Systemy komputerowe wykorzystują tanie komponenty taktowania, które utrzymują bardzo słaby czas. Układy czasowe i oscylatory używane przez wielu producentów obwodów drukowanych na komputerach PC mogą sprawić, że czas systemowy będzie gwałtownie dryfował, o minutę każdego dnia. W przypadku środowisk, które wymagają zsynchronizowanego czasu w szeregu procesów lub urządzeń, należy znaleźć alternatywę. Tutaj pojawia się Network Time Protocol (NTP). NTP dostarcza tanie oprogramowanie rozwiązujące problem synchronizacji czasu komputera. W tym artykule opisano, w jaki sposób można wykorzystać NTP i internetowe serwery NTP, aby wyeliminować dryf i utrzymać synchronizację na wielu urządzeniach sieciowych.
Jak skonfigurować serwer NTP (Network Time Protocol) w RHEL / Centos 7
Istnieje wiele internetowych odwołań do czasu, które wykorzystują Network Time Protocol (NTP) do synchronizacji klientów czasu. Protokół NTP został opracowany ponad dwadzieścia pięć lat temu na Uniwersytecie Delaware przez dr D. Millsa, pozostaje jednym z najstarszych protokołów w stałym użyciu. Protokół został opracowany w celu zapewnienia dokładnej synchronizacji czasu między serwerami czasu i klientami. Internetowe serwery NTP synchronizują swój czas z dokładnymi zewnętrznymi zegarami referencyjnymi, takimi jak GPS, krajowe standardy czasu radiowego lub precyzyjne zegary atomowe. Dokładny czas jest następnie przekazywany z serwera NTP do klientów sieci w celu synchronizacji.
Większość współczesnych systemów operacyjnych komputerów ma możliwość synchronizacji czasu z dokładnym internetowym serwerem NTP. Linux, Unix, Microsoft Windows XP / 2000/2003 / Vista i Novell mają rutynową synchronizację czasu NTP. W większości przypadków jedyną wymaganą konfiguracją jest wprowadzenie adresu IP lub nazwy domeny serwera NTP opartego na Internecie lub intranecie.
Systemy operacyjne Microsoft Windows umożliwiają wprowadzanie serwera NTP do karty :Czas internetowy: apletu :Właściwości czasu:. Okresowo kontaktuje się z serwerem NTP, aby uzyskać czas i przeprowadzić synchronizację.
Systemy operacyjne Linux i Unix mają demona NTP dostępnego na stronie internetowej NTP pod adresem :ntp.org:. Demona NTP można skonfigurować tak, aby uzyskiwał czas z innych serwerów NTP lub działał jak serwer sam w sobie. Plik konfiguracyjny :ntp.conf: zawiera listę serwerów, z którymi można się skontaktować. Wystarczy wpisać adres IP lub nazwę domeny serwera NTP na liście.
Utrzymywanie dokładnego czasu w systemie komputerowym za pomocą NTP jest bardzo proste. Istnieje jednak wiele innych, bardziej zaawansowanych funkcji protokołu NTP. Istnieje szereg funkcji zabezpieczających, które umożliwiają lokalizacje usług i uwierzytelnianie serwera. Dodatkowo dostępnych jest wiele sterowników zegara referencyjnego do synchronizacji NTP z precyzyjnym zewnętrznym odnośnikiem - zapewniając pełną instalację serwera NTP.
Podsumowując, systemy komputerowe zapewniają złą konserwację sprzętu. Bez pomocy standardowe urządzenia do przechowywania czasu nie są w stanie zapewnić synchronizacji czasu w całym systemie. Rozwiązaniem jest użycie protokołu NTP i zsynchronizowanie komputerów z jednymi z najdokładniejszych zegarów na świecie. Jak serwer NTP Wiele sieci w organizacjach cierpi na brak synchronizacji czasu między serwerami, stacjami roboczymi i innymi elementami sieci. Może to prowadzić do problemów podczas przetwarzania ważnych informacji i transakcji. Jednak od wielu lat dostępne jest rozwiązanie w postaci NTP, Network Time Protocol. Protokołu NTP można użyć do synchronizacji klientów czasu sieciowego z dokładnym odwołaniem do czasu lub serwerem NTP. Serwer NTP warstwy 1 synchronizuje się z dokładnym zewnętrznym punktem odniesienia, takim jak GPS lub radiowe transmisje czasu i częstotliwości, i zapewnia dokładny zasób czasu dla sieci lokalnej.
Dostępnych jest wiele dokładnych zewnętrznych źródeł czasu, z których najbardziej znany jest GPS. Jednak wiele krajów zapewnia także czas i częstotliwość radiową, które można wykorzystać do synchronizacji czasu. W Wielkiej Brytanii sygnał czasu radiowego MSF jest nadawany z Anthorn, Cumbrii, z częstotliwością 60 kHz. Niemieckie transmisje radiowe DCF-77 są nadawane z Frankfurtu na częstotliwości 77,5 KHz. Amerykański czas radiowy WWVB jest transmitowany z Boulder w stanie Kolorado przy 60 kHz. Istnieje również wiele innych krajów, które zapewniają podobne odniesienia czasowe. Większość audycji działa na różnych częstotliwościach i koduje dane w różny sposób, w związku z czym wymagają różnych dostrojonych anten i oprogramowania dekodującego.
Transmisje radiowe mają skończony zasięg i zazwyczaj ograniczają się do granic państwowych, z których emisja się odbywa. Odnośniki GPS mogą działać w dowolnym miejscu na świecie. Jednak zaletą radia jest to, że ogólnie dobry sygnał można uzyskać w pomieszczeniach zamkniętych serwera czasu NTP hosta, podczas gdy antena GPS wymaga dobrego widoku nieba. Może to znacznie obniżyć koszty instalacji i uprościć wdrożenie serwera NTP.
Serwer NTP z radiem zazwyczaj składa się z serwera czasu montowanego w szafie i oddzielnej anteny radiowej. Antena radiowa służy do odbioru czasu i częstotliwości radiowej. Antena powinna znajdować się w obszarze, w którym można uzyskać dobry, spójny sygnał.
Istnieje wiele czynników, które mogą wpływać na odbiór sygnału radiowego. Jeśli antena radiowa znajduje się pod ziemią lub w piwnicy, odbiór sygnału może ulec znacznemu pogorszeniu. Jeśli antena znajduje się wewnątrz metalowej konstrukcji lub obudowy, może to również wpłynąć na odbiór sygnału. Ponadto, jeśli antena znajduje się zbyt blisko :elektrycznego hałaśliwego: sprzętu, takiego jak monitory komputerowe, może to wpłynąć na odbiór. Jednak zazwyczaj pod warunkiem, że antena znajduje się co najmniej 1 metr od monitora PC, nie wpłynie to na odbiór.
Większość odbiorników czasu i częstotliwości radiowych składa się z ferrytu lub baru, anteny znajdującej się w plastikowej obudowie. Antena ferrytowa zwykle biegnie przez długość obudowy anteny. Anteny ferrytowe to anteny jednokierunkowe o idealnej orientacji. Antena ferrytowa powinna być zamontowana w płaszczyźnie poziomej pod kątem prostym do źródła transmisji kodu czasu. Na przykład, jeśli źródło transmisji znajduje się na północ od położenia anteny, ferryt anteny powinien być zamontowany poziomo, wskazując wschód-zachód, pod kątem prostym do północy. W tej orientacji ferryt ma największy obszar prostopadły do przekładni. Jeśli antena jest obrócona, ponieważ kąt do źródła transmisji zmniejsza się, więc czułość anteny jest zmniejszona. Większość transmisji czasu i częstotliwości radiowych nieustannie nadaje dokładne informacje o czasie i dacie. Dane są zwykle kodowane do serii 60 impulsów, jeden impuls na sekundę. Każdy impuls reprezentuje bit danych, który tworzy aktualny czas i datę w okresie 1 minuty. Po otrzymaniu minut lub 60 impulsów serwer NTP może podjąć próbę dekodowania sygnału. W ten sposób znacznik czasu powinien być odbierany przez serwer czasu raz na minutę. Jeśli sygnał spadnie lub zostanie odebrany niepoprawnie, wynikowy dekoder zakończy się niepowodzeniem. Wymagany jest dobry ciągły odbiór sygnału, aby zapewnić niezawodne odniesienie do czasu.
Podsumowując, serwer NTP może dostarczyć organizacji dokładny harmonogram synchronizacji komputerów i infrastruktury sieci. Synchronizacja czasu pomiędzy stacją roboczą a serwerami jest ważnym aspektem przetwarzania danych i transakcji w większości systemów operacyjnych. Serwer NTP oparty na łączności radiowej jest idealnym rozwiązaniem, które można łatwo zainstalować i zaimplementować w celu rozwiązania problemu synchronizacji czasu sieci komputerowej.