Sincronización precisa de tiempo de red

Todas las PC y los dispositivos de red utilizan relojes para mantener un tiempo interno del sistema. Estos relojes, llamados chips de reloj de tiempo real (RTC) proporcionan información de hora y fecha. Los chips están respaldados batería de modo que incluso durante los cortes de energía, que pueden mantener el tiempo. Sin embargo, los ordenadores personales no están diseñados para ser relojes perfectos, su diseño ha sido optimizado para la producción en masa y de bajo costo en lugar de mantener la hora exacta.

Estos relojes internos son propensas a la deriva y aunque para muchas aplicaciones esto es puede ser bastante adecuada, a menudo las máquinas tienen que trabajar juntos en una red y si los equipos a la deriva a un ritmo diferente de los ordenadores de estar sincronizadas entre sí y pueden surgir problemas particularmente con transacciones sensibles al tiempo.

Un servidor de tiempo utiliza el protocolo de tiempo de red (NTP), que se desarrolló a lo largo 20 años atrás. Utiliza un algoritmo (algoritmo de Marzullo) para sincronizar la hora en una red. NTP (versión 4) puede mantener el tiempo a través de Internet público en cuestión de milisegundos a 10 (1 / 100th de un segundo) y puede realizar aún mejor través de redes LAN con una precisión de microsegundos 200 (1 / 5000th de segundo) en condiciones ideales.

NTP utiliza una única referencia de tiempo y sincroniza todas las máquinas en la red para ese momento. Esta referencia de tiempo puede ser relativa (el reloj interno de una computadora o la hora en un reloj de pulsera tal vez) o absoluta, como un UTC (Tiempo Universal Coordinado) fuente de reloj como un reloj atómico que es tan exacta como es humanamente posible.

Los relojes atómicos son los dispositivos de cronometraje más absolutos. Trabajan en el principio de que el átomo, cesio-133, tiene un número exacto de ciclos de radiación cada segundo (9,192,631,770). Esto ha demostrado ser tan precisa el Sistema Internacional de Unidades (SI) se ha definido la segunda como la duración de los ciclos de 9,192,631,770 de la radiación del átomo de cesio-133.

Sin embargo, los relojes atómicos son extremadamente caros y son por lo general sólo se encuentran en los laboratorios de física a gran escala. Sin embargo, NTP puede sincronizar las redes a un reloj atómico usando ya sea el sistema de posicionamiento global (GPS) o red de transmisión de radio especialista.

El más utilizado es el sistema GPS que consiste en un número de satélites que proporcionan información precisa de posicionamiento y localización. Cada satélite GPS sólo puede hacer esto mediante la utilización de un reloj atómico que a su vez puede ser puede ser utilizado como una referencia de temporización.

Un típico GPS servidor de tiempo puede proporcionar información de temporización dentro de unos pocos nanosegundos de UTC, siempre y cuando no hay una antena situado, con una buena vista del cielo.

También hay una serie de transmisiones de radio frecuencia de tiempo y nacionales que se pueden utilizar para sincronizar un servidor NTP. En Gran Bretaña la señal (llamada MSF) es transmitido por el Nacional.

Laboratorio de Física en Cumbria que sirve de referencia a nivel nacional el tiempo del Reino Unido, también existen sistemas similares en Colorado, Estados Unidos (WWVB) y en Frankfurt, Alemania (DCF-77). Estas señales proporciona tiempo UTC con una precisión de microsegundos 100, sin embargo, la señal de radio tiene un alcance finito y es vulnerable a la interferencia.

Todas las versiones de Microsoft Windows desde 2000 incluyen el Servicio de hora de Windows (w32time.exe) que tiene la capacidad de sincronizar el reloj del ordenador a un servidor NTP.

Sobre el Autor

Richard N Williams es una técnica autora y especialista en la industria de las telecomunicaciones y la red de sincronización de tiempo. Para obtener más información acerca de los servidores NTP favor visitar la página Galsys.

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