NTP(Network Time Protocol)协议详解

一、NTP的基本概念：

NTP(Network Time Protocol)------网络时间协议-----应用层协议，用来在分布式时间服务器和客户端之间进行时间同步。

二、采用NTP的目的：

是对网络内所有具有时钟的设备进行时钟同步，使网络内所有设备的时钟保持一致，从而使设备能够提供基于统一时间的多种应用。

三、NTP的三个优点：

1. 采用分层的方法来定义时钟的准确性，可以迅速同步网络中各台设备的时间。
2. 支持访问控制和MD5验证
3. 可以选择采用单播、广播或组播发送协议报文。

四、NTP的工作原理：

在Device A和Device B的系统时钟同步之前，Device A的时钟设定为10:00:00am，Device B的时钟设定为11:00:00am。Device B為NTP時鐘服務器。

（1）Device A发送一个NTP报文给Device B，该报文带有它离开Device A时的时间戳，该时间戳为10:00:00am（T1）。
（2）当此NTP报文到达Device B时，Device B加上自己的时间戳，该时间戳为11:00:01am（T2）。
（3）当此NTP报文离开Device B时，Device B再加上自己的时间戳，该时间戳为11:00:02am（T3）。
（4） 当Device A接收到该响应报文时，Device A的本地时间为10:00:03am（T4）。
至此，Device A已经拥有足够的信息来计算两个重要的参数：
NTP报文的往返时延Delay=（T4-T1）-（T3-T2）=2秒。
Device A相对Device B的时间差offset=（（T2-T1）+（T3-T4））/2=1小时。

五、NTP的工作模式：

1，客户端/服务器模式

NTP服务器自动工作在服务器模式，并向NTP客户端发送应答报文
NTP客户端进行时钟过滤和选择，并同步到优选的NTP服务器。

2，对等体模式

NTP对等体模式，可以让两个设备互相同步时间，但是仍然会区分主动对等体和被动对等体，这种模式主要在NTP服务器常用。

3，广播模式

未来可能在物联网会常用，NTP广播服务器向所有NTP客户端广播报文后，客户端收到报文，发起服务器\客户端请求模式。

4，组播模式

NTP组播模式主要工作在服务器\客户端模式，这种模式实际应用相对较少。

六、UTC与GMT的区别：

1）格林威治标准时间GMT

格林尼治平时(Greenwich Mean Time，GMT)，又称为格林尼治标准时间。
格林尼治平时的正午是指当平太阳横穿格林尼治子午线时（也就是在格林尼治上空最高点时）的时间。自1924年2月5日开始，格林尼治天文台负责每隔一小时向全世界发放调时信息。由于地球每天的自转是有些不规则的，而且正在缓慢减速，因此格林尼治平时基于天文观测本身的缺陷，已经被原子钟报时的协调世界时（UTC）所取代。

2）世界协调时间UTC

UTC指的是Coordinated Universal Time－ 世界协调时间（又称世界标准时间、世界统一时间），是经过平均太阳时(以格林威治时间GMT为准)、地轴运动修正后的新时标以及以「秒」为单位的国际原子时所综合精算而成的时间，计算过程相当严谨精密，因此若以「世界标准时间」的角度来说，UTC比GMT来得更加精准。其误差值必须保持在0.9秒以内，若大于0.9秒则由位于巴黎的国际地球自转事务中央局发布闰秒，使UTC与地球自转周期一致。所以基本上UTC的本质强调的是比GMT更为精确的世界时间标准，不过对于现行表款来说，GMT与UTC的功能与精确度是没有差别的。