Network Time Protocol (NTP), Synchronisatie begrijpen.
Gepost door Richard N Williams on Oktober 7th, 2008
Network Time Protocol lijkt er altijd al geweest te zijn. In feite is het inderdaad een van de oudste protocollen van internet die in de 1980's zijn ontwikkeld door professor David Mills en zijn team van Delaware University.
In een ontspannen wereld maakt het misschien niet uit of computernetwerken niet gesynchroniseerd zijn. De enige gevolgen van tijdfouten kunnen zijn dat een e-mail aankomt voordat deze is verzonden, maar in sectoren zoals reservering van een vliegtuigstoel, de beurs of satellietcommunicatie, fracties van een seconde kunnen ernstige fouten veroorzaken, zoals het meer dan eens verkopen van stoelen, het verlies van miljoenen dollars of zelfs fraude.
Computers zijn logische machines en omdat de tijd lineair is ten opzichte van een computer, moet elke gebeurtenis op één machine plaatsvinden voordat het nieuws van die gebeurtenis een andere bereikt. Wanneer netwerken geen gesynchroniseerde computers zijn die moeite hebben om om te gaan met gebeurtenissen die duidelijk hebben plaatsgevonden (zoals een e-mail die wordt verzonden) maar die volgens hun klok en tijdstempel nog niet hebben, denk gewoon terug aan de millenniumkwestie waar men vreesde dat klokken zouden spring terug naar 1900!
Om deze reden is NTP ontwikkeld. NTP maakt gebruik van een algoritme (het algoritme van Marzullo) om de tijd te synchroniseren met de huidige versie van NTP kan de tijd over het openbare internet tot binnen 10 milliseconden bijhouden en kan zelfs beter presteren via LAN's. NTP-tijdservers werken binnen de TCP / IP-suite en zijn afhankelijk van UDP (User Datagram Protocol).
NTP-servers zijn normaal toegewijde NTP-apparaten die een enkele referentie gebruiken om een netwerk mee te synchroniseren. Deze tijdreferentie is meestal een UTC-bron (Coordinated Universal Time). UTC is een wereldwijde tijdschaal die wordt gedistribueerd door atoomklokken via internet, gespecialiseerde lange golf radio-uitzendingen of via het GPS (Global Positioning System) -netwerk.
Het NTP-algoritme gebruikt deze tijdreferentie om de hoeveelheid te bepalen om het systeem of de netwerkklok vooruit te gaan of terug te trekken. NTP analyseert de waarden van de tijdstempel inclusief de frequentie van fouten en de stabiliteit ervan. Een NTP-server houdt een schatting bij van de kwaliteit van zowel de referentieklokken als zichzelf.
NTP is hiërarchisch. De afstand tot de timingreferentie is verdeeld in strata. Stratum 0 is de atoomklokreferentie; Stratum 1 is de NTP-server, terwijl Stratum 2 een server is die timinginformatie van de NTP-server ontvangt. NTP kan bijna onbeperkte strata ondersteunen, hoewel hoe verder weg van de timingreferentie je gaat hoe minder nauwkeurig het zal zijn.
Aangezien elk laagniveau zowel tijdsignalen kan ontvangen als verzenden, is het voordeel van dit hiërarchische systeem dat duizenden machines kunnen worden gesynchroniseerd met alleen de behoefte aan één NTP-server.
NTP bevat een beveiligingsmaatregel genaamd authenticatie. Met verificatie wordt gecontroleerd of elk tijdstempel afkomstig is van de beoogde tijdreferentie door een set coderingssleutels te analyseren die met de tijdreferentie worden verzonden. NTP analyseert het en bevestigt of het afkomstig is van de tijdbron door het te verifiëren aan de hand van een set vertrouwde sleutels in de configuratiebestanden.
Authenticatie is echter niet beschikbaar via timingbronnen via internet. Daarom bevelen Microsoft en Novell onder andere sterk aan dat alleen externe tijdreferenties worden gebruikt, zoals een speciale GPS NTP-server of een die de nationale tijd en frequentie lange golf uitzendingen ontvangt.
Dit bericht is geschreven door Richard N Williams
Richard N Williams is een technisch auteur en een specialist in de NTP-server en de tijd synchronisatie industrie. Richard N Williams op Google+
