Что такое сетевой протокол времени? Почему это важно?

Нужно ли использовать одинаковое время на всех компьютерах?

Поскольку планирование, обслуживание, отладка и обеспечение безопасности сети включают в себя определение момента возникновения события и требуют точного времени, синхронизация времени имеет важное значение в компьютерных сетях. Однако трудно установить точное время, поскольку часы компьютера меняются на несколько минут или секунд каждый день.

В результате протокол сетевого времени (NTP) используется маршрутизаторами, серверами, устройствами и коммутаторами для решения проблемы синхронизации сетевого времени. Однако почему NTP так важен и как он работает?

Протокол сетевого времени: что это такое?

Все сетевые устройства TCP/IP могут работать в одно и то же скорректированное время благодаря сетевому протоколу времени, онлайн-протоколу, который синхронизирует время компьютерных часов в сети с точностью до нескольких миллисекунд относительно UTC. Это включает компьютерные клиент-серверные приложения и протоколы. Это основа для синхронизации времени между сетями, и она очень успешно устраняет проблемы с передачей данных на сервер.

NTP был впервые создан Дэйвом Миллсом в 1985 году в Университете Делавэра, но сейчас это широко используемый протокол с открытым исходным кодом.

Вы знаете, как работает сетевой протокол времени?

NTP использует три шага для синхронизации времени:

• Клиент протокола запрашивает сервер времени для обмена данными.
• Клиент определяет свое смещение и задержку и настраивает синхронизацию со временем сервера.
• Чтобы поддерживать точность часов, должно быть шесть обменов в течение 10-минутного периода (или иногда ежечасно). Сообщения используют протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) — порт 123 — для внесения изменений.

Как работают уровни страты?

Слои или уровни разделения источника всемирного координированного времени (UTC) строго организованы в иерархию.

Спутниковая система, созданная специально для передачи этого «истинного времени», использует слой 0, который является нулевыми часами, для отправки подлинного UTC. Из-за этого часы уровня 0 служат основой и стандартом для всех остальных часов. Два примера — атомные часы и часы GPS.
Уровень 1: для получения данных в режиме реального времени эти компьютерные аппаратные средства/системы напрямую подключены к уровню 0.
Уровень 2: правильное время для этих серверов времени поступает из уровня 1.
Уровень 3: Эти компьютеры подключены к серверам уровня 2, которые предоставляют им точную информацию о времени.

Иерархия NTP продолжает спускаться вниз, и при этом снижается точность времени. Иерархия НТП состоит из 16 слоев; уровень 16 обозначает устройство, которое не синхронизировано.

При настройке сервера времени для сети следует учитывать закон Сигала:

Человек, носящий часы, чувствует время. Тот, кто носит два хронометра, никогда не уверен.

Согласно этому правилу, наличие двух серверов NTP затрудняет для хакеров определение того, какой из них является подлинным. Оптимальным вариантом является использование двух серверов уровня 0 из-за их высокой точности, хотя комбинация серверов уровня 0 и уровня 1 также будет работать хорошо.

Характеристики протокола сетевого времени

Хотя NTP предлагает множество функций, эти две являются наиболее важными:

UTC: NTP синхронизирует время с использованием UTC, и это время впоследствии становится доступным через сеть. Используя серверы времени, UTC можно распределять по сетям.
Серверы времени: «Серверы времени» — это определенные компьютеры, предназначенные для синхронизации времени. Поскольку практически невозможно оснастить каждый компьютер приемниками, которые могут получать доступ к часам Atomic и GPS для получения и отправки времени по сети, серверы времени являются специализированными.

Еще одной характеристикой, о которой стоит упомянуть, является способность NTP исправлять или компенсировать ошибки обмена информацией с сервером, независимо от того, насколько незначительными являются изъяны или уязвимости. Во-вторых, он сохраняет время чрезвычайно стабильным и надежным, что делает его отличным инструментом для предприятий, которым требуется компонент синхронизации времени для правильной работы. Эти учреждения включают больницы, финансовые учреждения, службы безопасности и системы управления транспортом/движением, такие как поезда и самолеты.

Важность NTP и синхронизации времени

Небольшие временные различия между устройствами могут вызвать столпотворение. Точность – жизненно важное и бесценное требование, а не роскошь. Хотя существуют и другие обстоятельства, при которых это происходит, следующие три иллюстрируют значение НТП.

1. Безопасность

Синхронизированное время необходимо системам безопасности как для сдерживания преступности, так и для борьбы с ней, когда она все же происходит. Значительно проще следить за уликами и раскрывать преступление, когда, например, камеры безопасности используют временные метки для фиксации событий в реальном времени. Синхронизация времени является решающим преимуществом для обеспечения высочайшего уровня безопасности.

2. Временные метки в логах

В зависимости от того, когда они были помещены в компьютер, файлы, такие как программы, имеют даты истечения срока действия или календари обновлений с отметками времени для гарантий и гарантий.

За закодированными инструкциями этих программ следует синхронизированное время. Это руководство также применимо к автоматизированным обновлениям файловой системы и исправлениям ошибок, связанным с обслуживанием, которые могут выполняться в сети компьютеров в установленное время.

3. Организация операций, связанных со временем

Проекты с процедурами по самой своей природе должны выполняться в определенном порядке. Когда процессы распределяются между несколькими членами команды, работающими над одним и тем же проектом, синхронизация времени имеет решающее значение для успеха. Некоторые или все этапы могут быть чувствительными ко времени.

4. Коммуникации и обмен сообщениями

В зависимости от ситуации временные метки очень важны в таких компонентах, как электронная почта, SMS и отчеты о доставке. NTP также очень полезен в системах вещания и телекоммуникаций.

5. Решение проблем

Использование NTP и синхронизации времени при устранении неполадок в сети весьма полезно.

6. Добавляет ясность и точность

Для точности и аккуратности несколько медицинских операций требуют медицинского оборудования с синхронизацией. Жизнь и смерть могут зависеть от наличия или отсутствия синхронизированного времени.

7. Ценность времени в реальном мире

Региональные часовые пояса не связаны напрямую с NTP, но синхронизированное время позволяет региональным часам функционировать относительно универсального всеобщего времени (UTC). Например, местное время в Лагосе и Токио не совпадает. Но поскольку синхронизированное время полезно, мы можем сохранять точные региональные расхождения во времени.

8. Управление трафиком

Чтобы предотвратить столкновение, деликатная инфраструктура, такая как железные дороги и управление воздушным движением, в значительной степени зависит от синхронизированного времени для запланированного переключения путей (для поездов) и для выдачи указаний от вышек управления воздушным движением для безопасной посадки самолетов.

9. Оценка и проверка

Достоверный аудит или криминалистическое расследование любого типа возможно только с помощью синхронизированного времени.

10. Надежное время

Поскольку лишь немногие пользователи устройств достаточно технически подкованы, чтобы вручную изменять настройки времени для точного и правильного представления фактического времени, автоматическая синхронизация времени упрощает задачу для многих пользователей устройств.

Интернет зависит от протокола сетевого времени

Онлайн-протокол под названием Network Time Protocol облегчает синхронизацию времени и связь между компьютерами через сети передачи данных. С момента своего создания в 1985 году он претерпел несколько изменений, включая включение уровней слоев. Благодаря последним технологическим разработкам, NTP вскоре будет использоваться в метавселенной и в области Web3, поскольку его потенциальное применение безгранично.