Was ist NTP (Network Time Protocol)?
NTP oder „Network Time Protocol“ ist ein Protokoll, das verwendet wird, um die Uhren von Geräten, die mit einem Netzwerk verbunden sind, mit der richtigen Zeit zu synchronisieren. Es arbeitet auf der Application (Schicht 7) im OSI-Referenzmodell und ist in „RFC 1305“ der Internet Engineering Task Force (IETF) definiert.
Bei der Zeitsynchronisierung mit NTP sendet ein NTP-Client eine Anfrage an einen NTP-Server. Das zugrunde liegende Transportprotokoll ist UDP und der Port des Servers ist UDP 123. Der NTP-Server antwortet mit der Koordinierten Weltzeit (UTC), einem Zeitstandard, der auf der internationalen Atomzeit basiert, die von Cäsium-Atomuhren aufrechterhalten wird. Es gibt zwar noch andere Weltzeitreferenzen, wie etwa GMT (Greenwich Mean Time), die sich aus der Rotationsgeschwindigkeit der Erde ableitet, die UTC wird jedoch am häufigsten verwendet. Da es zu Abweichungen zwischen UTC und UT1 kommen kann, werden gelegentlich Schaltsekunden in UTC eingefügt, um die Zeit genauer an die Erdrotation anzupassen.
NTP-Server sind im Internet hierarchisch organisiert. Die NTP-Server der obersten Ebene werden als Stratum 1 bezeichnet und jede niedrigere Ebene erhöht den numerischen Stratum-Wert. NTP-Server synchronisieren ihre Uhren mit mehreren Servern höherer Ebene. Stratum 1-Server beziehen ihre genaue Zeit aus „Stratum 0“, das präzise Zeitquellen wie GPS und Atomuhren enthält. Stratum 0-Zeitquellen weisen eine Genauigkeit von weniger als einer Mikrosekunde (1/1.000.000stel Sekunde) auf und sind direkt mit Stratum 1-Servern verbunden.
Da NTP Zeitdaten über Netzwerke übermittelt, muss es Kommunikationsverzögerungen berücksichtigen, indem es diese Verzögerungen misst und anpasst. NTP berechnet die Roundtrip-Kommunikationszeit und verwendet diese, um Netzwerkverzögerungen zu korrigieren. Dies setzt jedoch symmetrische Verzögerungen in beide Richtungen voraus. Wenn zwischen der Vorwärts- und der Rückwegverzögerung ein Unterschied besteht, trägt die Hälfte dieser Differenz zur Fehlerspanne bei.