NTP可靠性原理——NTP算法初解

  NTP协议为了提高授时的精度，在选择时钟源，选择时钟源数据，以及在使用这些数据得到精确时间的过程中应用了几种算法。

  首先是选择算法，选择算法包括三部分，首先是选择时钟源，NTP只对活性时间源进行检测（活性源执行ntpq –p命令时reach不为0），如NTP时钟源和客户偏差超过1000秒，算法会将时间源识别为不可信时间源。其次是选择数据，就是时钟滤波，定义了对单个时钟采样的滑动窗口是8个，图一说明了滤波的原因，延时过大的时候也会导致时间误差加大，    二说明了滤波前后的区别，采样数据被处理后，波形平滑很多，由于延时导致的高误差的数据被过滤了。

滤波算法说明来自NTP协议发明人mills教授官网消息：

https://www.eecis.udel.edu/~mills/ntp/html/filter.html

或者，是在滤波后的数据中对多个源再一次进行选择

  这一次的判断标准是每个时间源的残存的数据都有个别分布范围，分布范围重叠较大的区域被认为是时间真值可能存在的区域，没有和其他源重叠的将被剔除，如图三中时间源D。两个时间服务器可能造成失锁也是因为数据没有重叠区域，导致算法失真，算不出不来结果。这个在NTPQ查看时被剔除的会显示“-”。

选择算法说明来自：https://www.eecis.udel.edu/~mills/ntp/html/select.html 的官网说明。

第二是聚类（群集）算法，是把选择后幸存的时间源的数据拿来处理，找到分布最密集的区域，不断迭代消减，选择出最可能的真值区间。

聚合算法

  聚合算法来自：https://www.eecis.udel.edu/~mills/ntp/html/cluster.html  的详细说明。

  第三是组合算法，它是处理聚类算法剩下的数据的过程，会给每个时间源一个权重，每个时间源的权重取决于网络延时和根误差。这时体现在NTPQ中的状态是主用时间服务器是“*”，辅助的时间服务器是“+”。这样出来的误差值并不等同于任何一个时间服务器的误差值，在有多个时间服务器的情况下会更精确。