Vocabulário
A
Accuracy:
Ver Exatidão.
Ageing:
Ver Envelhecimento.
Aging:
Ver Envelhecimento.
Atomic Time:
Ver Tempo Atômico.
C
Clock:
Ver Relógio.
D
Deslizamento:
Ver Escorregamento.
Deslocamento: (Offset ou time offset)
É a diferença de tempo entre dois relógios.
No contexto do NTP, o deslocamento (offset) é medido em relação ao relógio local em milisegundos. O valor do deslocamento para o servidor escolhido como referência (servidor indicado pelo asterisco) representa o quanto o relógio local deve ser alterado para estar com o valor igual ao da referência de tempo (estrato 0).
No exemplo abaixo o relógio local deve ser adiantado 20µs.
usuario@servidor:~$ ntpq -c pe remote refid st t when poll reach delay offset jitter ============================================================ *server1 .IRIG. 1 u 93 128 377 0.523 0.020 0.033 +server2 .GPS. 1 u 57 128 377 0.488 -0.054 0.025 -server3 .IRIG. 1 u 50 128 377 5.151 -0.386 0.382 +server4 .IRIG. 1 u 74 128 377 5.163 -0.360 0.559
Disciplined oscillator:
Ver Oscilador disciplinado.
Drift:
Ver Escorregamento.
Dispersão: (Dispersion)
É o desvio ou erro estimado nas leituras do relógio. Pode ser causado por flutuações de curta duração na freqüência do oscilador, por erros de medida ocasionados por excesso de utilização do processador, latência causada por interrupções, latência na rede, etc.
No contexto do NTP a dispersão (dispersion) é estimada localmente e informada pelo servidor ao cliente na troca de mensagens.
No exemplo abaixo, são consultadas as variáveis da conexão entre o computador.local e o servidor1. O servidor1 calcula a dispersão (dispersion) como sendo de 2,988ms e informa ao computador.local, que é o cliente. A dispersão para a raiz (rootdispersion) de 0,381ms é o valor estimado pelo servidor1 da dispersão acumulada até a referência primaria de tempo, no caso o sinal IRIG de um relógio atômico.
usuario@computador.local:~$ ntpq ntpq> rv &1 associd=35194 status=9024 conf, reach, sel_reject, 2 events, reachable, srcadr=servidor.ntp, srcport=123, dstadr=computador.local, dstport=123, leap=00, stratum=2, precision=-21, rootdelay=0.168, rootdisp=1.801, refid=200.160.7.186, reftime=d9342b57.8d2b67ae Tue, Jun 23 2015 16:00:39.551, rec=d9342b88.b1a52997 Tue, Jun 23 2015 16:01:28.693, reach=007, unreach=0, hmode=3, pmode=4, hpoll=6, ppoll=6, headway=15, flash=400 peer_dist, keyid=0, offset=3.373, delay=1.590, dispersion=1937.986, jitter=20.933, xleave=0.154, filtdelay= 1.59 59.29 1.72 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00, filtoffset= 3.37 31.63 -5.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00, filtdisp= 0.00 0.96 1.97 16000.0 16000.0 16000.0 16000.0 16000.0No exemplo abaixo, onde são consultadas as variáveis locais do NTP, a dispersão para a raiz (rootdispersion) é calculada como sendo de 18,547ms.
ntpq> rl associd=35194 status=9024 conf, reach, sel_reject, 2 events, reachable, srcadr=a.ntp.br, srcport=123, dstadr=2001:12ff:0:10:bdd6:76f:e1e5:f5f3, dstport=123, leap=00, stratum=2, precision=-21, rootdelay=0.168, rootdisp=1.801, refid=200.160.7.186, reftime=d9342b57.8d2b67ae Tue, Jun 23 2015 16:00:39.551, rec=d9342b88.b1a52997 Tue, Jun 23 2015 16:01:28.693, reach=007, unreach=0, hmode=3, pmode=4, hpoll=6, ppoll=6, headway=15, flash=400 peer_dist, keyid=0, offset=3.373, delay=1.590, dispersion=1937.986, jitter=20.933, xleave=0.154, filtdelay= 1.59 59.29 1.72 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00, filtoffset= 3.37 31.63 -5.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00, filtdisp= 0.00 0.96 1.97 16000.0 16000.0 16000.0 16000.0 16000.0
Dispersion:
Ver Dispersão.
E
Exatidão: (Accuracy)
É quanto o relógio está próximo à referência. É o erro sistemático, e não o erro aleatório de curta duração. Se um relógio de computador funciona de forma isolada sua exatidão tende a piorar com o tempo, por conta de erros sistemáticos na freqüência.
Um relógio típico de computador, se funcionando livremente, pode desviar-se da hora certa desde alguns segundos até cerca de 1 minuto por semana.
A alternativa é disciplinar o relógio em relação à fontes de tempo e freqüência mais confiáveis, o que pode ser feito com o NTP. Disciplinar o relógio signifca que ele é sincronizado (fase) e sintonizado (freqüência) com uma fonte mais estável de tempo.
Atenção: muitas vezes se utiliza a palavra precisão, erroneamente, como sinônimo de exatidão. No contexto do NTP exatidão e precisão são coisas totalmente diferentes.
Envelhecimento: (Aging ou Ageing)
É a instabilidade na freqüência do oscilador causada por fatores internos. Ou seja, quanto a freqüência do relógio varia com o tempo quando os fatores externos como radiação, pressão, temperatura e umidade são mantidos constantes.
O envelhecimento (ageing) de um relógio atômico de rubídio é da ordem de 5x10-11/ano, enquanto os relógios atômicos de césio modernos não apresentam envelhecimento.
Ver também Estabilidade de Freqüência.
Escorregamento: (Drift ou Deslizamento)
É a instabilidade na freqüência do oscilador. Ou seja, quanto a freqüência do relógio varia com o tempo. Essa instabilidade pode ser causada por fatores externos, como variações na radiação, pressão, temperatura ou umidade e pelo envelhecimento (ageing).
Ver também Estabilidade de Freqüência.
G
GMT: (Greenwich Mean Time)
Era a escala de tempo utilizada quando a definição de segundo era baseada no dia solar.
As escalas de tempo podem ser definidas como sistemas de ordenamento de eventos. Pode-se entendê-las também como convenções sobre a forma de medir e representar o tempo.
O Tempo Universal Coordenado (TUC ou UTC) é o sucessor do GMT .
GPS:
É o Sistema de Posicionamento Global. Pertence aos militares norte americanos, mas tem alcance mundial e é aberto ao uso civil.
O GPS tem hoje um papel importante na geração e manutenção do Tempo Universal Coordenado. O Sistema serve como forma de comunicação entre os Laboratórios e Observatórios que colaboram na geração dessa escala.
O GPS hoje também é a referência primária para a maioria dos servidores NTP.
Os satélites GPS adotaram uma escala de tempo sincronizada com o UTC em 1980, mas desde então não sofreram as correções dos segundos intercalados. O GPS está adiantado em relação ao UTC 14s. Atenção aqui porque os receptores GPS normalmente apresentam o tempo em UTC, fazendo a "correção" internamente.
Desconsiderando-se a questão dos segundos intercalados, o GPS (por definição) não diverge do UTC mais do que 1µs; na prática, o erro não passa de algumas dezenas de nanosegundos.
I
International Atomic Time:
Ver Tempo Atômico Internacional.
J
Jitter:
Ver Variação.
L
Leap second:
Ver Segundo intercalado.
M
Monotonicidade: (Monotonicity)
Cada leitura sucessiva do relógio deve apresentar um tempo mais no futuro do que a leitura anterior. Ou seja, o tempo sempre avança. Isso é natural para relógios implementados em hardware, mas implementações em software tornam possível ajustar o tempo para um valor no passado, o que pode causar problemas em várias aplicações e protocolos. Em alguns casos, garantir a monotonicidade é mais importante do que garantir a exatidão.
Monotonicity:
Ver Monotonicidade.
N
NTP: (Network Time Protocol ou Protocolo de Tempo para Redes)
O NTP é o protocolo que permite a sincronização dos relógios dos dispositivos de uma rede (servidores, estações de trabalho, roteadores e outros equipamentos) com uma referência de tempo.
O NTP é baseado no protocolo UDP e permite que os relógios sejam sincronizados com exatidão da ordem de centenas de microsegundos numa rede local, a de alguns milisegundos numa WAN ou na Internet.
O
Offset:
Ver Deslocamento.
Oscilador disciplinado: (Oscilador controlado ou disciplined oscillator)
Um relógio típico de computador, se funcionando livremente, pode desviar-se da hora certa desde alguns segundos até cerca de 1 minuto por semana.
A alternativa é disciplinar o relógio em relação à fontes de tempo e freqüência mais confiáveis, o que pode ser feito com o NTP. Disciplinar o relógio signifca que ele é sincronizado (fase) e sintonizado (freqüência) com uma fonte mais estável de tempo.
P
Precisão: (Precision)
É o menor incremento de tempo que pode ser lido pelo computador. Normalmente é um valor maior do que a resolução, já que ler o relógio é uma tarefa realizada por software e há um certo tempo e incerteza envolvidos nela.
O NTP calcula a precisão e a armazena numa variável no formato de uma potência de 2. Ou seja, se o comando ntpq -c rl, que mostra as variáveis do sistema, retornar precision=-16, a precisão é de aproximadamente 2-16s = 15µs.
No exemplo abaixo, em que são consultadas as variáveis locais do NTP, a precisão é de 2--20s = 0,95µs:
usuario@computador.local:~$ ntpq -c rl associd=35194 status=9024 conf, reach, sel_reject, 2 events, reachable, srcadr=a.ntp.br, srcport=123, dstadr=2001:12ff:0:10:bdd6:76f:e1e5:f5f3, dstport=123, leap=00, stratum=2, precision=-21, rootdelay=0.168, rootdisp=1.801, refid=200.160.7.186, reftime=d9342b57.8d2b67ae Tue, Jun 23 2015 16:00:39.551, rec=d9342b88.b1a52997 Tue, Jun 23 2015 16:01:28.693, reach=007, unreach=0, hmode=3, pmode=4, hpoll=6, ppoll=6, headway=15, flash=400 peer_dist, keyid=0, offset=3.373, delay=1.590, dispersion=1937.986, jitter=20.933, xleave=0.154, filtdelay= 1.59 59.29 1.72 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00, filtoffset= 3.37 31.63 -5.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00, filtdisp= 0.00 0.96 1.97 16000.0 16000.0 16000.0 16000.0 16000.0Atenção: muitas vezes se confunde essa palavra, atribuindo-se a ela indevidamente o conceito de exatidão. No contexto do NTP exatidão e precisão são coisas totalmente diferentes.
Ver também Resolução.
R
Reference clock:
Ver Relógio de Referência.
Relógio: (Clock)
Relógio é o dispositivo utilizado para medir-se o tempo.
Os relógios de computadores, como quaisquer outros relógios, são baseados em 3 dispositivos:
- um oscilador;
- um contador;
- e um dispositivo de leitura ou visualização.
O oscilador é um dispositivo que gera eventos cíclicos a uma taxa constante, chamada de freqüência. Normalmente os osciladores dos computadores são baseados em cristais de quartzo.
O contador acumula os ciclos gerados pelo oscilador, geralmente utilizando-se de interrupções de hardware, convertendo-os em unidades de medida conhecidas, como segundos, minutos, horas. Cada valor do contador é chamado de estampa de tempo, ou timestamp.
A "visualização" ou leitura é feita através de rotinas de software.
Relógio de referência: (reference clock)
É o relógio utilizado como padrão de tempo. Geralmente é um relógio atômico, de Césio. Ou um receptor do sistema GPS.
Resolução: (Resolution)
É o valor do menor incremento possível do contador do relógio. A resolução de um relógio de computador é determinada pela freqüência das interrupções de hardware que fazem funcionar o contador. Os valores normalmente variam entre 100Hz e 1Khz, o que resulta em resoluções de 10ms a 1ms.
Em alguns casos é possível utilizar outras fontes de freqüência (maiores), como por exemplo o relógio da CPU, para interpolar os valores obtidos pelo relógio, conseguindo assim uma resolução melhor. Isso geralmente é chamado de granularidade (granularity) do relógio. Com isso, resoluções de aproximadamente 1µs são comuns hoje. Implementações de software como o nanokernel, que hoje é parte integrante do FreeBSD e do Linux, permitem resoluções da ordem de nanosegundos.
Ver também Precisão.
Resolution:
Ver Resolução.
S
Segundo intercalado: (leap second)
O Tempo Universal Coordenado acompanha o Tempo Atômico Internacional, mas é disciplinado pelo período solar.
Para ajustar o UTC em relação ao período solar é acrescentado ou removido um segundo sempre que necessário. Isso é chamado de segundo intercalado, ou leap second, e ocorre aproximadamente a cada 18 meses.
Assim, assegura-se que o Sol esteja exatamente sobre o meridiano de Greenwich as 12h, com um erro máximo de 0,9s. O UTC é então o sucessor do GMT (Greenwich Mean Time), que era a escala de tempo utilizada quando a definição de segundo era baseada no dia solar.
Sincronização: (Synchronization)
É o processo de ajustar a fase de dois osciladores, relógios, ou fluxos de dados de forma que a diferença entre eles seja nula. A palavra pode ser usada também para indicar a propriedade de haver ou não diferenças de deslocamento entre dois relógios.
Ao sincronizar dois relógios não se garante que a diferença entre eles permanecerá nula ao longo do tempo.
Sinchronization:
Ver Sincronização.
Sintonização: (Syntonization)
É o processo de ajustar dois osciladores para que forneçam a mesma freqüência. Esse processo não garante que a fase seja a mesma.
Ao sintonizar os osciladores de dois relógios, se as freqüências permanecerem constantes dali em diante, as diferenças de deslocamento também permanecerão.
Sintonization:
Ver Sintonização.
T
TA:
Ver Tempo Atômico.
TAI:
Ver Tempo Atômico Internacional.
Tempo Atômico: (Atomic Time)
É a designação dada às escalas de tempo materializadas por um relógio atômico específico. Por exemplo, a designação TA(ONRJ) indica a escala mantida pelo Observatório Nacional no Rio de Janeiro, e que contribui na geração do TAI. TA(NIST) indica a escala mantida pelo US National Institute of Standards and Technology.
Tempo Atômico Internacional: (Temps Atomique International)
Tempo Atômico Internacional. É calculada pelo Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) a partir da leitura de mais de 260 relógios atômicos localizados em institutos e observatórios de metrologia ao redor do mundo. No Brasil o Observatório Nacional participa da geração do TAI. Estima-se que o erro do TAI em relação a um relógio imaginário perfeito esteja em torno de 100ns por ano.
Tempo Universal Coordenado: (Universal Time Coordinated)
É a base para o tempo legal no mundo todo, inclusive no Brasil. O UTC acompanha o TAI, mas é disciplinado pelo período solar. Para ajustar o UTC em relação ao período solar é acrescentado ou removido um segundo sempre que necessário. Isso é chamado de segundo intercalado, ou leap second, e ocorre aproximadamente a cada 18 meses. Assim, assegura-se que o Sol esteja exatamente sobre o meridiano de Greenwich as 12h, com um erro máximo de 0,9s. O UTC é então o sucessor do GMT (Greenwich Mean Time), que era a escala de tempo utilizada quando a definição de segundo era baseada no dia solar.
U
UTC:
Ver Tempo Universal Coordenado.
V
Variação: (Jitter)
É o desvio ou erro nas leituras de relógio. Pode ser causado por flutuações de curta duração na freqüência do oscilador, por erros de medida ocasionados por excesso de utilização do processador, latência causada por interrupções, latência na rede, etc.
No contexto do NTP a variação (jitter) é estimada pelo cliente, à partir das diversas medidas de deslocamento (offset) para um determinado servidor.
usuario@computador.local:~$ ntpq -c pe remote refid st t when poll reach delay offset jitter ============================================================ *servidor1 .IRIG. 1 u 93 128 377 0.523 0.020 0.033 +servidor2 .GPS. 1 u 57 128 377 0.488 -0.054 0.025 -servidor3 .IRIG. 1 u 50 128 377 5.151 -0.386 0.382 +servidor4 .IRIG. 1 u 74 128 377 5.163 -0.360 0.559
W
Wander:
Ver Estabilidade de Freqüência.
