二、 NTP的网络体系结构和工作原理

    NTP所建立起的网络基本结构是分层管理的类树形结构。网络中的节点有两种可能：时钟源或客户。每一层上的时钟源或客户可向上一层或本层的时钟源请求时间校正。 UTC时间是使用多种不同的方法得到的，包括无线电和卫星系统。一些国家的用于高级服务的特别可以使用特别的接收机，包括GPS。但是，在每台计算机都安装这些接收机一是不实际，也是经济的。作为替代，指定的时间服务器的计算机上安装这种接收机，并使用如NTP的协议来同步时间，从UTC分开的程度是被定义为层，一个无线电钏（从指定的发射机或卫星导航设备上接收信息）是0层，直接与无线电钟连接的是1层，从1层计算机上接收时间的是2层，依次如此。 
 

图1 ntp网络体系结构

    从UTC获取标准时间 ，网路校时协议，提供在互连的网路上提供校时服务和发送供给标准时间给计算机。目前已成为Internet上时间同步的标准协议。NTP提供准确时间，首先要有准确的时间来源，这一时间应是国际标准时间UTC。NTP获得UTC的时间来源可以是原子钟，天文台，卫星，也可以从Internet上获取。这样就有了准确而可靠的时间源。

    NTP如何工作

    NTP提供准确时间，首先要有准确的时间来源，这一时间应该是国际标准时间UTC。 NTP获得UTC的时间来源可以是原子钟、天文台、卫星，也可以从Internet上获取。这样就有了准确而可靠的时间源。时间按NTP服务器的等级传播。按照离外部UTC 源的远近将所有服务器归入不同的Stratun（层）中。Stratum-1在顶层，有外部UTC接入，而Stratum-2则从Stratum-1获取时间，Stratum-3从Stratum-2获取时间，以此类推，但Stratum层的总数限制在15以内。所有这些服务器在逻辑上形成阶梯式的架构相互连接，而Stratum-1的时间服务器是整个系统的基础。

    计算机主机一般同多个时间服务器连接， 利用统计学的算法过滤来自不同服务器的时间，以选择非常好的的路径和来源来校正主机时间。即使主机在长时间无法与某一时间服务器相联系的情况下，NTP服务依然有效运转。

    为防止对时间服务器的恶意破坏，NTP使用了识别(Authentication)机制，检查来对时的信息是否是真正来自所宣称的服务器并检查资料的返回路径，以提供对抗干扰的保护机制。

    在基本条件下，NTP客户端发出时间请求，与时间服务器交换时间，这个交换的结果是，客户端能计算出时间的延迟，它的弥补值，并调整与服务器时间同步。通常情况下，在设置的初始，在5至10分钟有内6次交换。 一旦同步后，每10分钟与服务器时间进行一次同步，通常要求单一信息交换。冗余服务器和不同的网络路径用于保证可靠性的精确度，除了客户端/服务器商的同步以外，NTP还支持同等计算机的广播同步。NTP在设计上是高度容错和可升级。时间按NTP服务器的等级传播。