Was ist ein NTP-Server?
Ein NTP-Server ist ein Server, der die aktuelle Zeit über das Internet überträgt.
NTP (Network Time Protocol) bezieht sich auf ein Protokoll zum Abrufen und Korrigieren von Zeitdaten zwischen Servern in einem Netzwerk und zur Bereitstellung der genauen aktuellen Zeit für Client-PCs Netzwerkgeräte wie PCs und Router verwenden dieses Protokoll zum Abrufen der Netzwerkgeräte wie PCs und Router verwenden dieses Protokoll, um die aktuelle Zeit von einem NTP-Server zu erhalten.
Wenn Netzwerkgeräte ohne NTP-Server kommunizieren, kann es aufgrund der Zeitdifferenz zwischen ihnen zu Problemen kommen. Derzeit liefern NTP-Server extrem genaue Zeiten auf der Grundlage von Atomuhren.
Anwendungen von NTP-Servern
Wie bereits erwähnt, werden NTP-Server von allen Arten von PCs und Netzwerkgeräten verwendet. Auch Heim- und Büro-PCs beziehen ihre Zeit von NTP-Servern.
NTP-Server werden auch von einer Vielzahl von juristischen Personen verwendet; zu den spezifischen Verwendungen von NTP-Servern durch juristische Personen gehören:
- Staatliche und private Universitäten
- Große Telekommunikationsanbieter
- Große Unternehmen
- Astronomische Beobachtungsstellen wie das Nationale Astronomische Observatorium
- Unabhängige Verwaltungsstellen im Informationssektor
Funktionsweise von NTP-Servern
Die Definition einer Sekunde basierte früher auf der Geschwindigkeit der Erdrotation, wird aber heute durch eine elektronische Uhr mit Cäsium bestimmt. Eine Sekunde ist definiert als die Dauer der Strahlung eines Cäsium-133-Atoms zwischen zwei Punkten.
Dies ist die derzeit genaueste Methode zur Messung von Sekunden. Sie ist als Basiseinheit im Internationalen Einheitensystem (SI) definiert.
Hierarchische Struktur des NTP
NTP hat eine hierarchische Struktur zum Zwecke des Lastausgleichs, das so genannte Stratum, das von 0 an fortlaufend nummeriert ist.
Stratum 0 ist die Atomuhr und Stratum 1 ist der NTP-Server von NICT, der die hochpräzise Zeit der Atomuhr verwendet, um die Zeit des Servers zu korrigieren.
Der NTP-Server, der Stratum 1 ist, hat einen Durchsatz von mehr als 1 Million Anfragen/Sekunde und ist derzeit von überall in Japan aus zugänglich. Es besteht jedoch die Sorge, dass sich der Zugriff auf Stratum 1 so stark konzentrieren könnte, dass eine normale Verarbeitung nicht mehr möglich ist.
Um dies zu vermeiden, werden Stratum 2 und später als Hierarchie eingerichtet und betrieben, aber es besteht die Sorge, dass sich jedes Mal ein kleiner Fehler ansammelt, wenn die Hierarchie von Stratum 2 an nach unten geht. Daher ist der Fehler umso größer, je niedriger die Hierarchie ist.
Weitere Informationen zu NTP-Servern
1. NTP-Server und Quarzkristalle
Der Quarzkristall wird traditionell als Element für die genaue Zeitmessung verwendet. Wenn eine Spannung an dieses Element angelegt wird, schwingt es mit einer bestimmten Periodizität. Die PC-Hardwareplatine nutzt diese Schwingungen, um die Zeit zu halten.
Der Kristalloszillator weicht jedoch einmal pro Million Sekunden ab. Solche Fehler sind problematisch, da die Kommunikation zwischen Computern in Synchronisation mit den Zeitdaten des anderen erfolgt.
Dies hat zur Verwendung von NTP-Servern geführt, die eine genauere Zeit aufrechterhalten, indem sie die genaue Zeit von einer Atomuhr abrufen und diese Daten an Netzwerkgeräte weitergeben. Dieser Mechanismus ermöglicht es jedem PC, eine genaue Zeit zu erhalten und seine eigenen Prozesse mit einem hohen Maß an Genauigkeit durchzuführen.
2. Große öffentliche NTP-Server
Eine Reihe von öffentlichen Organisationen haben ihre NTP-Server der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Diese NTP-Server können von den Benutzern frei genutzt werden. Diese öffentlich zugänglichen NTP-Server werden als Public NTP-Server bezeichnet.
Google stellt auch einen öffentlichen NTP-Server zur Verfügung, der die Zeit auf der Grundlage der Google-eigenen Atomuhr einstellt, so dass es keine Probleme mit der Genauigkeit gibt.
3. Wie wird der NTP-Server eingerichtet?
Die Verwendung von NTP-Servern erfordert einige Konfigurationsarbeiten, die jedoch leicht durchgeführt werden können. Die Konfigurationsmethode ist je nach Betriebssystem unterschiedlich, aber unter Windows läuft sie wie folgt ab.
- Wählen Sie ‚Datum und Uhrzeit‘ in der Systemsteuerung
- Wählen Sie dort die Registerkarte ‚Internet-Zeit‘
- Stellen Sie die Adresse des NTP-Servers, den Sie verwenden möchten, im Feld ‚Server‘ ein
Wenn die Zeitanzeige des Betriebssystems ungenau ist, wurde der NTP-Server möglicherweise nicht eingerichtet; durch Ändern der Einstellungen des NTP-Servers wird sichergestellt, dass die Zeitanzeige korrekt ist.