NTP對時(shí)器,NTP對時(shí)服務(wù)器

NTP對時(shí)器,NTP對時(shí)服務(wù)器

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，眾多領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如電力、石化、金融業(yè)（證券、銀行）、廣電業(yè)（廣播、電視）、交通業(yè)（火車、飛機(jī)）、軍事（航天、航空）等需要在大范圍保持計(jì)算機(jī)的時(shí)間同步和時(shí)間準(zhǔn)確。因此網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)好的時(shí)鐘服務(wù)器是非常必要的。為了適應(yīng)這些領(lǐng)域?qū)τ跁r(shí)間越來越精密的要求，

電腦時(shí)間走時(shí)不準(zhǔn)是出了名的。它一般是以廉價(jià)的振蕩電路或石英鐘為基礎(chǔ)，每天的誤差可達(dá)數(shù)秒，經(jīng)過一段時(shí)間的累積就會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。隨著不斷增加的分散式計(jì)算和我們對網(wǎng)絡(luò)的依賴性的加強(qiáng)，不準(zhǔn)確的電腦時(shí)間對于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及其中的應(yīng)用程序的安全性會(huì)產(chǎn)生較大的影響，尤其是那些對沒有實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)同步而導(dǎo)致的問題比較敏感的網(wǎng)絡(luò)指令或應(yīng)用程序。
1、網(wǎng)絡(luò)指令
要得到的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)（performance）,就得向系統(tǒng)提供時(shí)間同步信息。千萬不要等到出了問題才認(rèn)識到時(shí)間同步的重要性。如果沒有時(shí)間同步，網(wǎng)絡(luò)指令是無法正常運(yùn)行的。
    時(shí)間同步直接影響網(wǎng)絡(luò)指令的領(lǐng)域有：
    --記錄文件安全、審查和監(jiān)控
    --網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤檢查和復(fù)原
    --文件時(shí)間戳
    --目錄服務(wù)
    --存取安全與確認(rèn)
    --分散式計(jì)算
    --預(yù)設(shè)操作
    --真實(shí)世界時(shí)間值
2、記錄文件安全、審查和監(jiān)控
服務(wù)器記錄文件以及其后的報(bào)告中的數(shù)據(jù)來評估組織的活動(dòng)，包括防火墻和VPN安全相關(guān)的活動(dòng)，帶寬的使用，以及其他各種各樣的記錄、管理、確認(rèn)、*和會(huì)計(jì)職能。由于服務(wù)器記錄的是來自不同主機(jī)的信息，因此時(shí)間的準(zhǔn)確性顯得非常必要，否則的話就可能出現(xiàn)不同的事件順序和故障排除的根源問題，使得與時(shí)間有關(guān)的一切數(shù)據(jù)都變得毫無意義。即使是在路由器里，像路由器配置改變、接口狀態(tài)、調(diào)制解調(diào)器事件、安全警報(bào)、環(huán)境條件、CPU處理過載等主要的配置事件和系統(tǒng)錯(cuò)誤信息，都要有準(zhǔn)確的時(shí)間戳，這些數(shù)據(jù)才有意義。
比如微軟應(yīng)用中心的監(jiān)控程序，它在同步和監(jiān)控過程中就用到了時(shí)間值。磁簇中不同步的時(shí)間會(huì)導(dǎo)致矛盾的行為。執(zhí)行計(jì)算數(shù)據(jù)的時(shí)間轉(zhuǎn)換就是其中毅力，它使我們得到的值看上去與實(shí)際值有偏差。
在Sun Microsystem的詞簇mode里，進(jìn)行中的時(shí)間同步對記錄文件的準(zhǔn)確性更為重要，因?yàn)楣芾韱T無法修改一個(gè)正在運(yùn)行的詞簇節(jié)點(diǎn)上的時(shí)間。而且管理員也不應(yīng)該用date,rdate,ntpdate之類的命令來修改詞簇時(shí)間。這些命令的運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致詞簇時(shí)間的突然改變并因此出現(xiàn)錯(cuò)誤。
很多企業(yè)都曾經(jīng)受到過公眾廣泛關(guān)注的denial of service的襲擊。網(wǎng)絡(luò)安全專家利用原本用于檢查root-cause網(wǎng)絡(luò)事件的RMON記錄來實(shí)施網(wǎng)絡(luò)犯罪。
3、網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤診斷和修復(fù)
大多數(shù)IT組織都以它們保持full flow網(wǎng)絡(luò)指令的能力來衡量其好壞。停機(jī)時(shí)間的嚴(yán)格限制是服務(wù)器用的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。所有IT部門對此都非常敏感。在出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候，準(zhǔn)確的 網(wǎng)絡(luò)時(shí)間對于錯(cuò)誤的診斷和修復(fù)起著非常關(guān)鍵的作用。
為了進(jìn)行錯(cuò)誤診斷，連接破壞、緩沖溢位、數(shù)據(jù)包丟失和其他的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)事件都會(huì)由服務(wù)器、路由器、開關(guān)及儀器中的RMON進(jìn)行捕捉、記錄和報(bào)告。要是root-cause造成網(wǎng)絡(luò)坍塌。那么系統(tǒng)將會(huì)列出一份關(guān)于RMON事件的報(bào)告。這些事件都帶有RMON代理程序給他們加上的時(shí)間戳，并以時(shí)間為索引。如果時(shí)間是同步的，那么各事件的順序就可以很方便的排出來，root-cause也就很容易確定了。如果沒有實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步，root-cause 將很難確定，并會(huì)一直持續(xù)下去。
4、文件時(shí)間戳
任何文件系統(tǒng)的完整性都在很大程度上依賴于文件自身的名稱和日期。獨(dú)立的文件更會(huì)詳細(xì)的記錄創(chuàng)立日期、上次讀取時(shí)間、上次存檔時(shí)間和上次修改時(shí)間。在分散的文件共享系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)文件共享服務(wù)器（NFS）維護(hù)主要文件以供遠(yuǎn)程客戶機(jī)使用。NFS是獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)時(shí)間的。當(dāng)接受到兩份名稱相同的文件時(shí)，NFS只認(rèn)可的一份。如果客戶機(jī)給一份遠(yuǎn)程讀取的文件所加的時(shí)間戳早于文件登錄到NFS上的時(shí)間，那么客戶機(jī)文件連同所做的一切修改都會(huì)被刪除。
5、目錄服務(wù)
網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和搭建的重要組成部分。多個(gè)網(wǎng)絡(luò)目錄服務(wù)系統(tǒng)相互交換信息之后，要根據(jù)時(shí)間戳對目錄服務(wù)數(shù)據(jù)庫的修改時(shí)間進(jìn)行調(diào)整使其一致。群組軟件應(yīng)用中的目錄和合作也要用到準(zhǔn)確的時(shí)間。沒有時(shí)間同步的網(wǎng)絡(luò)，對時(shí)間敏感的系統(tǒng)和應(yīng)用就無法正常進(jìn)行。在WindowsNT網(wǎng)絡(luò)中，所有的NT服務(wù)器和客戶機(jī)都與一個(gè)作為共同標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間源同步。相似的，Novell目錄服務(wù)（NDS）也是利用時(shí)間戳來確認(rèn)事件發(fā)生的順序并記錄真實(shí)世界時(shí)間值。
6、存取安全和確認(rèn)
Windows 2000是，也是典型的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的例子。在Windows 2000中，預(yù)設(shè)確認(rèn)協(xié)議在authentication ticket generation process中要用到工作站時(shí)間，因此同步的事件是一個(gè)很關(guān)鍵的因素。Windows 2000中包含了一個(gè)W32 Time 時(shí)間服務(wù)工具，它的作用是確保一個(gè)組織中的所有Windows 2000用戶都采用統(tǒng)一的時(shí)間。時(shí)間服務(wù)采用的是可以控制使用權(quán)和防止回圈的階層式關(guān)系來保證共同時(shí)間的使用。所有的客戶機(jī)桌面和成員服務(wù)器都他們自己的確認(rèn)網(wǎng)域控制器為時(shí)間搭檔。在往上直到初級網(wǎng)域控制器（PDC）的整個(gè)階層結(jié)構(gòu)中都是如此。而PDC則于某個(gè)可靠的時(shí)間源同步，比如專門的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器。要是沒有可用的時(shí)間服務(wù)器，不同網(wǎng)域控制器的時(shí)間差別超出了Kerberos的允許范圍，那么兩臺網(wǎng)域控制器之間的確認(rèn)/登錄就無法實(shí)現(xiàn)，還會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤信息。
7、分散計(jì)算
IBM在他們的分散計(jì)算環(huán)境（DCE）中認(rèn)識到了時(shí)間同步的重要性。DCE是一系列的服務(wù)，這些服務(wù)共同作用，可以為升級和分散應(yīng)用提供一個(gè)高水平、連貫的環(huán)境。DCE的四種主要服務(wù)分別是：遠(yuǎn)程程序呼叫，目錄服務(wù)、安全服務(wù)和分散時(shí)間服務(wù)。分散時(shí)間服務(wù)要解決的是在一個(gè)分散系統(tǒng)中不同主機(jī)的時(shí)間同步問題。在客戶機(jī)和服務(wù)器組成的集合中，主機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘與安全服務(wù)器主機(jī)的時(shí)鐘的差別不能大于5分鐘。如果大于5分鐘就會(huì)導(dǎo)致確認(rèn)錯(cuò)誤，客戶機(jī)的配置也會(huì)fail.
8、預(yù)定指令
Cron Scripts和Crontab是命令列表，這些命令大多用于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)或應(yīng)用服務(wù)器并在時(shí)間執(zhí)行。由于這類指令多用于數(shù)據(jù)備份，因此它們的預(yù)設(shè)執(zhí)行時(shí)間都是在深夜，在一天的交易結(jié)束以后。為了使命令在我們想要的時(shí)間運(yùn)行，一臺單機(jī)與時(shí)間源必須同步。在多臺主機(jī)同時(shí)執(zhí)行獨(dú)立Cron文件的情況下，主機(jī)的時(shí)間同步更顯得重要，這樣多個(gè)預(yù)定操作才可能相互協(xié)調(diào)進(jìn)行。
9、真實(shí)世界時(shí)間值
操作一個(gè)使用真實(shí)世界時(shí)間值的網(wǎng)絡(luò)是無法用別的什么東西來替代的。我們可以在時(shí)間不正確的情況下運(yùn)行一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，但這種方式是不可取的。局域網(wǎng)與其他更大的網(wǎng)絡(luò)相互連接，它們之間唯共同的東西就是準(zhǔn)確的時(shí)間。真實(shí)世界時(shí)間是以UTC為基礎(chǔ)的，它是格林威治日平時(shí)采用的的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。在UTC基礎(chǔ)上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)有著共同的實(shí)踐基礎(chǔ)。UTC時(shí)間來自于一個(gè)精確、安全、可靠的時(shí)間源，然后經(jīng)由各種操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為當(dāng)?shù)貢r(shí)間。正是由于有了共同的時(shí)間參考，網(wǎng)絡(luò)管理員才可以獲取與時(shí)間有關(guān)的信息，從而保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，避免各種問題的出現(xiàn)。
10、應(yīng)用
很多計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序都使用時(shí)間戳作為一個(gè)關(guān)鍵要素，給那些精確設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)增加了非凡的意義。共享數(shù)據(jù)庫、廣告和商務(wù)系統(tǒng)、信息獲取、電子郵件以及大量其他的應(yīng)用都相當(dāng)依賴于不同程度的精確度和準(zhǔn)確的時(shí)間輟。時(shí)間戳的應(yīng)用領(lǐng)域是非常廣泛的，其中的常見應(yīng)用在很大程度上要靠網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步來提供時(shí)間信息。
    時(shí)間同步直接影響應(yīng)用的關(guān)鍵領(lǐng)域有：
    --工程進(jìn)度控制
    --軟件開發(fā)
    --電子郵件
    --法律法規(guī)的需求
    --用戶名和密碼
11、交易處理
交易處理中的時(shí)間同步并不是一個(gè)新問題。在六十年代， IBM 即認(rèn)識到時(shí)間同步在高價(jià)值交易中的重要性。 IBM 的" redbook "中提到："在數(shù)據(jù)處理中，時(shí)間和日期準(zhǔn)確性的要求是*的。當(dāng)單一系統(tǒng)被多重或雙重系統(tǒng)代替后，這就要求系統(tǒng)時(shí)鐘既有準(zhǔn)確性，又有兼容性。"
現(xiàn)在，我們用網(wǎng)絡(luò)完成各種各樣的交易。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，會(huì)使用多種不同型號和功能的服務(wù)器和工作站。應(yīng)用時(shí)間戳要求有一秒的限制。時(shí)間戳回答了交易何時(shí)發(fā)生這樣的問題，也就是購買命令何時(shí)發(fā)出，電話何時(shí)接通和掛斷等。
我們需要把交易時(shí)間戳精確到毫秒的十位級，是因?yàn)槲覀冃枰_定交易發(fā)生的正確順序，特別是大量交易幾乎同時(shí)發(fā)生時(shí)。由于電腦交易都是自動(dòng)和迅速完成的，用于確定系統(tǒng)時(shí)間的時(shí)間必須少于少的交易時(shí)間――確定時(shí)間大約需要 5-20 毫秒。