در دنیای مدرن، هماهنگی دقیق زمان بین دستگاه‌های مختلف شبکه‌های کامپیوتری از اهمیت بالایی برخوردار است. تایم سرورها با استفاده از پروتکل‌های NTP و PTP این هماهنگی را فراهم می‌کنند. این مقاله به بررسی اهمیت تایم سرورها، تفاوت‌های بین NTP و PTP، و کاربردهای آنها در صنایع مختلف می‌پردازد.
هماهنگی دقیق زمان برای بسیاری از کاربردها حیاتی است. در شبکه‌های کامپیوتری، زمان‌بندی دقیق می‌تواند:
همان‌گونه که اشاره شد NTP سرنام (Network Time Protocol) یک پروتکل شبکه است که برای هماهنگ‌سازی زمان در شبکه‌های کامپیوتری استفاده می‌شود. NTP اجازه می‌دهد تا دستگاه‌های مختلف در شبکه به صورت همزمان زمان خود را با سرور مرجع هماهنگ کنند. این پروتکل از روش‌های دقیقی برای تعیین زمان استفاده می‌کند که کارآمدترین آنها باید به ساعت‌های اتمی و سرویس‌های زمانی اینترنتی اشاره کرد. NTP برای انتقال پیام‌های زمانی از طریق شبکه از پروتکل UDP سرنام (User Datagram Protocol) استفاده می‌کند. در شبکه، یک سرور NTP به عنوان مرجع زمانی عمل می‌کند و دستگاه‌های دیگری در شبکه یا به عبارت دقیق‌تر کلاینت‌ها می‌توانند از این سرور برای هماهنگ‌سازی ساعت زمانی خود استفاده کنند.
با استفاده از پروتکل مذکور دستگاه‌ها می‌توانند به صورت دوره‌ای ساعت خود را با سرور NTP هماهنگ کنند و همواره به‌روز باشند. پرسش مهمی که مطرح می‌شود این است که تنظیم ساعت برای کلاینت‌ها چرا حائز اهمیت است؟ اولین مورد در ارتباط با دریافت به‌روزرسانی‌ها است. مورد بعدی در ارتباط با نصب برخی از برنامه‌هایی است که برای نصب درست نیازمند ساعت محلی هستند. یک مثال جالب در این زمینه راه‌حل‌های مجازی‌سازی وی‌ام‌ویر هستند که برای نصب باید از یک تایم سرور معتبر و دقیق برای آنها استفاده کنید، در غیر این صورت فرآیند نصب ناتمام باقی می‌ماند. همچنین، برنامه‌ها و سرویس‌های دیگر نیز وجود دارند که نیاز به هماهنگی دقیق زمانی دارند که از آن جمله باید به سیستم‌های توزیع‌شده، پایگاه داده‌ها و برخی از سرویس‌های کاربردی شبکه اشاره کرد.
تایم سرور (Time Server) دستگاه یا برنامه‌ای است که از پروتکل‌های NTP یا PTP برای هماهنگ‌سازی زمان دستگاه‌های متصل به شبکه استفاده می‌کند. این پروتکل‌ها از یک ساعت مرجع دقیق، مانند ساعت اتمی یا ساعت ماهواره‌ای برای تعیین زمان استفاده می‌کنند و سپس این زمان را به سایر دستگاه‌ها در شبکه منتقل می‌کنند. NTP مخفف (Network Time Protocol) یک پروتکل استاندارد برای هماهنگ‌سازی زمان در شبکه‌های آی‌پی‌محور است. این پروتکل دقت زمانی در حد میلی‌ثانیه ارائه می‌دهد و نقش مهمی در شبکه‌های تجاری و صنعتی دارد. در سویی دیگر PTP مخفف (Precision Time Protocol) پروتکلی دقیق‌تر از NTP است که دقت زمانی در حد نانو‌ثانیه یا حتی پیکو‌ثانیه ارائه می‌دهد. این پروتکل برای کاربردهایی که به دقت زمان بسیار بالایی نیاز دارند، مانند شبکه‌های سنجش از دور، شبکه‌های مالی و شبکه‌های حسگرهای صنعتی استفاده می‌شود. همچنین، ذکر این نکته ضروری است که NTP Server انواع مختلفی دارد. برخی از سرورها به صورت سخت‌افزاری هستند و به صورت یک دستگاه مجزا ارائه می‌شوند، در حالی که برخی دیگر به صورت نرم‌افزاری هستند و می‌توانند روی سرور اجرا شوند.
با استفاده از پروتکل مذکور دستگاه‌ها می‌توانند به صورت دوره‌ای ساعت خود را با سرور NTP هماهنگ کنند و همواره به‌روز باشند. پرسش مهمی که مطرح می‌شود این است که تنظیم ساعت برای کلاینت‌ها چرا حائز اهمیت است؟ اولین مورد در ارتباط با دریافت به‌روزرسانی‌ها است. مورد بعدی در ارتباط با نصب برخی از برنامه‌هایی است که برای نصب درست نیازمند ساعت محلی هستند. یک مثال جالب در این زمینه راه‌حل‌های مجازی‌سازی وی‌ام‌ویر هستند که برای نصب باید از یک تایم سرور معتبر و دقیق برای آنها استفاده کنید، در غیر این صورت فرآیند نصب ناتمام باقی می‌ماند. همچنین، برنامه‌ها و سرویس‌های دیگر نیز وجود دارند که نیاز به هماهنگی دقیق زمانی دارند که از آن جمله باید به سیستم‌های توزیع‌شده، پایگاه داده‌ها و برخی از سرویس‌های کاربردی شبکه اشاره کرد.
عملکرد NTP بر اساس مدل سرور-کلاینت است که در آن سرور NTP به عنوان منبع زمان اصلی عمل می‌کند و دستگاه‌های دیگر به عنوان کلاینت‌ها از این سرور برای هماهنگ‌سازی زمان استفاده می‌کنند. در فرآیند هماهنگ‌سازی، کلاینت‌ها درخواست‌های دریافت زمان را برای سرور ارسال می‌کنند و سرور بر اساس ساعت مرجع پاسخ‌های زمانی را بازگردانده می‌کند. بر اساس این پاسخ‌ها، کلاینت‌ها زمان خود را به روز می‌کنند. NTP از روش‌های دقیقی برای تعیین زمان استفاده می‌کند و با استفاده از الگوریتم‌های پیچیده، پایداری و دقت بالای زمانی را تضمین می‌کند. NTP در طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها استفاده می‌شود که از آن جمله باید به هماهنگی زمان بین سرورها و کلاینت‌ها در یک شبکه، زمان‌بندی انجام تراکنش‌های مالی، مدیریت شبکه، عیب‌یابی شبکه و غیره اشاره کرد. برای درک بهتر موضوع اجازه دهید به ذکر چند مثال بپردازیم. یک شرکت ممکن است از NTP برای هماهنگ‌سازی زمان بین سرورهای خود استفاده کند تا اطمینان حاصل کند همه داده‌ها به موقع به اشتراک گذاشته می‌شوند. یک بانک ممکن است از NTP برای زمان‌بندی تراکنش‌های مالی خود استفاده کند تا اطمینان حاصل کند تراکنش‌های مرتبط با پرداخت حقوق، محاسبه دیرکرد وام‌ها و غیره به شکل درستی انجام می‌شود.
کاربرد اصلی تایم سرور در هماهنگ‌سازی زمان بین دستگاه‌ها در شبکه است. با استفاده از تایم سرور، دستگاه‌های مختلف شبکه می‌توانند زمان خود را با یک منبع معتبر و دقیق هماهنگ کنند. برای این منظور تایم سرور از پروتکل‌های NTP و SNTP مخفف (Simple Network Time Protocol) و PTP سرنام (Precision Time Protocol) برای ارائه خدمات هماهنگ‌سازی زمان استفاده می‌کنند. این سرورها معمولا به عنوان سرورهای اصلی در یک شبکه قرار می‌گیرند و از منابع زمانی معتبر مانند ساعت‌های اتمی یا سرویس‌های زمانی اینترنتی استفاده می‌کنند. کاربرد اصلی تایم سرور همگام‌سازی زمان بین سیستم‌های کامپیوتری در یک شبکه است. همین مسئله باعث شده تا تایم سرور کاربردهای گسترده‌ای در شبکه های کامپیوتری دارد. کاربر مهم دیگر تایم سرور در ارتباط هماهنگ‌سازی زمان بین سرورها و کلاینت‌ها است.
وجود تایم سرور برای اطمینان از اینکه همه سیستم‌های شبکه زمان یکسانی دارند، ضروری است. این هماهنگی زمانی در ارتباط با یکسری برنامه‌های کلیدی نقش تعیین‌کننده دارد که از آن جمله باید به برنامه‌های اشتراک‌گذاریی فایل، برنامه‌های سرور پایگاه داده، برنامه‌های زمان‌بندی انجام خودکار وظایف، برنامه‌های تامین امنیت شبکه و برنامه‌هایی که در زمینه زمان‌بندی تراکنش‌های مالی مورد استفاده قرار می‌گیرند از جمله این موارد هستند.
لازم به توضیح است در بسیاری از برنامه‌های مالی، زمان دقیق تراکنش‌ها مهم است. تایم سرور می‌تواند ضریب اطمینان از اینکه همه تراکنش‌ها در زمان مناسب انجام می‌شوند، را افزایش دهد. همچنین، به این نکته مهم که بسیاری از کارشناسان شبکه نسبت به آن غافل هستند توجه داشته باشید که تایم سرور می‌تواند برای عیب‌یابی مشکلات شبکه استفاده شود. به عنوان مثال، یک متخصص شبکه می‌تواند از تایم سرور برای تعیین اینکه آیا یک مشکل شبکه به دلیل اختلاف زمانی بین سیستم‌ها ایجاد شده است یا خیر استفاده کند. همچنین، هنگامی که یک حمله سایبری نیز رخ می‌دهد تایم سرور به متخصصان امنیت سایبری کمک می‌کند زمان اولین تلاش‌های هکرها برای پیاده‌سازی یک حمله سایبری را به دقیق‌ترین شکل ممکن شناسایی کند.
اکنون که می‌دانیم سرورNTP وظیفه هماهنگ‌سازی زمان بین دستگاه‌ها در شبکه را برعهده دارد به این پرسش مهم می‌رسیم که نحوه کار سرور NTP به چه صورتی است؟ روند کلی انجام این‌کار به شرح زیر است.
دریافت زمان از منبع زمانی اصلی: سرور NTP ابتدا باید زمان را از یک منبع زمانی اصلی دریافت کند. این منبع می‌تواند یک ساعت اتمی یا سرویس زمانی اینترنتی باشد که دقت و پایداری مناسبی داشته باشد.
بررسی دقت منبع زمانی: سرور NTP عملکرد دقت منبع زمانی را بررسی می‌کند. این بررسی شامل بررسی میزان انحراف زمانی و پایداری منبع زمانی است. اگر منبع زمانی دارای دقت و پایداری مناسب است، آن را به عنوان منبع زمانی اصلی برای سرور NTP انتخاب می‌کند.
ارسال زمان برای دستگاه‌های شبکه: سرور NTP زمان دریافتی را به دستگاه‌های دیگر در شبکه انتقال می‌دهد. این انتقال می‌تواند از طریق پروتکل NTP باشد که توسط سرور NTP و دستگاه‌های شبکه پشتیبانی می‌شود.
هماهنگ‌سازی زمان: سرور NTP به طور مداوم زمان را با منبع زمانی اصلی هماهنگ می‌کند. برای این کار، سرور NTP اختلاف زمانی بین زمان دریافتی و زمان فعلی خود را محاسبه و به‌روزرسانی می‌کند. این به‌روزرسانی‌ها معمولا در فواصل زمانی مشخصی تکرار می‌شوند.
ارائه زمان به دستگاه‌های درخواست کننده: سرور NTP زمان هماهنگ شده را به دستگاه‌هایی که درخواست زمان داشته‌اند، ارائه می‌دهد. این دستگاه‌ها می‌توانند سرورهای دیگر، رایانه‌ها یا سایر دستگاه‌های تحت شبکه باشند.
سرور NTP با استفاده از الگوریتم‌های خاصی میزان انحراف زمانی بین منبع زمانی اصلی و دستگاه‌های شبکه را کاهش می‌دهد و هماهنگی دقیقی را فراهم می‌کند. این کار باعث می‌شود تمامی دستگاه‌ها در شبکه زمانی یکسان را نمایش دهند و بتوانند بدون مشکل با یکدیگر کار کنند. چگونه می‌توانیم بررسی کنیم که سرور NTP درست کار می‌کند؟ برای بررسی صحت و کارکرد درست سرور NTP، می‌توانید از روش‌های زیر استفاده کنید:
استفاده از دستور ntpq: از طریق اجرای دستور ntpq در خط فرمان سرور NTP، می‌توانید اطلاعات مربوط به سرور NTP را بررسی کنید. به عنوان مثال، با اجرای دستور ntpq -p، لیستی از سرورهای NTP متصل به سرور به همراه اطلاعاتی مانند اختلاف زمانی و پایداری آنها را مشاهده خواهید کرد.
استفاده از ابزار مدیریت NTP مانند ntpstat یا ntpdate: این ابزارها اطلاعاتی در مورد وضعیت و هماهنگی سرور NTP را نشان می‌دهند. با اجرای دستورهای ntpstat یا ntpdate در خط فرمان، می‌توانید مشاهده کنید آیا سرور NTP به درستی با منبع زمانی هماهنگ شده است یا خیر.
بررسی فایل log سرور NTP: برخی از سرورهای NTP فایل log خود را به‌روز می‌کنند که شامل اطلاعات مربوط به عملکرد و وضعیت سرور است. با مشاهده این فایل، می‌توانید اطلاعاتی درباره هماهنگی زمانی سرور NTP و تراز زمانی با منبع زمانی اصلی به دست آورید.
استفاده از ابزارهای آزمایشی NTP: برخی از ابزارهای آزمایشی مانند NTP Check امکان بررسی و تست سرور NTP را به شما می‌دهند. با استفاده از این ابزارها، می‌توانید اختلاف زمانی و وضعیت هماهنگی سرور NTP را بررسی کنید.
پیشنهاد می‌کنیم هر یک از روش‌های فوق را مورد استفاده قرار دهید تا مطمئن شوید سرور NTP به درستی کار می‌کند و فرآیند تنظیم ساعت کلاینت‌ها بدون مشکل انجام می‌شود.
شرکت فرابرد رایانه هوشمند آریانا پیشنهاد می‌کند هر یک از روش‌های فوق را مورد استفاده قرار دهید تا مطمئن شوید سرور NTP به درستی کار می‌کند و فرآیند تنظیم ساعت کلاینت‌ها بدون مشکل انجام می‌شود.
