ia biasanya mengambil masa kira-kira lima sampel yang baik) sehingga pelayan NTP diterima sebagai sumber masa.