NTP

NTP(ing. Network Time Protocol) ― dəyişkən gecikmə şəbəkələrindən istifadə edərək kompüterin daxili saatını sinxronizasiya etmək üçün istifadə olunan bir şəbəkə protokolu. Protokol 1985-ci ildə Delaver Universitetinin professoru David L. Mills tərəfindən hazırlanmışdır. 2015-ci il versiyası NTPv4-dür.

Marzullo alqoritminə əsaslanan NTP, iş üçün UDP protokolundan istifadə edir və ötürmə vaxtını nəzərə alır. NTP sistemi ötürücü mühitdə gecikmə dəyişikliklərinə son dərəcə davamlıdır. 4-cü versiyada İnternet vasitəsilə işləyərkən 10 ms (1/100 s), yerli şəbəkələrin daxilində isə 0,2 ms (1/5000 s) və daha yaxşı nəticə əldə edə bilir.

Ən geniş tətbiq olunan NTP protokolu serverlərin dəqiq vaxt sinxronizasiyası üçündür. Microsoft Windows əməliyyat sistemi ailəsində bu W32Time-dır, Linux əməliyyat sistemi ailəsindəisə Ntpd demon və ya chronyd-dır.

Bu alqoritmin daha sadə tətbiqi SNTP, sadə bir şəbəkə vaxt protokolu olaraq bilinir. Yüksək dəqiqlik tələb etməyən əlaqədar sistemlərdə və cihazlarda, habelə dəqiq vaxt üçün istifadəçi proqramlarında istifadə olunur.

Paketin quruluşu

Paketin quruluşu RFC 5905-də təsvir edilmişdir. Paket 32 bitlik sözlərin tam sayından ibarətdir. Başlıqdakı məlumatlar müxtəlif iş rejimləri üçün fərqlənəcəkdir. Məsələn, sahələrdə istifadəçi vaxt təbəqəsini, mənbə identifikatorunu, ilkin vaxtı və qəbul vaxtını sıfır yazmalıdır.

Başlıq

NTP başlıq

Giriş	Oktet	0								1								2								3
Oktet	Bit	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
0	0	DG		Versiya			Rejim			Vaxt təbəqəsi								Sorğu intervalı								Dəqiqlik
4	32	Gecikmə
8	64	Dispersiya
12	96	Mənbə göstəricisi
16	128	Yenilənmə vaxtı
20	160
24	192	Başlama vaxtı
28	224
32	256	Qəbul vaxtı
36	288
40	320	Ötürmə vaxtı
44	352

Düzəltmə göstəricisi

NTP serverlər

Uzunluq — 2 bit, Leap Indicator-dan.

Koordinasiya xəbərdarlığının ikincisini göstərən tam ədəddir.

Miqdar	Təsvir
0	Xəbərdarlıq yoxdur
1	Günün son dəqiqəsi 61 saniyəni əhatə edir
2	Günün son dəqiqəsi 59 saniyəni əhatə edir.
3	Məlum deyil (vaxt sinxronizasiya olunmur)

Versiya nömrəsi

Uzunluq — 3 bit, Version Number-dan.

Rejimi təqdim edən tam ədəddir. Dəyərlər aşağıdakı cədvəldə verilmişdir.

Rejim

Uzunluq — 3 bit, Mode-dan.

Rejimi təmsil edən tam ədəddir. Dəyərlər aşağıdakı cədvəldə verilmişdir.

Miqdar	Təsvir
0	Bronlanmış
1	Simmetrik aktiv rejim
2	Simmetrik passivrejim
3	İstifadəçi
4	Server
5	Yayım rejimi
6	Yoxlanış NTP məlumatı
7	Şəxsi istifadə üçün qorunur.

Vaxt təbəqəsi

NTP idarəetmə protokolu proqramı

Uzunluq— 8 bit, Stratum-dan.

Vaxt qatını təmsil edən tam ədəd.

Miqdar	Təsvir
0	Müəyyən edilməmiş və ya yolverilməzdir.
1	Birincili server
2–15	NTP-dən istifadə etmiş ikincili server
16	Sinxronizasiya edilməmişdir
17–255	Bronlaşdırılmışdır

Sorğu intervalı

Uzunluq — 8 bit, Poll-dan.

Ardıcıl mesajlar arasında maksimum interval təmsil edən imzalı tam ədəddir. Dəyər saniyələrin ikili loqarifmidir. Minimum və maksimum sorğu üçün standart hədlər müvafiq olaraq 6 və 10-dur.

Dəqiqlik

Uzunluq — 8 bit, Precision-dan.

Sistem saatının düzgünlüyünü təmsil edən imzalı tam ədəddir. Dəyər saniyələrin ikili loqarifmidir. Məsələn, 18 dəyəri təxminən 1 μs dəqiqliyinə uyğun olardı.

Gecikmə

Uzunluq — 32 bit, Root Delay-dan

Qısa NTP formatında hər iki istiqamətdə siqnalın ümumi yayılma müddətidir.

Dispersiya

Uzunluq — 32 bit, Root Dispersion-dan.

Qısa NTP formatında vaxt mənbəyi üçün ümumi fərqdir.

Mənbə tanınması

Uzunluq — 32 bit, Reference ID-dan.

Sinxronizasiyanın mənbə kodudur. Zaman təbəqəsi sahəsindəki dəyərdən asılıdır.

"0" təbəqəsi üçün, bunlar "kiss code" adlanan dörd ASCII simvoldur, diskusiya və izləmə üçün istifadə olunur.

"1" təbəqəsi üçün, istinad nöqtəsinə təyin olunan, solda sıfırlar ilə doldurulmuş ASCII simvoldan ibarət dörd oktetdir.

ID	Mənbə
GOES	Geostasionar peyk ətraf mühitin monitorinqi və nəzarət sistemi
GPS	Qlobal mövqe sistemi
GAL	"Qalio" yer tanıma sistemi
PPS	Bir saniyədə bir impuls müddəti olan ümumi bir radiosiqnal
IRIG	Telemetrik Standartlaşdırma Qrupu, ABŞ
WWVB	Aşağıtezlikli radioötürücü, 60 kHs, Fort Kollins, Kolorado, ABŞ
DCF	Aşağıtezlikli radioötürücü, 77.5 kHs, DCF77, Maynflinqen, FRQ
HBG	Aşağıtezlikli radioötürücü, 75 kHs, Parnqins, İsveçrə
MSF	Aşağıtezlikli radioötürücü, 60 kHs, Antxorn, Böyük Britaniya
JJY	Aşağıtezlikli radioötürücü, 40 kHs, Fukusima, 60 kHs, Saqa, Yaponiya
LORC	Ortatezlikli radioötürücü, 100 kHs, radionaviqasiya, LORAN-C
TDF	Ortatezlikli radioötürücü, 162 kHs, Allouis, Fransa
CHU	Yüksəktezlikli radioötürücü, Ottava, Ontario, Kanada
WWV	Yüksəktezlikli radioötürücü, Fort Kollinz, Kolorado, ABŞ
WWVH	Yüksəktezlikli radioötürücü, Kauai, Havai, ABŞ
NIST	Telefon modemi, ABŞ Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutu
ACTS	Telefon modemi, ABŞ Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutu
USNO	Telefon modemi, ABŞ Milli Rəsədxanası
PTB	Telefon modemi, ABŞ Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutu

"2 və daha yuxarı" təbəqə üçün, bu server identifikatorudur və vaxt boşluqlarını düzəltmək üçün istifadə edilə bilər. Əgər "IPv4" istifadə olunursa, identifikator özündə dörd oktet IP ünvan cəmləşdirir. Əgər "IPv6" istifadə olunursa, onda bu MD5 keş ünvanının dörd oktetidir. Qeyd etmək lazımdır ki, NTPv4 serveri və NTPv3 istifadəçisi üçün IPv6 ünvanını istifadə edən zaman, identifikator təsadüfi qiymət ala bilər, bu səbəbdəndə vaxt döngələri qeydə alınmaya bilinər.

Yenilənmə vaxtı

Uzunluq — 64 bit, Reference Timestamp-dan

Sistemin son təyin etdiyi və ya tənzimləndiyi vaxtdır. NTP formatı.

Başlanğıc vaxtı

Uzunluq — 64 bit, Origin Timestamp-dan

Sorğunun serverə göndərildiyi zaman istifadəçi vaxtıdır.

Qəbul vaxtı

Uzunluq — 64 bit, Receive Timestamp-dan

Sorğunun serverə göndərildiyi zaman istifadəçi vaxtıdır. NTP formatı.

Göndərmə vaxtı

Uzunluq — 64 bit, Transmit Timestamp-dan

Sorğunun müştəriyə göndərildiyi zaman server vaxtıdır. NTP formatı.

NTP-mesaj "Kiss-o'-Death"

Müəyyən olunmamış və ya etibarsız hesab olunan "0 səviyyə" üçün, KVS ID sahəsindən sistem statusu məlumatları və giriş nəzarəti rolunu oynayan mesajları çatdırmaq üçün istifadə edilə bilər. Bu cür mesajlara "Kiss-o'-Death" (KoD) deyilir və təqdim etdikləri ASCII məlumatları "kiss codes" ("yardım kodları") adlanır. Hazırda qəbul edilmiş "yardım" kodlarının siyahısı aşağıdakı cədvəldə verilmişdir.

KoD mesajlarını alanlardan onları yoxlamaq və aşağıdakı hərəkətləri etmək tələb olunur:

• "DENY" və "RSTR" kod birləşmələrini aldıqdan sonra istifadəçi zaman serverinə virtual bağlantıları bağlamalı və bu serverə mesaj göndərməyi dayandırmalıdır.
• "RATE" kod birləşməsini aldıqdan sonra istifadəçi dərhal bu server üçün sorğu intervalını azaltmalı və hər dəfə bu kod birləşməsi alındıqda azaltmağa davam etməlidir.
• Təcrübəli tədqiqat və sonrakı təkmilləşdirmələr üçün nəzərdə tutulmuş ASCII simvollu "X" ilə başlayan kod birləşməsini aldığı zaman tanınmadığı təqdirdə rədd edilməlidir.
• Bu protokolla müəyyən edilməmiş bütün digər kod birləşmələri və KoD mesajları təsdiqləndikdən sonra məhv edilir.

"Yardım" kodları

Kod	Təsvir
ACST	Bir ünvanlı server ilə virtual əlaqə quruldu
AUTH	Server identifikasiyası uğursuz oldu
AUTO	Autokey-ardıcıllıq səhvdir
BCST	Genişyayımlı server ilə virtual əlaqə quruldu
CRYP	Kriptoqrafik identifikasiya və ya identifikasiya uğursuz oldu
DENY	Məsafədən server girişi rədd etdi
DROP	Simmetrik rejimdə məsafədən vaxt serverini itirmək
RSTR	Yerli Təhlükəsizlik Strategiyası səbəbindən giriş rədd edildi
INIT	Virtual əlaqə ilk dəfədən qurulmadı
MCST	Virtual sinxron əlaqə dinamik olaraq aşkar edilmiş server tərəfindən qurulur
NKEY	Açar tapılmadı
RATE	Sürət həddini aşdı. İstifadəçi sürət həddini aşdığı üçün server müvəqqəti olaraq rədd edildi
RMOT	Birbaşa NTP protokolundan istifadə edərək məsafədən IP qovşaq virtual əlaqəni dəyişdirmək
STEP	Sistem vaxtını dəyişdirmək üçün təkrarlama baş verdi, virtual sinxron əlaqə qurulmadı

Vaxt təbəqəsi

NTP, təbəqə adlandırılan hər bir səviyyənin nömrələnmiş olduğu iyerarxik şəbəkədən istifadə edir. "1-ci təbəqə" — peyk, radio və ya telefon modemi vasitəsilə birbaşa milli vaxt xidmətləri ilə sinxronizasiya olunan ilkin serverlər. "2-ci təbəqə" — ikincili serverlər ilkin serverlərlə və b. ilə bir qayda olaraq sinxronizasiya olunur. Daha yüksək təbəqələrdə işləyən bir neçə yüz ictimai ikincili serverlər var. Onlara adətən daha çox üstünlük verirlər.

Vaxt formatı

Sarı oxlar avadanlıq bağlantısını göstərir; qırmızı oxlar isə şəbəkə əlaqəsini göstərir

Vaxt NTP sistemində 64 bitlik rəqəmlər ilə təşkil olunur. Burada, 32 bitlik saniyə sayğacı və 32 bitlik ikincili saniyə sayğacı olur. Buda nəzəri dəqiqliyi 2⁻³² saniyə olmaqla, 2³² saniyə aralığında vaxt ötürməyə imkan verir. NTP-də vaxt miqyası hər 2³² saniyədə (136 il) təkrarlandığından, alıcı ən azı cari vaxtı (68 il dəqiqliyi ilə) bilməlidir. Həmçinin qeyd etmək lazımdır ki, vaxt 1970-ci ildən deyil, 1 yanvar 1900-cü ildən hesablanır, bunun üçün də NTP vaxtından 70 il çıxmaq lazımdır.

Vaxtın qısa formatı

Bit	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
0	Saniyə																Saniyə kəsrləri

Vaxtın qısa formatı

Bit	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
0	Saniyə																Saniyə kəsrləri

Tarixin formatı

Bit	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
0	Era nömrəsi
4	Bir dövrün girişi
8	Kəsr
12