O que é protocolo de tempo de rede? Por que isso é importante?

O mesmo tempo precisa ser usado por todos os computadores?

Como o planejamento, a manutenção, a depuração e a proteção de uma rede envolvem a determinação de quando um evento ocorreu e requerem tempo preciso, a sincronização de tempo é essencial em redes de computadores. No entanto, é difícil manter um horário preciso, pois o relógio do computador varia alguns minutos ou segundos todos os dias.

Como resultado, o Network Time Protocol (NTP) é usado por roteadores, servidores, dispositivos e switches para resolver o problema de sincronização de horário da rede. No entanto, por que o NTP é crucial e como ele funciona?

Protocolo de tempo de rede: o que é?

Todos os dispositivos de rede TCP/IP podem operar no mesmo horário ajustado graças ao Network Time Protocol, um protocolo on-line que sincroniza os horários do relógio do computador na rede em alguns milissegundos do UTC. Isso inclui aplicativos e protocolos de computador cliente-servidor. É a base para a sincronização de tempo entre redes e é muito bem-sucedida na correção de problemas de transmissão do servidor.

O NTP foi criado pela primeira vez por Dave Mills em 1985 na Universidade de Delaware, mas agora é um protocolo de código aberto amplamente utilizado.

Você sabe como funciona o Network Time Protocol?

Três etapas são usadas pelo NTP para sincronizar o tempo:

• O cliente de protocolo pede ao servidor de horário para compartilhar dados.
• O cliente determina seu deslocamento e atraso e reajusta para sincronizar com o horário do servidor.
• Para manter a precisão do relógio, deve haver seis trocas em um período de 10 minutos (ou ocasionalmente de hora em hora). As mensagens usam o User Datagram Protocol (UDP)—Porta 123—para realizar as modificações.

Como funcionam os níveis de estrato?

Os estratos, ou níveis de separação, da Fonte do Tempo Universal Coordenado (UTC) são estritamente organizados em uma hierarquia.

O sistema de satélite criado especialmente para comunicar esse “tempo real” usa o estrato 0, que é o relógio do ponto zero, para enviar o UTC genuíno. Por causa disso, os relógios stratum 0 servem como base e padrão para todos os outros relógios. O relógio atômico e o relógio GPS são dois exemplos.
Stratum 1: Para obter tempo real, esses hardwares/sistemas de computador são conectados diretamente ao Stratum 0.
Stratum 2: O horário correto para esses servidores de horário vem do Stratum 1.
Stratum 3: Esses computadores são conectados aos servidores Stratum 2, que fornecem informações de tempo precisas.

A hierarquia NTP continua descendo na hierarquia e, ao fazê-lo, a precisão do tempo diminui. A hierarquia NTP tem um total de 16 estratos; a camada 16 denota um dispositivo que está fora de sincronia.

A Lei de Segal deve ser levada em consideração ao configurar um servidor de horário para uma rede:

Um homem usando um relógio sabe as horas. Quem usa dois relógios nunca tem certeza.

De acordo com esta regra, ter dois servidores NTP torna difícil para os hackers determinar qual deles é genuíno. A opção ideal é usar dois servidores stratum 0 devido à sua grande precisão, embora uma combinação de servidores stratum 0 e stratum 1 também funcione bem.

Características do protocolo de tempo de rede

Embora o NTP ofereça muitas funções, essas duas são as mais importantes:

UTC: NTP sincroniza a hora usando UTC, e esta hora é posteriormente disponibilizada através de uma rede. Utilizando servidores de horário, o UTC pode ser distribuído pelas redes.
Servidores de horário: “Servidores de horário” são computadores específicos projetados para sincronização de horário. Como é impraticável equipar todos os computadores com receptores que possam acessar relógios atômicos e GPS para receber e enviar horas pela rede, os servidores de tempo são especializados.

Outra característica que vale a pena mencionar é a capacidade do NTP de corrigir ou compensar erros na troca de informações do servidor, independentemente de quão pequena seja a falha ou vulnerabilidade. Em segundo lugar, ele mantém o tempo extremamente consistente e confiável, tornando-o uma ótima ferramenta para empresas que precisam do componente de sincronização de tempo para funcionar corretamente. Essas instituições incluem hospitais, instituições financeiras, agências de segurança e sistemas de controle de transporte/tráfego, como trens e aeronaves.

A importância do NTP e da sincronização de tempo

Pequenas diferenças de tempo entre os dispositivos podem causar pandemônio. A precisão é um requisito vital e inestimável, não um luxo. Embora existam outras circunstâncias em que isso ocorre, as três seguintes ilustram a importância do NTP.

1. Segurança

O tempo sincronizado é necessário para que os sistemas de segurança dissuadam o crime e o combatam quando ele acontece. É consideravelmente mais simples acompanhar as evidências e solucionar um crime quando, por exemplo, as câmeras de segurança utilizam carimbos de data/hora para capturar as ocorrências em tempo real. Para o mais alto nível de segurança, a sincronização de tempo é uma vantagem crucial.

2. Carimbos de data/hora nos logs

Dependendo de quando são colocados em um computador, arquivos como programas de software têm datas de validade ou calendários de atualização com carimbo de data e hora para garantias e garantias.

As instruções codificadas desses programas são seguidas pelo tempo sincronizado. Esta diretriz também é válida para atualizações automáticas de sistema de arquivos relacionadas à manutenção e patches de bug que podem ocorrer em uma rede de máquinas em um horário definido.

3. Organização em Operações Relacionadas ao Tempo

Projetos com procedimentos por sua própria natureza devem ser concluídos em uma ordem específica. Quando os processos são disseminados para vários membros da equipe trabalhando no mesmo projeto, o tempo sincronizado é crucial para o sucesso. Algumas ou todas as fases podem ser sensíveis ao tempo.

4. Comunicações e mensagens

Dependendo da situação, os carimbos de data/hora são bastante importantes em componentes como e-mails, SMS e relatórios de entrega. O NTP também é muito benéfico em sistemas de transmissão e telecomunicações.

5. Resolução de problemas

O uso de NTP e sincronização de tempo na solução de problemas de rede é bastante benéfico.

6. Acrescenta Clareza e Precisão

Para precisão e exatidão, várias operações médicas requerem equipamentos médicos cronometrados. A vida e a morte podem depender da existência ou ausência de tempo sincronizado.

7. O valor do tempo no mundo real

Os fusos horários regionais não são causados ​​diretamente pelo NTP, mas o tempo sincronizado é o que permite que os relógios regionais funcionem em relação ao Tempo Universal Coordenado (UTC). Por exemplo, a hora local em Lagos e Tóquio não é a mesma. Mas como o tempo sincronizado é útil, podemos manter as discrepâncias de tempo regionais precisas.

8. Gestão de Tráfego

Para evitar acidentes de colisão, infraestruturas delicadas como ferrovias e controle de tráfego aéreo dependem fortemente do tempo sincronizado para a mudança programada de trilhos (para trens) e para emitir instruções das torres de controle de tráfego aéreo para pousar aviões com segurança.

9. Avaliação e Inspeção

Auditoria confiável ou investigação forense de qualquer tipo só é viável com a ajuda do tempo sincronizado.

10. Tempo confiável

Como apenas alguns usuários de dispositivos têm conhecimento técnico suficiente para alterar manualmente sua configuração de hora para representar a hora real de forma precisa e correta, a sincronização automática de hora simplifica as coisas para muitos usuários de dispositivos.

A Internet depende do Network Time Protocol

Um protocolo online chamado Network Time Protocol facilita a sincronização de tempo e a comunicação entre computadores através de redes de dados. Ele passou por várias mudanças desde sua criação em 1985, incluindo a incorporação de níveis de estratos. Com os recentes desenvolvimentos tecnológicos, o NTP será usado em breve no metaverso e na área Web3, pois seus usos potenciais são ilimitados.