以NTP查询服务器时间为核心的简单介绍

　　在计算机网络中，时间同步始终是一个重要主题。然而，在不稳定的网络环境中，显示的本地时间可能大大偏离真实时间。NTP（Network Time Protocol），即网络时间协议，是允许计算机在网络中同步时间的协议。本文将以以NTP查询服务器时间为核心，从以下四个方面介绍该协议。

　　

1、NTP协议的简介

NTP协议是一种客户端-服务器协议，在本地网络中运行。它通过在计算机之间来回发送信息包以协调时钟。协议定义了如何格式化消息以及在通信双方之间以什么频率发送消息。NTP有几个版本，最新的是NTPv4。该协议旨在确保客户端机器的系统时间与参考时间源尽可能相同。

　　NTP的时间源是通过一组称为时钟联盟（Stratum）的参考服务器提供的。时钟联盟是以树形结构组织的，最高级别为0，称为主参考服务器。级别1为主服务器的直接子服务器。下一级的子服务器在此级别上加1。级别15用于表示无可用参考。每个服务器都有一个回答的时间戳，表示它的本地系统时钟和时间源之间的差异，以毫秒为单位。

　　NTP协议的关键信息包括：时间戳，时钟频率和滤波算法。NTP操作分为四个步骤：一次性初始化、粗粒度时间调整、精细时间调整和时钟融合。

　　

2、NTP的应用场景

NTP协议被广泛用于同步互联网计算机的时间，目前可以运行在Unix、Windows等多种操作系统上。NTP还广泛适用于时间同步，日志时间戳、智能家居、数字广告、网络安全、交易记录等领域。

　　同步时钟还是为了防止计算机之间时间先后不同造成的错误以及在一些应用程序中使用时间作为排他资源。在大规模网站、银行支付、交易系统等方面，时间同步更是必不可少。

　　除了被动同步以外， 许多应用程序需要作为参考时间源。在这些情况下，本地计算机时间可以使用本地套接字接收来自NTP服务器的时间信息，并根据此信息调整自己的系统时间。

　　

3、NTP的性能分析

NTP协议是一种性能较高的协议，支持数据压缩，坚持原有的协议结构，增加了时间的精度，同步时间的精度可以达到很高，值得信赖。

　　当两个主机在传输过程中存在数据包丢失，会产生错误。在NTP中，修改了Round Trip Delay似乎可以提供更准确的时间来帮助补偿时钟偏移值，误差可以降低到微秒级。有几个关键原则包括确保NTP会尽早运行，确保闫度正常，确保客户端与最好的时钟源之间的延迟最小，确保根时钟源的可用性

　　NTP的性能取决于网络拓扑结构，主机间的距离，网络连接的速度，网络拥塞程度等。 如果存在无法解决的大型延迟，NTP也无法提供最佳同步。然而，如果配置正确，并且网络上的其他设备不会引起太大干扰，NTP同步的差距小于1毫秒非常常见。

　　

4、实现NTP的技术方案

NTP的实现需要一个时间服务器，并且在客户端上运行一个NTP客户端。在 Unix 和 Linux 系统上，时钟守护进程（ntpd）是默认的NTP服务器。Windows系统中，包含一个名为w32time （Windows 时间服务）的时间服务，它遵循类似于NTP的协议。

　　在网络中，时间同步可以在多个层次上实现。一般认为，理想的方法是在客户端机器和各级网络边界之间有效使用NTP。为了获得有效的NTP同步，需要满足一些基本条件：有一个连接到Internet或已同步的网络还有正确的偏移量。已同步的网络是指连接到网络时钟的设备有足够的客户机/服务器配额，以保证NTP响应时间低并可用性高。此外，还有一些神奇的小工具，可以从网络时钟获取实时信息。

　　总结：

　　本文对以NTP查询服务器时间为核心进行了详细介绍。首先，我们简要描述了NTP协议，介绍了它如何工作，以及NTP时钟系统和等级结构。其次，我们介绍了NTP应用程序的经典领域，以及它们如何在这些领域中发挥作用。我们还评估了NTP协议的性能，并介绍了实现NTP的技术方案。