Network Time Protocol

1. PROTOCOLO NTP
Felipe Cielusinski

3. ARQUITETURA
◎ Topologia em camadas
◎ Associações permanentes,
priorizáveis e efêmeras
◎ Cliente – Servidor
◎ Modo simétrico
◎ Broadcast ou Multicast

4. FUNCIONAMENTO

5. TROCA DE MENSAGENS E CÁLCULO DO DESLOCAMENTO
◎ As mensagens do NTP são baseadas no protocolo UDP
◎ A troca de mensagens entre cliente e servidor permite
que o cliente descubra qual seu deslocamento (offset) em
relação ao servidor.

6. ATRASO E DESLOCAMENTO
1. O Cliente lê o relógio: a=9.
2. O Cliente envia a Mensagem 1 (a=9).
3. O Servidor recebe a Mensagem 1 (a=9) e lê seu relógio: x=4.
4. O Servidor algum tempo depois lê seu relógio novamente: y=9.
5. O Servidor envia a Mensagem 2 (a=9, x=4, y=9).
6. O Cliente recebe a Mensagem 2 (a=9, x=4, y=9) e lê seu relógio: b=18.

7. ATRASO
DESLOCAMENTO
(b-a)-(y-x) = (18-9)-(9-4) = 9 - 5 = 4.
(x-a+y-b)/2 = (4-9+9-18)/2 = -14/2 = -7

8. ALGORITMO DE FILTRO DE RELÓGIO
◎ A troca de mensagens se repete por
inúmeras vezes, com período
dinamicamente controlado.
◎ No início da sincronização o cliente
NTP faz uma consulta a cada servidor
a cada 64s. Esse período varia ao
longo do tempo, geralmente aumenta,
até chegar a 1024s.

9. ALGORITMO DE FILTRO DE RELÓGIO
minpol
l
maxpoll poll
iburst reach
when

10. ALGORÍTIMO DE SELEÇÃO DOS RELÓGIOS
◎ Confiabilidade
◎ Os servidores que têm algum erro no tempo fornecido
são chamados de relógios falsos
◎ Os servidores que fornecem a hora corretamente são
chamados de relógios verdadeiros
◎ Intervalo de confiança

11. INTERVALO DE CONFIANÇA
(deslocamento/2) + dispersão.

12. ALGORITMO DE AGRUPAMENTO
◎ Seleciona os melhores servidores de relógios verdadeiros, utilizando técnicas estatísticas.
◎ Os critérios de seleção utilizados são:
○ estrato (stratum)
○ distância para a raiz
○ variação (jitter)
◎ Relógios afastados (outlyers) e relógios sobreviventes (survivors)

13. ALGORITMO DE COMBINAÇÃO DE RELÓGIOS
◎ É utilizado apenas quando há mais de um servidor
sobrevivente
◎ Calcula uma média ponderada dos deslocamentos dos
relógios com objetivo de aumentar a exatidão.

14. DISCIPLINA DO RELÓGIO LOCAL
◎ Controla a fase e a frequência do relógio do sistema
◎ Phase Locked Loop (PLL) e Frequency Locked Loop
(FLL)

15. CONTROLE BASEADO EM FASE
◎ Grande variação (jitter)
◎ Minimizar o erro no tempo, controlando indiretamente a
frequência

16. CONTROLE BASEADO EM FREQUÊNCIA
◎ Instabilidades na frequência (variações mais lentas que
o jitter, conhecidas como wander)
◎ A abordagem controla diretamente a frequência, e
indiretamente o erro no tempo

17. DÚVIDAS?