Das Network Time Protocol (NTP) ist bei der Netzwerkzeitsynchronisation das mit Abstand am weitesten verbreitete Softwareprotokoll. NTP bietet die Lösung, egal ob es darum geht, ein Netzwerk von Hunderten oder Tausenden von Computern synchron zu halten oder einen einzelnen Computer zu betreiben. Ohne NTP und den NTP-Server wären viele der Aufgaben, die wir im Internet erledigen, vom Einkaufen bis zum Online-Banking, einfach nicht möglich.
Die Synchronisation ist für Netzwerke, die über das Internet betrieben werden, von entscheidender Bedeutung. Ohne Synchronisation gäbe es Chaos. Stellen Sie sich vor, Sie erhalten fünf Minuten vor dem Versenden eine E-Mail von jemandem oder überweisen Geld an einen Benutzer, dessen Rechner sagt, dass das Geld vor seiner Ankunft übrig ist.
abgestimmte Weltzeit
Um all diese Probleme zu vermeiden, wird im Internet eine einzige, universelle Zeitskala verwendet, die unabhängig von der Zeitzone, in der sich eine Maschine befindet, dieselbe ist. Die koordinierte Weltzeit (UTC) wird von Atomuhren bestimmt, daher ist sie hochgenau und stabil .
Damit Computernetzwerke UTC empfangen können, verwenden sie NTP-Server , die die Zeitquelle entweder von GPS-Netzwerken, Funkübertragungen oder vom Internet selbst empfangen. Nach dem Empfang ist es an NTP, diese Master-Zeitquelle zu verwenden und sie in einem Netzwerk zu verteilen, um die Synchronität zu gewährleisten.
Netzwerkzeitprotokoll erläutert
NTP ist eines der ältesten Protokolle im Computing. Es stammt aus der Zeit, als das Internet noch in den Kinderschuhen steckte. Es wurde jedoch so modifiziert und angepasst, dass es immer noch relevant ist. Im Wesentlichen handelt es sich bei NTP um einen Algorithmus, mit dem das Timing auf einzelnen Computern festgelegt und mit der UTC-Zeitquelle verglichen werden kann. Wenn NTP Unstimmigkeiten feststellt, passt es die Uhrzeit auf dem betreffenden Gerät an, um sicherzustellen, dass es übereinstimmt. NTP tut dies mit einer solchen Genauigkeit, dass ein Netzwerk von tausend Maschinen alle innerhalb weniger Millisekunden aufeinander abgestimmt werden kann.
NTP übernimmt ein hierarchisches System. Anstatt jedes Gerät in einem Netzwerk mit dem NTP-Server und seiner UTC-Zeitquelle abgleichen zu lassen, ermöglicht das Protokoll, dass die Computer, die dem Server am nächsten sind, als Referenz für Computer verwendet werden, die weiter unten liegen. Dadurch wird ein Zufluss von Verkehr zum NTP-Server vermieden und ein einzelnes Gerät kann die Synchronisierung in einem Netzwerk von Hunderten oder sogar Tausenden von Geräten wie Ethernet-Uhren , PCs, Telefonen und mehr aufrechterhalten.
Schaltsekunden
Eine der größten Herausforderungen, denen NTP bei der Verwendung von UTC als Zeitquelle gegenübersteht, besteht darin, dass diese Weltzeit gelegentlich angepasst wird, um ihre Korrelation mit der Erdrotation aufrechtzuerhalten. Da der Planet sich immer weniger verlangsamt, sind die Atomuhren, die UTC regeln, genauer als der Planet selbst. Daher wird gelegentlich einmal oder zweimal pro Jahr eine Sekunde hinzugefügt, um sicherzustellen, dass es vom Tag in die Nacht keine Drift gibt (obwohl dies ein solcher Prozess ist würde Millionen von Jahren dauern).
Diese inkrementellen Änderungen werden als Schaltsekunden bezeichnet und werden in den Signalen identifiziert, die an die meisten NTP-Server gesendet werden. Wenn NTP feststellt, dass eine Schaltsekunde hinzugefügt wurde, passt es automatisch alle Geräte in einem Netzwerk an, indem es eine Sekunde wiederholt. Wenn Sie sich nicht auf diese Schaltsekunden einstellen, wird das Netzwerk allmählich von UTC abdriften und mit dem Rest der Internetgemeinschaft nicht mehr synchron sein.
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