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Oszillatoren sind unverzichtbare Komponenten für zeitliche Synchronisationsmechanismen. Sie sind es, die den Lauf der Zeit markieren und die Qualität der Uhren in einem System ausmachen. Je genauer ein Oszillator ist, desto weniger wird die Uhr in der Zeit verrutschen. Es gibt jedoch nicht den einen Typ von Oszillator, der für alle Fälle ideal ist.
Es ist heutzutage selten, eine Anwendung zu finden, die nur einen einzigen Rechner einbezieht. Die meisten der durchgeführten Aufgaben beinhalten die Kommunikation zwischen mehreren Geräten. Wenn Maschinen miteinander kommunizieren müssen, ist es wichtig, dass ihre Uhren synchronisiert sind, damit sie sich über die Reihenfolge und Dauer von Ereignissen einigen können.
Für Industrieanwendungen in einer Vielzahl von Branchen ist die zeitliche Synchronisation von großer Bedeutung. Der Energiesektor ist hier keine Ausnahme. Auch hier ist eine präzise und verlässliche Zeitvorgabe erforderlich, um die Zuverlässigkeit und Sicherheit zu erhöhen, Ausfälle vorherzusagen oder zu verhindern. Zudem ist sie entscheidend für die exakte Verbrauchsabrechnung und für die Prüfung und Kontrolle von Schutzvorrichtungen in Systemen zur Energieerzeugung und -verwaltung.
Im Sicherheitssektor spielt die Videoüberwachung für den Schutz von Eigentum und Personen eine entscheidende Rolle. Damit Videoaufzeichnungen jedoch zuverlässig und vor Gericht zulässig sind, müssen sie unbedingt mit einem genauen und chronologisch exakten Zeitstempel versehen werden. Hierfür empfiehlt sich der Einsatz von Zeitservern.
Ausfälle und Störungen sind bei Netzwerken und Geräten unvermeidlich. Dies gilt auch für die Mechanismen der Zeitsynchronisation, auf die diverse Dienste und Anwendungen angewiesen sind. Ein Netzwerk lässt sich nicht vollständig ausfallsicher machen – aber mit einer guten Planung kann man es gegen eine beträchtliche Anzahl von Ausfällen absichern.
Das seit 2010 bestehende Konzept des Zero Trust Network bezeichnet einen neuen Ansatz zur Gewährleistung der Sicherheit von IT-Netzwerken. Es steht im Gegensatz zum klassischen Konzept, die Angreifer außerhalb des Netzwerks zu halten – was das Innere des Netzwerks zu einem relativ unsicheren Bereich werden lässt. Wenn ein Angreifer erst einmal in das Netzwerk eingedrungen ist, wird es mit diesem traditionellen Ansatz schwierig, ihn zu verfolgen und daran zu hindern, auf Ressourcen zuzugreifen.
Eine optimale Zeitsynchronisation spielt in Industriebetrieben eine wichtige Rolle, denn die Genauigkeit der Arbeitsabläufe kann sich erheblich auf Sicherheit, Produktivität und Kosten auswirken. Technologien wie NTP, IEEE 1588v2 (PTP) oder IEEE 802.1AS sind unverzichtbar, um Systeme in einem Netzwerk untereinander oder mit Referenzuhren zu synchronisieren.
Das NTP-Protokoll ermöglicht die Übermittlung von Zeitinformationen innerhalb eines Netzwerks. Damit wird sichergestellt, dass alle Uhren in diesem Netzwerk mit einem tolerierbaren Zeitversatz (bzw. Offset) synchronisiert sind. Dieses Protokoll ist eines der ersten seiner Art und war von Anfang an sehr erfolgreich. NTP ist einfach einzurichten: Es funktioniert über das Internet und die Zeit kann von öffentlichen Servern abgerufen werden.
In sehr viele Wirtschaftssektoren ist es für den Betrieb wichtig, sicherzustellen, dass die Rechner in einem Computernetzwerk synchronisiert sind. Es gibt mehrere Möglichkeiten, Rechner über das Netzwerk zeitlich zu synchronisieren. Zeitsynchronisationsprotokolle kommen zum Einsatz, um verschiedene Rechner mittels Verteilung von Zeitstempeln zu synchronisieren. Dafür verbreiten diese Protokolle meist die Zeit einer Referenzuhr wie einer Atomuhr oder eines GPS. Jedoch wird es umso schwieriger, die Rechner zu synchronisieren, je größer ein Netzwerk ist.
Derzeit sind die am weitesten verbreiteten Protokolle das Network Time Protocol (NTP) und das Precision Time Protocol (PTP). Jedes von ihnen erfüllt bestimmte Ziele, die sich für eine bestimmte Anwendung mehr oder weniger gut eignen.