Az időszinkronizálás kritikus fontosságú a számítógépes hálózatokban, mivel a hálózat tervezése, kezelése, hibakeresése és védelme magában foglalja annak megállapítását, hogy mikor történt egy esemény, és pontos időre van szükség. A pontos idő betartása azonban kihívást jelent, mivel a számítógép órája naponta néhány percet vagy másodpercet eltol.
Ennek eredményeként az útválasztók, kiszolgálók, eszközök és kapcsolók a Network Time Protocol (NTP) segítségével megoldják a hálózati idő szinkronizálásának problémáját. De miért fontos az NTP, és hogyan működik?
Mi az a Network Time Protocol?
A Network Time Protocol egy online protokoll, amely szinkronizálja a számítógép óráit a hálózatban az UTC néhány ezredmásodpercén belül, lehetővé téve az eszközök számára, hogy TCP/IP hálózat ugyanabban a beállított időben dolgozni. Ez magában foglalja a protokoll és a kliens-szerver programokat számítógépekhez. Nagyon hatékonyan javítja a szerver átviteli hibáit, és a hálózatok közötti időszinkronizálás alapja.
Az NTP-t először Dave Mills fejlesztette ki 1985-ben a Delaware Egyetemen, de ma a protokoll nyílt forráskódú és világszerte használatos.
Hogyan működik a Network Time Protocol?
Az NTP háromlépéses folyamatot követ az idő szinkronizálására:
- A protokoll kliens cserét kér az időszerverrel.
- A kliens kiszámítja a késleltetést/eltolást, és újra beállítja, hogy megfeleljen a szerver órájának.
- Hatszor kell cserélni 10 percen belül az óra 10 percenkénti frissítéséhez (vagy néha óránként), hogy megőrizze az idő pontosságát. Az üzenetek a User Datagram Protocol (UDP) – 123-as porton keresztül továbbítják a frissítéseket.
Mik azok a rétegszintek?
A koordinált világidő (UTC) forrásnak vannak rétegekként ismert elválasztási fokozatai, amelyek szigorú hierarchiát követnek.
- 0. réteg: Ez a földi nulla óra, amely a valódi UTC-t veszi a kifejezetten erre a célra tervezett műholdas rendszertől továbbítsa ezt a „valós időt”. Emiatt a 0-ás rétegórák az eredeti és referenciaórák mindegyiknél órákat. Ilyen például az atomóra és a GPS óra.
- 1. réteg: Ezek olyan számítógépes eszközök/rendszerek, amelyek közvetlenül kapcsolódnak a Stratum 0-hoz, hogy valós időt kapjanak.
- 2. réteg: Ezek az időszerverek a valódi idejüket a Stratum 1-től kapják.
- 3. réteg: Ezek a számítógépes eszközök a Stratum 2 szerverekhez vannak kapcsolva, és onnan kapják meg valós idejüket.
Az NTP-hierarchia lefelé halad a ranglétrán, és az idő pontossága csökken, ahogy előrehalad a rangsorban. Az NTP hierarchiában összesen 16 réteg található; A 16. réteg szinkronizálatlan eszközt jelöl.
Fontos figyelembe venni a Segal-törvényt, amikor időkiszolgálót telepít egy hálózathoz:
Egy karórás ember tudja, mennyi az idő. Egy férfi két órával soha nem biztos.
E törvény alapján két NTP-kiszolgáló fenntartása megnehezíti a hackerek számára annak eldöntését, hogy melyik a hiteles. Bár a legjobb, ha két 0-ás stratum szervert választunk nagy pontosságuk miatt, a stratum 0 és stratum 1 szerver együttesen is hatékonyan szolgál majd.
A Network Time Protocol jellemzői
Az NTP számos funkcióval rendelkezik, de ez a két legfontosabb szolgáltatás:
- UTC: Az NTP UTC-t használ az idő szinkronizálására, és ez a szinkronizált idő elérhetővé válik a hálózaton keresztül. Az UTC időszerverek segítségével képes elosztani a hálózatok között.
- Időszerverek: Egyes számítógépek időszinkronizálásra specializálódtak, és ezeket "Időkiszolgálóknak" nevezik. Az időszerverek specializálódtak, mert az nem praktikus minden számítógépet felszerelni olyan vevőkkel, amelyek hozzáférnek az atom- és GPS-órákhoz, hogy időt fogadjanak és továbbítsanak a hálózaton keresztül.
Az egyéb jellemzők közé tartozik, hogy az NTP képes feloldani vagy kiigazítani a szerver információcseréjének hibáit, függetlenül attól, hogy milyen csekély a hiba vagy a sebezhetőség. Másodszor, rendkívül konzisztens és megbízható az időmérés, ami értékes eszközzé teszi azon szervezetek számára, amelyek sikeres működéséhez szükség van az időszinkronizálási elemre. Ilyen szervezetek közé tartoznak a közlekedési/forgalomirányítási rendszerek, például a vonatok és repülőgépek, a kórházak, a pénzintézetek és a biztonsági szervezetek rendszerei.
Miért fontos az NTP és az időszinkronizálás?
Az eszközök közötti percnyi időbeli eltérések káoszt okozhatnak. A pontosság nem luxus, hanem rendkívül fontos és értékes szükséglet. Bár számos forgatókönyv létezik, ahol ez megtörténik, itt van néhány, amely az NTP fontosságát mutatja.
1. Biztonság
A biztonsági rendszerek a szinkronizált időre támaszkodnak, hogy megelőzzék a bűnözést és küzdjenek ellene, ha előfordul. Például az olyan eszközök, mint a biztonsági kamerák, időbélyegekkel dolgoznak, hogy valós időben rögzítsék az eseményeket, így sokkal könnyebbé válik a bizonyítékok követése és a bűncselekmények megoldása. Az időszinkronizálás értékes eszköz az optimális biztonság érdekében.
2. Napló Időbélyegek
Az olyan fájlok, mint például a szoftveralkalmazások, időbélyeggel vannak ellátva a garanciák és garanciák miatt, és lejárati dátumot vagy frissítési naptárt tartalmaznak attól függően, hogy mikor lettek telepítve a számítógépre.
A szinkronizált idő biztosítja, hogy az alkalmazásokban ezeket a kódolt utasításokat betartsák. Ez a szabály az automatikusra is vonatkozik fájlrendszer-frissítések és olyan hibajavítások, amelyeket olyan karbantartásra terveztek, amelyek meghatározott időpontban előfordulhatnak számítógépek hálózatán.
3. Rendezettség az időfüggő műveletekben
Az eljárásokkal rendelkező projektek természete az, hogy végrehajtásukhoz egymás utáni lépésekre van szükség. A lépések egy része vagy mindegyike időérzékeny lehet, és a szinkronizált idő nagyon fontos a siker szempontjából, amikor az eljárásokat az ugyanazon a projekten dolgozó különböző csapattagokhoz osztják ki.
4. Üzenetküldés és távközlés
Az időbélyegek rendkívül fontosak az olyan elemekben, mint az e-mailek, SMS-ek és a kézbesítési jelentések a körülményektől függően. Az NTP nagyon hasznos a távközlési és műsorszórási keretrendszerekben is.
5. Hibaelhárítás
Az NTP és az időszinkronizálás nagyon hasznosak hálózati problémák hibaelhárítása.
6. Pontosságot és precizitást biztosít
Egyes orvosi eljárások időzítettek, és időzített orvosi berendezéseket használnak a pontosság és pontosság érdekében. A szinkronizált idő jelenléte vagy hiánya lehet a különbség élet és halál között.
7. Időérték a Való Világban
Míg az NTP nem felelős közvetlenül a regionális időzónákért, a szinkronizált idő miatt a regionális órák működhetnek a Összehangolt világidő (UTC). Például a lagosi helyi idő eltér a tokiói helyi időtől. Azonban pontos időkülönbségeket tudunk fenntartani a régiókban, mivel a szinkronizált idő funkcionális.
8. Forgalomszabályozás
Az olyan kényes infrastruktúra, mint a vonatok vagy a légiforgalmi irányítás nagymértékben függ a szinkronizált időtől az ütközési balesetek elkerülése érdekében időzített sínváltással (vonatoknál) és a légiforgalmi irányító tornyok utasításaival, hogy biztonságosan leszálljanak a repülőgépek.
9. Elemzés és auditálás
Bármilyen hiteles auditálást vagy kriminalisztikai elemzést csak szinkronizált időintervallum segítségével lehet elvégezni.
10. Pontos idő
Az automatikus időszinkronizálás sok eszközfelhasználó számára megkönnyíti a dolgát, mivel csak néhányan eléggé hozzáértőek ahhoz, hogy manuálisan konfigurálják időbeállításukat, hogy pontosan és pontosan tükrözzék a valós időt.
A Network Time Protocol létfontosságú az internet számára
A Network Time Protocol egy online protokoll, amely segíti a számítógépeket az adathálózatokon keresztüli kommunikációban és az idő szinkronizálásában. 1985-ös keletkezése óta számos fejlesztésen ment keresztül, beleértve a rétegszintek beépítését is. A technológia közelmúltbeli fejlődésével rövid időn belül látni fogjuk az NTP alkalmazását a metaverzumban és a Web3-ban, mivel az NTP alkalmazása nem ismer határokat.
