Network Time Protocol คืออะไร? ทำไมมันถึงสำคัญ?

จำเป็นต้องใช้เวลาเดียวกันทุกเครื่องหรือไม่?

เนื่องจากการวางแผน การบำรุงรักษา การแก้จุดบกพร่อง และการรักษาความปลอดภัยเครือข่ายล้วนเกี่ยวข้องกับการพิจารณาว่าเหตุการณ์จะเกิดขึ้นเมื่อใดและต้องการเวลาที่แม่นยำ การซิงโครไนซ์เวลาจึงมีความสำคัญในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตาม การรักษาเวลาที่แม่นยำนั้นทำได้ยาก เนื่องจากนาฬิกาของคอมพิวเตอร์จะแตกต่างกันไปสองสามนาทีหรือวินาทีทุกวัน

ด้วยเหตุนี้ เราเตอร์ เซิร์ฟเวอร์ อุปกรณ์ และสวิตช์จึงใช้ Network Time Protocol (NTP) เพื่อแก้ไขปัญหาการซิงโครไนซ์เวลาเครือข่าย อย่างไรก็ตาม เหตุใด NTP จึงมีความสำคัญ และทำงานอย่างไร

โปรโตคอลเวลาเครือข่าย: มันคืออะไร?

อุปกรณ์เครือข่าย TCP/IP ทั้งหมดอาจทำงานในเวลาที่ปรับเท่ากันด้วย Network Time Protocol ซึ่งเป็นโปรโตคอลออนไลน์ที่ซิงโครไนซ์เวลานาฬิกาคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายให้อยู่ภายในเวลาไม่กี่มิลลิวินาทีของเวลา UTC ซึ่งรวมถึงแอปพลิเคชันไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์คอมพิวเตอร์และโปรโตคอล เป็นพื้นฐานสำหรับการซิงโครไนซ์เวลาข้ามเครือข่าย และประสบความสำเร็จอย่างมากในการแก้ไขปัญหาการส่งข้อมูลของเซิร์ฟเวอร์

NTP ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรกโดย Dave Mills ในปี 1985 ที่มหาวิทยาลัยเดลาแวร์ แต่ปัจจุบันเป็นโปรโตคอลโอเพ่นซอร์สที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

คุณรู้หรือไม่ว่า Network Time Protocol ทำงานอย่างไร

NTP ใช้สามขั้นตอนในการซิงโครไนซ์เวลา:

• ไคลเอนต์โปรโตคอลขอให้เซิร์ฟเวอร์เวลาแบ่งปันข้อมูล
• ไคลเอนต์กำหนดออฟเซ็ตและดีเลย์และปรับใหม่ให้ซิงค์กับเวลาของเซิร์ฟเวอร์
• เพื่อรักษาความเที่ยงตรงของเวลานาฬิกา ต้องมีการแลกเปลี่ยนหกครั้งภายในระยะเวลา 10 นาที (หรือทุกชั่วโมงในบางครั้ง) ข้อความใช้ User Datagram Protocol (UDP)—พอร์ต 123—เพื่อดำเนินการแก้ไข

ระดับ Stratum ทำงานอย่างไร

ชั้นหรือระดับการแยกของแหล่งเวลาสากลเชิงพิกัด (UTC) ได้รับการจัดเรียงอย่างเคร่งครัดในลำดับชั้น

ระบบดาวเทียมที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะเพื่อสื่อสาร "เวลาจริง" นี้ใช้สตราตัม 0 ซึ่งเป็นนาฬิกากราวด์ศูนย์เพื่อส่ง UTC ของแท้ ด้วยเหตุนี้ นาฬิกา stratum 0 จึงเป็นรากฐานและมาตรฐานสำหรับนาฬิกาอื่นๆ ทั้งหมด นาฬิกาอะตอมและนาฬิกา GPS เป็นสองตัวอย่าง
Stratum 1: เพื่อให้ได้เวลาจริง ฮาร์ดแวร์/ระบบคอมพิวเตอร์เหล่านี้จะเชื่อมต่อโดยตรงกับ Stratum 0
Stratum 2: เวลาที่ถูกต้องสำหรับเซิร์ฟเวอร์เวลาเหล่านี้มาจาก Stratum 1
Stratum 3: คอมพิวเตอร์เหล่านี้เชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ Stratum 2 ซึ่งให้ข้อมูลเวลาที่แม่นยำแก่พวกเขา

ลำดับชั้นของ NTP จะลดอันดับลงเรื่อยๆ และเมื่อเป็นเช่นนั้น ความแม่นยำของเวลาก็จะลดลง ลำดับชั้นของ NTP มีทั้งหมด 16 ชั้น; เลเยอร์ 16 หมายถึงอุปกรณ์ที่ไม่ซิงค์

ควรคำนึงถึงกฎของ Segal ขณะตั้งค่าเซิร์ฟเวอร์เวลาสำหรับเครือข่าย:

ผู้ชายที่สวมนาฬิการู้เวลา ผู้ที่สวมนาฬิกาสองเรือนไม่เคยแน่ใจ

ตามกฎนี้ การมีเซิร์ฟเวอร์ NTP สองเครื่องทำให้แฮ็กเกอร์ระบุได้ยากว่าเซิร์ฟเวอร์ใดเป็นของแท้ ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือการใช้เซิร์ฟเวอร์ stratum 0 สองเครื่องเนื่องจากความแม่นยำที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าการใช้เซิร์ฟเวอร์ stratum 0 และ stratum 1 ร่วมกันจะทำงานได้ดีเช่นกัน

ลักษณะของ Network Time Protocol

แม้ว่า NTP จะมีฟังก์ชันมากมาย แต่สองฟังก์ชันนี้เป็นสิ่งสำคัญที่สุด:

UTC: NTP ซิงโครไนซ์เวลาโดยใช้ UTC และเวลานี้จะพร้อมใช้งานผ่านเครือข่ายในภายหลัง การใช้เซิร์ฟเวอร์เวลา UTC อาจกระจายไปทั่วเครือข่าย
เซิร์ฟเวอร์เวลา: “เซิร์ฟเวอร์เวลา” คือคอมพิวเตอร์เฉพาะที่ออกแบบมาสำหรับการซิงโครไนซ์เวลา เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะติดตั้งเครื่องรับคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่สามารถเข้าถึงนาฬิกาอะตอมและนาฬิกา GPS เพื่อรับและส่งเวลาผ่านเครือข่าย เซิร์ฟเวอร์เวลาจึงมีความเชี่ยวชาญเป็นพิเศษ

ลักษณะเด่นอีกประการหนึ่งที่ควรกล่าวถึงคือความสามารถของ NTP ในการแก้ไขหรือชดเชยความผิดพลาดในการแลกเปลี่ยนข้อมูลของเซิร์ฟเวอร์ โดยไม่คำนึงว่าข้อบกพร่องหรือช่องโหว่นั้นจะเล็กน้อยเพียงใด ประการที่สอง ช่วยให้เวลามีความสม่ำเสมอและเชื่อถือได้อย่างมาก ทำให้เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับธุรกิจที่ต้องการส่วนประกอบการซิงโครไนซ์เวลาเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง สถาบันเหล่านี้รวมถึงโรงพยาบาล สถาบันการเงิน หน่วยงานรักษาความปลอดภัย และระบบควบคุมการขนส่ง/จราจร เช่น รถไฟและเครื่องบิน

ความสำคัญของ NTP และการซิงโครไนซ์เวลา

ความแตกต่างด้านเวลาเล็กน้อยระหว่างอุปกรณ์อาจทำให้เกิดความโกลาหล ความแม่นยำเป็นข้อกำหนดที่สำคัญและประเมินค่าไม่ได้ ไม่ใช่สิ่งฟุ่มเฟือย แม้ว่าจะมีสถานการณ์อื่นๆ เกิดขึ้น แต่ 3 เหตุการณ์ต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของ NTP

1. ความปลอดภัย

เวลาที่ซิงค์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับระบบรักษาความปลอดภัยในการยับยั้งอาชญากรรมและต่อสู้กับมันเมื่อมันเกิดขึ้น การติดตามหลักฐานและแก้ปัญหาอาชญากรรมทำได้ง่ายกว่ามาก เช่น กล้องรักษาความปลอดภัยใช้การประทับเวลาเพื่อจับภาพเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นตามเวลาจริง เพื่อความปลอดภัยระดับสูงสุด การซิงโครไนซ์เวลาถือเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ

2. การประทับเวลาในบันทึก

ไฟล์เช่นโปรแกรมซอฟต์แวร์มีวันหมดอายุหรืออัปเดตปฏิทินที่ประทับเวลาสำหรับการรับประกันและการรับประกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเวลาที่พวกเขาวางในคอมพิวเตอร์

คำแนะนำการเข้ารหัสของโปรแกรมเหล่านี้จะตามมาด้วยเวลาที่ซิงโครไนซ์ หลักเกณฑ์นี้ยังใช้ได้จริงสำหรับการอัปเดตระบบไฟล์อัตโนมัติที่เกี่ยวข้องกับการบำรุงรักษาและแพตช์ข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นในเครือข่ายของเครื่องตามเวลาที่กำหนด

3. องค์กรในการดำเนินงานที่เกี่ยวข้องกับเวลา

โครงการที่มีขั้นตอนโดยธรรมชาติจะต้องทำให้เสร็จตามคำสั่งเฉพาะ เมื่อกระบวนการถูกเผยแพร่ไปยังสมาชิกในทีมหลายคนที่ทำงานในโครงการเดียวกัน เวลาที่ตรงกันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความสำเร็จ บางช่วงหรือทั้งหมดอาจมีความสำคัญต่อเวลา

4. การสื่อสารและการส่งข้อความ

การประทับเวลามีความสำคัญมากในส่วนประกอบต่างๆ เช่น อีเมล SMS และรายงานการจัดส่ง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ NTP ยังมีประโยชน์อย่างมากในระบบกระจายเสียงและโทรคมนาคม

5. การแก้ปัญหา

การใช้ NTP และการซิงโครไนซ์เวลาในการแก้ไขปัญหาเครือข่ายมีประโยชน์มากทีเดียว

6. เพิ่มความชัดเจนและความแม่นยำ

เพื่อความแม่นยำและแม่นยำ การดำเนินการทางการแพทย์หลายอย่างต้องใช้อุปกรณ์ทางการแพทย์แบบตั้งเวลา ชีวิตและความตายอาจขึ้นอยู่กับการมีอยู่หรือไม่มีเวลาที่ตรงกัน

7. คุณค่าของเวลาในโลกแห่งความจริง

เขตเวลาภูมิภาคไม่ได้เกิดจาก NTP โดยตรง แต่เวลาที่ซิงโครไนซ์คือสิ่งที่ทำให้นาฬิกาภูมิภาคทำงานโดยคำนึงถึงเวลาสากลเชิงพิกัด (UTC) ตัวอย่างเช่น เวลาท้องถิ่นในลากอสและโตเกียวนั้นไม่เหมือนกัน แต่เนื่องจากเวลาที่ซิงโครไนซ์กันนั้นมีประโยชน์ เราจึงรักษาความแตกต่างของเวลาในระดับภูมิภาคได้อย่างแม่นยำ

8. การจัดการจราจร

เพื่อป้องกันอุบัติเหตุจากการชนกัน โครงสร้างพื้นฐานที่ละเอียดอ่อน เช่น ทางรถไฟและการควบคุมการจราจรทางอากาศต้องอาศัยเวลาที่ซิงโครไนซ์อย่างมากสำหรับการสลับราง (สำหรับรถไฟ) และการออกทิศทางจากหอควบคุมการจราจรทางอากาศไปยังเครื่องบินลงจอดอย่างปลอดภัย

9. การประเมินผลและการตรวจสอบ

การตรวจสอบที่น่าเชื่อถือหรือการสืบสวนทางนิติวิทยาศาสตร์ทุกประเภทเป็นไปได้ด้วยความช่วยเหลือของเวลาที่ตรงกันเท่านั้น

10. เวลาที่เชื่อถือได้

เนื่องจากมีผู้ใช้อุปกรณ์เพียงไม่กี่รายเท่านั้นที่เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีมากพอที่จะเปลี่ยนการตั้งค่าเวลาของตนเองให้แสดงเวลาจริงได้อย่างแม่นยำและถูกต้อง การซิงโครไนซ์เวลาอัตโนมัติทำให้เรื่องต่างๆ ง่ายขึ้นสำหรับผู้ใช้อุปกรณ์จำนวนมาก

อินเทอร์เน็ตขึ้นอยู่กับ Network Time Protocol

โปรโตคอลออนไลน์ที่เรียกว่า Network Time Protocol ช่วยอำนวยความสะดวกในการซิงโครไนซ์เวลาและการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ผ่านเครือข่ายข้อมูล มันผ่านการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างตั้งแต่เริ่มก่อตั้งในปี 1985 รวมถึงการรวมตัวของชั้นต่างๆ ด้วยการพัฒนาทางเทคโนโลยีล่าสุด NTP จะถูกใช้ในพื้นที่ metaverse และ Web3 ในไม่ช้าเนื่องจากศักยภาพในการใช้งานนั้นไร้ขีดจำกัด