ntp сервер что это такое
Ntp сервер что это такое
Network Time Protocol — сетевой протокол для синхронизации внутренних часов компьютера с использованием сетей с переменной латентностью, основанных на коммутации пакетов.
Хотя традиционно NTP использует для своей работы протокол UDP, он также способен работать и поверх TCP. Система NTP чрезвычайно устойчива к изменениям латентности среды передачи.
Как это работает
NTP-серверы работают в иерархической сети, каждый уровень иерархии называется ярусом (stratum). Ярус 0 представлен эталонными часами. За эталон берется сигнал GPS (Global Positioning System) или службы ACTS (Automated Computer Time Service). На нулевом ярусе NTP-серверы не работают.
NTP-серверы яруса 1 получают данные о времени от эталонных часов. NTP-серверы яруса 2 синхронизируются с серверами яруса 1. Всего может быть до 15 ярусов.
NTP-серверы и NTP-клиенты получают данные о времени от серверов яруса 1, хотя на практике NTP-клиентам лучше не делать этого, поскольку тысячи индивидуальных клиентских запросов окажутся слишком большой нагрузкой для серверов яруса 1. Лучше настроить локальный NTP-сервер, который ваши клиенты будут использовать для получения информации о времени.
Иерархическая структура протокола NTP является отказоустойчивой и избыточной. Рассмотрим пример его работы. Два NTP-сервера яруса 2 синхронизируются с шестью различными серверами яруса 1, каждый — по независимому каналу. Внутренние узлы синхронизируются с внутренними NTP-серверами. Два NTP-сервера яруса 2 координируют время друг с другом. В случае отказа линии связи с сервером яруса 1 или с одним из серверов уровня 2 избыточный сервер уровня 2 берет на себя процесс синхронизации.
Аналогично узлы и устройства яруса 3 могут использовать любой из серверов яруса 2. Что еще более важно, так это то, что наличие избыточной сети серверов NTP гарантирует постоянную доступность серверов времени. Синхронизируясь с несколькими серверами точного времени, NTP использует данные всех источников, чтобы высчитать наиболее точное временя.
Стоит отметить, что протокол NTP не устанавливает время в чистом виде. Он корректирует локальные часы с использованием временного смещения, разницы между временем на NTP-сервере и локальных часах. Серверы и клиенты NTP настраивают свои часы, синхронизируясь с текущим временем постепенно либо единовременно.
Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library
Персональные инструменты
NTP (Network Time Protocol)
| Уровень (по модели OSI): | Прикладной |
|---|---|
| Семейство: | стек протоколов TCP/IP |
| Порт/ID: | 123/UDP |
| Назначение протокола: | Синхронизация часов |
| Спецификация: | RFC 5905 |
| Вступил в силу с: | 1985 |
NTP (англ. Network Time Protocol — протокол сетевого времени) — сетевой протокол, используемый для синхронизации внутренних системных часов компьютера с помощью сетей с переменной латентностью.
NTP использует для своей работы протокол UDP и учитывает время передачи. Система NTP чрезвычайно устойчива к изменениям латентности среды передачи. В версии 4 способен достигать точности 10 мс (1/100 с) при работе через Интернет, и до 0,2 мс (1/5000 с) и лучше внутри локальных сетей.
Более простая реализация этого алгоритма известна как SNTP — простой протокол сетевого времени. Используется во встраиваемых системах и устройствах, не требующих высокой точности, а также в пользовательских программах точного времени.
Содержание
Принцип работы
NTP-серверы работают в иерархической сети, каждый уровень иерархии называется ярусом (stratum). Ярус 0 представлен эталонными часами. За эталон берется сигнал GPS (Global Positioning System) или службы ACTS (Automated Computer Time Service). На нулевом ярусе NTP-серверы не работают.
NTP-серверы яруса 1 получают данные о времени от эталонных часов. NTP-серверы яруса 2 синхронизируются с серверами яруса 1. Всего может быть до 15 ярусов.
NTP-серверы и NTP-клиенты получают данные о времени от серверов яруса 1, хотя на практике NTP-клиентам лучше не делать этого, поскольку тысячи индивидуальных клиентских запросов окажутся слишком большой нагрузкой для серверов яруса 1. Лучше настроить локальный NTP-сервер, который ваши клиенты будут использовать для получения информации о времени.
Иерархическая структура протокола NTP является отказоустойчивой и избыточной. Рассмотрим пример его работы. Два NTP-сервера яруса 2 синхронизируются с шестью различными серверами яруса 1, каждый — по независимому каналу. Внутренние узлы синхронизируются с внутренними NTP-серверами. Два NTP-сервера яруса 2 координируют время друг с другом. В случае отказа линии связи с сервером яруса 1 или с одним из серверов уровня 2 избыточный сервер уровня 2 берет на себя процесс синхронизации.
Аналогично узлы и устройства яруса 3 могут использовать любой из серверов яруса 2. Что еще более важно, так это то, что наличие избыточной сети серверов NTP гарантирует постоянную доступность серверов времени. Синхронизируясь с несколькими серверами точного времени, NTP использует данные всех источников, чтобы высчитать наиболее точное время.
Надо отметить, что протокол NTP не устанавливает время в чистом виде. Он корректирует локальные часы с использованием временного смещения, разницы между временем на NTP-сервере и локальных часах. Серверы и клиенты NTP настраивают свои часы, синхронизируясь с текущим временем постепенно либо единовременно.
Заголовок
| Отступ | Октет | 0 | 1 | 2 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |Октет | Бит | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
| 0 | 0 | Индикатор коррекции | Номер версии | Режим | Часовой слой | Интервал опроса | Точность | ||||||||||||||||||||||||||
| 4 | 32 | Задержка | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 8 | 64 | Дисперсия | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 12 | 96 | Идентификатор источника | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 16 | 128 | Время обновления | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 20 | 160 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 24 | 192 | Начальное время | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 28 | 224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 32 | 256 | Время приёма | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 36 | 288 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 40 | 320 | Время отправки | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 44 | 352 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Часовой слой
Индикатор коррекции
При следующих значениях:
Номер версии
Режим
При следующих значениях:
Интервал опроса
Задержка
Точность
Идентификатор источника
Временные характеристики
Формат времени
Время представляется в системе NTP 64-битным числом (8 байт), состоящим из 32-битного счётчика секунд и 32-битного счётчика долей секунды, позволяя передавать время в диапазоне 2 32 секунд, с теоретической точностью 2 −32 секунды. Поскольку шкала времени в NTP повторяется каждые 2 32 секунды (136 лет), получатель должен хотя бы примерно знать текущее время (с точностью 68 лет). Также следует учитывать, что время отсчитывается с полуночи 1 января 1900 года, а не с 1970, поэтому из времени NTP нужно вычитать почти 70 лет (с учётом високосных годов), чтобы корректно совместить время с Windows или Unix-системами.
Как установить и настроить NTP на сервере
Работа многих служб ОС зависит от того, насколько точны системные часы. Для чего нужна эта точность? Затем, что неточное время на сервере повлечет за собой много неприятностей.
В качестве примера приведем следующий: если в локальной сети часы машин, которые совместно используют файлы, не будут синхронизированы, то нельзя будет установить время изменения файлов. Из-за этого возникнет конфликт версий или перезаписи данных. Без установки точного времени на сервере появятся и сложности с задачами Cron – непонятно, когда они запустятся. Невозможно будет проанализировать журналы системных событий, чтобы понять причины неисправностей и сбоев.
Для того чтобы эти неприятности не возникли, нужно наладить синхронизацию системных часов. Для этого используется протокол NTP (Network Time Protocol).
Как устроен протокол NTP
Протокол NTP основан на иерархической структуре сервера точного времени, где выделены разные уровни. К нулевому уровню, на котором NTP-серверы не работают, относятся так называемые эталонные часы.
С ними синхронизируются NTP серверы уровня 1, являющиеся источниками для серверов уровня 2. Серверы второго уровня синхронизируются с серверами первого уровня, но еще могут синхронизироваться между собой. Точно так же функционируют серверы третьего уровня и ниже. В целом, поддерживается порядка 256 уровней.
Иерархическая структура NTP является отказоустойчивой и избыточной. Так, резервные серверы берут синхронизацию на себя, когда речь идет об отказах соединения с вышестоящими серверами. Для расчета точного времени NTP берет данные ото всех источников, синхронизируясь с несколькими серверами.
Как установить и настроить NTP-сервер
Чтобы синхронизировать время, используют демон ntpd, который может быть как сервером, принимающим время из удаленных хостов, так и клиентом, раздающим время сторонним хостам. Демон ntpd зависит от указанных в файле конфигурации настроек.
Для установки сервера NTP используется стандартный менеджер пакетов $ sudo apt-get install ntp.
После установки все необходимые настройки NTP будут находиться в файле /etc/ntp.conf.
Первая строчка файла конфигурации – driftfile /var/lib/ntp/ntp.drift. В ней указан файл, в котором хранится информация о том, как часто смещается время. В этом же файле содержится и значение, которое было получено из предыдущих изменений времени. Если по каким-то причинам внешние NTP-серверы недоступны, знание берут из этого файла.
После этого нужно указать файл, сохраняющий логи синхронизации – logfile /var/log/ntp.log.
В файле конфигурации нужно указать перечень серверов NTP, с которыми нужно синхронизироваться. По умолчанию этот перечень выглядит вот так:
Эти строки означают группу серверов, которые сообщают серверу верное время. Через опцию iburst можно увеличить точность синхронизации, то есть указать то, что на сервер необходимо отправлять несколько пакетов вместо одного:
Еще можно донести информацию о нужном сервере через опцию prefer:
Ареал использования серверов NTP
Такие серверы есть во всем мире, но обычно синхронизация происходит с NTP-серверами именно того ареала, где физически находится ваш сервер. Таким образом, в файле конфигурации /etc/ntp.conf указывается поддомен ареала (региона) для pool.ntp.org:
Резервный сервер точного времени
NTP-сервер, по какой-либо причине отключенный от интернета, может передавать для синхронизации данные своих системных часов. Для этого в конфигурационный файл нужно добавить следующую строку:
Особые случаи использования NTP
Например, NTP могут использовать, чтобы усилить трафик в DDoS-атаках. А чтобы избежать столкновения с различными злоупотреблениями, следует ограничить доступ для внешних клиентов. Говоря об ограничениях, то по умолчанию в /etc/ntp.conf файле выставлены такие:
Такие опции, как nomodify, notrap, nopeer и noquery, не позволяют внешним клиентам менять конфигурации на сервере. Параметр kod (расшифровывается как kiss of death, «смертельный поцелуй») дает дополнительный уровень защиты: клиент, который часто отправляет запросы, получает сперва kod-пакет, являющийся предупреждением о том, что в обслуживании отказано, а потом отключается от сервера.
Для синхронизации машин из локальной сети с сервером NTP в файл конфигурации добавляется такая строчка:
А для локального хоста устанавливается неограниченный доступ к серверу NTP:
Как проверить синхронизацию
После сохранения всех изменений в файле конфигурации NTP-сервер нужно перезагрузить:
А затем выполнить команду:
На выходе получится таблица, в которой указаны следующие параметры:
Слева от адреса сервера могут быть указаны еще и такие символы:
Как установить локальные дату и время
Чтобы установить локальные дату и время на сервере, нужно использовать команду ntpdate, при этом отправив необходимый запрос к серверу NTP:
Статус ntpd проверяется при помощи команды:
Ntp сервер что это такое
Network Time Protocol
Network Time Protocol (NTP) — сетевой протокол для синхронизации внутренних часов компьютера с использованием сетей с переменной латентностью.
NTP использует для своей работы протокол UDP. Система NTP чрезвычайно устойчива к изменениям латентности среды передачи.
NTP использует алгоритм Марзулло (предложен Кейтом Марзулло (Keith Marzullo) из Университета Калифорнии, Сан-Диего), включая такую особенность, как учёт времени передачи. В версии 4 способен достигать точности 10 мс (1/100 с) при работе через Интернет, и до 0,2 мс (1/5000 с) и лучше внутри локальных сетей.
NTP — один из старейших используемых протоколов. NTP разработан Дэвидом Л. Миллсом (David L. Mills) из университета Дэлавера в 1985 году и в настоящее время продолжает совершенствоваться. Текущая версия — NTP 4.
NTP использует иерархическую систему «часовых уровней» (stratum). Уровень 1 синхронизирован с высокоточными часами, например, с системой GPS, ГЛОНАСС (Единая Государственная шкала времени РФ) или атомным эталоном времени. Уровень 2 синхронизируется с одной из машин уровня 1, и так далее.
Время представляется в системе NTP 64-битным числом (8 байт), состоящим из 32-битного счётчика секунд и 32-битного счётчика долей секунды, позволяя передавать время в диапазоне 2 32 секунд, с теоретической точностью 2 −32 секунды. Поскольку шкала времени в NTP повторяется каждые 2 32 секунды (136 лет), получатель должен хотя бы примерно знать текущее время (с точностью 50 лет). Также следует учитывать, что время отсчитывается с полуночи 1 января 1900 года, а не с 1970, поэтому из времени NTP нужно вычитать почти 70 лет (с учётом високосных лет), чтобы корректно совместить время с Windows или Unix-системами.
Более простая реализация этого алгоритма известна как SNTP — простой синхронизирующий сетевой протокол. Используется во встраиваемых системах и устройствах, не требующих высокой точности, а также в пользовательских программах точного времени.
Подробная реализация протокола и системы в целом описана в:
NTP не следует путать с daytime protocol RFC 867 или time protocol RFC 868 (win программа FG Time Sync).
Часовые слои
NTP использует иерархическую, многоуровневую систему источников времени. Каждый уровень этой иерархии называется слоем, каждому слою присваивается номер, начиная с 0 (ноль) в верхней части. Уровень слоя определяет расстояние от эталонных часов и существует, чтобы предотвратить циклические зависимости в иерархии. Важно отметить, что слой не является показателем качества и надежности, это значит, что источник слоя 3 может дать сигнал более высокого качества, чем некоторые источники слоя 2. В основном, слои служат для распределения нагрузки и обеспечения большей площади покрытия. Это определение слоя также отличается от понятия часовых слоёв, используемых в телекоммуникационных системах.
Это компьютер, к которому напрямую подключены эталонные часы. Он выступает в качестве сетевого сервера времени и отвечает на NTP-запросы посылаемые компьютерами слоя 2.
Это компьютеры, которые получают время от серверов первого слоя, используя для этого протокол NTP. Обычно, компьютеры второго слоя обращаются к нескольким серверам первого слоя, и используя NTP-алгоритм, получают наилучший образец данных, отсеивая сервера с очевидно неверным временем. Компьютеры могут сравнивать свои данные с другими компьютерами своего слоя для получения стабильных и непротиворечивых данных на всех компьютерах слоя. Компьютеры второго слоя в свою очередь выступают в качестве серверов для компьютеров третьего слоя и отвечают на NTP-запросы.
Компьютеры третьего слоя работают точно так же как и компьютеры второго слоя, с той лишь разницей, что серверами для них являются компьютеры вышележащего второго слоя. Они так же могут выступать в качестве серверов для нижележащего слоя. NTP (в зависимости от версии) поддерживает до 256 слоев.
Протоколы NTP и SNTP: различия и как они работают
NTP (Cеть Протокол времени) и SNTP (простой протокол сетевого времени) два основных протокола для правильного функционирования Интернета. Оба протокола позволяют всем устройствам в сети, таким как компьютеры, серверы, коммутаторы, маршрутизаторы, Smart TV или любые другие устройства, подключенные к Интернету, иметь возможность иметь правильное время в вашей системе, чтобы не возникало проблем. при просмотре. онлайн или выполнить любую задачу. Сегодня в этой статье мы собираемся подробно объяснить оба временных протокола, различия между NTP и SNTP, а также то, как они настроены на разных устройствах.
Что такое NTP (сетевой протокол времени) и как он работает?
Со временем проблемы безопасности, связанные с протоколом NTP были обнаружены как в реализации в различных операционных системах, в клиентах NTP на разных компьютерах, так и во внутренней безопасности самого протокола, который он не использует. любой тип аутентификации или шифрования данных для обмена сообщениями. Серверы NTP уязвимы для атак Man in the Middle, если пакеты не подписаны криптографически, то же самое касается самих компьютеров, он может выполнять атаки MitM для изменения времени на конечных компьютерах. Протокол NTP отправляет всю информацию в виде обычного текста, он не имеет какого-либо типа шифрования, аутентичность или целостность данных проверяется. Чтобы этого избежать, сетевое время Безопасность (NTS) был разработан протокол, который представляет собой безопасную версию NTP, использующую TLS и AEAD для защиты связи, и что никто не может выдавать себя за сервер NTP для неправильной настройки времени в нашей системе.
Что делать, если в моей системе нет правильного времени?
Как видите, у нас много проблем, когда дело доходит до неправильного времени в определенной компьютерной системе.
Что такое SNTP (простой протокол сетевого времени) и как он работает?
SNTPv4 обеспечивает упрощенный доступ для серверов и клиентов, которые используют текущую и предыдущую версии NTP и сам SNTP, доступ идентичен протоколу UDP / TIME, поэтому адаптация должна быть очень простой. Этот протокол разработан для работы в конфигурации с выделенным сервером, который включает в себя встроенные радиочасы, кроме того, были улучшены и контролировались задержки, точное время можно вводить за несколько микросекунд без каких-либо проблем.
Различия между NTP и SNTP
Основное различие между NTP и SNTP заключается в том, что последний не требует какого-либо типа хранения состояния в течение очень длительных периодов времени, что делает протокол NTP. Очень важным отличием для сетевых администраторов является работа связи, позволяющая или запрещать трафик на межсетевых экранах или создавать списки контроля доступа на управляемых коммутаторах.
Протокол NTP работает с протоколом UDP на порту 123, этот порт 123 UDP используется для связи как в источнике, так и в пункте назначения. Как мы объясняли ранее, если вы активировали «атаку Blat» в коммутаторах, и у вас есть устройство, которое использует чистый протокол NTP, оно наверняка блокирует трафик только от NTP без вашего ведома.
Как вы видели, протоколы NTP и SNTP являются двумя фундаментальными и очень важными протоколами для компьютерных систем, поэтому важно правильно настроить время либо в операционной системе вашего настольного компьютера, либо в другом сетевом оборудовании, которое у вас есть.