La sincronizzazione dell'ora è fondamentale nelle reti di computer perché la pianificazione, la gestione, il debug e la protezione di una rete implicano tutte la determinazione del momento in cui si è verificato un evento e richiedono un'ora precisa. Tuttavia, mantenere un'ora esatta è difficile perché l'orologio del computer si sposta di alcuni minuti o secondi ogni giorno.
Di conseguenza, router, server, dispositivi e switch utilizzano il protocollo NTP (Network Time Protocol) per risolvere il problema della sincronizzazione dell'ora di rete. Ma perché è importante NTP e come funziona?
Che cos'è il protocollo dell'ora di rete?
Network Time Protocol è un protocollo online che sincronizza l'ora dell'orologio del computer in una rete entro pochi millisecondi dall'ora UTC, consentendo ai dispositivi connessi a un Rete TCP/IP
lavorare allo stesso tempo regolato. Ciò include il protocollo e i programmi client-server per i computer. È molto efficace nella correzione degli errori nella trasmissione del server ed è la base per la sincronizzazione dell'ora tra le reti.NTP è stato sviluppato per la prima volta da Dave Mills nel 1985 presso l'Università del Delaware, ma oggi il protocollo è open-source e utilizzato in tutto il mondo.
Come funziona il Network Time Protocol?
NTP segue un processo in tre fasi per sincronizzare l'ora:
- Il client del protocollo richiede uno scambio con il time server.
- Il client calcola il proprio ritardo/offset e si adatta nuovamente all'orologio del server.
- Ci devono essere scambi di sei orari entro 10 minuti per aggiornare l'orologio ogni 10 minuti (o talvolta ogni ora) per mantenere la precisione dell'ora. I messaggi eseguono la transazione degli aggiornamenti tramite il protocollo UDP (User Datagram Protocol), la porta 123.
Cosa sono i livelli di strato?
La sorgente UTC (Coordinated Universal Time) ha gradi di separazione noti come strati, che seguono una rigida gerarchia.
- Strato 0: Questo è l'orologio ground zero che riceve il vero UTC dal sistema satellitare progettato appositamente per trasmettere questo “tempo vero”. Per questo motivo gli orologi dello strato 0 sono gli orologi originali e di riferimento per tutti orologi. Esempi sono l'orologio atomico e l'orologio GPS.
- Strato 1: Si tratta di dispositivi/sistemi informatici direttamente collegati a Stratum 0 per ricevere l'ora reale.
- Strato 2: Questi time server ottengono il loro tempo reale da Stratum 1.
- Strato 3: Questi dispositivi informatici sono collegati e ottengono il loro tempo reale dai server Stratum 2.
La gerarchia NTP continua a scendere nei ranghi e l'accuratezza del tempo si riduce man mano che avanza nei ranghi. Ci sono complessivamente 16 strati nella gerarchia NTP; gli strati 16 indicano un dispositivo non sincronizzato.
È importante considerare la legge di Segal quando si installa un time server per una rete:
Un uomo con un orologio sa che ore sono. Un uomo con due orologi non è mai sicuro.
In base a questa legge, il mantenimento di due server NTP rende difficile per gli hacker decidere quale sia autentico. Sebbene la scelta migliore sia la scelta di due server stratum 0 a causa della loro elevata precisione, anche un server stratum 0 e uno stratum 1 combinati funzioneranno in modo efficace.
Caratteristiche di Network Time Protocol
NTP ha molteplici funzionalità, ma queste sono le due caratteristiche più importanti:
- UTC: NTP utilizza UTC per sincronizzare l'ora e questa ora sincronizzata viene quindi resa disponibile attraverso una rete. UTC può distribuire attraverso le reti utilizzando i time server.
- Time server: Alcuni computer sono specializzati per la sincronizzazione dell'ora e sono chiamati "Time Server". I time server sono specializzati perché lo sono non pratico dotare tutti i computer di ricevitori in grado di accedere agli orologi atomici e GPS per ricevere e trasmettere l'ora attraverso una rete.
Altre caratteristiche da notare includono la capacità di NTP di risolvere o correggere gli errori nello scambio di informazioni del server, indipendentemente da quanto lieve sia l'errore o la vulnerabilità. In secondo luogo, è altamente coerente e affidabile nel cronometraggio, il che lo rende una risorsa preziosa per le organizzazioni che richiedono che l'elemento di sincronizzazione dell'ora funzioni correttamente. Tali organizzazioni includono sistemi di trasporto/controllo del traffico, come quelli di treni e aeroplani, ospedali, istituzioni finanziarie e organizzazioni di sicurezza.
Perché NTP e la sincronizzazione dell'ora sono importanti
Piccole discrepanze nel tempo tra i dispositivi potrebbero portare al caos. La precisione non è un lusso ma una necessità molto importante e preziosa. Mentre ci sono più scenari in cui questo si verifica, eccone alcuni che mostrano l'importanza di NTP.
1. Sicurezza
I sistemi di sicurezza si basano sul tempo sincronizzato per prevenire il crimine e combatterlo se si verifica. Ad esempio, dispositivi come le telecamere di sicurezza funzionano con timestamp per registrare gli eventi in tempo reale, rendendo molto più semplice seguire le prove e risolvere un crimine. La sincronizzazione dell'ora è una risorsa preziosa per una sicurezza ottimale.
2. Registra timestamp
I file, come le applicazioni software, sono contrassegnati da timestamp per garanzie e garanzie e riportano date di scadenza o calendari di aggiornamento a seconda di quando sono installati in un computer.
Il tempo sincronizzato assicura che queste istruzioni codificate nelle applicazioni vengano seguite. Questa regola si applica anche all'automatico aggiornamenti del file system e correzioni di bug progettate per la manutenzione che può verificarsi su una rete di computer in un momento prestabilito.
3. Ordine nelle operazioni dipendenti dal tempo
La natura dei progetti con procedure è che richiedono passaggi sequenziali per realizzarli. Alcuni o tutti i passaggi possono essere sensibili al tempo e il tempo sincronizzato è molto rilevante per il successo, in cui le procedure sono distribuite a diversi membri del team che lavorano allo stesso progetto.
4. Messaggistica e telecomunicazioni
I timestamp sono molto rilevanti in elementi come e-mail, SMS e rapporti di consegna a seconda delle circostanze. NTP è anche molto utile nei quadri di telecomunicazione e trasmissione.
5. Risoluzione dei problemi
NTP e la sincronizzazione dell'ora sono molto utili in risoluzione dei problemi di rete.
6. Conferisce accuratezza e precisione
Alcune procedure mediche sono a tempo e utilizzano apparecchiature mediche a tempo per precisione e accuratezza. La presenza o l'assenza del tempo sincronizzato potrebbe fare la differenza tra la vita e la morte.
7. Valore del tempo nel mondo reale
Sebbene l'NTP non sia direttamente responsabile dei fusi orari regionali, l'ora sincronizzata è il motivo per cui gli orologi regionali possono funzionare rispetto al Tempo universale coordinato (UTC). Ad esempio, l'ora locale di Lagos è diversa dall'ora locale di Tokyo. Tuttavia, possiamo mantenere precise differenze di orario nelle regioni perché l'ora sincronizzata è funzionale.
8. Controllo del traffico
Infrastrutture delicate come i treni o il controllo del traffico aereo dipendono fortemente dal tempo sincronizzato per prevenire gli incidenti di collisione attraverso la commutazione temporizzata dei binari (per i treni) e nel dare istruzioni dalle torri di controllo del traffico aereo agli aerei atterrati in sicurezza.
9. Analisi e controllo
È possibile eseguire audit credibili o analisi forensi di qualsiasi tipo solo con l'intervento del tempo sincronizzato.
10. Tempo preciso
La sincronizzazione automatica dell'ora semplifica le cose per molti utenti di dispositivi poiché solo alcuni sono abbastanza esperti di tecnologia da configurare manualmente le impostazioni dell'ora in modo che riflettano in modo preciso e accurato l'ora reale.
Network Time Protocol è vitale per Internet
Network Time Protocol è un protocollo online che aiuta i computer a comunicare e sincronizzare l'ora su reti di dati. Dalla sua genesi nel 1985, ha subito diversi sviluppi, inclusa l'incorporazione dei livelli di falda. Con i recenti progressi tecnologici, in pochissimo tempo vedremo l'applicazione di NTP nel metaverso e nello spazio Web3, poiché l'applicazione di NTP non conosce limiti.
