Головна» Структура» Служби» Служба єдиного часу і еталонни...» Матеріали користувача синхронізації шкал часу

1. О точном времени

На сегодняшний день вопрос обеспечения единого времени приобрел особую актуальность. Единое время необходимо для работы транспорта, связи, энергетики, различных финансовых учреждений и банков.

В связи с широким применением компьютерных сетей возникла проблема достижения единого времени во всех устройствах сети. Правильная обработка данных в системах реального времени невозможна без синхронизации по времени.

В системах защиты информации привязка сообщения к конкретной временной метке позволяет защитить сообщение от изменения при передаче по сети.

Для решения этих задач системная шкала времени компьютеров сети должна быть синхронизирована с всемирно шкалой времени UTC. Системная шкала времени большинства компьютеров, обусловленная свойствами кварцевых тактовых генераторов, не отличается высокой стабильностью. Это вызывает необходимость постоянной коррекции системной шкалы времени.

Современная компьютерная техника предоставляют такую возможность: сигналы синхронизации передаются с использованием стандартного коммуникационного оборудования компьютеров.

2. Технологии синхронизации шкал времени компьютеров.

2.1. Использование телефонных каналов для синхронизации времени.

Данные предаются в ASCII-коде. Как правило передаваемые данные содержат модифицированную юлианскую дату, текущую дату (число, обозначение месяца, год), текущее время (часы, минуты, секунды), признак летнего (зимнего) времени, признак необходимости добавления (вычитания) корректирующей секунды в последний день текущего месяца, другая служебная информация. Последний символ передаваемой строки – символ синхронизации. Момент прихода этого символа на удаленный компьютер является моментом наступления той секунды, код которой содержался в переданной посылке. Задержка передачи кода времени либо задается фиксировано, либо многократно измеряется в процессе обмена сообщениями. Происходит компенсация этой задержки. Этот способ синхронизации длительное время используется метрологическими службами ряда государств: NIST (США), NPL (Великобритания), PTB (Германия) и т.д.

2.2. Протокол Daytime

Далее рассматриваются Internet-протоколы передачи времени. Согласно протоколу Daytime (RFC-867) текущие дата и время представляются строкой символов ASCII. Для передачи используются протоколы транспортного уровня как TCP, так и UDP. Жесткого ограничения на формат передаваемой строки не установлено. Рекомендуемый формат следующий: день недели, месяц, число, текущее время, обозначение часового пояса.

2.3. Протокол Time

Согласно протоколу Time (RFC-868) текущие дата и время представляются в виде 32-разрядного целого числа, определяющего количество секунд, прошедших с момента полуночи 1 января 1900 г Также как и Daytime, данный протокол предусматривает передачу данных с использованием протоколов транспортного уровня как TCP, так и UDP.

Сервер Time ожидает подключения к порту 37. После установки соединения сервер посылает 32-разрядный двоичный код текущих даты и времени, и закрывает соединение. Аналогично, при приеме UDP-дейтаграммы сервер посылает ответную дейтаграмму, содержащую указанные выше данные.

2.4. Передача меток времени ICMP

Протокол ICMP (RFC-792) предназначен для передачи служебных сообщений при различных контрольных и тестовых операциях в сети. Среди сообщений, предусмотренных форматом протокола, есть сообщения, содержащие метки времени (Timestamp Message и Timestamp

Reply Message). Обмен этими сообщениями необходим, например, для анализа времени прохождения трафика в сети.

2.5. Протокол NTP

Протокол NTP (RFC 1305) предполагает передачу UDP-сообщений, содержащих 64-битные временные метки, обеспечивающие точность представления порядка 200 пикосекунд. Специальные алгоритмы коррекции погрешностей, связанных с задержками передачи по сети и отклонением частоты кварцевого генератора компьютера от номинального значения, а также алгоритмы выбора сервера времени с лучшими характеристиками, обеспечивают самую высокую точность передачи единицы времени по сравнению с описанными выше протоколами.

Протокол SNTP является упрощением протокола NTP и используется в тех случаях, когда достаточно секундной точности синхронизации. Формат временных меток этого протокола совпадает с форматом временных меток NTP.

3. Наш сервис.

На данный момент предоставлен открытый доступ к двум серверам уровня stratum 1, которые синхронизированы со шкалой времени Государственного первичного эталона времени и частоты Украины UTC(UA):

- ntp.metrology.kharkov.ua (Symmetricom SyncServer S250i);

- ntp1.metrology.kharkov.ua (FreeBSD). 

4. Настройка сервиса.

4.1. Подключение к серверу времени с использованием сети Internet Для того, чтобы воспользоваться сервисом подключения к серверу времени с использованием сети Internet, Вам необходимо следующее аппаратное и программное обеспечение: - IBM-совместимый компьютер с процессором не ниже Pentium 166 и ОЗУ не ниже 16 Мб

- подключение к сети Интернет

- операционная система Windows 9x/ME/NT/2000/XP/2003 либо UNIX-подобная система с поддержкой протокола NTP (RFC 1305)

Если Вы хотите воспользоваться сервисом в среде UNIX-подобной системы необходимо провести следующие действия:

1. Для однократного получения информации о времени по запросу и коррекции шкалы времени компьютера используется программа ntpdate из пакета NTP < ссылка на исходные тексты пакета>, для запуска которой необходимо выполнить следующую команду:

ntpdate ntp.metrology.kharkov.ua

2. Для периодического получения информации о времени и коррекции системной шкалы времени компьютера рекомендуется использовать программы ntpd или xntpd, также входящие в состав пакета NTP <ссылка на исходные тексты пакета>. Для корректной работы с сервером времени ННЦ "Институт метрологии" в конфигурационный файл /etc/ntp.conf должна быть добавлена запись:

server ntp.metrology.kharkov.ua.

3. Работа по протоколу Time осуществляется с помощью программы rdate. Для синхронизации времени с сервером ННЦ "Институт метрологии" необходимо выполнить команду:

rdate -s ntp.metrology.kharkov.ua.

4. Протокол TSP реализуется программой timed, также позволяющей периодически корректировать системную шкалу времени. Для синхронизации времени с сервером u1061 ННЦ "Институт метрологии" необходимо выполнить команду

timed -F ntp.metrology.kharkov.ua.

Если Вы хотите воспользоваться сервисом в среде Windows-NT/2000/XP системы необходимо провести следующие действия:

1. Операционные системы Windows-NT/2000/XP имеют встроенную возможность синхронизации времени по протоколу NTP, реализуемую командой:

NET TIME /SETSNTP:ntp.metrology.kharkov.ua.

2. Возможен альтернативный вариант. Необходимо вызвать апплет «Свойства: дата и время» из Панели управления и выбрать закладку «Время Интернета»

1.1 После этого необходимо активировать чекбокс «Выполнять синхронизацию с сервером времени в Интернете»

1.2 После этого в адресной строке «Сервер» следует ввести ntp.metrology.kharkov.ua и нажать кнопку «Обновить сейчас», а затем ОК. Ваш компьютер теперь синхронизирован с сервером времени ННЦ "Институт метрологии"

Примечание: Для того, чтобы синхронизация осуществлялась постоянно, необходимо наличие постоянного доступа к Интернет.

Если Вы хотите воспользоваться сервисом в среде Windows-9х/ME необходимо провести следующие действия:

1. Т.к. операционные системы Windows-95/98 не имеют собственных программных средств, работающих по протоколу NTP, то для синхронизации времени необходимо установить программные пакеты

NetTime <ссылка на файл с пакетом> и Tradis-2000 <ссылка на файл с пакетом>, позволяющие работать и по другим протоколам передачи времени.

2. Для настройки программы Net Time необходимо в окне "NetTime

Options" указать парамеры:

- адрес сервера;

- протокол (SNTP, Time/TCP или Time/UDP);

- порт;

- Update Interval (интервал времени между обращениями к серверу);

- Retry Interval (интервал времени между дополнительными попытками обращений к серверу в случае, когда сервер недоступен);

- Max Free Run (интервал времени работы при отсутствии синхронизации, по истечении которого часы компьютера

считабтся ненадежными);

- Warn if Adj Greater (максимально допустимая величина коррекции времени).

3. После установки пакета Tradis-2000 следует установить адрес сервера и тип протокола в окне "Server Details" (вход по кнопке "Add") и установить временной интервал иежду обращениями к серверу (How oftten time is set), а также установить флажок "Установить время" ("Set the time") во вкладке "Установка времени" ("Setting the time").

Примечание. Если Ваш компьютер подключен к локальной сети, вероятнее всего u1072 адрес ntpd.metrology.kharkov.ua будет для Вас недоступен, а синхронизацию компьютеров будет осуществлять сервер локальной сети.

Поэтому для корректной установки программ синхронизации времени Вашего компьютера проконсультируйтесь с Вашим системным администратором.

5. Контакты.

Начальник лаборатории: Корецкий Эдуард Анатольевич

тел. (0572) 7049898, e-mail time.metrology@ukr.net

6. Ссылки.

Сайт разработчиков NTP (университет Делавер)

www.ntp.org

Список серверов времени на сайте университета Делавер

www.eecis.udel.edu/~mills/ntp/servers.html

Web-страница отдела частотно-временных измерений

Национального института стандартов и технологий США

www.nist.gov/timefreq/

Web-страница службы времени USNO

tycho.usno.navy.mil/ftime.html

Web-страница сервера времени BIPM

www1.bipm.org/en/scientific/tai/time_server.html

Web-страница службы времени NPL (Великобритания), посвященная синхронизации времени компьютеров

www.npl.co.uk/time/truetime.html

Web-страница службы времени NRC (Канада)

inms-ienm.nrc-cnrc.gc.ca/time_services.html

Сайт лаборатории, занимающейся передачей единицы времени в PTB

www.ptb.de/en/org/4/_index.htm

Решения (аппаратные и программные) корпорации Symmetricom области синхронизации компьютерных сетей

www.ntp-systems.com