NTP(Server) & 国内NTP时间服务器
时间是人们生活中非常重要的元素，对于计算机系统而言，时间同样也是一个重要要素。计算机系统的许多活动都依赖于时间的正确性，如缓存替换、日志记录、定时任务、认证等等。而网络时间协议(NTP)就是为了满足这些要求而发明的一个协议。
1. NTP是什么？
网络时间协议(NTP)是一种用于电子设备(例如计算机器、路由器、交换机等等)的标准协议，用以同步各个设备的时钟。NTP是最早由美国国家物理实验室(NPL)于1985年开发的，当前应用广泛，深受全球网络用户和设备的信任。
NTP主要特点在于它可以协调和同步计算机设备之间的时间。NTP是一个分层分布式的协议，通常采用层次树型结构进行时间同步，即一个设备同步到其他设备上的时间，同时它也作为根设备将自己的时间分享给其他设备。NTP同步日常的时钟、历法、定时器、调度器以及服务器上的各种软件时间服务(如Kerberos证书颁发机构、Windows上的活动目录、授权服务) by “参考时间源”。
2. NTP如何工作？
NTP主要通过算法的方式进行时间同步。它的工作方式基于“>3节点算法”(greater than 3 node algorithm)。即它不依赖于单个源的时间来进行同步，而是依赖于有时间参考源的任意数量的参考源来找到最佳的时间值。
NTP的基本工作模型是“时间源-客户端”模型，在这个模型中，时间源是提供时间参考的源头，客户端是需要时间同步的设备，它们之间的交互是双向的。因此，传递时间信息的路径可以是多种多样的。
一般情况下，根据参考线路的稳定性，NTP参考源分为本地参考源、区域参考源和全球参考源。全球参考源是最可靠的参考源，其适用于如航空监控等高精度时间同步的应用场景，而在普通企业级网络场景中则采用区域参考源。同时，公共NTP服务器也应拥有交互性、联机性及良好的时钟偏差。
3. 国内NTP时间服务器
国内NTP时间服务器是为满足特定场合的高要求时间同步而设计，因此，其稳定性、精度、可靠性、时延、交互性等等，都有相当严苛的要求。
NTP服务器是任务很重的，所以在选择合适的NTP服务器之前，需要对NTP的要素进行详细的了解。包括了时钟偏差、延迟、高可用、准确性和准确性级别。主要介绍一下如下几个要素：
3.1 时钟偏差和准确性要素
对于一个NTP时间服务器而言，它在与其他设备通信时会有一定的时钟偏差，这其中通常有硬件时钟偏差和系统时钟偏差两方面。因此，在选择一个好的NTP时间服务器时，需要选择在硬件和软件上都能够保证一个合适的时钟偏差，并能快速调整到同步的设备上进行时间同步，保证整个系统最后的时间同步精度。
3.2 延迟要素
每个NTP服务器之间通常存在一个固定的延迟时间，在未进行时间同步操作时，被同步设备的时钟与NTP服务器的时钟存在一定的偏差。由此产生的时延会影响整个网络应用的准确性，并且在传输数据的过程中还涉及到了数据安全和准确度等问题，因此，合适的NTP服务器应该能够对网络通信过程中的时延进行补偿，以达到最大的同步精度和最小的误差。
3.3 高可用要素
NTP提供网络时间同步服务是所有计算设备都需要的，而且它将影响到所有的应用。因此，对于一个NTP时间服务器而言，可靠性和可用性是非常重要的考虑因素。一个好的NTP服务器应该具备高可靠性、即时性和可扩展性。
3.4 准确性和准确性级别要素
准确性和准确性级别是一个时间服务器的重要特性，这两个特性主要描述了同步时间的准确性，也即描述了服务器所使用的参考源与同步设备之间的偏差程度。准确性级别越高，服务器同步的精度就越高，而且同步的时间精度也越高。
4. 结论
NTP时间服务器被广泛用于计算机网络、工业自动化和航天等领域中，是保证系统精度和稳定的重要工具。在选择NTP时间服务器时，需要了解并考虑时钟偏差、准确性级别、稳定性、延迟和可用性的要素。选择成熟稳定的国内NTP时间服务器有助于统一气象、地球物理、工业、科研等工程质量和数据质量的标准，这对提升中国大陆国家技术与安全水平有一定的贡献。
