Как устроен протокол NTP и как он обеспечивает синхронизацию времени в сети?

Протокол NTP (Network Time Protocol) устроен по принципу клиент-сервер. 1 NTP-клиенты отправляют запрос на получение времени у NTP-серверов. 1 Серверы, в свою очередь, получают точное время от высокоточных источников, таких как атомные часы или GPS, и отправляют ответ клиенту, на котором устанавливается точное время. 1

Протокол использует иерархическую структуру серверов точного времени. 3 Она включает несколько уровней: 3

1. Нулевой уровень — это эталонные часы, например атомные. 3
2. Первый уровень — NTP-серверы, которые синхронизируются с эталонными часами. 3 Это источник данных для серверов второго уровня. 3
3. Второй уровень — тоже NTP-серверы. 3 Они синхронизируются с первым уровнем, а также между собой. 3
4. Далее структура повторяется — она поддерживает до 256 уровней. 3

Процесс синхронизации включает в себя обмен небольшими пакетами данных, содержащими информацию о времени и представляющими собой запросы и соответствующие ответы между клиентом и сервером (или двумя серверами). 1

NTP обеспечивает синхронизацию времени с высокой точностью, обычно в пределах миллисекунд от всемирного координированного времени (UTC). 3 Протокол может учитывать задержки в сети и смещение времени часов в разных точках планеты, производя непрерывные корректировки для поддержания точности. 3