ネットワーク タイム プロトコルとはどうしてそれが重要ですか？

すべてのコンピュータで同じ時間を使用する必要がありますか?

ネットワークの計画、保守、デバッグ、および保護には、イベントがいつ発生したかを判断することが含まれ、正確な時間が必要であるため、コンピューター ネットワークでは時刻の同期が不可欠です。 ただし、コンピュータの時計は毎日数分または数秒変化するため、正確な時刻を保つことは困難です。

その結果、ルーター、サーバー、デバイス、およびスイッチは、Network Time Protocol (NTP) を使用して、ネットワーク時間の同期の問題に対処しています。 しかし、なぜ NTP は重要なのですか? また、NTP はどのように機能するのでしょうか?

ネットワーク タイム プロトコル: それは何ですか?

TCP/IP ネットワーク デバイスはすべて、ネットワーク タイム プロトコル (ネットワーク内のコンピューター クロックのタイミングを UTC の数ミリ秒以内に同期させるオンライン プロトコル) のおかげで、調整された同じ時刻で動作する場合があります。 これには、コンピューターのクライアント サーバー アプリケーションとプロトコルが含まれます。 これは、ネットワーク全体の時刻同期の基礎であり、サーバー送信の問題を修正するのに非常に優れています。

NTP は 1985 年にデラウェア大学の Dave Mills によって初めて作成されましたが、現在では広く使用されているオープンソース プロトコルです。

Network Time Protocol の仕組みを知っていますか?

NTP は時刻を同期するために 3 つの手順を使用します。

• プロトコル クライアントは、タイム サーバーにデータの共有を要求します。
• クライアントはそのオフセットと遅延を決定し、サーバーの時刻と同期するように再調整します。
• 時計の時間精度を維持するには、10 分間 (場合によっては 1 時間ごと) に 6 回の交換が必要です。 メッセージは、ユーザー データグラム プロトコル (UDP) (ポート 123) を使用して変更を実行します。

Stratum レベルはどのように機能しますか?

協定世界時 (UTC) ソースの階層 (分離レベル) は、厳密に階層化されています。

この「真の時間」を通信するために特別に作成された衛星システムは、グラウンド ゼロ クロックである Stratum 0 を使用して、本物の UTC を送信します。 このため、ストラタム 0 クロックは、他のすべてのクロックの基盤および標準として機能します。 原子時計と GPS 時計はその 2 つの例です。
Stratum 1: リアルタイムを取得するために、これらのコンピューター ハードウェア/システムは Stratum 0 に直接接続されています。
Stratum 2: これらのタイム サーバーの正しい時刻は、Stratum 1 から取得されます。
Stratum 3: これらのコンピューターは Stratum 2 サーバーに接続されており、正確な時間情報が提供されます。

NTP 階層はランクを下げ続けており、そうするにつれて、時刻の精度が低下します。 NTP 階層には合計 16 の階層があります。 レイヤ 16 は、同期していないデバイスを示します。

ネットワークのタイム サーバーを設定する際は、シーガルの法則を考慮する必要があります。

腕時計をしている男性は時間を意識しています。 2 つの時計を身に着けている人は決して確実ではありません。

このルールによると、NTP サーバーが 2 つあると、ハッカーがどちらが本物かを判断するのが難しくなります。 ストラタム 0 サーバーとストラタム 1 サーバーの組み合わせもうまく機能しますが、精度が高いため、2 つのストラタム 0 サーバーを使用するのが最適なオプションです。

ネットワーク タイム プロトコルの特徴

NTP は多くの機能を提供しますが、次の 2 つが最も重要です。

UTC: NTP は UTC を使用して時刻を同期し、この時刻はその後ネットワーク経由で利用できるようになります。 タイム サーバーを利用して、UTC をネットワーク全体に配信できます。
タイム サーバー: 「タイム サーバー」は、時刻同期用に設計された特定のコンピューターです。 ネットワーク経由で時刻を送受信するために Atomic および GPS クロックにアクセスできる受信機をすべてのコンピュータに装備することは現実的ではないため、タイム サーバーは特殊化されています。

言及する価値のあるもう 1 つの特徴は、欠陥や脆弱性がどれほど小さいかに関係なく、サーバー情報交換の誤りを修正または補償する NTP の機能です。 第二に、時刻の一貫性と信頼性が非常に高いため、時刻同期コンポーネントが適切に機能する必要がある企業にとって優れたツールになります。 これらの機関には、病院、金融機関、セキュリティ機関、および列車や航空機などの輸送/交通管制システムが含まれます。

NTP と時刻同期の重要性

デバイス間のわずかなタイミングの違いが大混乱を引き起こす可能性があります。 精度は、ぜいたく品ではなく、不可欠で貴重な要件です。 これが発生する状況は他にもありますが、次の 3 つは NTP の重要性を示しています。

1. 安全性

同期された時間は、セキュリティ システムが犯罪を抑止し、犯罪が発生した場合に対処するために必要です。 たとえば、セキュリティ カメラがタイム スタンプを使用してリアルタイムで出来事をキャプチャすると、証拠を追跡して犯罪を解決することがかなり簡単になります。 最高レベルのセキュリティを実現するには、時刻の同期が重要な利点となります。

2. ログのタイムスタンプ

ソフトウェア プログラムなどのファイルには、コンピューターに配置された時期に応じて、保証と保証のためにタイムスタンプが付けられた有効期限や更新カレンダーがあります。

これらのプログラムのエンコードされた命令の後には、同期された時刻が続きます。 このガイドラインは、設定された時間にマシンのネットワーク全体で行われるメンテナンス関連の自動ファイル システム更新とバグ パッチにも当てはまります。

3. 時間関連業務の組織

本質的に手順を伴うプロジェクトは、特定の順序で完了する必要があります。 プロセスが同じプロジェクトに取り組んでいる複数のチーム メンバーに配布される場合、同期された時間が成功に不可欠です。 フェーズの一部またはすべては、時間に依存する場合があります。

4. コミュニケーションとメッセージ

状況によっては、電子メール、SMS、配信レポートなどのコンポーネントでタイム スタンプが非常に重要になります。 NTP は、放送および電気通信システムでも非常に有益です。

5. 問題解決

ネットワークのトラブルシューティングで NTP と時刻同期を使用すると、非常に有益です。

6. 明瞭さと正確さを追加

精度と正確さのために、いくつかの医療手術では、時限医療機器が必要です。 同期した時間の有無で生死が左右されるかもしれません。

7. 時間の現実世界の価値

地域のタイム ゾーンは NTP によって直接発生するわけではありませんが、同期された時間により、協定世界時 (UTC) に関して地域の時計が機能します。 たとえば、ラゴスと東京の現地時間は同じではありません。 しかし、同期された時刻は便利なので、地域の時刻の不一致を正確に保つことができます。

8. トラフィック管理

衝突事故を防ぐために、鉄道や航空交通管制などのデリケートなインフラストラクチャは、スケジュールされた軌道 (列車) の切り替えと航空管制塔から陸上飛行機への安全な指示を出すための同期時刻に大きく依存しています。

9. 評価と検査

あらゆるタイプの信頼できる監査またはフォレンジック調査は、同期された時間の助けを借りてのみ実現可能です。

10.信頼できる時間

実際の時刻を正確かつ正確に表すために時刻設定を手動で変更できるほど技術に精通しているデバイス ユーザーはごくわずかであるため、自動時刻同期は多くのデバイス ユーザーにとって問題を簡素化します。

インターネットは Network Time Protocol に依存しています

ネットワーク タイム プロトコルと呼ばれるオンライン プロトコルは、データ ネットワークを介したコンピュータ間の時刻同期と通信を容易にします。 1985 年の開始以来、階層レベルの組み込みなど、いくつかの変更が行われました。 最近の技術開発により、NTP の潜在的な用途は無限であるため、まもなくメタバースおよび Web3 領域で使用されるようになります。