ПРОТОКОЛ СЕТЕВОГО ВРЕМЕНИ NTP Выполнила группа ПО 1001

ПРОТОКОЛ СЕТЕВОГО ВРЕМЕНИ (NTP) Выполнила группа ПО 1001

ОГЛАВЛЕНИЕ 1. История развития версий. 2. Режимы функционирования. 3. Разновидности функционирования протокола. 4. Определения. 5. Модель реализации. 6. Типы данных(логическая характеристика). 7. Структуры данных.

ПРОДОЛЖЕНИЕ 8. Процедурная характеристика протокола. 9. Функциональные процедуры удаленного сервера. 10. Процедура(алгоритм) фильтрации времени. 11. Системный процесс(процедуры). 12. Процедура корректировки(настройки) времени(часов). 13. Процедура опроса. 14. Простой протокол сетевого времени.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЕРСИЙ Выполнил: Дадонов Сергей

ВЕРСИИ ПРОТОКОЛА NTP Network Time Protocol (NTP) — сетевой протокол для синхронизации внутренних часов компьютера NTPv 1 (1988 г, RFC 1059) NTPv 2 (1989 г. , RFC 1119) NTPv 3 (1992 г. , RFC 1305) NTPv 4 (2010 г. , RFC 5905)

РЕЖИМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ Выполнила: Павлова Виктория

РЕЖИМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ Программный NTP-модуль функционирует как первичный сервер(синхронизируется от эталонных часов, которые напрямую синхронизируются от глобальных UTC-систем времени), вторичный сервер(связан с одним или несколькими вышележащими серверами и одним или несколькими нижележащими серверами) или клиентский модуль(синхронизируется от одного или более вышележащих серверов, но не синхронизируется от зависимых клиентов).

РАЗНОВИДНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОТОКОЛА Выполнил: Плаксин Андрей

РАЗНОВИДНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОТОКОЛА Существует три разновидности функционирования NTPv 4 протокола: Симметричное функционирование Функционирование в режимах ―клиент/сервер Широковещательное функционирование

ОПРЕДЕЛЕНИЯ Выполнил: Плаксин Андрей

ОПРЕДЕЛЕНИЯ UTC-время Системное время ”T(t)” - метка времени “R(t)” - сдвиг частоты “D(t)” - скорость ухода частоты Сдвиг UTC-времени в момент времени “t”: T(t) = T(t 0 ) + R(t 0 )(t – t 0 ) + ½ * D(t 0 )(t – t 0 ) 2 + ε “ε” — стохастическая ошибка Промили — число миллионный долей (parts-per-million — PPM), одна промиля равна 10 – 6 сек/сек

ОПРЕДЕЛЕНИЯ Модель эффективности NTP-протокола включает статистические параметры: Сдвиг “θ” времени Задержка “δ” времени Дисперсия “ε” Джиттер “ξ” Параметры системы: Системный сдвиг “Θ” Системный джиттер “Ξ” Параметры “δ” и “ε” образуют § корневую задержку “Δ” § корневую дисперсию “Ε” Расстояние синхронизации “Λ” = “Ε + Λ/2”

МОДЕЛЬ РЕАЛИЗАЦИИ Выполнила: Ослопова Елена

МОДЕЛЬ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОТОКОЛА NTPV 4

ТИПЫ ДАННЫХ(ЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА) Выполнил: Захаров Роман

3 ФОРМАТА ВРЕМЕНИ В NTP 128 бит 64 бит 0 - 32 Seconds 0 - 32 Fraction (доли) 32 бит 0 - Seconds 16 0 - 16 Fraction (доли)

НЕКОТОРЫЕ ДАТЫ ДЛЯ БОЛЕЕ ПОНЯТНОГО ФОРМИРОВАНИЯ ВРЕМЕНИ В NTP Дата Эра Метка времени Примечание 4 октября 1582 -3 2, 873, 647, 488 Last day Julian 15 октября 1582 -3 2, 874, 597, 888 First day Gregorian 31 декабря 1899 -1 4, 294, 880, 896 Last day NTP Era -1 1 января 1900 0 0 First day NTP Era 0 1 января 1972 0 2, 272, 060, 800 First day UTC 8 февраля 2036 1 63, 104 First day NTP Era 1

СТРУКТУРА ДАННЫХ Выполнила: Паушкина Татьяна

ПЕРЕМЕ ННЫЕ СОСТОЯНИЯ РАЗДЕЛЕНЫ ПО КЛАС САМ В СООТВЕТСТВИИ С ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕМ пакетные переменные удаленного сервера и процедуры опроса системные переменные настройки часов дополнительные классы параметров и переменных

ПЕРЕМЕННЫЕ В ЗАГОЛОВКЕ NTPСООБЩЕНИЯ собственный заголовок одно или несколько дополнительных полей расширения дополнительный код аутентификации сообщения (Message Authentication Code — MAC)

ФОРМАТ ЗАГОЛОВКА NTP-СООБЩЕНИЯ

NTP-СООБЩЕНИЕ “KISS-O'-DEATH” Kiss-o'-Death (Ko. D) – сообщения, которые выполняют роль данных о состоянии системы и управления доступом. Kiss codes (коды ―помощи) –ASCII-данные, доставляемые Ko. D

ФОРМАТ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПОЛЯ РАСШИРЕНИЯ

ПРОЦЕДУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОТОКОЛА Выполнила: Глушко Елена

СТРУКТУРНО-ВРЕМЕННАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕДУРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ NTPV 4 ПРОТОКОЛА

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ УДАЛЕННОГО СЕРВЕРА Выполнил: Борисов Ярослав

ПЕРЕМЕННЫЕ, ОБРАБАТЫВАЕМЫЕ УДАЛЁННЫМ СЕРВЕРОМ Переменные настройки виртуального соединения Переменные в заголовке NTPсообщения, передаваемого удалѐнным сервером

ПЕРЕМЕННЫЕ, ОБРАБАТЫВАЕМЫЕ УДАЛЁННЫМ СЕРВЕРОМ Переменные меток времени Статистические параметры и переменные

ПРОЦЕДУРЫ, ПРОВОДИМЫЕ УДАЛЁННЫМ СЕРВЕРОМ

ПРОЦЕДУРА(АЛГОРИТМ) ФИЛЬТРАЦИИ ВРЕМЕНИ Выполнил: Чистяков Сергей

ПРОЦЕДУРА ФИЛЬТРАЦИИ ВРЕМЕНИ Процедуру фильтрации времени реализует прикладной процесс clock_filter(), который фильтрует поток протокольных данных с целью выбора эталонных источников времени, обеспечивающих наиболее точное время. В данной процедуре происходит вычисление значений переменных: сдвиг – «Θ» , задержка – «δ» , дисперсия – «ε» , джиттер – «ξ» и «t» - время прибытия NTPv 4 -сообщения.

ПРОЦЕДУРА ФИЛЬТРАЦИИ ВРЕМЕНИ Можно выделить три этапа процедуры фильтрации времени: I этап: установка набора переменных для всех состояний в форме фиктивного набора - (0, MAXDISP, 0). Получение данных и корректировка начального набора. II этап: корректировка полученных наборов данных в зависимости от времени фильтрации первого и последнего набора переменных. III этап: расчет сдвигов состояний регистра, кроме сдвига первого состояния.

СИСТЕМНЫЙ ПРОЦЕСС(ПРОЦЕДУРЫ) Выполнили: Лаврухин Дмитрий Попова Ольга Смагин Антон

СИСТЕМНЫЙ ПРОЦЕСС

Процедура селекции для каждого из m виртуальных соединений, в списке претендентов формируются три набора переменных; классификация наборов переменных в списке на основе компонента edge в следующем порядке: нижняя точка, средняя точка и верхняя точка этих интервалов, начиная с самого нижнего значения и заканчивая самым верхним значением. Присваиваем нулевое значение числу некорректных источников синхронизации (f = 0); присваиваем нулевое значение числу средних точек (d = 0). Присваиваем «с» нулевое значение (с = 0). Проверяем все крайние точки, начиная с самой нижней и заканчивая самой верхней. Прибавляем к «с» единицу при проверке каждой нижней точки, и вычитаем единицу после каждой верхней точки, добавляем единицу к «d» после каждой средней точки. Если «с>= m – f” , процедура завершается, а текущему значению числа нижних точек присваивается единица;

ПРОЦЕДУРА СЕЛЕКЦИИ прис ваиваем “ с ” нулевое значение ( “ с = 0 ” ). Проверяем все крайние точки , нач иная с самой верхней и заканчивая самой нижней. Прибавляем к “ с ” единицу при проверке каждой верхней точки, и вы читаем единицу после каждо й нижней точк и, добав ляем единицу к “ d ” п осле каждо й средней точки. Ес ли “ с >= m – f “ , проце дура завершается, а текущему числу верхних точек прис ваивается значение “ u ” ; про веряе м раве нство “ d = f ” и неравенство “ l < u ”. Если о ни выполняются , то тогда про цедур завершилась успешно, а интервал п ерекрытия составляет [ l , u ]. Если же нет, то тогда ув еличиваем на единицу значение “ f ”. После этого про веряе м нераве нство “ f < m /2 ”. Если оно вы полняется, то тогда процедура возвращае тся на тре тью ит ерацию. Если же оно не выполняется, то тогда про цед ура пере ходит на шест ую итерацию; про цед ура заве ршилась “ неудачей ”. Максимальное число ко рректных ча-сов не опре де лено. Не т прие млемых кандидатов для корректиро вки системного време ни.

ПРОЦЕДУРА КЛАСТЕРИЗАЦИИ пусть набор (p, theta_p, psi_p, lambda_p) определяет кандидата упорядочиваем кандидатов по возрастанию lambda_p. Пусть n - число кандидатов, а параметр NMIN определяет минимально необходимое число кандидатов в списке основных источников синхронизации для каждого кандидата определяется селективный джиттер psi_s Выбираем кандидата с максимальным psi_s, обозначаем его psi_max. Выбираем кандидата с минимальным psi_s, обозначаем его psi_min Если выполняется (psi_max < psi_min) или (n <= NMIN) – процедура выполнена, оставшиеся кандидаты ранжируются в порядке предпочтения. Иначе, psi_max удаляется из списка, n уменьшается на 1, переход на шаг 3.

ПРОЦЕДУРА СУММИРОВАНИЯ Процедура суммирования обрабатывает статистические значения сдвига и джиттера с целью определения суммарного системного значения сдвига и системного значения джиттера удалённого сервера, при этом, статистическому параметру каждого сервера времени присваивается весовой коэффициент на основе вычисления значения обратной величины корневого расстояния синхронизации и нормирования результата. Первый претендент из списка основных источников синхронизации именуется как системный удалённый сервер времени с идентификатором p. Системный джиттер определяется как среднее квадратичное селективного джиттера и джиттера системного удаленного сервера.

ПРОЦЕДУРА КОРРЕКТИРОВКИ (НАСТРОЙКА) ВРЕМЕНИ(ЧАСОВ) Выполнил: Полонский Евгений

ПРОЦЕДУРА КОРРЕКТИРОВКИ ВРЕМЕНИ Процедура корректировки времени включает субпроцедуру прерывания таймера для управления счетчиком секунд. Он имеет нулевое значение при запуске NTPv 4 -службы времени, и затем увеличивается на единицу каждую секунду.

ПРОЦЕДУРА ОПРОСА Выполнил: Медведев Вадим

ПРОЦЕДУРА ОПРОСА Каждое виртуальное соединение обеспечивает процедуру опроса, которая проводится регулярно через определ ѐнный интервал времени с целью формирования и передачи NTPv 4 сообщений для различных режимов функционирования виртуальных соединений (симметричном, клиентском и широковещательном сервера). Процедура опроса осуществляется непрерывно, независимо от того являются ли удалѐнные серверы времени достижимыми или нет.

ПЕРЕМЕННЫЕ ПРОЦЕДУРЫ ОПРОСА

ПРОЦЕССЫ (ОПЕРАЦИИ) ПРОЦЕДУРЫ ОПРОСА Каждую секунду в период процедуры корректировки времени происходит обращение к прикладному процессу «clock_adjust()» . Этот процесс обращается к другому прикладному процессу «poll()» при каждом очередном информационном взаимодействии по конкретному виртуальному соединению. Прикладной процесс «poll()» обладает специфическим свойством, а именно он возвращает значение интервала опроса в первоначальное, если удалѐнный сервер времени становится недостижимым. Прикладной процесс «xmit_packet()» обеспечивает передачу NTPv 4 -сообщения. Некоторые значения переменных в заголовке нового NTPv 4 -сообщения копируются из результатов функционирования процедур удалѐнного сервера, которые содержались в предшествующем сообщении, а другие — из системных переменных.

. Прикладной процесс «poll()» обладает специфическим свойством, а именно он возвращает значение интервала опроса в первоначальное, если удалѐнный сервер времени становится недостижимым. Прикладной процесс «xmit_packet()» обеспечивает передачу NTPv 4 -сообщения. Некоторые значения переменных в заголовке нового NTPv 4 -сообщения копируются из результатов функционирования процедур удалѐнного сервера, которые содержались в предшествующем сообщении, а другие — из системных переменных.

ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ, КОТОРЫЕ ОТОБРАЖАЮТСЯ В КАЖДОМ ПОЛЕ ЗАГОЛОВКА NTPV 4 -СООБЩЕНИЯ

ПРОСТОЙ ПРОТОКОЛ СЕТЕВОГО ВРЕМЕНИ Выполнила: Ослопова Елена

SNTP SNTP(Simple Network Time Protocol) – простой протокол сетевого времени. Последняя версия протокола – SNTPv 4. Версия описана в RFC-4330

ИЕРАРХИЯ, СТРУКТУРА И ТОПОЛОГИЯ СИСТЕМЫ С ЕТЕВ ОГО ВРЕМЕНИ НА ОСНОВЕ SNTP-ПРОТОКО ЛА