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该协议通常描述为一种主从式架构，但它也可以在点对点网络中，对等体双方可将另一端认定为潜在的时间源。发送和接收时间戳采用用户数据报协议（UDP）的通信端口123实现。这也可以使用广播或多播，曲中的客户端在最初的往返校准交换后被动地监听时间更新。NTP提供一个即将到来的闰秒调整的警告，但不会传输有关本地时区或夏时制的信息。

它可以使计算机对其服务器或时钟源（如石英钟，GPS等等）进行时间同步，它可以提供高度的时间校正，而且可以使用加密确认的方式来防止病毒的协议攻击。

新的标准时间，是由原子钟报时的国际标准时间UTC（Universal Time Coordinated，世界协调时）。所以NTP获得UTC的时间来源可以是原子钟、天文台、卫星，也可以从Internet上获取。

局域网络延相对较大的原因在于时间戳一般都是在应用层加盖。为减少操作系统内核处理延时的影响提高NTP授时精度，发/收NTP包时间戳应尽量接近主机真实发/收包时刻。在不改变硬件的条件下，一个可行的办法是修改网卡驱动程序，将记录NTP包发/收时间戳从应用程序移至网卡驱动程序处，可消除操作系统内核处理延时不确定而引入的误差。这种方法在局域网中可大幅提高NTP授时精度至μs级。

计算机时钟偏差分析

通用PC机自带两类时钟源：硬件时钟和软件时钟(或称为系统时钟)。不论是硬件时钟还是软件时钟，都是由石英晶体振荡器驱动的，通过累计石英晶体振荡器输出脉冲数，换算出时间。所以计算机时钟的准确度取决于晶振频率准确度。受温度变化、电压、芯片老化等因素影响，晶振频率会发生小幅度波动，其中温度对晶振频影响。

由于工艺和材料的原因，同一生产线上标称频率相同的石英晶体，其实际频率是不同的，实际频率与标称频率偏差率从10-4量级到10-9量级不等。以10-4量级为例，时钟每天至少误差8.64 s。