Nous pouvons maintenant parler de l'heure juste, en sachant à peu près de quoi l'on parle. Grâce aux propriétés du césium 133, nous savons fabriquer des horloges de très grande précision : les horloges atomiques. Sauf cas particulier (GPS), nous ne ferons pas intervenir ce que notre bon Albert Einstein a découvert et nommé « principe de la relativité ».

Si grande soit la précision, elle n'est pas parfaite et il faudra donc de temps en temps réajuster. En réalité nous utilisons une moyenne calculée sur un peu plus de 300 horloges atomiques réparties dans le monde. La précision obtenue sera suffisante pour nos besoins. Il nous faut maintenant rendre cette information accessible à qui en a besoin sans l'altérer dans le transport. Le transport, ça introduit des parasites et ça prend du temps. Les parasites rendent l'information inutilisable à l'arrivée, le temps de transport introduit un retard qu'il faut savoir évaluer exactement.

Nous ne pouvons pas nous permettre de ne disposer que de l'accès aux horloges de référence pour avoir l'heure. D'abord ces dernières seraient submergées de requêtes, ensuite il faut prévoir le cas où elle seraient injoignables pendant « un certain temps ». Nos machines disposent donc d'une horloge locale à quartz, dont la fonction est de compter le temps qui passe lorsque la machine est éteinte. Lorsqu'elle est en service, c'est un autre dispositif qui prend le relai, piloté par le système d'exploitation. Le système peut bien entendu lire l'heure sur l'horloge à quartz sauvegardée par pile et même la réajuster.

NTP est donc un protocole dont le but est de permettre non seulement d'obtenir l'heure à peu près exacte à un instant T, mais aussi et surtout de permettre au système d'exploitation de calculer le temps qui passe en se basant sur l'horloge locale de la machine, mais en tenant compte de sa dérive pour la corriger le plus finement possible.

Dans le principe général, au réveil du système, il va lire l'horloge matérielle de la machine, puis va, s'il est configuré pour, interroger un serveur sur l'internet qui lui donnera l'heure avec une précision de quelques centaines de milliseconde.

S'il s'agit d'une station de travail classique, qui reste rarement en service plus de 12 heures sans interruptions, il est probable que ceci suffira, la dérive de l'horloge système n'introduisant pas d'erreur significative sur un temps aussi court.

Si l'on a besoin de plus de précision ou si l'on a affaire à un serveur qui peut rester en service plusieurs mois sans interruptions, il faudra mettre en œuvre un système plus sophistiqué capable de piloter l'horloge locale du système en corrigeant sa dérive au fil du temps. La dérive peut varier en fonction de la température, des champs électromagnétiques etc. C'est ici que NTP prendra toute sa dimension.