本站首页 - 分类目录 - 本类文章
NTP协议和算法

NTP:Network Time Protocol,网络时间协议,用于时间同步,它可以提供高精准度的时间校正(LAN上与标准时间差小于1毫秒,WAN上几十毫秒),且可通过加密确认的方式来防止恶意攻击。

NTP校时原理:

每一个时间包内包含最近一次的事件的时间信息、包括上次事件的发送与接收时间、传递现在事件的当地时间、及此包的接收时间。在收到上述包后即可计算出时间的偏差量与传递资料的时间延迟。时间服务器利用一个过滤演算法,及先前八个校时资料计算出时间参考值,判断后续校时包的精确性,一个相对较高的离散程度,表示一个对时资料的可信度比较低。仅从一个时间服务器获得校时信息,不能校正通讯过程所造成的时间偏差,而同时与许多时间服务器通信校时,就可利用过滤算法找出相对较可靠的时间来源,然后采用它的时间来校时。

时间信息的传输都使用UDP协议。服务端口123。


NTP协议格式:

NTP packet = NTP header + Four TimeStamps = 48byte

NTP header : 16byte
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

|LI | VN |Mode | Stratum | Poll | Precision |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
LeapYearIndicator : 2bit
VersionNumber : 3bit
Stratum : 8bit
Mode : 3 bit
PollInterval : 8 bit
Percision : 8bit

| Root Delay |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
Root delay : 32bit

| Root Dispersion |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
Root Dispersion : 32bit

| Reference Identifier |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
Reference Identifier : 32bit

Four TimeStamps : 32byte
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

| Reference Timestamp |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
Reference Timestamp : 64bit

| Originate Timestamp |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
Originate Timestamp : 64bit

| Receive Timestamp |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
Receive Timestamp : 64bit

| Transmit Timestamp |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
Transmit Timestamp : 64bit

| Authenticator (optional) (96) |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-


64bit的时间戳:

struct ntptime {

    unsigned int integer;

    unsigned int fraction;

};

前32bits表示1900年以来的秒数。后32bits用以表示秒以下的部份,是微秒数的4294.967296(=2^32/10^6)倍(奇怪吧?)。


    Originate Timestamp       T1        客户端发送请求的时间 


     Receive Timestamp        T2        服务器接收请求的时间 


     Transmit Timestamp       T3        服务器答复时间 


     Destination Timestamp     T4        客户端接收答复的时间 


     网络延时 d 和服务器与客户端的时差 t 


     d = (T2 - T1) + (T4 - T3); 

t = [(T2 - T1) + (T3 - T4)] / 2; 


加上网络延时量的估计,理论上可以精确到到2的-32次方秒,实际使用大约只有50ms(广域网)左右,在局域网可达1ms。在实际中您应找最近而且最稳定的Server作时间源。

SNTP算是NTP的一个子集,它不像NTP可以同時和多个Server对时,   一般在Client端下使用。



上一篇:Asp和JS的数组和字符串下标
下一篇:CString和char*的转换