Синхронизация современных компьютерных сетей жизненно важна по множеству причин и благодаря протоколу времени NTP (Network Time Protocol), это относительно просто.

NTP - это алгоритмический протокол, который анализирует время на разных компьютерах и сравнивает его с одной временной ссылкой и настраивает каждый такт для дрейфа, чтобы обеспечить синхронизацию с источником времени. NTP настолько способен на эту задачу, что сеть, синхронизированная с использованием протокола, может реально получить миллисекундную точность.

Выбор источника времени

Когда дело доходит до установления ссылки времени, действительно нет альтернативы, чтобы найти источник UTC (Всемирное координированное время). UTC - это глобальная шкала времени, используемая во всем мире как единая шкала времени в компьютерных сетях. UTC поддерживается точным созвездием атомных часов во всем мире.

Синхронизация с UTC

Самый простой способ получения источника времени UTC - использовать временный сервер времени XTUMX. Они считаются пластом 2, поскольку они распределяют время после первого получения его из NTP-сервером (stratum 1), который связан с атомными часами (слой 0). К сожалению, это не самый точный метод получения UTC из-за расстояние, на которое данные должны перемещаться от хоста к клиенту.

Существуют также проблемы с безопасностью, связанные с использованием источника времени 2 интернет-слоя, в котором для доступа к временному коду должен оставаться открытый UDP-порт брандмауэра 123, но это открытие брандмауэра может и было использовано злоумышленниками.

Выделенные серверы NTP

Выделенные серверы NTP время, часто называемые сетевыми серверами времени, являются наиболее точным и безопасным способом синхронизации компьютерной сети. Они работают извне в сеть, поэтому нет проблем с брандмауэром. Эти слоистые устройства 1 получают время UTC непосредственно от источника атомных часов с помощью либо длинноволновых радиопередач, либо Сеть GPS (Спутниковая система навигации). Хотя для этого требуется антенна, которая в случае GPS должна быть размещена на крыше, сам сервер времени будет автоматически синхронизировать сотни и даже тысячи различных устройств в сети.

Хотя для синхронизации времени доступно несколько протоколов, большая часть времени сети синхронизируется, используя либо NTP или SNTP.

Протокол сетевого времени (NTP) и Simple Network Time Protocol (SNTP) существует с момента создания Интернета (и в случае NTP, за несколько лет до этого) и, безусловно, являются самыми популярными и широко распространенными протоколами синхронизации времени.

Однако разница между ними незначительна и определяет, какой протокол лучше всего подходит для NTP-сервер времени или конкретное приложение синхронизации времени может быть проблематичным.

Как следует из названия, SNTP является упрощенной версией протокола сетевого времени, но часто задают вопрос: «В чем же разница?»

Основное различие между двумя версиями протокола заключается в используемом алгоритме. Алгоритм NTP может запрашивать несколько опорных часов, которые являются наиболее точными.

Использование SNTP для низкопроизводительных устройств - оно подходит для менее мощных машин, не требует высокой точности NTP. NTP также может отслеживать любое смещение и дрожание (небольшие колебания формы сигнала, возникающие из-за колебаний напряжения питания, механических колебаний или других источников), в то время как SNTP этого не делает.

Другое существенное различие заключается в том, как два протокола корректируются для любого дрейфа в сетевых устройствах. NTP ускорит или замедлит системные часы, чтобы соответствовать времени опорных часов, поступающих в NTP-сервером (поворот), в то время как SNTP просто перейдет в обратную или обратную сторону системных часов.

Этот шаг системного времени может вызвать потенциальные проблемы с чувствительными к времени приложениями, особенно на этом шаге, достаточно велико.

NTP используется, когда точность важна, и когда приложения, зависящие от времени, зависят от сети. Однако его сложный алгоритм не подходит для простых машин или устройств с менее мощными процессорами. SNTP, с другой стороны, лучше всего подходит для этих более простых устройств, так как он потребляет меньше ресурсов компьютера, однако он не подходит для любого устройства, где точность является критичной или когда приложения, зависящие от времени, зависят от сети.

Существует определенная ирония, что компьютер, который сидит на вашем рабочем столе и может стоить столько же, сколько зарплата в месяц, будет иметь часы на борту, которые менее точны, чем дешевые наручные часы, купленные на бензине или бензоколонке.

Проблема заключается не в том, что компьютеры особенно сделаны с дешевыми компонентами синхронизации, но что любое серьезное хронометрирование на ПК может быть достигнуто без дорогостоящих или продвинутых осцилляторов.

Встроенные синхронизирующие генераторы на большинстве ПК на самом деле просто поддерживают резервное копирование, чтобы синхронизировать часы компьютера, когда ПК выключен или когда информация о синхронизации времени недоступна.

Несмотря на эти неадекватные встроенные часы, синхронизация по сети ПК может быть достигнута с точностью до миллисекунды и сетью, синхронизированной с глобальным временем UTC (Скоординированное всеобщее время) не должно вообще дрейфовать.

Причина, по которой этот высокий уровень точности и синхронности может быть достигнут без дорогостоящих генераторов, заключается в том, что компьютеры могут использовать протокол сетевого синхронизации (NTP), чтобы найти и поддерживать точное время.

NTP - это алгоритм, который распределяет один источник времени; это может быть сгенерировано встроенными часами ПК - хотя это будет видеть каждую машину на дрейфе сети по мере того, как часы сами дрейфуют. Лучше всего использовать NTP для распределения стабильного, точного источника времени и наиболее предпочтительно для сети, которые ведут бизнес через Интернет, источник UTC.

Самый простой способ получения UTC - который сохраняется в созвездии атомных часов по всему миру - заключается в использовании выделенный сервер времени NTP, Серверы NTP используют либо спутниковые сигналы GPS (Global Positioning System), либо широковещательные радиопередачи длинной волны (обычно передаваемые национальными физическими лабораториями, такими как NPL или NIST).

Получив NTP-сервером распределяет источник синхронизации по сети и постоянно проверяет каждую машину на дрейф (по сути, сетевой компьютер связывается с сервером как клиент, и информация обменивается через TCP / IP.

Это приводит к тому, что встроенные часы самих компьютеров устарели, хотя, когда машины изначально загружены, или если была задержка в контакте с NTP-сервером (если он отсутствует или имеется временная ошибка), встроенные часы используются для поддержания времени до полной полной синхронизации.

Сроки становятся все более важными для компьютерных систем. В настоящее время почти невозможно услышать, что компьютерная сеть функционирует без синхронизации с UTC (Coordinated Universal Time). И даже отдельные машины, используемые в доме, теперь оснащены автоматической синхронизацией. Последнее воплощение Windows, например, Windows 7, автоматически подключается к источнику синхронизации (хотя это приложение можно отключить вручную, обратившись к предпочтениям времени и даты).

Включение этих автоматических средств синхронизации в новейшие операционные системы является указанием на то, насколько важна информация о времени и когда вы рассматриваете типы приложений и транзакций, которые сейчас проводятся в Интернете, это не удивительно.

Интернет-банкинг, онлайн-бронирование, интернет-аукционы и даже электронная почта могут зависеть от точного времени. Компьютеры используют временные метки как единственную точку отсчета, которую они должны идентифицировать, когда и если произошла транзакция. Ошибки в информации о времени могут вызывать неисчислимые ошибки и проблемы, особенно при отладке.

Интернет полн Время серверов с более чем тысячей источников времени, доступных для онлайн-синхронизации; точность и полезность этих онлайн-источников времени UTC варьируются и оставляют открытым TCP / IP в брандмауэре, чтобы позволить синхронизировать информацию через систему, может оставить уязвимую систему.

Для сетевых систем, где время не только важно, но и где безопасность также является первостепенной проблемой, тогда Интернет не является предпочтительным источником для получения информации UTC, и требуется внешний источник.

Подключение сети NTP к внешнему источнику времени UTC относительно просто, если сетевой сервер времени используется. Эти устройства, которые часто называются NTP-серверы, использовать атомные часы на борту спутников GPS (Global Positioning System) или передачи длинной волны, транслируемые по таким местам, как NIST or NPL.

NTP-серверы являются важными устройствами для временной синхронизации компьютерной сети. Обеспечение соответствия сети с UTC (согласованное универсальное время) имеет жизненно важное значение в современных коммуникациях, таких как Интернет, и является основной функцией сетевой сервер времени (Сервер NTP).

Как следует из их названия, эти серверы времени используют протокол NTP (Network Time Protocol) для обработки запросов синхронизации. NTP уже установлен во многих операционных системах, и синхронизация возможна без сервера NTP с использованием источника времени в Интернете, это может быть небезопасным и неточным для многих сетевых потребностей.

Серверы Сетевое время получать гораздо более точный и безопасный сигнал времени. Существует два способа получения времени с использованием сервера времени: использование сети GPS или прием радиопередач с длинной волной.

Оба этих метода получения источника времени являются безопасными, поскольку они являются внешними для любого сетевого брандмауэра. Они также точны, поскольку оба источника времени генерируются непосредственно атомными часами, а не службой времени в Интернете, которая обычно NTP-устройства связанных с атомными часами третьей стороны.

Сеть GPS обеспечивает идеальный источник времени для серверов NTP, поскольку сигналы доступны в любом месте. Единственным недостатком использования сети GPS является то, что для обеспечения блокировки на спутник требуется вид на небо.

Радиолокационные источники времени более гибкие, поскольку сигнал длинной волны может быть принят в помещении. Они ограничены по силе, и не во всех странах есть сигнал времени, хотя некоторые сигналы, такие как немецкий DCF и WVBB США, доступны в соседних государствах.

Несмотря на то, что он существует уже более двадцати лет, в настоящее время в большинстве сетей используется протокол времени ожидания, протокол NTP (Network Time Protocol) имеет определенную конкуренцию.

В настоящее время NTP используется для синхронизации компьютерных сетей с использованием сетевые серверы времени (NTP-серверы). В настоящее время NTP может синхронизировать компьютерную сеть на несколько миллисекунд.

Протокол Precision Time Protocol (PTP) или IEEE 1588 был разработан для локальных систем, требующих очень высокой точности (на нано-втором уровне). В настоящее время этот тип точности выходит за рамки возможностей NTP.

PTP требует, чтобы в сети находилось судно с ведущим и подчиненным отношением. Для синхронизации устройств с использованием IEEE 1588 (PTP) требуется двухэтапный процесс. Во-первых, определение того, какое устройство является ведущим, требуется, затем измеряются смещения и естественные задержки сети. PTP использует алгоритм Best Master Clock (BMC), чтобы установить, какие часы в сети являются наиболее точными, и он становится мастером, в то время как все остальные часы становятся подчиненными и синхронизируются с этим мастером.

IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике) описывает IEEE 1588 или (PTP), предназначенные для «заполнения ниши, плохо обслуживаемой одним из двух доминирующих протоколов, NTP и GPS. IEEE 1588 предназначен для локальных систем, требующих очень высокой точности, чем те, которые достижимы с помощью NTP. Он также предназначен для приложений, которые не могут нести стоимость GPS-приемника на каждом узле или для каких сигналов GPS недоступны ». (Цитируется в Википедия)

PTP может обеспечить точность до нескольких наносекунд, но этот тип точности не требуется большинству пользователей сети, однако целевое использование PTP является мобильным широкополосным и другими мобильными технологиями, поскольку PTP поддерживает информацию о времени суток, используемую биллинга и обслуживания отчетов об уровне обслуживания в мобильных сетях.

синхронизация времени является важным аспектом компьютерных сетей. Обеспечение синхронизации всех компьютеров в сети с глобальными временными шкалами, UTC (скоординированное универсальное время), в противном случае транзакции с учетом времени в других сетях были бы невозможны.

Синхронизация времени упрощается благодаря протоколу сетевого времени (NTP), который был разработан в первые дни Интернета для этой цели. Он работает с использованием одного источника времени (обычно UTC), который затем распределяется между всеми устройствами на Сеть NTP.

Источник времени UTC часто берется из Интернета в сетях, где безопасность не является большой проблемой, но поскольку это связано с оставлением открытого порта в сетевом брандмауэре для многих сетей, уязвимость, которую это может уйти, не стоит риска.

Посвященный сетевые серверы времени (часто называемый NTP-серверы) используются многими сетями в качестве безопасного и даже более точного метода получения UTC. Эти устройства получают время UTC непосредственно от источника атомных часов.

Кроме того, эти выделенные серверы времени работают вне брандмауэра и сети и используют источники, такие как GPS или радиочастоты, для сбора временных кодов.

Для удобства синхронизации существуют различные программное обеспечение синхронизации времени пакеты, которые работают рука об руку с NTP и позволяют через интерфейсы браузера упростить настройку синхронизации времени по всей сети.

Хотя эти программные пакеты синхронизации не являются существенными при использовании большинства NTP-серверы, стандартное программное обеспечение, установленное в операционных системах, часто отсутствует или довольно сложно.

Большинство специализированных производителей выделенных сетевых серверов времени будут создавать клиентский сервис, который позволяет конфигурировать конфигурацию, и они, вероятно, лучше всего подходят для устройства от этого поставщика. Тем не менее, существует множество программных программ для синхронизации времени и программного обеспечения с открытым исходным кодом, которые в основном совместимы со многими серверами NTP.

Windows 7 - это новейший пакет в семействе операционных систем Microsoft. Вследствие широкомасштабной Windows Vista Windows 7 имеет гораздо более теплый прием от критиков и потребителей.

Синхронизация времени в Windows 7 чрезвычайно проста, поскольку протокол NTP (Network Time Protocol) встроен в Windows 7, и операционная система автоматически синхронизирует часы компьютера, подключившись к сервису time.windows.com времени Microsoft.

Это полезно для многих домашних пользователей, но синхронизация по Интернету недостаточно безопасна для компьютерной сети по следующей причине:

Чтобы подключиться к любому источнику времени в Интернете, например time.windows.com, сообщение должно быть оставлено открытым в брандмауэре. Как и любой открытый порт в сетевом брандмауэре, это может использоваться как точка входа злоумышленника или какого-либо вредоносного программного обеспечения.

Функция синхронизации времени в Windows 7 может быть отключена и достаточно проста, открыв диалоговое окно «Время и дата» и снимите флажок «Синхронизация».

Тем не менее, синхронизация времени в сети имеет жизненно важное значение, поэтому, если служба времени в Интернете отключена, ее необходимо заменить надежным и точным источником времени.

Безусловно, лучший способ сделать это - использовать источник времени, внешний для сети (и брандмауэр).

Самый простой, безопасный и самый точный способ синхронизации сети Windows 7 - использовать выделенный NTP-сервером, Эти устройства используют временную привязку либо от радиочастоты (обычно распространяемой национальными физическими лабораториями, такими как NPL Великобритании и Америки NIST) или из спутниковой сети GPS.

Поскольку оба этих источника ссылок исходят от источников атомных часов, они также невероятно точны, а сеть Windows 7, состоящая из сотен машин, может быть синхронизирована с точностью до нескольких миллисекунд глобального временного шкала UTC (Coordinated Universal Time), используя только один NTP-сервер времени.

Спутниковые навигационные системы или спутниковые навигаторы изменили способ навигации по дорогам. Прошли те дни, когда путешественники должны были иметь перчаточный ящик с картами и уйти тоже, это нужно остановить и попросить местных для направления.

Спутниковая навигация означает, что теперь мы переходим от точки А к точке В, и наши системы будут принимать нас туда, а система спутниковой навигации не является доказательством дурака (мы, должно быть, все читали истории людей, движущихся по скалам и рекам и т. Д.), Это безусловно, революционизировал наши Wayfinding.

В настоящее время существует только одна глобальная навигационная спутниковая система (GNSS), американская система глобального позиционирования (GPS). Несмотря на то, что конкурирующая европейская система (Galileo) собирается выходить в сеть через некоторое время после 2012, и разрабатывается как российская (ГЛОНАСС), так и китайская (COMPASS) система.

Тем не менее, все эти сети GNSS будут работать с использованием той же технологии, что и GPS, и на самом деле современные GPS-системы должны иметь возможность использовать эти будущие системы без значительных изменений.

Система GPS - это в основном созвездие спутников (в настоящее время есть 27). Каждый из этих спутников содержит Атомные часы (фактически два находятся на большинстве спутников GPS, но для целей этого объяснения следует учитывать только один). Сигналы, передаваемые с GPS-спутника, содержат несколько фрагментов информации, отправленных как одно целое:

* Время отправки сообщения

* Орбитальное положение спутника (известного как эфемериды)

* Общее состояние системы и орбиты других спутников GPS (известных как альманах)

Спутниковый навигационный приемник, вид, найденный на приборной панели вашего автомобиля, получает эту информацию, и использование информации о времени позволяет определить точное расстояние от приемника до спутника. Используя три или более из этих сигналов, точное положение может быть триангулировано (на самом деле требуются четыре сигнала, так как высота над уровнем моря также должна быть разработана).

Поскольку триангуляция работает, когда посылается сигнал времени и сколько времени требуется, чтобы добраться до приемника, сигналы должны быть невероятно точными. Даже вторая неточность могла видеть навигационную информацию, но тысячи километров в качестве света и, следовательно, радиосигналы, могут перемещаться почти на 300,000 км каждую секунду.

В настоящее время спутниковая сеть GPS может обеспечить навигационную точность с точностью до 5 метров, которая показывает, насколько точные атомные часы возможно.

Одним из наиболее важных аспектов сетевого взаимодействия является синхронизация всех устройств с правильным временем. некорректный время сети и отсутствие синхронизации может привести к хаосу с системными процессами и может привести к невыразимым ошибкам и отладке проблем.

И неспособность обеспечить непрерывную проверку устройств для предотвращения дрейфа также может привести к тому, что синхронизированная сеть постепенно перестанет быть несинхронизированной и приведет к возникновению описанных выше проблем.

Однако обеспечение сети не только правильное время, но и то, что это время не дрейфует, достигается с использованием протокола NTP времени.

Протокол сетевого времени (NTP) не является единственным протоколом синхронизации времени, но он, безусловно, наиболее широко используется. Это протокол с открытым исходным кодом, но он постоянно обновляется большим сообществом пользователей Интернета.

NTP основан на алгоритме, который может выработать правильное и точное время из ряда источников. NTP позволяет использовать один источник времени сетью из сотен и тысяч машин, и он может поддерживать каждый из них с точностью до этого источника времени в течение нескольких миллисекунд.

Самый простой способ синхронизации сети с NTP - использовать NTP-сервер времени, Также известный как сетевой сервер времени.

Серверы NTP используют внешний источник времени, будь то из сети GPS (Глобальная система позиционирования) или из передач из национальных лабораторий физики, таких как NIST в США или NPL в Великобритании.

Эти сигналы времени генерируются атомными часами, которые во много раз точнее, чем часы на компьютерах и серверах. NTP будет распространять это время атомных часов на все устройства в сети, после чего он будет проверять каждое устройство, чтобы обеспечить отсутствие дрейфа и исправление устройства, если оно есть.