Netværkstiden Synkronisering: Netværk Time Protocol på Jorden og i rummet, Anden udgave

Link: https://www.eecis.udel.edu/~mills/book.html

gifNy bog: Mills, David L. Computer Network Time Synkronisering: Network Time Protocol på Jorden og i rummet, Second Edition, CRC Press 2011, 466 s.
ISBN 978-1-4398-1463-5
Zoom bidrage til Errata siden.

 

 

 

 

 
Forfatter
David L. Mills, ph.d.
Elektriske og Computer Engineering Department og Computer og Information Systems Department
University of Delaware, Newark, DE 19716
mills@udel.edu www.eecis.udel.edu/~mills
Dr. David L. Mills er Professo Emeritus of Electrical and Computer Engineering og Computer og Information Sciences ved University of Delaware. Han har været en aktiv bidragyder i mange år i internet-teknologi og især computernetværk tid synkronisering. Han er den oprindelige udvikler af Network Time Protocol, og har skrevet over 30 papirer og tekniske rapporter om emnet, herunder de nuværende operative standarder dokumenter. Hans ph.d.-grad i datalogi blev tillagt ved University of Michigan i 1971. Han er medlem af National Academy of Engineering og en Fellow i både Association for Computing Machinery og Institute of Electrical and Electronic Engineering
Dette arbejde blev delvist finansieret af Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, under en kontrakt med National Aeronautics and Space Administration.

Forord
Mumpsimus (n): Mellemøsten engelsk navneord angiver en uforbederlig dogmatisk gammel vedhæng – spøgefuldt kaldes en foolosopher omkring 1550 – som voksede til at omfatte enhver forkert opfattelse stædigt klyngede sig til.
Jeffrey Kacirk Glemt engelsk, 1997
Denne bog handler om tovtrækkeri en besætning med netværkscomputere så alle vise den korrekte tid. Det kan synes som en rigtig smal forretning, men spørgsmålene går langt ud over snoede uret på din skærm proceslinjen. Koordineret nøje, pålidelige og præcise tid er afgørende for flyvekontrol i luften og på jorden, køb og salg af ting og tv-net programmering. Endnu værre, dårligt fået tid kan forårsage DNS cacher udløber og hele internettet til at implodere på de grundlæggende servere, hvilket blev anset en alvorlig trussel på tærsklen af ​​Millennium i 1999. Kritiske datafiler kunne udløbe, før de er skabt, og en elektronisk meddelelse kan ankomme før den blev sendt. Pålidelig og præcis computer tid er nødvendig for enhver realtid distribueret edb-program, hvilket er, hvad en stor del af vores offentlige infrastruktur er blevet.
Denne bog taler til den teknologiske infrastruktur af tid formidling, udbredelse og synkronisering, især arkitekturen, protokoller og algoritmer for Network Time Protocol (NTP). NTP har været aktiv i en eller anden form for over næsten tre årtier på det offentlige internet og talrige private netværk på nedre side af firewalls. Bare om alt i dag, der kan forbindes til et netværk wire understøtter NTP – printservere, wi-fi access points, routere og printere af enhver stribe og endda batteri backup systemer. NTP undernet er i rummet, på havbunden, onboard krigsskibe og på alle kontinenter, herunder Antarktis. NTP kommer med de fleste varianter af Windows samt alle varianter af Unix. Omkring 25 millioner kunder implodere på NTP tidsservere på NIST alene.
Denne bog er primært designet som en opslagsbog, men er velegnet til et specialiseret universitet kursus på den øverste og kandidatniveau i både computer ingeniør og datalogi afdelinger. Nogle kapitler kan gå ned lettere for en elektrisk ingeniør, især dem, der beskæftiger sig med matematiske begreber; andre lettere for en datalog, især dem der beskæftiger sig med computing teorien, men hver vil lære af den anden. Der er ting for matematikere, kryptografer og spacefarers, endda noget for historikere.
Velkommen til den anden udgave af denne bog. De oprindelige 16 kapitler i den første udgave tilbage, men nogle er blevet omskrevet, opdateret og nyt materiale tilføjet. Fire nye kapitler er blevet tilføjet, hvoraf to diskuterer tidtagning i rummissioner. Præsentationen begynder i kapitel 1 med en generel oversigt over arkitektur, protokoller og algoritmer for computernetværk tidtagning. Dette omfatter, hvordan tiden flyder fra de nationale gang standarder via radio, satellit og telefon-modem til hundredvis af primær tid servere, så via NTP undernet til millioner af sekundære servere og klienter på at øge stratum niveauer. Kapitel 2 beskriver de væsentligste komponenter i en NTP-klient, og hvordan det fungerer med redundante servere og diverse netværk stier. Kapitel 3 indeholder en grundig beskrivelse af de kritiske algoritmer så vigtige for konsistens, nøjagtighed og pålidelighed, som enhver god datalog vil nyde.
Den egentlige algoritme bruges til at justere computerens ur er så specielt, at kapitel 4 er fuldstændig dedikeret til sin beskrivelse og drift. Som ordet netværk er fremtrædende i titlen på denne bog, kapitel 5 giver en oversigt over de tekniske principper styrende netværkskonfiguration og ressource opdagelse.
Sammen om nu, skal du spørge, hvor godt tingest fungerer. Kapitel 6 vurderer udførelsen af ​​typiske NTP subnets med hensyn til netværk forsinkelse variationer og clockfrekvens fejl. Det viser resultaterne af en undersøgelse af NTP-servere og klienter til at bestemme typiske tid og frekvens fejl distributioner. Den analyserer derefter typiske NTP-konfigurationer til at bestemme sådanne ting som processor og netværk overhead og manipuleret forsvar mod oversvømmelse angreb.
En NTP subnet sidste ende afhænger af nationale og internationale midler til at udbrede standard tid til den almindelige befolkning, herunder Internet-computere. Kapitel 7 beskriver en række systemer og drivere for nuværende radio, satellitter og formidling modem Betyder telefon. Kapitel 8 beskriver specialiseret kerne software, der anvendes i nogle edb-systemer for at forbedre tidtagning nøjagtighed og præcision i sidste ende til rækkefølgen af ​​nanosekunder.
I moderne erfaring har vi lært, at IT-sikkerhed er en meget alvorlig sag, og tidtagning netværk ikke er fritaget. Hvad der kan være forskellige for NTP-undernet er, at ved deres natur, de data, der udveksles er offentlige værdier overføres fra offentlige servere via offentlige net, så servere og klienter i offentlige netværk kan ses som meget indbydende mål for tempo-terrorister. Derudover er der djævelsk indviklede problemer, når dateret materiale såsom kryptografiske certifikater skal verificeres af den protokol, der bruger dem. Kapitel 9 beskriver NTP sikkerhed model og authentication protocol, som deler overskrifter med NTP, mens kapitel 10 beskriver en række kryptografiske algoritmer, der skal bevise industriel styrke gruppe medlemskab.
Computer netværk tidtagning, ligesom mange andre fysiske systemer er ikke uden fejl, både deterministisk og stokastisk. Kapitel 11 indeholder en indviklet analyse af fejl, der ligger i at læse systemets ur og disciplinering sin tid og frekvens i forhold til uret i en anden computer. Kapitel 12 er på modellering og analyse af computerens ur, sammen med en matematisk beskrivelse af dets karakteristika. Tidtagning på globalt plan er en disciplin alle sine egne. Kapitel 13 beskriver, hvordan vi regner den tid i henhold til stjernerne og atomer. Det forklarer forholdet mellem de internationale tidsskalaer TAI, UTC og JDN kær fysikere og navigatører og NTP tidshorisont. Hvis vi bruger NTP til historiske og fremtidige dating, er der spørgsmål af væltning og præcision. Selv kalenderen får i den handling, som astronomerne har deres måder og historikerne deres. Da emnet historien kommer op, kapitel 19 afslører de begivenheder af historisk interesse, da computernetværk tidtagning startede næsten tre årtier siden. Endelig kapitel 20 er en bibliografi over papirer, rapporter og andre dokumenter med relevans for computer-netværk tidtagning.
Mens en detaljeret beskrivelse af NTP henvisningen implementering er uden for rammerne af denne bog, kan det være af en vis interesse for at udforske sin generelle arkitektur, organisation og drift. Kapitel 14 indeholder en række flow diagrammer, tilstandsvariable, processer og rutiner i den aktuelle offentlige software implementering, sammen med en forklaring på, hvordan det fungerer.
De næste fire kapitler 15 gennem 18 er ny på denne udgave. Kapitel 15 indeholder en indviklet cocktail af hardware og software algoritmer til at gennemføre en virkelig awesome og præcist system ur. Den indfører begreberne softstamp, drivestamp og hardstamp og indeholder en oversigt over IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP), og hvordan det kan fungere sammen med NTP. Kapitel 16 beskriver de Interleave modes nye til NTP og hvordan disse nye begreber kan udnyttes.
De næste to kapitler 17 og 18 har motiveret undertitlen i denne bog “, på Jorden og i rummet”.
Kapitel 17 forklarer, hvorfor tidtagning er så forskellig fra jordboerne til marsmænd, som nu må vi overveje lys-tid og relativistiske effekter. Kapitlet diskuterer også plads hardware spørgsmål og Proximity-1 plads Dataforbindelsesprotokol. der kan sætte skub i NTP til en Mars Orbiter flåde. Endelig Kapitel 18 diskuterer tid transfer spørgsmål for dybe rummissioner på og uden for Mars.
Bogen i sin helhed ville helt sikkert være af interesse for en NTP-administrator som reference volumen. Det er ville være nyttigt som case involverer en udbredte, distribueret applikation med teknologi hentet fra diverse tværfaglige felter. De er beskrevet i forskellige kapitler algoritmer kunne være nyttig som ledsager til en computer science bog om algoritmer. Som et casestudie i kryptografiske teknikker, materialet i kapitel 9 og 10 er særlig relevant, da sikkerhedsmodel for NTP kompliceres af behovet for at autentificere serveren og regner den tid på samme tid. Astronomer og fysikere vil finde uret disciplin algoritmen beskrevet i kapitel 4 ligner men forskellige fra de algoritmer, de er vant til. Ingeniører vil finde kapitel 4, 11 og 12 er relevante for et kursus om kontrol feedback-systemer. Planetariske forskere og plads navigatører kan finde materialet i kapitel 17 og 18 er nyttige for design af nye rumfartøjer hardware og instrumenter.
Den udvikling, implementering og vedligeholdelse af NTP på internettet har været en skræmmende opgave muliggjort af over fire dusin frivillige fra flere faggrupper og fra flere lande. NTP-entusiaster har meget til fælles med radioamatører (herunder mig, W3HCF), selv om chefen ser ingen grund til at vikle uret til det nanosekund. Vi har været heldige, at flere producenter har doneret radio- og satellitmodtagere, computere og cool gadgets i årenes løb. Specielt værdsat er den gensidige støtte Judas Levine på NIST og Richard Schmidt på USNO, frygtløse tidtagere i deres egen ret. Mange tak til Interneteers Danny Mayer og Dave Hart af NTP Offentlig service Project, som revideret hele bogen, og til Simon Wu og John Veregge af NASA Jet Propulsion Laboratory, der gennemgik de nye kapitler. Endelig et ord om afskeden Shots sektioner drysses i slutningen af ​​de fleste kapitler. Mens hovedteksten udforsker Timescape op til forkant med klinten, disse afsnit rappel over kanten. Nogle er spekulative, andre tilbyder forslag og endnu andre præsentere en alternativ visning. Alt i alt, de har været sjovt.
David L. Mills
September 2009

Forkortet Indholdsfortegnelse
1 Grundlæggende begreber
2 Hvordan NTP Works
3 I Belly of the Beast
4 Ur Disciplin Algoritme
5 NTP systemteknologi og konfiguration
6 NTP Performance i internettet
7 Primære Servere og reference Ure
8 Kernel tidtagning Support
9 kryptografiske Authentication
10 Identitet Ordninger
11 Analyse af fejl
12 Modellering og analyse af Computer Ure
13 Metrologi og tidsmåling af NTP Tidshorisont
14 NTP reference Implementering
15 15.3Precision System Clock Arkitektur
16 NTP Interleaved Modes
17 Tid Transfer til Space Data Links
18 Tid Transfer til Deep rummissioner
19 Teknisk historie NTP
20 Bibliografi på Computer Network Time Synkronisering

Comments are closed.