NTP (Network Time Protocol) to internetowy protokół przeznaczony do synchronizacji zegarów w sieci komputerowej. Jest to główne oprogramowanie do synchronizacji czasu używane w sieciach komputerowych i jest również pakowane w większości systemów operacyjnych.

An Serwer NTP jest urządzeniem dedykowanym, które odbiera jedno źródło czasu, a następnie dystrybuuje je między wszystkimi urządzeniami w sieci. Protokół NTP monitoruje dryft wewnętrznych zegarów w sieci i koryguje je.

An Serwer NTP może otrzymać źródło czasu z krajowego laboratorium fizycznego, takiego jak National Physical Laboratory w Wielkiej Brytanii (NPL) jednak te sygnały czasu są nadawane za pomocą radia długofalowego i mają skończony zasięg.

Serwery NTP GPS są zaprojektowane do odbierania źródła czasu generowanego przez zegary atomowe na pokładzie satelitów GPS (Global Positioning System). GPS jest dostępny w dowolnym miejscu na świecie jako źródło czasu, o ile nie ma wyraźnego widoku nieba.

Bez prawidłowej synchronizacji mogą wystąpić różnego rodzaju potencjalne problemy, takie jak pozostawienie systemu komputerowego podatnego na oszustwa, szkodliwych użytkowników i hakerów. Niezsynchronizowana sieć komputerowa może również utracić dane i być trudna do kontrolowania.

Zrobiono globalną skalę czasową UTC (Coordinated Universal Time) został opracowany, aby zapewnić, że cały świat używa tej samej skali czasowej. The Serwer NTP wykorzystywać UTC, zapewniając, że sieć komputerowa mówi w tym samym czasie co każda inna sieć komputerowa.

Możemy pomyśleć o tym, że są tylko jeden raz, a zatem jeden czas. Jasne, wszyscy jesteśmy świadomi stref czasowych, w których zegar musi zostać przesunięty o godzinę, ale na pewno wszyscy jesteśmy posłuszni w tym samym czasie?

Właściwie nie mamy. Istnieje wiele różnych skal czasowych, które zostały opracowane z różnych powodów, są zbyt liczne, aby je wszystkie wymienić, ale dopiero w XIX wieku pomysł jednej skali czasu, z którego wszyscy weszli w życie.

To właśnie nadejście kolejnictwa wywołało pierwszą krajową skalę czasową w Wielkiej Brytanii (Czas kolejowy) wcześniej ludzie korzystaliby z południa jako podstawy czasu i ustawili na nim swoje zegary. Rzadko się liczyło, czy zegarek był o pięć minut szybszy od twoich sąsiadów, ale wynalazek pociągów i rozkład jazdy kolejowej wkrótce zmieniły to wszystko.

Harmonogram kolejowy był przydatny tylko wtedy, gdy wszyscy wykorzystali tę samą skalę czasową. Pociąg pozostawiając na 10.am byłby pominięty, gdyby zegarek był pięć minut wolny, więc synchronizacja czasu stała się nową obsesją.

Po okresie kolejowym opracowano bardziej globalną skalę czasową GMT (Greenwich Meantime), który był oparty na pozycji Słońca w południe, która spadła na linię południka Greenwich (długość XNUMS). Podczas światowej konferencji w 0 zadecydowano, że jeden meridian na świecie powinien zastąpić liczący się już istniejący. Londyn był chyba najbardziej udanym miastem na świecie, więc zdecydowano się na to najlepsze miejsce.

GMT pozwoliło całemu światu na synchronizację w tym samym czasie i podczas gdy narody zmieniły swoje zegary, aby dostosować się do stref czasowych, ich czas zawsze był oparty na GMT.

GMT okazał się sukcesem i pozostał światowym zasięgiem globalnym aż do 1970-ów. Do tego czasu zegar atomowy zostały opracowane i odkryto, że w użyciu tych urządzeń rotacja Ziemi nie była miarodajną miarą, na której opiera się nasz czas, ponieważ faktycznie zmienia się z dnia na dzień (choć przez ułamki sekundy).

Z tego powodu opracowano nową skalę czasową o nazwie UTC (Coordinated Universal Time). UTC opiera się na GMT, ale pozwala na spowolnienie obrotu Ziemi poprzez dodanie dodatkowych "Leap Seconds", aby upewnić się, że Południe pozostaje na południku Greenwich.

System UTC jest obecnie używany na całym świecie i jest niezbędny do takich zastosowań, jak kontrola ruchu lotniczego, nawigacja satelitarna i Internet. W rzeczywistości sieci komputerowe na całym świecie są zsynchronizowane z UTC za pomocą Serwery czasu NTP (Network Time Protocol). UTC podlega konstelacji zegarów atomowych kontrolowanych przez krajowe laboratoria fizyki, takie jak NIST (Narodowy Instytut Standardów i Czasu) i Wielkiej Brytanii NPL.

3. Naruszenie bezpieczeństwa:

Gdy sieci nie są zsynchronizowane, pliki dziennika nie są rejestrowane prawidłowo lub we właściwej kolejności, co oznacza, że ​​hakerzy i złośliwi użytkownicy mogą naruszać bezpieczeństwo niezauważone. Wiele programów zabezpieczających jest również zależnych od sygnatur czasowych, w których nie występują aktualizacje antywirusowe lub zaplanowane zadania opóźniające się. Jeśli Twoja sieć kontroluje transakcje zależne od czasu, może to nawet doprowadzić do oszustwa w przypadku braku synchronizacji.

4. Luka prawna:

Czas nie jest używany tylko przez komputery do porządkowania wydarzeń, które są używane w świecie prawniczym. Kontrakty, paragony, dowody zakupu są uzależnione na czas. Jeżeli sieć nie jest zsynchronizowana, trudno jest udowodnić, kiedy transakcje faktycznie miały miejsce i trudno będzie je skontrolować. Ponadto, jeśli chodzi o poważne sprawy, takie jak oszustwa lub inne przestępstwo, dedykowane Serwer NTP lub inne sieciowy serwer czasu urządzenie zsynchronizowane z UTC jest legalnie kontrolowany, nie można z nim dyskutować!

5. Wiarygodność firmy:

Uleganie takiemu potencjalnemu zagrożeniu może mieć nie tylko druzgocący wpływ na działalność własną, ale także na klientów i dostawców. A firma winorośl, będąca potencjalnym błędem z twojej strony, wkrótce stanie się powszechną wiedzą wśród twoich konkurentów, klientów i dostawców i będzie postrzegana jako złe praktyki biznesowe.

Uruchomienie synchronizowanej sieci zgodnej z UTC nie jest trudne. Wielu administratorów sieci uważa, że ​​synchronizacja oznacza po prostu sporadyczne żądanie czasu do online Czasu NTP źródło; jednak spowoduje to, że system będzie tak samo podatny na oszustwa i złośliwych użytkowników, jak nie mający synchronizacji. Wynika to z tego, że użycie źródła czasu w Internecie wymagałoby pozostawienia stałego portu otwartego w zaporze.

Rozwiązaniem jest użycie dedykowanego Serwer czasu NTP który odbiera źródło czasu UTC z transmisji radiowej (transmitowanej przez krajowe laboratoria fizyki) lub Sieć GPS (Globalny System Pozycjonowania). Są one bezpieczne i mogą utrzymywać działanie sieci w czasie kilku milisekund UTC.

Większość firm obecnie opiera się na sieci komputerowej. Komputery w większości organizacji wykonują tysiące zadań na sekundę, od kontroli linii produkcyjnych; zamawianie zapasów; przygotowywanie dokumentacji finansowej i komunikowanie się z komputerami w innych sieciach - często z drugiej strony świata.

Komputery używają tylko jednej rzeczy do śledzenia wszystkich tych zadań: czasu. Znaczniki czasu są odniesieniem dla komputera tylko w przypadku wystąpienia zdarzenia lub zadania w stosunku do innych zdarzeń. Otrzymują czas w postaci znaczników czasowych i mierzą czas w milisekundach (tysięcznych sekundy), ponieważ mogą przeprowadzać setki procesów na sekundę.

Globalny zakres czasowy znany jako UTC (Coordinated Universal Time) został opracowany, aby zapewnić synchronizację komputerów pochodzących z różnych organizacji na całym świecie. Co się stanie, jeśli zegary na komputerach nie będą się pokrywać ze sobą lub z UTC?

Konsekwencje uruchomienia sieci z niezsynchronizowanymi komputerami mogą być katastrofalne. Oto pięć powodów, dla których wszystkie firmy potrzebują odpowiedniej synchronizacji sieci za pomocą Serwer NTP (Network Time Protocol) lub inny sieciowy serwer czasu Urządzenie.

1. Zadania nie zdarzają się:

Gdy komputery są uruchomione o różnych porach, zdarzenia na różnych komputerach mogą się nie udać, ponieważ często komputer może założyć, że zdarzenie na innym komputerze już się zdarzyło, jeśli czas tego zdarzenia minął zgodnie z jego własnym zegarem. Co gorsza, gdy jedno z zadań zawodzi, ma ono efekt domina, a inne zadania nie zdarzają się, co z kolei powoduje, że kolejne zadania zawodzą.

2. Utrata danych:

Gdy zadania nie zostaną zrealizowane, wkrótce zostaną zauważone, ale gdy sieci nie są zsynchronizowane, dane, które mają być przechowywane, mogą dość łatwo zostać utracone i mogą pozostać niezauważone przez dłuższy czas. Dane mogą zostać utracone, ponieważ przechowywanie jako i pobieranie jest również zależne od znaczników czasu.

. zegar atomowy jest kulminacją obsesji ludzkości polegającej na mówieniu dokładnego czasu. Przed zegarem atomowym i nanosekundową dokładnością stosowali skale czasowe na podstawie ciał niebieskich.

Jednak dzięki rozwojowi zegara atomowego zdano sobie sprawę, że nawet Ziemia w jego obrocie nie jest tak dokładną miarą czasu, jak zegar atomowy ponieważ traci lub zyskuje ułamek sekundy każdego dnia.

Z powodu konieczności posiadania skali czasowej opartej nieco na obrocie Ziemi (astronomia i rolnictwo są dwoma powodami) w skali czasu, która jest utrzymywana przez zegary atomowe, ale dostosowana do jakiegokolwiek spowolnienia (lub przyspieszenia) w obrocie Ziemi. Ta skala czasu jest znana jako UTC (Skoordynowany czas uniwersalny) zatrudniony na całym świecie, zapewniający handel i handel w tym samym czasie.

Wykorzystanie sieci komputerowych Sieć serwerów czasu aby zsynchronizować z czasem UTC. Wiele osób nazywa te urządzenia czasu jako zegary atomowe, ale jest to niedokładne. Zegary atomowe są niezwykle drogimi i bardzo wrażliwymi urządzeniami i zazwyczaj można je znaleźć tylko na uniwersytetach lub w krajowych laboratoriach fizycznych.

Na szczęście krajowe laboratoria fizyki lubią NIST (Narodowy Instytut Norm i Czasu - USA) i NPL (National Physical Laboratory - UK) transmituje sygnał czasu z ich zegarów atomowych. Alternatywnie sieć GPS jest kolejnym dobrym źródłem dokładnego czasu, ponieważ każdy satelita GPS ma własny pokład zegar atomowy.

. sieciowy serwer czasu odbiera czas z zegara atomowego i rozprowadza go za pomocą protokołu takiego jak NTP (Network Time Protocol), zapewniający synchronizację sieci komputerowej w tym samym czasie.

Bo Sieć serwerów czasu są kontrolowane przez zegary atomowe, mogą zachować niesamowicie dokładny czas; nie tracąc sekundy w setkach, jeśli nie tysiącach lat. Gwarantuje to, że sieć komputerowa jest zarówno bezpieczna, jak i niewrażliwa na błędy synchronizacji, ponieważ wszystkie urządzenia będą miały dokładnie taki sam czas.

. zegar atomowy jest kulminacją zdolności ludzkości do utrzymania czasu, który obejmował kilka tysiącleci. Ludzie zawsze byli zajęci śledzeniem czasu, odkąd wcześnie człowiek zauważył regularność ciał niebieskich.

Słońce, księżyc, gwiazdy i planety wkrótce stały się podstawą dla skali czasowej z okresami takimi jak lata, miesiące, dni i godziny oparte wyłącznie na regulacji obrotu Ziemi.

To działało przez tysiące lat jako wiarygodny przewodnik po tym, jak wiele czasu minęło, ale w ciągu ostatnich kilku stuleci ludzie zaczęli szukać jeszcze bardziej niezawodnych metod śledzenia czasu. Podczas gdy Słońce i ciała niebieskie były w sposób afektywny, zegary słoneczne nie działały w pochmurne dni, a dni i noce zmienione w ciągu roku tylko w południe (kiedy słońce jest najwyższe) można było w uzasadniony sposób polegać.

Pierwszy rzut na dokładny zegarek, który nie był zależny od ciał niebieskich i nie był prostym czasem (takim jak stożek świecy lub zegar wodny), ale faktycznie powiedział czas przez dłuższy czas był zegar mechaniczny.

Te pierwsze urządzenia datowane na XII wiek to prymitywne mechanizmy używające krawędzi i splotu foliotycznego (przekładnia i dźwignia) do kontrolowania tyknięć zegara. Po kilku stuleciach i mnóstwie projektów mechaniczny zegar zrobił kolejny krok naprzód z wahadłem. Wahadło dawało zegarkom swoją pierwszą prawdziwą dokładność, kontrolując dokładniej tyknięcia zegara.

Jednak dopiero w XX wieku, kiedy zegary weszły w wiek elektroniczny, stały się naprawdę dokładne. Zegar cyfrowy i elektroniczny miał kontrolowane tiki za pomocą oscylacji kryształu kwarcu (zmienionego stanu energii, gdy prąd jest oparty), który okazał się tak dokładny, że rzadko tracono co sekundę w tygodniu.

Rozwój zegary atomowe w 1950 wykorzystano oscylację pojedynczego atomu, który generuje ponad 9 miliarda sekund na sekundę i może utrzymać dokładny czas przez miliony lat bez straty sekundy. Zegary te stanowią teraz podstawę naszych ram czasowych z całym światem zsynchronizowanym z nimi za pomocą Serwerów NTP, zapewniając w pełni dokładny i niezawodny czas.

Synchronizacja sieci jest często uznawana za ból głowy przez administratorów sieci, którzy obawiają się, że jej pomylenie może doprowadzić do katastrofalnych rezultatów i chociaż nie można zaprzeczyć, że brak synchronizacji może spowodować nieprzewidziane problemy, szczególnie w przypadku transakcji i zabezpieczeń wrażliwych na czas, idealna synchronizacja jest prosta, jeśli następujące kroki są następujące:

1. Użyj dedykowanego Serwer NTP, Serwer NTP jest urządzeniem, które odbiera pojedyncze źródło czasu, a następnie dystrybuuje je do sieci komputerów korzystających z protokołu NTP (Network Time Protocol) jeden z najstarszych protokołów internetowych i zdecydowanie najszerzej stosowanego oprogramowania do synchronizacji czasu. NTP jest często pakowany z nowoczesnymi systemami operacyjnymi, takimi jak Windows lub Linux, chociaż nie ma możliwości zastąpienia dedykowanego urządzenia NTP.

2. Zawsze używaj a Źródło czasu UTC (Koordynowany czas uniwersalny). UTC jest oparte na GMT (Greenwich Meantime) i International Atomic Time (TAI) i jest bardzo dokładne. UTC jest wykorzystywana przez sieci komputerowe na całym świecie, zapewniając, że handel i handel wykorzystują tę samą skalę czasową.

3. Użyj bezpiecznego i dokładnego sygnału czasu. Podczas gdy sygnały czasowe są dostępne w całym Internecie, są nieprzewidywalne pod względem dokładności i chociaż niektóre mogą zapewniać wystarczająco dobrą precyzję, internetowy serwer czasu znajduje się poza zaporą sieciową, która, jeśli pozostanie otwarta do odbioru kodu czasowego, spowoduje luki w zabezpieczeniach sieci. GPS (globalny system pozycjonowania) lub dedykowany sygnał radiowy, taki jak nadawany przez krajowe laboratoria fizyczne (np MSF - Wielka Brytania, WWVB - USA, DCF-Niemcy) oferują bezpieczne i niezawodne metody otrzymywania bezpiecznego i dokładnego sygnału czasu.

4. Zorganizuj sieć w warstwę, poziomy. Warstwy zapewniają, że Serwer NTP nie jest zasypywane żądaniami czasu i że przepustowość sieci nie jest przeciążona. Drzewo warstw jest zorganizowane przez kilka wybranych maszyn, które są urządzeniami 2 w warstwie, w których otrzymują sygnał czasu z pliku Serwer NTP (urządzenie stratum 1), które z kolei przekazują czas innym urządzeniom (warstwa 3) i tak dalej.

5. Upewnij się, że wszystkie urządzenia wykorzystują UTC i Drzewo serwera NTP. Typowy błąd synchronizacji czasu polega na tym, że nie wszystkie komputery są poprawnie zsynchronizowane, a tylko jedna maszyna pracująca niedokładnie może mieć nieprzewidziane konsekwencje.

Na całym świecie używanych jest kilka razy. Większość Serwerów NTP i inne Sieć serwerów czasu używaj UTC jako źródła podstawowego, ale są też inne:

Kiedy jesteśmy pytani o czas, w którym jest to bardzo mało prawdopodobne, odpowiedzielibyśmy "w przypadku której skali czasowej", ale istnieje wiele skali czasowych stosowanych na całym świecie, a każdy opiera się na różnych metodach śledzenia czasu.
GMT

Średni czas Greenwich (GMT) jest czasem lokalnym na południku Greenwich opartym na hipotetycznym średnim słońcu. Ponieważ orbita Ziemi jest eliptyczna, a jej oś jest przechylona, ​​rzeczywiste położenie słońca na tle gwiazd pojawia się trochę przed lub za spodziewaną pozycją. Skumulowany błąd pomiaru czasu zmienia się w ciągu roku płynnie, okresowo, do 14 minut wolno w lutym do 16 minut w listopadzie. Zastosowanie hipotetycznego średniego słońca usuwa ten efekt. Przed 1925 astronomowie i nawigatorzy mierzyli GMT od południa do południa, zaczynając dzień 12 godzin później niż w cywilnym użytkowaniu, który był powszechnie nazywany GMT. Aby uniknąć nieporozumień astronomowie zgodzili się w 1925 zmienić punkt odniesienia z południa na północ, a kilka lat później przyjęto termin Uniwersalny Czas (UT) dla "nowego" GMT. GMT pozostaje podstawą prawną czasu cywilnego dla Wielkiej Brytanii.

UT

Czas uniwersalny (UT) to średni czas słoneczny na południku Greenwich z 0 h UT o północy, a ponieważ 1925 zastąpił GMT do celów naukowych. W połowie 1950 astronomowie mieli wiele dowodów na fluktuacje obrotu Ziemi i postanowili podzielić UT na trzy wersje. Czas wywodzący się bezpośrednio z obserwacji nazywa się UT0, stosując poprawki dla ruchów osi Ziemi lub ruchu biegunowego, daje UT1, a usuwanie okresowych odmian sezonowych generuje UT2. Różnice między UT0 i UT1 są rzędu tysięcznych sekundy. Obecnie tylko UT1 jest nadal szeroko stosowany, ponieważ zapewnia miarę orientacji obrotowej Ziemi w kosmosie.

Standard światowy (UTC):

Chociaż TAI zapewnia ciągły, jednolity i dokładny zakres czasowy do celów naukowych, nie jest wygodny do codziennego użytku, ponieważ nie jest zgodny z prędkością rotacji Ziemi. Skala czasowa, która odpowiada zmianie dnia i nocy, jest o wiele bardziej użyteczna, a ponieważ 1972, wszystkie usługi czasu rozgłoszenia dystrybuują skale czasowe w oparciu o skoordynowany czas uniwersalny (UTC). UTC to atomowa skala czasu, która jest zgodna z czasem uniwersalnym. Sekund przeskakuje od czasu do czasu

Informacja dzięki uprzejmości National Physical Laboratory Wielka Brytania.

Oprócz zwykłych uroczystości i hulanek do końca grudnia przyniósł kolejny skok do drugiego UTC czas (skoordynowany czas uniwersalny).

UTC to globalna skala czasowa wykorzystywana przez sieci komputerowe na całym świecie, zapewniająca, że ​​wszyscy zachowują ten sam czas. Sekundy skoków są dodawane do UTC przez International Earth Rotation Service (IERS) w odpowiedzi na spowolnienie obrotu Ziemi z powodu sił pływowych i innych anomalii. Niewprowadzenie sekundy przestępnej oznaczałoby, że UTC odpłynie od GMT (Greenwich Meantime) - często określane jako UT1. GMT opiera się na położeniu ciał niebieskich, więc w południe słońce znajduje się najwyżej nad południkiem Greenwich.

Gdyby UTC i GMT rozeszły się, utrudniłoby to życie ludziom takim jak astronomowie i rolnicy, a w końcu dzień i noc dryfowałby (choćby po tysiącu lat).

Zwykle sekundy przestępne dodawane są do ostatniej minuty grudnia 31, ale czasami, gdy w ciągu roku potrzeba więcej niż jednego, dodaje się je latem.

Sekundowe sekundy są jednak kontrowersyjne i mogą powodować problemy, jeśli sprzęt nie jest zaprojektowany z myślą o sekundach przestępnych. Na przykład ostatnia sekunda przestępna została dodana w grudniu 31 i spowodowała awarię bazy danych giganta Oracle Cluster Ready Service. Spowodowało to automatyczne ponowne uruchomienie systemu w Nowy Rok.

Skoki sekund mogą również powodować problemy, jeśli sieci są synchronizowane za pomocą internetowych źródeł czasu lub urządzeń wymagających ręcznej interwencji. Na szczęście najbardziej oddani Serwerów NTP są zaprojektowane z myślą o Leap Seconds. Urządzenia te nie wymagają żadnej interwencji i automatycznie dostosują całą sieć do właściwego czasu, gdy występuje skok drugi.

Dedykowany Serwer NTP jest nie tylko samoregulujący, nie wymagający ręcznej interwencji, ale także bardzo dokładny jest serwery 1 w warstwie (większość internetowych źródeł czasu to urządzenia warstwy 2, innymi słowy urządzenia, które odbierają sygnały czasu z urządzeń 1, a następnie je ponownie wysyłają), ale są również wysoce bezpieczne są urządzenia zewnętrzne, które nie muszą znajdować się za zaporą ogniową.

Synchronizacja czasu jest często określany jako "ból głowy" przez administratorów sieci. Utrzymywanie komputerów w sieci wszystkich działających jednocześnie jest coraz ważniejsze w nowoczesnej komunikacji sieciowej, szczególnie gdy sieć musi komunikować się z inną siecią działającą niezależnie.

Z tego powodu UTC (Coordinated Universal Time) został opracowany, aby zapewnić, że wszystkie sieci działają w tym samym dokładnym czasie. UTC jest oparte na czasie podanym przez zegary atomowe więc jest bardzo precyzyjny, nigdy nie tracąc ani sekundy. Synchronizacja czasu w sieci jest jednak stosunkowo proste dzięki protokołowi NTP (Network Time Protocol).

Źródła czasu UTC są szeroko dostępne dzięki ponad tysiącom internetowych serwerów 1 dostępnych w Internecie. Poziom warstwy opisuje, jak daleko Serwer czasu jest do zegara atomowego (an zegar atomowy generujący UTC jest znany jako urządzenie 0. Większość serwerów czasu dostępnych w Internecie to w rzeczywistości nie urządzenia 1, ale warstwa, w której pobierają swój czas z urządzenia, które z kolei otrzymuje sygnał czasu UTC.

Dla wielu aplikacji może to być wystarczająco dokładne, ale ponieważ te źródła czasu są w Internecie, niewiele można zrobić, aby zapewnić ich dokładność i precyzję. W rzeczywistości, nawet jeśli źródło internetowe jest bardzo dokładne, forma odległości może powodować opóźnienia w czasie sygnału czasu.

Internetowe źródła czasu są również niezabezpieczone, ponieważ znajdują się poza zaporą sieciową, zmuszając sieć do pozostawienia otwartego dla żądań czasu. Z tego powodu administratorzy sieci poważnie podchodzą do synchronizacji czasu i decydują się na użycie własnego zewnętrznego serwera 1.

Te urządzenia, często nazywane a Serwer NTP, odbierz źródło czasu UTC z zaufanego i bezpiecznego źródła, takiego jak satelita GPS, a następnie rozprowadź je w sieci. The Serwer NTP jest znacznie bezpieczniejsza niż internetowe źródło czasu i jest stosunkowo niedroga i bardzo dokładna.