NTP چیست و چه کاربردی دارد؟ در این مقاله از زینت قصد داریم با توضیحاتی در خصوص ماهیت و نحوه کار پروتکل NTP با شما عزیزان همراه باشیم. NTP مخفف Network Time Protocol می باشد که وظیفه آن ایجاد هماهنگی زمانی بین کاربران و Client های موجود در یک شبکه می باشد. همانطور که می دانیم یکسان نبودن Time دستگاه ها می تواند ایجاد مشکلاتی جدی را در پی داشته باشد حتی اگر این اختلاف زمانی به اندازه کسری از ثانیه باشد! به طور مثال:
- سینک شدن داده ها بین سرور ها با خطا مواجه می شود.
- در تراکنش های مالی اختلالاتی به وجود می آید.
- داده ها با ورژن قدیمی ایجاد می شوند.
- جمع آوری و بررسی Log های تولید شده به سختی امکان پذیر است و …
پروتکل NTP چگونه کار می‌کند؟
سه مرحله زیر در فرآیند همگام‌سازی زمان NTP دخیل هستند:
- کلاینت NTP با سرور NTP تبادل time-request را آغاز می‌کند.
- سپس کلاینت می‌تواند تاخیر لینک و آفست محلی آن را محاسبه کرده و ساعت محلی خود را برای مطابقت با ساعت در کامپیوتر سرور تنظیم کند.
- به عنوان یک قاعده، برای تنظیم اولیه ساعت، شش تبادل در یک بازه زمانی حدوداً 5 تا 10 دقیقه ای لازم است.
پس از همگام‌سازی، کلاینت تقریباً هر 10 دقیقه یک بار ساعت را به‌روز می‌کند، که معمولاً علاوه بر همگام‌سازی client-server ، تنها به یک تبادل پیام نیاز دارد. این تراکنش از طریق پروتکل UDP در پورت 123 انجام می‌شود. NTP از همگام‌سازی broadcast ساعت‌های کامپیوتر همتا نیز پشتیبانی می‌کند.
اهمیت پروتکل NTP چیست ؟
در اینجا چند نکته در مورد اهمیت پروتکل زمان شبکه وجود دارد:
- امنیت: برای جلوگیری از جرم و مبارزه با آن در صورت وقوع، سیستم های امنیتی به زمان هماهنگ بستگی دارند. به عنوان مثال، دستگاه‌هایی مانند دوربین‌های امنیتی رویدادها را در زمان واقعی ضبط می‌کنند، زیرا کار آنها بر اساس زمان های خاص است، که پیگیری شواهد و حل هر جنایت را بسیار آسان‌تر می‌کند. بنابراین برای امنیت بهینه می توان گفت همگام سازی زمانی یکی از دارایی های ارزشمند است.
- Log Timestamps: برنامه‌های نرم‌افزاری مانند فایل‌ها برای ضمانت‌ها و ضمانت‌ها دارای مهر زمانی هستند. آنها همچنین دارای تاریخ انقضا و تقویم های به روز شده بر اساس زمان نصب آنها در رایانه هستند. این دستورالعمل‌های کدگذاری‌شده در برنامه‌ها دنبال می‌شوند و با زمان همگام‌سازی شده تضمین می‌شوند. این دستورالعمل همچنین در مورد به روز رسانی خودکار سیستم فایل و رفع اشکال طراحی شده به دلیل تعمیر و نگهداری که می تواند در یک شبکه از رایانه ها در یک زمان ثابت رخ دهد، اعمال می شود.
- نظم در عملیات وابسته به زمان: پروژه هایی که رویه دارند، طبیعتاً پروژه هایی هستند که باید با ترتیب خاصی تکمیل شوند. این احتمال وجود دارد که برخی یا همه مراحل به زمان حساس باشند، بنابراین زمانی که فرآیندها بین چندین عضو تیم که روی یک پروژه کار می کنند تقسیم می شوند، زمان بندی هماهنگ برای موفقیت مهم است.
- پیام‌رسانی و ارتباطات از راه دور: در عناصری مانند ایمیل‌ها، پیامک‌ها و گزارش‌های تحویل، مهرهای زمانی بسته به شرایط بسیار مرتبط هستند. پروتکل زمان شبکه در چارچوب های مخابراتی و پخش بسیار استفاده می شود.
- عیب یابی: در عیب یابی مشکلات شبکه، NTP و همگام سازی زمان بسیار مفید هستند.
- دقت و صحت را ایجاد می کند: برای دقت و صحت، برخی از اقدامات پزشکی زمان بندی شده و از تجهیزات پزشکی زمان بندی شده استفاده می کنند. و می توان گفت که تفاوت بین زندگی و مرگ می تواند وجود یا عدم وجود زمان هماهنگ باشد.
- ارزش زمان در دنیای واقعی: در حالی که پروتکل زمانی شبکه مستقیماً مسئول مناطق زمانی منطقه ای نیست، زمان همگام شده به این دلیل است که ساعت های منطقه ای می توانند با توجه به زمان جهانی هماهنگ (UTC) کار کنند. به عنوان مثال، زمان محلی در توکیو و لاگوس یکسان نیست. از سوی دیگر، زمان هماهنگ عملکردی است، بنابراین می‌توانیم تفاوت‌های زمانی دقیق را در مناطق حفظ کنیم.
- کنترل ترافیک: برای جلوگیری از تصادفات در زیرساخت های حساس مانند قطار یا ترافیک هوایی، کنترل به شدت به زمان هماهنگ بستگی دارد. با دادن دستورالعمل از برج های کنترل ترافیک هوایی برای فرود ایمن هواپیماها.
- تجزیه و تحلیل و حسابرسی: با مداخله زمان هماهنگ، فقط می توان حسابرسی معتبر یا تحلیل پزشکی قانونی از هر نوعی را انجام داد.
- زمان دقیق: همگام‌سازی خودکار زمان کارها را برای بسیاری از کاربران دستگاه آسان‌تر می‌کند، زیرا مهارت بسیار کمتری برای پیکربندی دستی تنظیمات زمان برای انعکاس دقیق و دقیق زمان واقعی وجود دارد.
ویژگی‌های پروتکل NTP چیست ؟
پروتکل NTP با فراهم کردن زمان دقیق و همگام‌سازی آن در شبکه‌های کامپیوتری، نقشی کلیدی در افزایش دقت، امنیت و کارایی سیستم‌ها ایفا می‌کند. با استفاده از منابع زمانی بسیار دقیق و سازوکارهای اقتصادی، NTP امکان همگام‌سازی مقرون‌به‌صرفه و مطمئن زمان را برای کاربردهای مختلف فراهم می‌سازد و اما مهمترین ویژگی‌های NTP چیست ؟
دسترسی به منابع دقیق زمانی
– هزاران سرور NTP در سراسر جهان به ساعت‌های اتمی بسیار دقیق و سیستم‌های موقعیت‌یاب جهانی (GPS) متصل هستند. این منابع زمانی دقیق، امکان همگام‌سازی با دقت بالا را فراهم می‌کنند.
همگام‌سازی مقرون‌به‌صرفه
– تجهیز هر کامپیوتر به گیرنده‌های اختصاصی برای دسترسی مستقیم به سرورهای NTP عملی و مقرون‌به‌صرفه نیست. در عوض، استفاده از سرورهای اولیه‌ای که به این گیرنده‌ها مجهز هستند و از پروتکل NTP برای همگام‌سازی سایر دستگاه‌ها استفاده می‌کنند، راهکاری اقتصادی و کارآمد است.
استفاده از زمان جهانی هماهنگ (UTC)
– NTP از زمان جهانی هماهنگ (UTC) برای همگام‌سازی ساعت‌های کامپیوتر استفاده می‌کند. این زمان، استاندارد جهانی است که دقت و قابلیت اعتماد بالایی دارد.
دقت بسیار بالا
– NTP در شبکه‌های کوچک می‌تواند دقت بسیار بالایی (تا 1 میلی‌ثانیه در شبکه‌های محلی و ده‌ها میلی‌ثانیه از طریق اینترنت) ارائه دهد. این دقت بالا برای بسیاری از کاربردهای حساس و حیاتی ضروری است.
عدم وابستگی به مناطق زمانی
– NTP به مناطق زمانی وابسته نیست و این محاسبات را به خود میزبان واگذار می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود که NTP بتواند زمان دقیق را بدون توجه به موقعیت جغرافیایی دستگاه‌ها همگام‌سازی کند.
تایم سرور ماژولار هوپف ( hopf NTP Server ) مدل 8030NTS محصول کشور آلمان
NTP دقیقا برای ما چه‌کار می‌کند:
سه روش همگام‌سازی زمان وجود دارد:
- همگام‌سازی سخت افزار
- همگام‌سازی ناوبری ماهواره‌ای
- همگام‌سازی نرم افزار
میان این سه تکنیک رایج‌ترین آنها همگام‌سازی نرم افزاری است که از همگام‌سازی زمان شبکه و الگوریتم همگام‌سازی ساعت استفاده می‌کند. پروتکل زمان شبکه رایج ترین پروتکل همگام سازی نرم‌افزاری ساعت شبکه است و برای شبکه‌های بزرگ مناسب‌تر است.
هر روتر، سوئیچ، سرور یا ایستگاه کاری می‌تواند زمان خاص خود را داشته باشد و هیچ مشکلی رخ ندهد. اما گاهی شرایطی رخ می‌دهد که دانستن زمان دقیق حائز اهمیت است. در نتیجه، در یک شبکه پیچیده با صدها دستگاه وابسته به زمان، همگام‌سازی ساعت‌ها و زمان‌سنجی دقیق از اجزای حیاتی عملیات و مدیریت کلی شبکه محسوب می‌شود.
زمانی که عملیات شبکه در معرض اثرات نامطلوب رویدادهای ناشی از یک اتفاق اولیه (مانند نقض امنیتی) قرار می‌گیرد یا رویدادی رخ می‌دهد که قرار است عواقبی داشته باشد، می‌توان با دانستن زمان این وقایع را به‌درستی بازسازی کرد. زمان فرصت بیشتری برای اجرای اقدامات اصلاحی مؤثر در اختیار مدیر می‌گذارد.
UTC چیست:
UTC یا ساعت هماهنگ جهانی 0.9 ثانیه با ساعت GMT گرینویچ اختلاف دارد. در ساعت هماهنگ جهانی UTC از روش های مختلفی مثل تجهیزات رادیویی و گیرنده های ماهواره ای GPS خاص و گران قیمت جهت هماهنگی و دقت استفاده می شود ولی خوشبختانه با وجود NTP نیازی نیست برای هر کامپیوتر این تجهیزات خریداری شود و تایم سرورهای اصلی با اتصال به این تجهیزات به سایر کلاینت ها سرویس دقیق زمان را در حد کمتر از میلی ثانیه ارائه می دهند.
ساختار سلسله مراتبی پروتکل NTP چیست ؟
NTP چیست – در شبکه‌های بزرگ کلاینت‌ها زیادند و ممکن است سرور نتواند به درخواست همه آنها رسیدگی کند. در این موارد سرورها و کلاینت‌ها در یک سلسله مراتب چند سطحی به نام لایه‌ها مرتب می‌شوند. هر یک از این سطح‌ها یک قشر (Stratum) نامیده می‌شود. یک سرور ntp همگام با ساعت معتبر روی قشر اول اجرا می‌شود.
سپس سرورهای لایه 2 زمان را از سرورهای لایه 1 می‌گیرند، سرورهای لایه 3 از سرورهای لایه 2 و الی آخر. انگار هر لایه برای لایه بعدی به عنوان سرور عمل می‌کند و دیگر همه درخواست‌ها متوجه لایه اول نیست.
ترتیب این لایه‌ها تا 15 سطح امکان‌پذیر است؛ اما هر لایه مقداری تاخیر دارد که باعث کاهش دقت می‌شود. برای مقابله با این مسئله می‌توان کلاینت‌ها را طوری تنظیم کرد که از چند سرور درخواست کنند تا زمان به دست آمده تا حد امکان صحیح باشد.
- سطح 0: یک ساعت مرجع، زمان واقعی را از یک فرستنده اختصاصی یا سیستم navigation ماهواره‌ای دریافت می‌کند و به عنوان سطح 0 طبقه‌بندی می‌شود.
- سطح 1: دستگاه مستقیماً به ساعت مرجع متصل است.
- سطح 2: دستگاه زمان خود را از یک کامپیوتر سطح 1 دریافت می‌کند.
- سطح 3: دستگاه زمان خود را از یک کامپیوتر سطح 2 دریافت می‌کند.
رتبه‌بندی طبقاتی تا اینجا ادامه دارد. هر چه فاصله بیشتر شود میزان دقت کاهش می‌یابد. از نظر امنیتی، NTP دارای آسیب پذیری‌های شناخته شده‌ای است. این پروتکل به دو دلیل می‌تواند مورد سوء استفاده قرار گیرد و در حملات DoS مورد استفاده قرار گیرد: اول، به بسته‌ای با آدرس IP منبع جعلی پاسخ می‌دهد. دوم، حداقل یکی از دستورات داخلی آن، یک پاسخ طولانی به یک درخواست کوتاه ارسال می‌کند.
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.