NTP là một giao thức internet – được sử dụng để đồng bộ hóa đồng hồ trên mạng máy tính chỉ vỏn vẹn trong vòng vài mini giây UTC (Universal Coordinated Time). Nó cho phép các thiết bị truy vấn và nhận UTC từ một máy chủ, lần lượt, nó sẽ nhận được thời gian chính xác nhất từ đồng hồ nguyên tử.
NTP là gì?
“Một người đàn ông với một chiếc đồng hồ chắc chắn sẽ biết chính xác thời gian là mấy giờ rồi. Một người đàn ông với hai chiếc đồng hồ bên cạnh thì sẽ không thể nào chắc chắn biết được chính xác thời gian hiện tại là gì cả.“
Khi nói đến việc đồng bộ hóa thời gian cho mọi hoạt động, Network Time Protocol (NTP) sẽ giúp chúng ta giải quyết cả hai vấn đề, cung cấp cho người dùng thời gian chính xác trải dài trên nhiều thiết bị khác nhau.
Giống như bất kỳ giao thức mạng nào khác, NTP là một tập các quy tắc, hoặc quy định cách thức mà các thiết bị trên mạng sẽ truyền, nhận và hiểu được dữ liệu ra sao. Hãy nghĩ về nó như một ngôn ngữ sử dụng chung như tiếng anh chẳng hạn, cho phép các thiết bị giao tiếp, trong trường hợp ở đây là nói về thời gian.
NTP cho phép các thiết bị mạng như đồng hồ, điện thoại và máy tính truy vấn và nhận thời gian từ máy chủ, lần lượt sẽ nhận được thời gian chính xác nhất từ nguồn thời gian xác định như đồng hồ nguyên tử.
Tại sao việc đồng bộ hóa thời gian lại cực kỳ quan trọng?
Khi cuộc sống ngày càng số hóa và tự động hóa, thì thời gian chính xác cũng trở nên cực kỳ quan trọng hơn bao giờ.
- Nghành công nghiệp viễn thông dựa trên thời gian chính xác để chuyển đổi một lượng lớn dữ liệu.
- Các dịch vụ tài chính cần thời gian chính xác để đánh dấu thời gian các giao dịch để đảm bảo các bản ghi được theo dõi một cách chặt chẽ nhất.
- Điều hướng vệ tinh phụ thuộc vào thời gian chính xác, với sự chênh lệch cực kỳ nhỏ chỉ khoảng 1ms cũng có thể gây ra lỗi định vị.
- Camera quan sát cũng yêu cầu dấu thời gian chính xác để được chấp nhận làm bằng chứng khi được yêu cầu.
- Vô số doanh nghiệp hiện nay đều dựa vào thời gian chính xác để quản lý các quy trình hàng ngày của họ, chẳng hạn như đồng bộ hóa các hệ thống đồng hồ.
Đối với các tổ chức thuộc nhiều quy mô khác nhau, NTP là phương pháp hiệu quả, đáng tin cậy và thân thiện với người dùng nhất để phân tán thời gian chính xác trên toàn mạng, cho phép người dùng tăng năng suất, cải thiện dịch vụ khách hàng, tăng cường bảo mật và hàng loạt các lợi ích khác.
Hơn nữa, bằng việc sử dụng NTP để đồng bộ hóa tới UTC – một tiêu chuẩn thời gian toàn cầu – các tổ chức và chính phủ hoàn toàn có thể điều phối các hoạt động quốc tế một cách dễ dàng hơn.
UTC là gì?
UTC là tiêu chuẩn được cả thế giới đồng ý sử dụng để làm chuẩn thời gian dân sự. Nó là kết quả của một quá trình phát minh, sửa đổi và hợp tác kéo dài hàng thập kỷ, trong quãng thời gian đó – tiêu chuẩn thời gian đã được chuyển đổi từ GMT (Green Mean Time) thành TAI (Atomic Time) rồi mới tới UTC.
Điều quan trọng là, UTC là một tiêu chuẩn về thời gian, nghĩa là nó hoàn tòan giống nhau trên toàn thế giới và không bị ảnh hưởng bởi mức độ chiếu sáng ban ngày tại các khu vực địa lý khác nhau. Trong thực tế, múi giờ được biểu thị theo phần phần bù của UTC (+/- số giờ). UTC được duy trì bằng cách so sáng với hơn 200 đồng hồ nguyên tử khác nhau trên khắp thế giới.
NTP hoạt động như thế nào?
NTP cung cấp UTC cho một tổ chức bằng cách lấy tín hiệu thời gian từ một, hoặc nhiều đồng hồ nguyên tử và phân tán chúng tới các thiết bị kết nối mạng.
Về cơ bản, một mạng NTP bao gồm nhiều các thiết bị được đồng bộ hóa (hay còn goi là client) và một máy chủ NTP – nhận thời gian UTC và cung cấp chúng tới cho client.
- Client và server giao tiếp với nhau trong một loạt các request và response.
- Client gửi một gói request NTP tới server, đóng dấu thời gian.
- Server đóng dấu thời gian khi gói request được nhận.
- Server đóng dấu thời gian lại khi nó gửi gói response trở lại client.
- Client đóng dấu thời gian khi gói response được nhận.
Qúa trình này chỉ diễn ra trong thời gian tính bằng mini giây, nhưng timestamp cho phép khách hàng tính toán độ trễ và tìm ra sự khác biệt giữa thời gian nội bộ và do server cung cấp, nó sẽ tự điều chỉnh khi cần thiết và duy trì việc đồng bộ hóa.
pool.ntp.org: Cluster với hàng ngàn NTP server
Dự án pool.ntp.org ban đầu được khởi tạo bởi Adrian von Bidder và được quản lý bởi Ask Bjørn Hansen từ năm 2005, là một cluster ảo với hơn 4000 NTP servers. Phần lớn các server này được phân tán khắp thế giới, được sử dụng bởi hàng triệu hệ thống và được đặt tại châu Âu. NTP pool đã tăng trưởng đều đặn dần theo thời gian do cộng đồng của nó rất lớn. Bất kỳ ai có server với địa chỉ IP tĩnh được duy trì kết nối internet đều có thể trở thành một phần trong cluster. Phụ thuộc vào nhu cầu ngày càng tăng, dịch vụ có thể được dùng miễn phí mà không có bất kỳ hạn chế nào.
Người dùng UNIX/Linux sử dụng NTP pool như thế nào?
Để cấu hình hệ thống Linux như một NTP client, bạn cần phải cài đặt ntp daemon (ntpd). Bạn có thể thực hiện bằng cách sử dụng câu lệnh sau:
sudo apt-get install ntpFile cấu hình ntpd được đặt tại /etc/ntp.conf. Mở file này lên và bạn sẽ thấy nó có dạng như sau:
File này chứa danh sách các NTP servers mà sẽ được dùng để đồng bộ hóa thời gian. Mặc định, Ubuntu server sẽ được dùng (ví dụ: 0.ubuntu.pool.ntp.org). Bạn có thể thêm server tại Việt Nam bằng dòng sau:
server 0.vn.pool.ntp.org
server 2.asia.pool.ntp.org
server 1.asia.pool.ntp.orgTiếp theo, restart NTP daemon bằng cách sử dụng câu lệnh sau:
sudo service ntp reloadHãy đảm bảo rằng thời gian hệ thống được thiết lập chính xác. Để kiểm tra trạng thái dịch vụ, chạy câu lệnh dưới đây sau vài phút:
ntpd -pn
