contrib/ntp/html/release.htm

   1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN">
   2 <html>
   3 <head>
   4 <meta name="generator" content="HTML Tidy, see www.w3.org">
   5 <title>NTP Version 4 Release Notes</title>
   6 </head>
   7 <body>
   8 <h3>NTP Version 4 Release Notes</h3>
   9
  10 <img align="left" src="pic/hornraba.gif" alt="gif"><a href=
  11 "http://www.eecis.udel.edu/~mills/pictures.htm">from <i>Alice's
  12 Adventures in Wonderland</i>, Lewis Carroll</a>
  13
  14 <p>The rabbit toots to make sure you read this.<br clear="left">
  15 </p>
  16
  17 <hr>
  18 <p>This document was last updated 4 May 2001</p>
  19
  20 <h4>NTP Version 4 Release Notes</h4>
  21
  22 <p>This release of the NTP Version 4 (NTPv4) daemon for Unix, VMS
  23 and Windows (NT4 and 2000) incorporates new features and
  24 refinements to the NTP Version 3 (NTPv3) algorithms. However, it
  25 continues the tradition of retaining backwards compatibility with
  26 older versions, except for symmetric mode in NTPv1. Client/server
  27 mode continues to be supported in NTPv1. The NTPv4 version has been
  28 under development for quite a while and isn't finished yet. In
  29 fact, quite a number of NTPv4 features have already been
  30 retrofitted in the current NTPv3, although this version is not
  31 actively maintained by the NTPv4 developer's group.</p>
  32
  33 <p>The primary purpose of this release is to verify the remaining
  34 new code compiles and runs in the various architectures, operating
  35 systems and hardware complement that can't be verified here. Of
  36 particular interest are Windows 2000, VMS and various reference
  37 clock drivers. As always, corrections and bugfixes are warmly
  38 received, especially in the form of context diffs.</p>
  39
  40 <p>This note summarizes the differences between this software
  41 release of NTPv4, called ntp-4.x.x, and the previous NTPv3 version,
  42 called xntp3-5.x.x. Additional information on protocol
  43 compatibility details is in the <a href="biblio.htm">Protocol
  44 Conformance Statement</a> page.</p>
  45
  46 <ol>
  47 <li>
  48 <p>Most calculations are now done using 64-bit floating double
  49 format, rather than 64-bit fixed point format. The motivation for
  50 this is to reduce size, improve speed and avoid messy bounds
  51 checking. Workstations of today are much faster than when the
  52 original NTP version was designed in the early 1980s, and it is
  53 rare to find a processor architecture that does not support
  54 floating double. The fixed point format is still used with raw
  55 timestamps, in order to retain the full precision of about 212
  56 picoseconds. However, the algorithms which process raw timestamps
  57 all produce fixed point differences before converting to floating
  58 double. The differences are ordinarily quite small so can be
  59 expressed without loss of accuracy in this format.</p>
  60 </li>
  61
  62 <li>
  63 <p>The clock discipline algorithm has been redesigned to improve
  64 accuracy, reduce the impact of network jitter and allow an increase
  65 in poll intervals to well over one day with only moderate sacrifice
  66 in accuracy. The NTPv4 design allows servers to increase the poll
  67 intervals even when synchronized directly to the peer. In NTPv3 the
  68 poll interval in such cases was clamped to the minimum, usually 64
  69 s. For those servers with hundreds of clients, the new design can
  70 dramatically reduce the network load.</p>
  71 </li>
  72
  73 <li>
  74 <p>This release includes support for the <a href=
  75 "http://www.eecis.udel.edu/~mills/resource.htm"><i>
  76 nanokernel</i></a> precision time kernel support, which is now in
  77 stock Linux and FreeBSD kernels. If a precision time source such as
  78 a GPS timing receiver or cesium clock is available, kernel
  79 timekeeping can be improved to the order less than one microsecond.
  80 The older precision time kernel for the Alpha continues to be
  81 supported.</p>
  82 </li>
  83
  84 <li>
  85 <p>This release includes support for Autokey public-key
  86 cryptography, which is the preferred scheme for authenticating
  87 servers to clients. It uses NTP header extensions fields documented
  88 in: Mills, D.L. Public-Key cryptography for the Network Time
  89 Protocol. Internet Draft draft-ietf-stime-ntpauth-00.txt,
  90 University of Delaware, June 2000, 36 pp. <a href=
  91 "http://www.eecis.udel.edu/~mills/database/memos/draft-ietf-stime-ntpauth-00.txt">
  92 ASCII</a> and implemented in this release. The design provides for
  93 orderly key refreshment and does not require public keys and
  94 related media to be copied from one machine to another. Specific
  95 information about Autokey cryptography is contained in the <a href=
  96 "authopt.htm">Authentication Options</a> page and links from
  97 there.</p>
  98 </li>
  99
 100 <li>
 101 <p>NTPv4 includes two new association modes which in most
 102 applications can avoid per-host configuration altogether. Both of
 103 these are based on IP multicast technology and Autokey
 104 cryptography. They provide for automatic discovery and
 105 configuration of servers and clients without identifying servers or
 106 clients in advance. In multicast mode a server sends a message at
 107 fixed intervals using specified multicast group addresses, while
 108 clients listen on these addresses. Upon receiving the message, a
 109 client exchanges several messages with the server in order to
 110 calibrate the multicast propagation delay between the client and
 111 server. In manycast mode a client sends a message to a specified
 112 multicast group address and expects one or more servers to reply.
 113 Using engineered algorithms, the client selects an appropriate
 114 subset of servers from the messages received and continues in
 115 ordinary client/server operation. The manycast scheme can provide
 116 somewhat better accuracy than the multicast scheme at the price of
 117 additional network overhead. See the <a href="assoc.htm">
 118 Association Management</a> page for further information.</p>
 119 </li>
 120
 121 <li>
 122 <p>There are two burst mode features available where special
 123 conditions apply. One of these is enabled by the <tt>iburst</tt>
 124 keyword in the <tt>server</tt> configuration command. It is
 125 intended for cases where it is important to set the clock quickly
 126 when an association is first mobilized. The other is enabled by the
 127 <tt>burst</tt> keyword in the <tt>server</tt> configuration
 128 command. It is intended for cases where the network attachment
 129 requires an initial calling or training procedure. See the <a href=
 130 "assoc.htm">Association Management</a> page for further
 131 information.</p>
 132 </li>
 133
 134 <li>
 135 <p>The reference clock driver interface is smaller, more rational
 136 and more accurate. Support for pulse-per-second (PPS) signals has
 137 been extended to all drivers as an intrinsic function. Most of the
 138 drivers in NTPv3 have been converted to this interface, but some,
 139 including the PARSE subinterface, have yet to be overhauled. New
 140 drivers have been added for several GPS receivers now on the market
 141 for a total of 39 drivers. Drivers for the Canadian standard time
 142 and frequency station CHU, the US standard time and frequency
 143 stations WWV/H and for IRIG signals have been updated and
 144 capabilities added to allow direct connection of these signals to
 145 the Sun audio port <tt>/dev/audio</tt>.</p>
 146 </li>
 147
 148 <li>
 149 <p>In all except a very few cases, all timing intervals are
 150 randomized, so that the tendency for NTPv3 to self-synchronize and
 151 bunch messages, especially with a large number of configured
 152 associations, is minimized.</p>
 153 </li>
 154
 155 <li>
 156 <p>In NTPv3 a large number of weeds and useless code had grown over
 157 the years since the original NTPv1 code was implemented almost
 158 twenty years ago. Using a powerful weedwacker, much of the
 159 shrubbery has been removed, with effect a substantial reduction in
 160 size of almost 40 percent.</p>
 161 </li>
 162
 163 <li>
 164 <p>The entire distribution has been converted to gnu <tt>
 165 automake</tt>, which should greatly ease the task of porting to new
 166 and different programming environments, as well as reduce the
 167 incidence of bugs due to improper handling of idiosyncratic kernel
 168 functions.</p>
 169 </li>
 170 </ol>
 171
 172 <h4>Nasty Surprises</h4>
 173
 174 <p>There are a few things different about this release that have
 175 changed since the latest NTP Version 3 release. Following are a few
 176 things to worry about:</p>
 177
 178 <ol>
 179 <li>
 180 <p>As required by Defense Trade Regulations (DTR), the
 181 cryptographic routines supporting the Data Encryption Standard
 182 (DES) have been removed from the base distribution. These routines
 183 are readily available in most countries from RSA Laboratories.
 184 Directions for their use are in the <a href="build.htm">Building
 185 and Installing the Distribution</a> page.</p>
 186 </li>
 187
 188 <li>
 189 <p>As the result of the above, the <tt>./authstuff</tt> directory,
 190 intended as a development and testing aid for porting cryptographic
 191 routines to exotic architectures, has been removed. Developers
 192 should note the NTP authentication routines use the interface
 193 defined in the <tt>rsaref2.0</tt> package available from RSA
 194 laboratories.</p>
 195 </li>
 196
 197 <li>
 198 <p>The enable and disable commands have a few changes in their
 199 arguments see the <tt>ntpd</tt> <a href="confopt.htm">Configuration
 200 Options</a> page for details. Note that the <tt>authenticate</tt>
 201 command has been removed.</p>
 202 </li>
 203
 204 <li>
 205 <p>The <tt>ppsclock</tt> line discipline/streams module is no
 206 longer supported. This function is now handled by the <a href=
 207 "driver22.htm">PPS Clock Discipline</a> driver, which uses the new
 208 PPSAPI application program interface proposed by the IETF. Note
 209 that the <tt>pps</tt> configuration file command has been obsoleted
 210 by the driver. See the <a href="pps.htm">Pulse-per-second (PPS)
 211 Signal Interfacing</a> page for further information.</p>
 212 </li>
 213
 214 <li>
 215 <p>Several new options have been added for the <tt>ntpd</tt>
 216 command line. For the inveterate knob twiddlers several of the more
 217 important performance variables can be changed to fit actual or
 218 perceived special conditions. It is possible to operate the daemon
 219 in a one-time mode similar to <tt>ntpdate</tt>, which program is
 220 headed for retirement. See the <a href="ntpd.htm"><tt>ntpd</tt> -
 221 Network Time Protocol (NTP) daemon</a> page for the new
 222 features.</p>
 223 </li>
 224
 225 <li>
 226 <p>To help reduce the level of spurious network traffic due to
 227 obsolete configuration files, a special control message called the
 228 kiss-of-death packet has been implemented. If enabled and a packet
 229 is denied service or exceeds the client limie, a compliant server
 230 will send this message to the client. A compliant client will cease
 231 further transmission and send a message to the system log. See the
 232 <a href="accopt.htm">Authentication Options</a> page for further
 233 information.</p>
 234 </li>
 235
 236 <li>
 237 <p>An experimental filter algorithm called huff-n'-puff has been
 238 implemented to reduce errors under conditions of severe assymetric
 239 delays characteristic of <tt>ppp</tt> connections with telephone
 240 modems and downloading or uploading considerable traffic. See the
 241 <a href="ntpd.htm">ntpd - Network Time Protocol (NTP) daemon</a>
 242 page for further information.</p>
 243 </li>
 244 </ol>
 245
 246 <h4>Caveats</h4>
 247
 248 <p>This release has been compiled and tested on several systems,
 249 including SunOS 4.1.3, Solaris 2.5.1-2.8, Alpha 4.0, Ultrix 4.4,
 250 Linux, FreeBSD and HP-UX 10.02. It has been compiled and tested on
 251 Windows NT, but not yet on any other Windows version or for VMS. We
 252 are relying on the NTP volunteer corps to do that. Known problems
 253 are summarized below:</p>
 254
 255 <ol>
 256 <li>
 257 <p>The latest NTPv4 <tt>ntpdc</tt> does not work with previous
 258 versions of <tt>ntpd</tt> and previous versions of <tt>ntpdc</tt>
 259 do not work with latest <tt>ntpd</tt>. This situation is
 260 regrettable and may be fixed in future; however, it is necessary in
 261 order for the autokey function to retrieve canonical names and
 262 certificates from directory services such as Secure DNS.</p>
 263 </li>
 264
 265 <li>
 266 <p>The precision time support in stock Solaris 2.6 has bugs that
 267 were fixed in 2.7. A patch is available that fixes the 2.6 bugs.
 268 The 2.6 kernel discipline has been disabled by default. For
 269 testing, the kernel can be enabled using the <tt>enable kernel</tt>
 270 command either in the configuration file or via <tt>ntpdc</tt>.</p>
 271 </li>
 272
 273 <li>
 274 <p>The HTML documentation has been partially updated. However, most
 275 of the NTPv3 documentation continues to apply to NTPv4. Until the
 276 update happens, what you see is what you get. We are always happy
 277 to accept comments, corrections and bug reports. However, we are
 278 most thrilled upon receipt of patches to fix the dang bugs.</p>
 279 </li>
 280 </ol>
 281
 282 <hr>
 283 <a href="index.htm"><img align="left" src="pic/home.gif" alt=
 284 "gif"></a>
 285
 286 <address><a href="mailto:mills@udel.edu">David L. Mills
 287 &lt;mills@udel.edu&gt;</a></address>
 288 </body>
 289 </html>
 290