Timing ist alles mit NTP und der Bedeutung einer exakten Netzwerkzeitsynchronisation
Geschrieben von Richard N Williams on Januar 11th, 2008
Gelegentlich müssen wir alle die Zeit kennen, und wir haben eine Vielzahl von verschiedenen Geräten, um es uns zu sagen; von unseren Mobiltelefonen und Armbanduhren bis zur Büro-Wanduhr oder den Glockenspielen in den Radionachrichten.
Aber wie genau sind all diese Uhren und spielt es eine Rolle, ob sie alle unterschiedliche Zeiten sagen? Für unser Tagesgeschäft ist es wahrscheinlich nicht allzu wichtig, wenn die Büro-Wanduhr schneller ist als Ihre Armbanduhr - Ihr Chef wird Sie wahrscheinlich nicht für eine Minute Verspätung abfeuern.
Aber in einigen Umgebungen sind Genauigkeit und Synchronisation entscheidend, wenn eine Minute den Unterschied ausmachen kann, wenn etwas verkauft oder nicht gestohlen wird.
Zeitsynchronisation in modernen Computernetzwerken ist wesentlich. Es bietet nicht nur den einzigen Referenzrahmen zwischen allen Geräten, es ist entscheidend für alles, von der Sicherung, Planung und dem Debuggen eines Netzwerks bis hin zur Bereitstellung eines Zeitstempels für Anwendungen wie Datenerfassung oder E-Mail.
Die meisten internen Uhren der PCs und Netzwerkgeräte, genannt Echtzeituhrchips (RTC), liefern Zeit- und Datumsinformationen. Die Chips sind batteriegepuffert, so dass sie auch bei Stromausfällen Zeit halten können.
Jedoch sind Personalcomputer nicht als perfekte Uhren konzipiert, ihr Design wurde für eine Massenproduktion optimiert und kostengünstig, anstatt eine genaue Zeit aufrechtzuerhalten.
Daher neigen diese internen Uhren dazu, zu driften, und obwohl dies für viele Anwendungen ziemlich adäquat sein kann, werden Maschinen, die in einem Netzwerk zusammenarbeiten, oft nicht mehr synchron und Probleme können insbesondere bei zeitabhängigen Transaktionen auftreten. Können Sie sich vorstellen, einen Airline-Sitz zu kaufen, um am Flughafen zu erfahren, dass das Ticket zweimal verkauft wurde, weil es danach auf einem Computer gekauft wurde, der eine langsamere Uhr hatte?
NTP-Zeitserver (Network Time Protocol) verwenden eine einzelne Zeitreferenz, um alle Computer im Netzwerk mit dieser Zeit zu synchronisieren. Diese Zeitreferenz kann entweder relativ sein (eine interne Uhr eines Computers oder vielleicht die Uhrzeit einer Armbanduhr) oder absolut wie eine Atomuhr, die UTC-Zeit (Universal Coordinated Time) weiterleitet und so genau wie möglich ist.
Atomuhren sind die absolutesten Zeitmessgeräte, die alle 1.4 Millionen Jahre auf eine Sekunde genau sind. Atomuhren sind jedoch extrem teuer und sind in der Regel nur in großtechnischen Laboratorien zu finden. NTP kann jedoch Netzwerke über eine Atomuhr mit UTC-Zeit synchronisieren, indem entweder das Global Positioning System (GPS) -Netzwerk oder spezialisierte Funkübertragungen (MTF in Großbritannien) verwendet werden.
Während einige Organisationen ihre Netzwerke mit UTC synchronisieren müssen, wie z. B. Fluggesellschaften und die Börse, kann ein Netzwerk zu jeder Zeit synchronisiert werden und funktioniert immer noch, aber es gibt keinen Ersatz für UTC-Zeit. Es ist nicht nur effizienter, wenn das Netzwerk mit dem Rest der Welt synchronisiert ist, sondern auch eine UTC-Zeitquelle ist unerlässlich für die Sicherheit vor Betrug, Datenverlust und Rechtsangelegenheiten. Ohne sie können Unternehmen anfällig sein und an Glaubwürdigkeit verlieren.
NTP (Version 4) kann die Zeit über das öffentliche Internet auf 10 Millisekunden (1 / 100th einer Sekunde) aufrechterhalten und kann unter idealen Bedingungen noch besser über LANs mit Genauigkeiten von 200 Mikrosekunden (1 / 5000th einer Sekunde)
Hinweis: Von Microsoft und anderen Unternehmen wird dringend empfohlen, externes Timing statt Internet-basiert zu verwenden, da diese nicht authentifiziert werden können. Es sind spezialisierte NTP-Server verfügbar, die die Zeit in Netzwerken mit dem MSF- (oder gleichwertigen) oder GPS-Zeitserversignal synchronisieren können.