Ağ Zaman Protokolü Nedir? Neden Önemli?

Aynı saatin tüm bilgisayarlar tarafından kullanılması gerekiyor mu?

Bir ağın planlanması, bakımı, hatalarının ayıklanması ve güvenliğinin sağlanması, bir olayın ne zaman gerçekleştiğini belirlemeyi içerdiğinden ve doğru zaman gerektirdiğinden, bilgisayar ağlarında zaman senkronizasyonu çok önemlidir. Ancak, bilgisayarın saati her gün birkaç dakika veya saniye değiştiğinden kesin bir zaman tutmak zordur.

Sonuç olarak Ağ Zaman Protokolü (NTP), ağ zaman senkronizasyonu sorununu çözmek için yönlendiriciler, sunucular, cihazlar ve anahtarlar tarafından kullanılır. Ancak, NTP neden önemlidir ve nasıl çalışır?

Ağ Zaman Protokolü: Nedir?

TCP/IP ağ cihazlarının tümü, ağdaki bilgisayar saat zamanlamasını UTC'den birkaç milisaniye içinde senkronize eden çevrimiçi bir protokol olan Ağ Zaman Protokolü sayesinde aynı ayarlanmış zamanda çalışabilir. Bu, bilgisayar istemci-sunucu uygulamalarını ve protokollerini içerir. Ağlar arasında zaman senkronizasyonunun temelidir ve sunucu aktarım sorunlarını düzeltmede çok başarılıdır.

NTP, ilk kez 1985 yılında Delaware Üniversitesi'nde Dave Mills tarafından oluşturuldu, ancak şu anda yaygın olarak kullanılan bir açık kaynak protokolüdür.

Ağ Zaman Protokolünün nasıl çalıştığını biliyor musunuz?

NTP tarafından zamanı senkronize etmek için üç adım kullanılır:

• Protokol istemcisi, zaman sunucusundan veri paylaşmasını ister.
• İstemci, ofsetini ve gecikmesini belirler ve sunucunun zamanı ile eşitlemek için yeniden ayarlar.
• Saatin zaman doğruluğunu korumak için, 10 dakikalık bir süre içinde (veya bazen saatte bir) altı değişim olmalıdır. Mesajlar, değişiklikleri gerçekleştirmek için Kullanıcı Datagram Protokolü (UDP)—Port 123—kullanır.

Stratum Seviyeleri Nasıl Çalışır?

Eşgüdümlü Evrensel Zaman (UTC) Kaynağının katmanları veya ayrım seviyeleri kesin olarak bir hiyerarşi içinde düzenlenmiştir.

Bu "gerçek zamanı" iletmek için özel olarak oluşturulan uydu sistemi, gerçek UTC'yi göndermek için sıfır noktası saati olan katman 0'ı kullanır. Bu nedenle, tabaka 0 saatleri, diğer tüm saatler için temel ve standart görevi görür. Atom saati ve GPS saati iki örnektir.
Katman 1: Gerçek zamanlı elde etmek için, bu bilgisayar donanımı/sistemleri doğrudan Stratum 0'a bağlanır.
Katman 2: Bu zaman sunucuları için doğru zaman, Katman 1'den gelir.
Stratum 3: Bu bilgisayarlar, kendilerine doğru zaman bilgisi sağlayan Stratum 2 sunucularına bağlıdır.

NTP hiyerarşisi sıralamalarda aşağı inmeye devam ediyor ve bunu yaptıkça zaman doğruluğu düşüyor. NTP hiyerarşisi toplam 16 katmana sahiptir; katman 16, senkronize olmayan bir cihazı belirtir.

Bir ağ için zaman sunucusu kurarken Segal Yasası dikkate alınmalıdır:

Saat takan bir adam zamanın farkındadır. İki saat takan kişi asla emin olamaz.

Bu kurala göre, iki NTP sunucusuna sahip olmak, bilgisayar korsanlarının hangisinin gerçek olduğunu belirlemesini zorlaştırıyor. Optimum seçenek, büyük doğruluklarından dolayı iki tabaka 0 sunucusu kullanmaktır, ancak tabaka 0 ve tabaka 1 sunucularının bir kombinasyonu da iyi çalışacaktır.

Ağ Zaman Protokolünün Özellikleri

NTP birçok işlev sunsa da, bu ikisi en önemli olanlardır:

UTC: NTP, zamanı UTC'yi kullanarak senkronize eder ve bu zaman daha sonra bir ağ aracılığıyla kullanılabilir hale gelir. Zaman sunucularını kullanarak, UTC ağlar boyunca dağıtılabilir.
Zaman Sunucuları: “Zaman Sunucuları”, zaman senkronizasyonu için tasarlanmış özel bilgisayarlardır. Her bilgisayarı, bir ağ üzerinden zaman almak ve göndermek için Atomik ve GPS saatlerine erişebilen alıcılarla donatmak pratik olmadığı için, zaman sunucuları uzmanlaşmıştır.

Bahsetmeye değer başka bir özellik de, NTP'nin, kusur veya güvenlik açığı ne kadar küçük olursa olsun, sunucu bilgi alışverişi hatalarını düzeltme veya telafi etme yeteneğidir. İkincisi, zamanı son derece tutarlı ve güvenilir tutarak, zaman senkronizasyon bileşeninin düzgün çalışmasına ihtiyaç duyan işletmeler için onu harika bir araç haline getirir. Bu kurumlar arasında hastaneler, finans kurumları, güvenlik kurumları ve trenler ve uçaklar gibi ulaşım/trafik kontrol sistemleri yer alır.

NTP ve Zaman Senkronizasyonunun Önemi

Cihazlar arasındaki küçük zamanlama farkları kargaşaya neden olabilir. Doğruluk bir lüks değil, hayati ve paha biçilemez bir gerekliliktir. Bunun meydana geldiği başka durumlar olsa da, aşağıdaki üçü NTP'nin önemini göstermektedir.

1. Güvenlik

Senkronize zaman, güvenlik sistemlerinin hem suçu caydırması hem de suç meydana geldiğinde onunla mücadele etmesi için gereklidir. Örneğin, güvenlik kameraları olayları gerçek zamanlı olarak yakalamak için zaman damgaları kullandığında, kanıtları takip etmek ve bir suçu çözmek çok daha kolaydır. En üst düzeyde güvenlik için, zaman senkronizasyonu çok önemli bir avantajdır.

2. Günlüklerdeki zaman damgaları

Bilgisayara yerleştirildikleri zamana bağlı olarak, yazılım programları gibi dosyaların son kullanma tarihleri ​​veya garantiler için zaman damgalı güncelleme takvimleri vardır.

Bu programların kodlanmış talimatlarını senkronize zaman takip eder. Bu kılavuz, belirli bir zamanda bir makine ağında gerçekleşebilecek bakımla ilgili otomatik dosya sistemi güncellemeleri ve hata yamaları için de geçerlidir.

3. Zamanla İlgili İşlemlerde Organizasyon

Doğaları gereği prosedürleri olan projeler, belirli bir sırayla tamamlanmalıdır. Süreçler aynı proje üzerinde çalışan birkaç ekip üyesine yayıldığında, senkronize zaman başarı için çok önemlidir. Aşamaların bazıları veya tümü zamana duyarlı olabilir.

4. İletişim ve Mesajlaşma

Duruma bağlı olarak, e-posta, SMS ve teslimat raporları gibi bileşenlerde zaman damgaları oldukça önemlidir. NTP, yayın ve telekomünikasyon sistemlerinde de çok faydalıdır.

5. Problem çözme

Ağ sorun gidermede NTP ve zaman senkronizasyonunun kullanılması oldukça faydalıdır.

6. Netlik ve Doğruluk Ekler

Kesinlik ve doğruluk için, birçok tıbbi operasyon, zamanlı tıbbi ekipman gerektirir. Yaşam ve ölüm, senkronize zamanın varlığına veya yokluğuna bağlı olabilir.

7. Zamanın Gerçek Dünya Değeri

Bölgesel saat dilimlerine doğrudan NTP neden olmaz, ancak senkronize edilmiş zaman, bölgesel saatlerin Eşgüdümlü Evrensel Zaman'a (UTC) göre çalışmasına izin veren şeydir. Örneğin, Lagos ve Tokyo'daki yerel saat aynı değildir. Ancak senkronize zaman yararlı olduğu için bölgesel saat tutarsızlıklarını kesin tutabiliriz.

8. Trafik Yönetimi

Çarpışma kazalarını önlemek için, demiryolları ve hava trafik kontrolü gibi hassas altyapılar, rayların programlı olarak değiştirilmesi (trenler için) ve hava trafik kontrol kulelerinden kara uçaklarına güvenli bir şekilde yön tayini için senkronize zamana büyük ölçüde güvenir.

9. Değerlendirme ve Teftiş

Her türden güvenilir denetim veya adli soruşturma, yalnızca senkronize zaman yardımıyla mümkündür.

10. Güvenilir Zaman

Yalnızca birkaç cihaz kullanıcısı, gerçek zamanı kesin ve doğru bir şekilde temsil etmek için zaman ayarlarını manuel olarak değiştirecek kadar teknoloji bilgisine sahip olduğundan, otomatik zaman senkronizasyonu birçok cihaz kullanıcısı için işleri basitleştirir.

İnternet, Ağ Zaman Protokolüne Bağlıdır

Ağ Zaman Protokolü adı verilen çevrimiçi bir protokol, veri ağları aracılığıyla bilgisayarlar arasında zaman senkronizasyonunu ve iletişimi kolaylaştırır. 1985'teki başlangıcından bu yana, tabaka seviyelerinin dahil edilmesi de dahil olmak üzere çeşitli değişikliklere uğradı. Son teknolojik gelişmelerle birlikte NTP, potansiyel kullanımlarının sınırsız olması nedeniyle yakında metaverse ve Web3 alanında da kullanılmaya başlanacaktır.