Organizowanie warstw

Poziomy strat brzusznych określają odległość między urządzeniem a zegarem referencyjnym. Na przykład zegar atomowy oparty na laboratorium fizyki lub satelicie GPS jest urządzeniem 0. ZA warstwa 1 urządzenie to serwer czasu, który odbiera czas z urządzenia 0, a więc dedykowanego Serwer NTP jest warstwą 1. Urządzeniami, które odbierają czas z serwera czasu, takiego jak komputery i routery, są urządzenia warstwy 2.

NTP może obsłużyć do poziomów 16 i chociaż jest dokładniejszy, im dalej, tym poziomy warstw są zaprojektowane tak, aby umożliwić olbrzymim sieciom otrzymywanie czasu z jednego serwera NTP bez powodowania przeciążenia sieci lub blokowania przepustowości .

Podczas korzystania z Serwer NTP ważne jest, aby nie przeciążać urządzenia żądaniami czasu, więc sieć powinna być podzielona przez wybraną liczbę maszyn pobierających żądania od Serwer NTP (producent serwera NTP może zalecić liczbę żądań, które może obsłużyć). Te warstwy urządzeń 2 można wykorzystać jako odniesienia czasowe dla innych urządzeń (które stają się urządzeniami 3) w bardzo dużych sieciach, które następnie można wykorzystać jako odniesienia do samych siebie.

Serwerów NTP są istotnym narzędziem dla każdej firmy, która musi komunikować się globalnie i bezpiecznie. Serwery NTP dystrybuują skoordynowany czas uniwersalny (UTC), globalną skalę czasową świata, opartą na bardzo dokładnym czasie określonym przez zegary atomowe.

NTP (Network Time Protocol) to protokół używany do dystrybucji czasu UTC w sieci, który zapewnia również dokładność i stabilność całego czasu. Istnieje jednak wiele pułapek w konfiguracji a Sieć NTP, oto najczęściej:

Używanie właściwego źródła czasu

Uzyskanie najbardziej odpowiedniego źródła czasu jest podstawą do stworzenia sieci NTP. Źródło czasu zostanie rozdzielone pomiędzy wszystkie maszyny i urządzenia w sieci, dlatego ważne jest, aby był nie tylko dokładny, ale także stabilny i bezpieczny.

Wielu administratorów systemu tnie rogi ze źródłem czasu. Niektórzy zdecydują się na użycie źródła czasu w Internecie, chociaż nie są one bezpieczne, ponieważ zapora będzie wymagać otwarcia, a także wiele źródeł internetowych jest albo całkowicie niedokładnych, albo zbyt daleko, aby uzyskać jakąkolwiek użyteczną precyzję.

Istnieją dwie bardzo bezpieczne metody otrzymywania źródła czasu UTC. Pierwszy polega na wykorzystaniu sieci GPS, która chociaż nie nadaje UTC, Czas GPS bazuje na międzynarodowym czasie atomowym i dlatego jest łatwy do przekonwertowania NTP. Sygnały czasu GPS są również łatwo dostępne na całym świecie.

Druga metoda polega na użyciu sygnałów radiowych długofalowych emitowanych przez niektóre krajowe laboratoria fizyczne. Sygnały te nie są jednak dostępne w każdym kraju i mają skończony zasięg oraz są podatne na zakłócenia i lokalną topografię.

. Przesyłanie MSF z Anthorn (szerokość geograficzna 54 ° 55 'N, długość geograficzna 3 ° 15' W) jest głównym sposobem rozpowszechniania brytyjskich krajowych standardów czasu i częstotliwości, które są utrzymywane przez National Physical Laboratory. Efektywna moc promieniowania monopolu wynosi 15 kW, a antena jest zasadniczo wszechkierunkowa. Moc sygnału jest większa niż 10 mV / m przy 100 km i większa niż 100 μV / m przy 1000 km od nadajnika. Sygnał jest szeroko stosowany w Europie północnej i zachodniej. Częstotliwość nośna jest utrzymywana na 60 kHz do części 2 w 1012.

Zastosowano prostą modulację nośną typu on-off, czasy narastania i opadania nośnej są określane przez kombinację anteny i nadajnika. Czas tych krawędzi regulują sekundy i minuty Skoordynowanego czasu uniwersalnego (UTC), która zawsze mieści się w granicach sekundy czasu Greenwich (GMT). Każda sekunda UTC jest oznaczona przez "off" poprzedzoną co najmniej 500 ms nośnika, a ten drugi znacznik jest przesyłany z dokładnością lepszą niż ± 1 ms.

Pierwsza sekunda minuty zaczyna się od okresu 500 ms przy wyłączonym przewoźniku, który służy jako znacznik minutnika. Pozostałe 59 (lub wyjątkowo 60 lub 58) sekunda minuty zawsze zaczynają się od co najmniej 100 ms "off" i kończą się co najmniej 700 ms przewoźnika. Sekundy 01-16 przenoszą informacje o aktualnej minucie na temat różnicy (DUT1) między czasem astronomicznym i czasem atomowym, a pozostałe sekundy przekazują kod czasu i daty. Informacje o kodzie godziny i daty są zawsze podawane w czasie i godzinie zegara w Wielkiej Brytanii, czyli UTC zimą i UTC + 1h, gdy obowiązuje czas letni, i odnosi się do minuty następującej po tym, w którym jest transmitowany.

Dedykowane MSF NTP Server dostępne są urządzenia, które można podłączyć bezpośrednio do transmisji MSF.

Informacja dzięki uprzejmości NPL

Sieci rozproszone polegają całkowicie na właściwym czasie. Komputery potrzebują znaczników czasu do zamawiania zdarzeń, a gdy zbiór maszyn współpracuje, konieczne jest, aby działały w tym samym czasie.

Niestety współczesne komputery osobiste nie są zaprojektowane jako doskonałe czasomierze. Ich zegary systemowe są prostymi oscylatorami elektronicznymi i mają tendencję do dryfowania. Zazwyczaj nie stanowi to problemu, gdy maszyny działają niezależnie, ale gdy komunikują się przez sieć, mogą wystąpić różnego rodzaju problemy.

Od e-maili przybywających, zanim zostały wysłane do całych awarii systemu, brak synchronizacja może powodować nieopisane problemy w sieci, dlatego też sieciowe serwery czasu są używane w celu zapewnienia synchronizacji całej sieci.

Sieć serwerów czasu występują w dwóch formach - The Serwer czasu GPS i radiowy serwer czasu z odniesieniem. GPS NTP serwery wykorzystują sygnał czasu transmitowany z satelitów GPS. Jest to niezwykle dokładne, ponieważ jest generowane przez zegar atomowy na pokładzie satelity GPS. Radio referencyjne Serwer NTPs wykorzystują transmisję długofalową transmitowaną przez kilka krajowych laboratoriów fizycznych.

Obie te metody są dobrym źródłem Coordinated Universal Time (UTC) światowa globalna skala czasowa. UTC jest używane przez sieci na całym świecie, a synchronizacja z nim pozwala sieciom komputerowym na bezpieczną komunikację i uczestniczenie w transakcjach czasowych bezbłędnie.

Niektórzy administratorzy korzystają z Internetu, aby otrzymywać źródło czasu UTC. Chociaż dedykowany serwer czasu sieciowego nie jest wymagany, aby to zrobić, ma to pewne wady bezpieczeństwa, ponieważ port musi być pozostawiony otwarty w zaporze, aby komputer mógł komunikować się z Serwer NTPmoże to sprawić, że system będzie podatny na ataki i otwarty na ataki. Co więcej, internetowe źródła czasu są często niewiarygodne z wieloma, albo zbyt niedokładnymi, albo zbyt daleko, aby służyć jakiemukolwiek użytecznemu celowi.

Nowa grzybek GPS firmy Galleon Systems zapewnia większą niezawodność odbioru Sygnały taktowania GPS dla Serwery czasu NTP.
Nowy odbiornik GPS Timing i synchronizacja Exactime 300 posiada właściwości wodoodporne, anty-UV, anty-kwasowość i przeciw-alkaliczność, aby zapewnić niezawodną i ciągłą komunikację z Sieć GPS.

Atrakcyjny biały grzyb jest mniejszy niż tradycyjne anteny GPS i ma tylko 77.5mm lub 3.05-cala wysokości i jest łatwy w montażu i instalacji dzięki dołączeniu pełnego podręcznika instalacji i podręcznika CD.

Idealna jednostka dla a NTP serwer czasu GPS Ta standardowa antena przemysłowa jest również idealna dla wszystkich potrzeb odbiorczych GPS, w tym: Nawigacja morska, Śledzenie pojazdów kontrolnych i NTP synchronizacja
Główne cechy grzybkowej anteny Exactime 300 to:

• Wbudowana antena poprawna • równoległe kanały śledzenia 12 • Szybki TTFF (czas do pierwszego fixu) i niski pobór mocy • Pokładowy, zasilany baterią zegar czasu rzeczywistego i sterowanie • pamięć parametrów dla szybkiego akwizycji satelitów podczas włączania zasilania • Filtr interferencji do głównych kanałów VHF radaru morskiego • WAAS zgodny ze wsparciem dla EGNOS • Doskonały dryf statyczny dla prędkości i kursu • Kompensacja magnetycznego deklinacji • Jest chroniony przed odwrotną polaryzacją napięcia • Obsługa interfejsu RS-232 lub RS-422, Obsługa 1 PPS wydajność.

Aby odbierać i dystrybuować i uwierzytelniać źródło czasu UTC, istnieją obecnie dwa typy NTP serwer, Serwer NTP GPS oraz radiowy serwer NTP. Chociaż oba te systemy rozpowszechniają UTC w identyczny sposób, różnią się sposobem otrzymywania informacji o taktowaniu.

A NTP serwer czasu GPS jest idealnym źródłem czasu i częstotliwości, ponieważ może zapewnić bardzo dokładny czas w dowolnym miejscu na świecie przy użyciu stosunkowo tanich komponentów. Każdy satelita GPS transmituje na dwóch częstotliwościach L2 do użytku wojskowego i L1 do użytku przez cywilów transmitowanych na 1575 MHz, tanie anteny GPS i odbiorniki są teraz szeroko dostępne.

Sygnał radiowy nadawany przez satelitę mogą przejść przez okna, ale może być blokowany przez budynki więc idealnym miejscem dla anteny GPS jest na dachu z dobrym widokiem nieba. Im więcej satelitów może otrzymać z lepszym sygnałem. Jednak anteny dachowej może być skłonny do strajków oświetlenia lub innych przepięć tak tłumik jest wysoce zalecane jest zainstalowany na kablu inline GPS.

Istotny jest również kabel między anteną GPS a odbiornikiem. Maksymalna odległość, jaką może prowadzić kabel, to zwykle tylko mierniki 20-30, ale kabel koncentryczny wysokiej jakości połączony ze wzmacniaczem GPS umieszczonym w linii, aby zwiększyć wzmocnienie anteny, może przekroczyć przebiegi kabli 100. Może to spowodować trudności w instalacji w większych budynkach, jeśli serwer znajduje się zbyt daleko od anteny.

Alternatywnym rozwiązaniem jest użycie radiotelefonu Serwer czasu NTP. Polegają one na liczbie krajowych transmisji radiowych o czasie i częstotliwościach, które transmitowały czas UTC. W Wielkiej Brytanii sygnał (zwany MSF) jest nadawany przez Krajowe Laboratorium Fizyki w Cumbrii, która służy jako krajowe odniesienie czasowe w Zjednoczonym Królestwie, istnieją również podobne systemy w USA (WWVB) oraz we Francji, Niemczech i Japonii.

Radio oparte Serwer NTP zwykle składa się z serwera czasu montowanego w szafie i anteny, składającej się z listwy ferrytowej wewnątrz plastikowej obudowy, która odbiera transmisję czasu i częstotliwości radiowej. Zawsze powinien być montowany poziomo pod kątem prostym w kierunku przekładni, aby uzyskać optymalną siłę sygnału. Dane są wysyłane impulsowo, 60 na sekundę. Sygnały te zapewniają czas UTC z dokładnością do mikrosekund 100, jednak sygnał radiowy ma skończony zakres i jest podatny na zakłócenia.

A Serwer czasu GPS jest naprawdę urządzeniem komunikacyjnym. Jego celem jest otrzymanie sygnału pomiaru czasu, a następnie rozprowadzenie go między wszystkimi urządzeniami w sieci. Serwery czasu są często nazywane różnymi rzeczami sieciowy serwer czasu, GPS, serwer czasu radiowego i serwer NTP.

Większość serwerów czasu używa protokołu NTP (Network Time Protocol). Protokół NTP jest jednym z najstarszych protokołów internetowych i jest używany przez większość komputerów korzystających z serwera czasu. NTP jest często instalowany, w podstawowej formie, w większości systemów operacyjnych.

A Serwer czasu GPS, jak sugerują nazwy, otrzymuje sygnał czasowy od Sieć GPS. Satelity GPS to tak naprawdę tylko zegary na orbicie. Na pokładzie każdego satelity GPS znajduje się zegar atomowy. Bardzo precyzyjny czas od tego zegara to to, co jest transmitowane z satelity (wraz z pozycją satelity).

System nawigacji satelitarnej działa, odbierając sygnał czasu z trzech lub więcej satelitów i określając pozycję satelitów oraz czas, w jakim sygnały miały przybyć, i może dokonać triangulacji pozycji.

Serwer czasu GPS potrzebuje jeszcze mniej informacji i tylko jeden satelita jest wymagany do otrzymania odniesienia czasowego. Antena serwera czasu GPS odbierze sygnał taktowania z jednego z satelitów na orbicie 33 przez linię wzroku, więc najlepszym miejscem do zamocowania anteny jest dach.

Najbardziej oddani GPS serwery czasu NTP wymagają dobrych godzin 48, aby zlokalizować i uzyskać stabilną poprawkę na satelicie, ale gdy już to się zdarza, rzadko dochodzi do utraty łączności.

Czas przekazany przez satelity GPS jest znany jako czas GPS i chociaż różni się od oficjalnej globalnej skali czasowej UTC (Coordinated Universal Time), ponieważ oba są oparte na czasie atomowym (TAI), czas GPS jest łatwo konwertowany przez NTP.

Serwer czasu GPS jest często określany jako urządzenie 1 NTP, a urządzenie 2 to urządzenie, które odbiera czas z serwera czasu GPS. Stratum 2 i warstwy 3 mogą być również wykorzystywane jako serwery czasu, w ten sposób pojedynczy serwer czasu GPS może działać jako źródło taktowania dla nieograniczonej liczby komputerów i urządzeń, o ile hierarchia NTP jest śledzony.

NTP (Network Time Protocol) to najbardziej elastyczna, dokładna i popularna metoda przesyłania czasu przez Internet. Jest to prawdopodobnie najstarszy protokół Internetu, który był w takiej czy innej formie od czasów 1980-ów.

Głównym celem NTP jest zapewnienie, że wszystkie urządzenia w sieci są zsynchronizowane w tym samym czasie i aby skompensować opóźnienia niektórych sieci. W sieci LAN lub WAN NTP udaje się utrzymać dokładność kilku milisekund (w całym Internecie, czas transmisji jest znacznie mniej dokładny ze względu na ruch w sieci i odległość).

NTP jest zdecydowanie najszerzej stosowanym protokołem synchronizacji czasu (gdzieś w regionie 95% wszystkich serwerów czasu używają NTP) i wiele zawdzięcza sukcesowi ciągłej aktualizacji i elastyczności. NTP będzie działał w systemach operacyjnych UNIX, LINUX i Windows (jest także bezpłatny, co jest kolejnym powodem jego ogromnego sukcesu).

NTP wykorzystuje jedno źródło czasu, które dystrybuuje wśród wszystkich urządzeń w sieci; sprawdza również każde urządzenie pod kątem dryfu (zyskiwanie lub tracenie czasu) i dostosowuje się do każdego z nich. Jest również hierarchiczny, ponieważ dosłownie tysiące maszyn może być kontrolowanych za pomocą tylko jednego Serwer NTP ponieważ każda maszyna może sama w sobie być używana przez sąsiednie maszyny jako serwer czasu.

Protokół NTP jest również bardzo bezpieczny (w przypadku korzystania z zewnętrznego odwołania do czasu, nie w przypadku korzystania z Internetu w przypadku źródła taktowania) z protokołem uwierzytelniania umożliwiającym dokładne ustalenie, skąd pochodzi źródło taktowania.

Aby sieć była naprawdę skuteczna, większość serwerów czasu NTP wykorzystuje zegar atomowy jako podstawę do synchronizacji czasu. W tym celu opracowano międzynarodową skalę czasową opartą na czasie określonym przez zegary atomowe. UTC (skoordynowany czas uniwersalny).

Istnieją naprawdę dwie metody otrzymywania bezpiecznego Zegar atomowy UTC sygnał czasu do wykorzystania przez NTP. Pierwszym z nich są transmisje czasu i częstotliwości, które kilka krajowych laboratoriów fizycznych transmituje na falach długich na całym świecie; drugim (i zdecydowanie najłatwiej dostępnym) jest wykorzystanie informacji o taktowaniu w transmisjach satelitarnych GPS. Można je odbierać w dowolnym miejscu na świecie i zapewniać bezpieczne i bardzo dokładne informacje o czasie.

Serwer czasu NTP (Network Time Protocol) Nadużywanie jest dość często niezamierzone i na szczęście dzięki puli NTP jest mniej częste niż było, chociaż incydenty nadal się zdarzają.

Serwer NTP Nadużycie to jakikolwiek czyn, który narusza zasady dostępu serwera czasu NTP lub akt, który je w jakikolwiek sposób uszkadza. Publicznymi serwerami NTP są te serwery, do których można uzyskać dostęp z Internetu przez urządzenia i routery, aby wykorzystać je jako źródło synchronizacji sieci. Większość publicznych serwerów czasu NTP nie jest nastawiona na zysk i działa jako hojność, głównie przez uniwersytet lub inne centra techniczne.

Z tego powodu zasady dostępu muszą być skonfigurowane, ponieważ duże ilości ruchu mogą generować gigantyczne rachunki za przepustowość i mogą doprowadzić do całkowitego wyłączenia serwera czasu NTP. Reguły dostępu są używane, aby uniemożliwić dostęp do serwerów warstwy 1 zbyt dużym obciążeniom, a konwencjonalne serwery 1 powinny być dostępne tylko dla serwerów warstwy 2, które z kolei mogą przekazywać informacje o taktowaniu w dół linii.

Jednak najgorsze przypadki nadużywania serwerów NTP polegały na tym, że tysiące urządzeń wysłało żądania na czas, gdzie w hierarchicznej naturze NTP potrzebny jest tylko jeden.

Podczas gdy większość aktów nadużycia NTP są zamierzone niektóre z najgorszych nadużyć Serwery czasu NTP zostały popełnione (choć nieumyślnie) przez duże firmy. Pierwszą dużą firmą, która odkryła, że ​​była winna nadużycia NTP, był Netgear, który w 2003 wypuścił cztery routery, które były mocno zakodowane do używania serwera NTP Uniwersytetu Wisconsin, a wynikowa DDS (Distributed Denial of Service) osiągnęła prawie 150 megabity druga.

Nawet teraz, po pięciu latach i pomimo wydania kilku poprawek do rozwiązania problemu, a Uniwersytet otrzymuje rekompensatę z Netgear, problem nadal trwa, ponieważ niektórzy ludzie nigdy nie załatali swoich routerów.

Podobne incydenty zostały popełnione przez SMC i D-Link. Zwłaszcza D-Link wywołał kontrowersje, gdy zwrócono uwagę na tę sprawę, postanowili sprowadzić prawników. Dopiero po tym, jak odkryto, że naruszają prawie serwery NTP 50, podjęli próbę rozwiązania problemu (i dopiero po zjadliwej prasie ustępują).

Najprostszym sposobem na uniknięcie takich problemów jest użycie dedykowanego zewnętrznego serwera czasu 1. Urządzenia te są stosunkowo niedrogie, proste w instalacji i znacznie bardziej dokładne i bezpieczne niż internetowe serwery NTP. Te urządzenia odbierają czas z zegarów atomowych z sieci GPS (Global Positioning System).

. Serwer NTP (Network Time Protocol) jest jednym z najczęściej używanych, ale najmniej rozumianych sprzętowych elementów sieci komputerowych.

Serwer NTP to tylko serwer czasu, który korzysta z protokołu NTP. Inne protokoły czasu istnieją, ale NTP jest zdecydowanie najszerzej stosowana. Pojęcia "serwer NTP", "serwer czasu" i "sieciowy serwer czasu"są zamienne i często terminy" zegar radiowy "lub"Serwer czasu GPS"są używane, ale po prostu opisują metodę, którą serwery czasu otrzymują odwołanie do czasu.

Serwery NTP otrzymują źródło czasu, które mogą następnie dystrybuować w sieci. NTP sprawdza zegar systemu urządzeń i przesuwa się lub cofa czas w zależności od tego, ile dryfował. Poprzez regularne sprawdzanie zegara systemowego z serwerem czasu, NTP może zapewnić synchronizację urządzenia.

Serwer NTP to proste urządzenie do zainstalowania i uruchomienia. Większość łączy się z siecią za pomocą kabla Ethernet, a dołączone oprogramowanie można łatwo skonfigurować. Istnieją jednak typowe problemy z rozwiązywaniem problemów związane z serwerami NTP, a w szczególności z odbiorem źródeł czasowych:

A dedykowany serwer NTP otrzyma sygnał czasu z różnych źródeł. Internet jest prawdopodobnie najczęstszym źródłem czasu UTC (Coordinated Universal Time), jednak korzystanie z Internetu jako źródła czasu może być przyczyną kilkukrotnych problemów z serwerem.

Po pierwsze, źródła czasu dostępu do Internetu nie mogą być uwierzytelniane; Uwierzytelnianie to wbudowany środek bezpieczeństwa NTP i zapewnia, że ​​odniesienie do czasu pochodzi z miejsca, w którym jest napisane. Podobna notka do korzystania z źródła czasu w Internecie oznaczałaby konieczność utworzenia luki w zaporze sieciowej, co oczywiście może powodować problemy z bezpieczeństwem.

Źródła internetowe są również często niedokładne. Ankieta przeprowadzona przez MIT (Massachusetts Institute of Technology) wykazała, że ​​mniej niż jedna czwarta źródeł czasu w Internecie to takie, które były niemal dokładne, a często takie, które były zbyt odległe od klientów, aby zapewnić niezawodne źródło czasu.

Najpopularniejszą, bezpieczną i dokładną metodą odbierania źródła czasu jest system GPS (Global Positioning System). Chociaż sygnał GP można odbierać w dowolnym miejscu na planecie, nadal występują typowe problemy z instalacją.

Antena GPS musi mieć dobry, jasny widok nieba; dzieje się tak, ponieważ satelita GP wyemitował swój sygnał w linii wzroku. Sygnał nie może przeniknąć do budynków, dlatego antena musi znajdować się na roodzie. Innym częstym problemem z serwerem czasu GPS jest to, że należy pozostawić je na co najmniej 49 godzin, aby mieć pewność, że odbiornik GPS uzyska dobrą poprawkę satelitarną. Wielu użytkowników stwierdza, że ​​otrzymują przerywany sygnał, który zwykle wynika z niecierpliwości i nie pozwala systemowi GPS uzyskać solidnej poprawki.

Inną bezpieczną i niezawodną metodą odbierania sygnału taktującego są krajowe transmisje radiowe. W Wielkiej Brytanii nazywa się to MSF, ale podobne systemy istnieją w USA (WWVB), Niemczech (DCF) i kilku innych krajach. Zwykle mniej problemów pojawia się przy korzystaniu z sygnału MSF / DCF / WWVB.

Chociaż sygnał radiowy może przeniknąć do budynków, jest podatny na zakłócenia ze strony topografii i innych urządzeń elektrycznych. Wszelkie problemy z serwerem czasu MSF można zwykle rozwiązać, przenosząc serwer do innego ustawienia narodowego lub często po prostu ustawiając serwer tak, aby jego antena zbudowana w ib była prostopadła do transmisji.