Muchos de nosotros hemos tenido problemas ocasionales con nuestras computadoras y otros dispositivos que retienen la configuración de hora exacta, pero una sincronización rápida con un servidor NTP hace que todo vuelva a estar bien. Pero si nuestros propios dispositivos pueden perder precisión, ¿cómo logran los servidores NTP mantenerse tan precisos?
La sesión de preguntas y respuestas de hoy nos llega por cortesía de SuperUser, una subdivisión de Stack Exchange, una agrupación de sitios web de preguntas y respuestas impulsada por la comunidad.
Foto cortesía de LEOL30 (Flickr) .
La pregunta
El lector de superusuario Frank Thornton quiere saber cómo los servidores NTP pueden seguir siendo tan precisos:
Me he dado cuenta de que en mis servidores y en otras máquinas, los relojes siempre se desvían, por lo que deben sincronizarse para seguir siendo precisos. ¿Cómo evitan que los relojes del servidor NTP se desvíen y permanezcan siempre tan precisos?
¿Cómo logran los servidores NTP seguir siendo tan precisos?
La respuesta
El colaborador de superusuario Michael Kjorling tiene la respuesta para nosotros:
Los servidores NTP se basan en relojes de alta precisión para un cronometraje preciso. Una fuente de tiempo común para los servidores centrales NTP son los relojes atómicos o receptores GPS (recuerde que los satélites GPS tienen relojes atómicos a bordo). Estos relojes se definen como precisos ya que proporcionan una referencia de tiempo muy exacta.
No hay nada mágico en el GPS o en los relojes atómicos que los haga decirle exactamente qué hora es. Debido a cómo funcionan los relojes atómicos, simplemente son muy buenos, ya que una vez se les dijo qué hora es, acuerdo hora exacta (desde el segundo se define en términos de efectos atómicos ). De hecho, vale la pena señalar que La hora del GPS es distinta de la UTC que estamos más acostumbrados a ver. Estos relojes atómicos se sincronizan a su vez contra Hora Atómica Internacional o TAI para no solo contar con precisión el paso del tiempo, sino también los hora.
Una vez que tenga una hora exacta en un sistema conectado a una red como Internet, es una cuestión de ingeniería de protocolo que permite la transferencia de horas precisas entre hosts a través de una red no confiable. En este sentido, un servidor NTP Stratum 2 (o más alejado de la fuente de tiempo real) no es diferente de la sincronización de su sistema de escritorio con un conjunto de servidores NTP.
Para cuando tenga algunas horas precisas (obtenidas de los servidores NTP o en otro lugar) y conozca la tasa de avance de su reloj local (que es fácil de determinar), puede calcular la tasa de desviación de su reloj local en relación con la "precisión que se cree " paso del tiempo. Una vez bloqueado, este valor se puede utilizar para ajustar continuamente el reloj local para que informe valores muy cercanos al paso exacto del tiempo, incluso si el reloj local en tiempo real en sí mismo es muy inexacto. Siempre que su reloj local no esté muy errático , esto debería permitir mantener la hora exacta durante algún tiempo, incluso si la fuente de tiempo de subida no está disponible por algún motivo.
Algunas implementaciones de clientes NTP (probablemente la mayoría de las implementaciones de servicios del sistema o demonios ntpd) hacen esto, y otras (como el compañero ntpdate de ntpd que simplemente establece el reloj una vez) no lo hacen. Esto se conoce comúnmente como archivo de deriva porque almacena de manera persistente una medida de la deriva del reloj, pero estrictamente hablando no tiene que almacenarse como un archivo específico en el disco.
En NTP, el estrato 0 es, por definición, una fuente de tiempo precisa. El estrato 1 es un sistema que utiliza una fuente de tiempo del estrato 0 como fuente de tiempo (y, por lo tanto, es un poco menos preciso que la fuente de tiempo del estrato 0). El estrato 2 de nuevo es un poco menos preciso que el estrato 1 porque está sincronizando su tiempo con la fuente del estrato 1 y así sucesivamente. En la práctica, esta pérdida de precisión es tan pequeña que es completamente insignificante en todos los casos excepto en los más extremos.
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