Функционирование временных серверов

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 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478

Работа временных серверов начинается с получения сведений о времени от официаль­ных источников. Эти сведения получаются путем считывания показаний атомных часов, приема специальных радиосигналов и т. д. Служба GPS (Global Positioning System — глобальная система позиционирования) принимает временные сигналы со спутников, по­этому может быть использована в качестве официального источника данных о времени. (Информацию об устройствах отсчета времени можно получить, обратившись по адресу http://www.eecis.udel.edu/~ntp/hardware.html.)

Атомные часы, устройства приема радиосигналов и прочее оборудование принято называть эталонными временными серверами, или серверами уровня 0. Эти серверы не поддерживают сетевые соединения (они взаимодействуют с компьютерами через последо­вательные порты, и для обмена данными с ними требуются дополнительные устройства). Компьютеры, которые синхронизируют свои системные часы, используя такие устрой­ства, называются серверами уровня 1. Может показаться, что на них поддерживается наиболее точное время в Internet, однако исследования показали, что приблизительно треть из них имеют погрешность в секунду и больше. Компьютеры, которые используют для синхронизации серверы уровня 1, называются серверами уровня 2 и т. д.

Процедура синхронизации предполагает обмен клиента с сервером несколькими па­кетами данных (как правило, каждые пять минут передаются как минимум пять пакетов). Клиент передает серверу пакет, содержащий текущие показания своих системных часов. В ответ сервер передает клиенту тот же пакет. Сравнивая время в момент передачи и в момент приема, клиент может оценить задержку, связанную с пересылкой данных по сети, и учесть ее при коррекции значения таймера. Клиент может быть настроен для ра­боты с несколькими серверами. В этом случае, сравнивая показания времени, задержку, вызванную передачей данных, и другие факторы, он может выбрать из этих серверов

наиболее пригодный для себя.

Полнофункциональный сервер NTP работает постоянно и время от времени опраши­вает вышестоящий сервер (первоначально обращения осуществляются каждые 64 секун­ды, но при некоторых вариантах конфигурации системы интервал между обращениями может увеличиться до 1024 секунд). Сервер NTP корректирует показания часов ком­пьютера, на котором он выполняется, различными способами. Большие расхождения во времени (порядка секунды или больше) сначала игнорируются — сервер считает, что они могут быть вызваны ошибками при обмене данными. Но если такая ситуация сохраняет­ся в течение некоторого времени, NTP компенсирует ошибку; он либо непосредственно устанавливает требуемое значение времени, либо ускоряет или замедляет ход систем­ных часов до тех пор, пока системное время и время внешнего сервера не сравняются. (Процедура ускорения и замедления хода называется подстройкой системных часов.) Сервер NTP также поддерживает специальный файл (обычно это /etc/ntp/drift, /var/state/ntp. drift или другой файл с подобным именем), в котором он хра­нит данные об ошибке или о "дрейфе" системного таймера. Информация в этом файле помогает серверу компенсировать ошибку системных часов в том случае, если компью­тер на длительное время остается выключенным или если вышестоящий сервер NTP не доступен.

СОВЕТ Если ошибка превышает 1000 секунд, сервер NTP прекращает свою работу, так как предполагает, что подобная ситуация требует непосредственного вме­шательства системного администратора. Поэтому перед запуском сервера NTP необходимо установить хотя бы приблизительное значение системного времени. Для установки системных часов перед запуском сервера NTP можно также ис­пользовать программу ntpdate, работа которой будет рассмотрена далее в этой главе. В некоторых случаях вызов ntpdate предусматривают в сценарии за­пуска сервера NTP.

В обычных условиях сервер NTP, работающий в небольшой сети, использует для син­хронизации данные, предоставляемые тремя внешними серверами. (Число три выбрано произвольно, при желании вы можете увеличить или уменьшить количество внешних серверов, с которым будет взаимодействовать сервер NTP в вашей сети. Использование трех серверов обеспечивает избыточность данных, требуемую для надежной работы.) Для небольшой сети роль внешних серверов, как правило, выполняют серверы уровня 2. Количество серверов уровня 1 относительно невелико, и они обычно используются для синхронизации серверов NTP, которые обслуживают сотни клиентов. Клиентские ком­пьютеры в небольшой сети практически постоянно обращаются к серверу уровня 3 для получения сведений о текущем времени. Вместо серверов на компьютерах могут быть установлены клиенты NTP, в этом случае опрос сервера может производиться не так часто. Если ваша сеть насчитывает несколько десятков компьютеров и для их работы необходимо обеспечивать точные показания системных часов, в ней имеет смысл уста­новить два сервера NTP уровня 3. Это позволит избежать проблем, если сервер выйдет из строя или станет работать ненадежно. Если по каким-либо причинам необходимо, чтобы системные часы клиентских компьютеров работали особенно точно, вам следует рассмотреть возможность приобретения специального устройства и организации в вашей сети сервера уровня 1. Необходимое для этого устройство может стоить несколько сотен долларов.

В системе NTP используется универсальное время (Coordinated Universal Time — UTC), которое практически совпадает с гринвичским временем (Greenwich Mean Time — GMT) без учета переходов на летнее и зимнее время. UTC отличается от GMT лишь некоторыми деталями. В частности, UTC не определяется исходя из скорости враще­ния Земли, а отсчитывается на основании показаний высокоточных и высоконадежных атомных часов. При необходимости значение UTC можно привести в соответствие со ско­ростью вращения Земли, прибавляя или вычитая около секунды в день. Локальное время отличается от UTC смещением часового пояса. Кроме того, при определении локального времени также должны учитываться правила перехода на летнее и зимнее время.

Большинство операционных систем, установленных на компьютерах х86, требуют, чтобы системные часы показывали локальное время. Linux может работать с системным таймером, отсчитывающим либо локальное время, либо UTC, а также поддерживает от­дельные программные часы, установленные в соответствии с UTC. Если на компьютере установлена только система Linux, желательно применять UTC, так как при этом нет необходимости переводить таймер на летнее и зимнее время. Если же на компьютере кроме Linux инсталлирована Windows (или другая операционная система, использующая локальное время), вам придется установить таймер по локальному времени. Кроме того, при этом возникает проблема при переходе на летнее и зимнее время. Устранить ее мож­но, запуская средства поддержки временного протокола при загрузке системы. Заметьте,что преимущества применения NTP в Linux не распространяются на другие системы, так как при коррекции системных часов Linux не изменяет значение аппаратного таймера. Для приведения аппаратного таймера в соответствие с системными часами можно ис­пользовать команду hwclock -systohc -localtime; в этом случае на аппаратном таймере устанавливается локальное время. Если на вашем компьютере показания време­ни хранятся в формате UTC, то при вызове данной команды надо заменить -localtime на