Linux als SOHO-Server

für Linux- und Windows-Clients
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NTP

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Im Netzwerk ist es unter andern wichtig, dass alle Rechner im Netz mit der gleichen Zeit arbeiten. Außerdem ist es angenehm wenn alle Rechner die gleiche Zeit anzeigen. Um zum Beispiel Ereignisse in Log-Dateien auf verschiedenen Rechnern einander zuordnen zu können, ist ein zumindest sekundengenauer Zeitabgleich zwischen den Rechnern wünschenswert.

Für die Zeitsynchronisierung über ein Netzwerk wurde das NTP (Network Time Protocol) geschaffen. NTP ist ein allgemeines Verfahren zur Synchronisation von Rechneruhren in lokalen und globalen Netzwerken. Das Protokoll wurde in den 80er Jahren von Dave L. Mills in den USA entwickelt. Heute ist NTP weltweit das Standard-Protokoll zur Zeitsynchronisierung über das Netzwerk. Das 'Network Time Protokoll' ist ein aufwendiges Verfahren, um die Zeit mit hoher Genauigkeit über ein Netzwerk zu synchronisieren. Dabei werden die Laufzeiten zwischen den einzelnen Rechnern im Netz berücksichtigt und eine genaue Zeitanpassung im Millisekundenbereich ist möglich.

Ein  NTP-Dämon kann nicht nur Server, sondern je nach Konfiguration, auch Client oder Peer für andere NTP-Dämons im Netzwerk sein:

• Als Client holt er sich die Referenzzeit von einem oder mehreren Servern.
• Als Server stellt er seine eigene Zeit anderen NTP-Clients im Netzwerk zur Verfügung.
• Als Peer vergleicht er seine eigene Zeit mit mehreren anderen NTP-Peers, die sich schließlich auf eine gemeinsame Zeit einigen, nach der sich alle richten.

Mit Hilfe dieser Möglichkeiten kann auf einfache Weise eine hierarchische Zeitverteilung in einem Netzwerk eingerichtet werden. Die einzelnen Hierarchie-Ebenen werden Stratum genannt. Eine kleinerer Stratum-Wert bedeutet dabei, eine höhere Ebene in der Hierarchie-Struktur.
Jeder NTP-Dämon hat einen Stratum-Wert, der um eins höher ist als der Stratum-Wert seiner Referenzzeitquelle. Auf der obersten Hierarchie-Ebene befindet sich der NTP-Dämon mit der genauesten Zeit und dem kleinsten Stratum-Wert, der normalerweise als Referenzzeit eine Funkuhr verwendet. Funkuhren haben normalerweise den Stratum-Wert 0. Daher wird der NTP-Dämon, der eine Funkuhr direkt als Referenz benutzt, zum Stratum-1-Timeserver. In der Praxis wird man in größeren Netzwerken einen oder mehrere Stratum-1-Timeserver einrichten, die ihre Zeit den anderen Servern bereitstellen. Diese werden dadurch zu Stratum-2-Servern, auf die sich weitere Rechner im Netzwerk synchronisieren können.

In diesem Kapitel wird der Aufbau eines Time-Servers unter Verwendung des NTP-Protokolls für ein lokales Netz beschrieben. Client-Rechner können sich an diesen im lokalen im Netz befindlichen Time-Server synchronisieren.
Als exakten Referenz kann z.B. ein im Internet befindlicher NTP-Server dienen, über den die Zeit abgeglichen wird. Andere denkbare Synchronisationsmöglichkeiten sind  z.B. der Abgleich mit einem DCF77-Empfängers oder eines GPS-Empfängers.
Im Kapitel: 'Synchronisation' wird die externe Synchronisation mittels im Internet befindlichen Zeit-Servern und DCF77-Empfängern beschrieben.
Im Abschluss diese Kapitels werden Client-Synchronisationsmöglichkeiten für Linux- und Windows-Rechner vorgestellt.

Anmerkungen

Momentan existieren zwei Versionen des NTP-Protokolls, NTP v3 und NTP v4. In NTP v4 sind einige Verbesserungen vorgenommen worden. Beide Versionen können miteinander verwendet werden. Weiterhin gibt es das SNTP (Simple Network Time Protocol) eine vereinfachte Version des NTP-Protokolls. SNTP benutzt die gleiche Struktur für die Netzwerk-Pakete, es verwendet jedoch einfachere Algorithmen für die Zeitsynchronisierung und erreicht daher nur eine geringere Genauigkeit. SNTP basiert auf dem RFC 2030.

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letzte Änderung: 08. Mai 2009

Copyright © 2004 Norbert Eusterholz