Zeitdienste und Uhrensynchronisation Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zeitdienste und Uhrensynchronisation Seminar Systemdienste und Betriebssystemadministration, Prof. Dr. rer. nat. habil. Andreas Polze Simon Staiger, 28.06.2002 systems@sstaiger.de Staiger http://sinnfrei.org/content http://sstaiger.de HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Inhalt Allgemeines zur Zeit Zeit und Computer Zeitprotokolle Software für verschiedene Plattformen Zusammenfassung Anhang Glossar Quellen Bildnachweis HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Allgemeines zur Zeit Die Einheit der Zeit Zeitzonen Sommer- und Winterzeit „Zeit ist, was verhindert, dass alles auf einmal passiert!“ -John A. Wheeler HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Die Einheit der Zeit Physikalisch-Technische Bundesanstalt: „Die Sekunde ist das 9 192 631 770-Fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung.“ Atomuhren werden entsprechend dieser Definition realisiert: Caesiumfontänen etc. Weltweit gibt es nur etwa zehn der hochpräzisen Caesium-Atomuhren Zeitdienste 28.06.2002 Verdampfung Caesiumatome Wegen Aussendung einzige der sieben Basiseinheiten die immer verfügbar ist links: CS2, offizielle Uhr ptb HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zeitzonen Unser Leben hängt weiterhin vom Sonnentag ab Daher regional unterschiedliche Zeitzonen Zeitdienste 28.06.2002 TAI: Temps Atomique International: die genaue Zeit geht im Vergleich zu der Uhr mit der Bezeichnung UTC um 32 Sekunden vor. ->Schaltsekunden "Gesetzliche Zeit" HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Lokale Zeitzonen Computersysteme nutzen zur Synchronisation i.d.R. die Koordinierte Weltzeit UTC (Coordinated Universal Time), die von der Greenwich Mean Time (GMT) abgeleitet ist In Deutschland: Mitteleuropäische Zeit (MEZ) bzw. Mitteleuropäische Sommerzeit (MESZ) Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Zeitzonen: Wichtige Daten Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zeitzonen: Wichtige Daten MEZ bzw. MESZ sind mit UTC über die folgenden Beziehungen verknüpft: MEZ = UTC + 1h bzw. MESZ = UTC + 2h. Weitere Informationen zu Zeitzonen und lokale Zeiten der meisten Städte weltweit: www.timeanddate.com/worldclock/ Zeitdienste 28.06.2002 URL bietet vieles rund um Zeiten - Kalendererstellung etc HPI Potsdam, Simon Staiger

Sommer- und Winterzeit Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Sommer- und Winterzeit Engl.: Daylight Saving Time (DST) Eingeführt zur besseren Ausnutzung des Sonnentages Erst 1996 durch Entscheidung des Europäischen Parlaments festgelegt Richtlinie führt als Vorteile an: Leichte Senkung des Energieverbrauchs Weniger Unfälle Bessere „Volksgesundheit“ durch mehr Sport in den Abendstunden Zeitdienste 28.06.2002 EU-Richtlinen sollen von Mgl in Gesetzen umgesetzt werden HPI Potsdam, Simon Staiger

Sommer- und Winterzeit: Wichtige Daten Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Sommer- und Winterzeit: Wichtige Daten Die mitteleuropäische Sommerzeit (MESZ) Beginnt jeweils am letzen Sonntag im März um 2:00 Uhr MEZ: Uhren werden eine Stunde vorgestellt Endet jeweils am letzten Sonntag im Monat Oktober um 3:00 Uhr MESZ: Uhren werden eine Stunde zurückgestellt Die „erste zweite Stunde“ bei der Umstellung auf Winterzeit wird 2A, die zweite Stunde 2B genannt Bis 1996 war die Umstellung Ende September üblich Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zeit und Computer Generierung der Uhrzeiten, Begriffe Unterscheidung der Darstellung Notwendigkeit von Zeitdiensten Zeitdienste sind essenziell in Netzen! Anforderungen an Zeitdienste HPI Potsdam, Simon Staiger

Generierung der Uhrzeiten, Begriffe Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Generierung der Uhrzeiten, Begriffe Hardwareuhr als Basis beim Booten Systemuhr: Zähler + Interrupt Service Routine, ausgelöst durch Timerchip Unix Uhrenmodell: Einheit Mikrosekunden, damit Inkrementierung um 1 000 000 / Interruptfrequenz („tick“) Exaktheit (precision): Kleinste Zeiteinheit, die Applikationen erfahren können Jitter (auch Dispersion): Ableitung der Abweichung Wie veränderlich ist ein Fehler? Zeitdienste 28.06.2002 Epoch allgemein: zero-Punkt Beispiel: jeder Datei-Zeistempel unter Linux Epoch, alles andere nur umgerechnet Delay HPI Potsdam, Simon Staiger

Unterscheidung der Darstellung Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Unterscheidung der Darstellung Interne Uhren von Hardware und Betriebssystem sind lineare Zähler Bekanntester Vertreter: The UNIX Epoch- Verstrichene Sekunden seit 01.01.1970 00:00h UTC Alle anderen Zeit- und Datumsformate sind nur andere Darstellungsformen: Stunde / Minute etc. Lokale Zeiten DST Alles wird erst bei Zugriff zurückgerechnet Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Zeitzonen: am Rechner nicht unproblematisch Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zeitzonen: am Rechner nicht unproblematisch Auch wegen falsch eingestellter Zeitzonen ist Datenverlust möglich Zeitdienste 28.06.2002 SecureFX 2.0 (VanDyke Software, www.vandyke.com) Secure-FTP Windows -> Linux Warum muss nutzer das einstellen? Besonders gefährlich: SecureFX bietet Sync-Function von Dateien lokal/entfernt HPI Potsdam, Simon Staiger

Umstellung von Sommer- und Winterzeit Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Umstellung von Sommer- und Winterzeit Verschiedene Zeitpunkte der Umstellung der „Daylight Saving Time“ in verschiedenen Ländern Auch in der EU erst seit 1996 einheitlich Automatische Umstellung der Sommerzeit durch BIOS nicht zuverlässig Nicht bis sehr schlecht dokumentiert Umstellungszeitpunkte nicht änderbar durch Nutzer Automatische Umstellung der Sommerzeit durch Betriebssysteme oft problematisch „Veraltete“ Umstellungszeitpunkte Zeitdienste 28.06.2002 HW-Umstellung Sollte unbedingt ausgeschaltet werden Änderung sollte vor allem bei Servern ausschließlich durch das BS ausgeführt werden BS-Umstellung Vor 1996 fand die Umstellung der Sommerzeit vier bzw. fünf Wochen früher statt als heute, Daher Umstellungszeitpunkt auf älteren Systemen falsch Anweisungen zur Einstellung der Umstellungszeitpunkte im Anhang [Ältere Windows 95, NT4 ohne aktuelle Service Packs, Unix/Linux] HPI Potsdam, Simon Staiger

Umstellung von Sommer- und Winterzeit contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Umstellung von Sommer- und Winterzeit contd. Auch bei den Applikationen selbst problematisch: Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Notwendigkeit von Zeitdiensten Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Notwendigkeit von Zeitdiensten Im Netzwerk sind synchronisierte Uhren auf allen beteiligten Maschinen notwendig, um Ereignisse den Ursachen zuzuordnen: Planung Installation Management Absicherung, Sicherheit im Betrieb Netzwerknutzung, Traffic Fehlersuche Logfiles haben keinen Wert, wenn die Zeiten nicht verlässlich sind Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Notwendigkeit von Zeitdiensten contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Notwendigkeit von Zeitdiensten contd. Synchronisation / Replikation ohne synchronisierte Uhren kann zu Datenverlust führen führt zu nicht notwendigem Traffic Computeruhren sind ungenau; abhängig von Herstellung Temperatur Elektrischen und magnetischen Feldern Alter sogar CPU-Last Zeitdienste 28.06.2002 Erfahrungen Webserver oft Dallas-chips HPI Potsdam, Simon Staiger

Zeitdienste sind essenziell in Netzen! Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zeitdienste sind essenziell in Netzen! Verteilte Filesysteme Datenbanktransaktionen, Crash Recovery („last known good“) Abrechnungssysteme Backups Authentifizierungsprotokolle wie die Kerberos Authentication sind auf synchrone Uhrzeiten der teilnehmenden Hosts angewiesen Teilweise gesetzlich gefordert ... Zeitdienste 28.06.2002 15sec-Unterschiede USA: bestimmte finanzdienste HPI Potsdam, Simon Staiger

Anforderungen an Zeitdienste Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Anforderungen an Zeitdienste Genauigkeit Sicherheit Authentifizierung Verschlüsselung Ressourcenschonung Netzwerkbelastung, Traffic Rechenzeit Speichernutzung Zeitdienste 28.06.2002 User darf Zeit nicht ändern HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zeitprotokolle Time Daytime NTP: Network Time Protocol SNTP: Simple Network Time Protocol HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Time J. Postel 1983, RFC 868 TCP und UDP, Port 37 Sehr einfaches Protokoll Maschinenlesbar: liefert Anzahl der Sekunden seit dem 01.01.1900 zurück Geringe Genauigkeit - Auflösung eine Sekunde Daten: 32-Bit signed Big Endian auch negative Werte möglich Zeitdienste 28.06.2002 1.5 A4-Seiten Aus der Zeit als noch nicht alle Rechner eigene Uhr hatten HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Time contd.: Ablauf Zeitdienste 28.06.2002 Staiger HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Daytime Kein Protokoll zur Synchronisierung J. Postel 1983, RFC 867 TCP und UDP, Port 13 Sendet unabhängig von Eingabe ASCII-String mit aktueller Zeit zurück Keine Messung von Laufzeiten o.ä. festgelegt Keine festgelegte Syntax der zurückgegebenen Zeit festgelegt Eher Debugging-Tool Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Daytime contd.: Zugriff mit Telnet Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Daytime contd.: Zugriff mit Telnet In „Netzwerkdienste / Simple TCP/IP Services“ in Windows NT enthalten: Zeitdienste 28.06.2002 Da sind auch noch mehr nette alte Sachen bei HPI Potsdam, Simon Staiger

NTP: Network Time Protocol Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 NTP: Network Time Protocol UDP/IP-basiertes, plattformunabhängiges Protokoll - Standardprotokoll für Zeit Basiert auf älteren, zuverlässigen Protokollen von Telecoms Liegt momentan in Version 4 vor Seit 1985 in RFCs festgelegt (bis NTP 3) Logische Hierarchie der NTP nutzenden Rechner Grundsatz: nicht nur Maschine A mit B synchronisieren, sondern allen Computern möglichst genaue Zeit bieten Zeitdienste 28.06.2002 seit 1996 Auch für IPv6 festgelegt wie meiste Internetprotokolle Alte zuverlässige Protokolle -> Gut Version 3 wird noch gerne verwendet RFCs- offen und gut Algorithmen, die aus allen vorliegenden Daten die möglichst "gute" Zeit ermitteln HPI Potsdam, Simon Staiger

Zeitprofessor: Dr. David Mills Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zeitprofessor: Dr. David Mills Ph.D., Professor, University of Delaware Entwickelte in den 1980er Jahren Protokollsatz, aus dem NTP entstand Autor / Co-Autor fast aller NTP-relevanten RFCs (erster NTP-RFC September 1985) Entwicklung des gleichnamigen Softwarepakets NTP Leiter des „Network Time Synchronisation Project“ www.eecis.udel.edu/~mills/ Zeitdienste 28.06.2002 Der Name, um den man nicht herumkommt bei NTP Der Zeitprofessor Planung_ PGP-ähnliche Sicherheitsfeatures Autor von Timekeeping in the Interplanetary Internet HPI Potsdam, Simon Staiger

Zentraler Begriff: Stratum Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zentraler Begriff: Stratum Bezeichnet die Anzahl der Hops bis zur ursprünglichen Zeitquelle in der NTP-Hierarchie Der Zeitgeber selbst (Atomuhr, GPS-Empfänger, Funk-Zeitsignalempfänger etc.) hat das Stratum 0 Erster Rechner hat damit Stratum 1 Definiert sind 16 Strata, werden in der Regel bis Stratum 4 genutzt Plural: Strata Zeitdienste 28.06.2002 Kombinierte Blackboxes 0 und 1 gleichzeitig nicht immer Zeichen für Qualität HPI Potsdam, Simon Staiger

NTP-Netzwerk: Hierarchie Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 NTP-Netzwerk: Hierarchie Zeitdienste 28.06.2002 auch verbindungen zwischen servern! Genauigkeit GPS >> DCF-77 Staiger HPI Potsdam, Simon Staiger

Rollen von NTP-Rechnern Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Rollen von NTP-Rechnern Server Liefert neben Zeit auch Angaben zu Genauigkeit und Stratum Client Peer Teil einer eng gekoppelten Servergruppe Erhöhen der Genauigkeit Erreichen von Redundanz Broadcast / Multicast-Server Broadcast / Multicast-Client Zeitdienste 28.06.2002 Relay: idR gleichzeitig Server und Client BC/MC - Reduzierung Netzwerklast, bringt's nicht wirklich HPI Potsdam, Simon Staiger

Sonderfall: NTP mit Broadcast / Multicast Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Sonderfall: NTP mit Broadcast / Multicast NTP definiert neben dem „normalen“ Unicast-Betrieb auch gleichzeitiges Senden der Zeit an mehrere Rechner Niedrigere Server- und Netzbelastung Ablauf: Clients bestimmen das Delay zum Multicast-Server durch Anfrage(n) im Unicast-Modus Server sendet in regelmäßigen Abständen die Zeit in Broadcast / Multicast-Paketen Clients werten die Serverdaten zusammen mit den Host-spezifischen Daten aus Zeitdienste 28.06.2002 Details zu MC/BC sprengen hier den Rahmen HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Realisierung von NTP UDP/IP, Port 123 NTP nutzt grundsätzlich Zeitzone UTC zur Synchronisation Die weitere Darstellung auf der Zielmaschine ist anderer Software überlassen (Zeitzonen, DST,...) NTP bietet Sicherheitsfunktionen Verschlüsselung Authentifizierung (wichtig v.a. bei Peers) Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Datenstruktur: Timestamp Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Datenstruktur: Timestamp Wichtigste Datenstruktur des ganzen Protokolls; eigenes Format Sekunden seit dem 01.01.1900 00:00h 64-bit unsigned fixed point, Big Endian Integer-Anteil in den ersten 32 Bit Sekundenteile in den zweiten 32 Bit; nicht relevante Anteile können auf 0 gesetzt werden und sollten zufällig belegt werden Zeitdienste 28.06.2002 Hauptprodukt des Protokolls Maximale Abweichung des Formats: ~200 Picosekunden 200ps sollten reichen Staiger HPI Potsdam, Simon Staiger

Datenstruktur: Nachricht Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Datenstruktur: Nachricht Analogien zu UDP- und IP-Headern Enthält unter anderem Indikator Schaltsekunde (beide Richtungen) NTP-Version und Stratum Poll Interval Roundtrip-Delay zu primärer Zeitquelle Typ der primären Zeitquelle (PTB, GPS, DCF...) Zeitstempel Reference: Letztes Stellen der Serveruhr Originate: Zeitpunkt zu dem Anfrage Client verließ Receive: Zeitpunkt zu dem Server Anfrage erhielt Transmit: Zeitpunkt zu dem Antwort abgesendet wurde Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Datenstruktur: Nachricht contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Datenstruktur: Nachricht contd. Layout einer NTP-Nachricht: Zeitdienste 28.06.2002 Zeile: 32 Bit 32.Bit- und 128-Bit-Feld unten: Auth und Verschlüsselung Staiger HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Berechnung des Offset Client sendet NTP-Nachricht an Server: Version Number entsprechend Protokollversion Mode = 3: Client Transmit Timestamp (optional) Sonstige Felder sind mit 0 belegt Nach Erhalt der Antwort liegen dem Client insgesamt vier Timestamps vor: Originate Timestamp Receive Timestamp Transmit Timestamp Destination Timestamp: Zeitpunkt, zu dem die Antwort auf dem Client einging Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Berechnung des Offset contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Berechnung des Offset contd. Aus den vorliegenden Daten lässt sich dann die Zeit berechnen Roundtrip Delay: (Destination - Originate) - (Receive -Transmit) Offset der lokalen Uhr: ((Receive - Originate) + (Transmit - Destination)) / 2 Der Client passt dann seine Uhr entsprechend dem Offset an Zeitdienste 28.06.2002 Wie angeglichen wird wird später verraten HPI Potsdam, Simon Staiger

Erreichbare Genauigkeit Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Erreichbare Genauigkeit Theoretisch erreichbar (Timestamp): ~200 Pikosekunden NTP war immer auf die Ermittlung der möglichst genauen Zeit ausgelegt RFC-2030 (David Mills): „In most places of the Internet of today, NTP provides accuracies of 1-50 ms.“ Redundanz auf Clientseite wird durch Angabe mehrerer Server erreicht Serverseitig kann durch die Bildung von Peers die Genauigkeit gesichert werden Zeitdienste 28.06.2002 aber nicht mit heutigen ws und netzen Und nicht nur auf das Liefern der Zeit vom Server zum Client HPI Potsdam, Simon Staiger

Aktuell: Sicherheitslücke in NTP-Implementierung Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Aktuell: Sicherheitslücke in NTP-Implementierung Securityfocus Online vom 08. Mai 2002: Advisory: 20020508: Cisco Security Advisory: NTP Vulnerability Durch modifizierte NTP-Anfragen können Buffer Overflows im NTP-Daemon einiger Cisco-Produkte (Alles mit IOS-Software, etwa Switches, IP Manager etc.) verursacht werden. Weiterhin können auch Cisco-Produkte betroffen sein, die Solaris 2.5.1 bis 2.8 nutzen. Jede weitere Komponente in einem Netzwerk bedeutet auch neue mögliche Angriffspunkte! Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

NTP: Erfüllung der Anforderungen Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 NTP: Erfüllung der Anforderungen Genau Sicher Zugangsschutz möglich (Host, Netzwerk) Authentifizierung möglich (Symmetrische Schlüssel) Verschlüsselung (NTPv4: OpenSSL) Ressourcenschonend Durch UDP nur Datagramme Über Ethernet nur zweimal 90 Bytes (IP-Layer: 76 Bytes) pro Anfrage Schon Single-CPU-Server kann tausende Clients ohne hohe CPU-Belastung versorgen Zeitdienste 28.06.2002 Anforderungen wie unter Zeitdienste genannt udp: keine hohe Netzbelastung bei Ausfall eines Servers HPI Potsdam, Simon Staiger

Probleme bei der Anwendung von NTP Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Probleme bei der Anwendung von NTP Durch Begrenzung des Timestamps (64 Bit) und festgelegtem Anfangsdatum 01.01.1900 Überlauf im Jahr 2036 Lösung: neue Festlegung des Anfangsdatums in Abhängigkeit von höchstwertigstem Bit Relativ hoher Aufwand für Einrichtung der Server bei Nutzung erweiterter Funktionalität (Authentifizierung, Zugangsschutz, eigene Zeitgeber) Aber unter Unix und Konsorten einfache Einrichtung eines NTP-Relay Windows als Client unproblematisch Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Einige NTP-Server Physikalisch Technische Bundesanstalt in Braunschweig (PTB) ptbtime1.ptb.de (Stratum 1) ptbtime2.ptb.de (Stratum 1) Universität Potsdam time.uni-potsdam.de (Alias auf hp.rz.uni-potsdam.de - Stratum 2) National Institute of Standards and Technology (NIST) Übersicht der Server unter www.boulder.nist.gov/timefreq/service/time-servers.html Zeitdienste 28.06.2002 PTB mit direkter Anbindung an die Atomuhr sollten nur zur Synchronisation ganzer Netzwerke verwendet werden UP gleichzeitig aber auch primärer DNS-Server; erreichbar nur aus dem Netz der Uni Potsdam NIST time-nw.nist.gov Ein Server in Redmond. time.windows.com Noch ein Server in Redmond. Bietet nur SNTP und lässt sich nur von Windows XP ansprechen. Stand:11.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

SNTP: Simple Network Time Protocol Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 SNTP: Simple Network Time Protocol „NTP Light“ - abgespecktes NTP Ebenfalls von der Arbeitsgruppe um David Mills Aus RFC-2030: „SNTP can be used when the ultimate performance of the full NTP implementation described in RFC-1305 is not needed or justified.“ Einfachere Algorithmen für Zeitbestimmung Aktuell: Version 4 Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

SNTP: Nutzung der NTP-Infrastruktur Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 SNTP: Nutzung der NTP-Infrastruktur Gleiches Nachrichtenformat wie NTP Eigentlich kein eigenes Protokoll, sondern Verfahren zum vereinfachten Zugriff auf NTP-Server (NTPv3 und v4) Einfache Nutzung bestehender Dienste ohne Änderungen an Serversoftware Serverseitig nicht unterscheidbar, ob NTP- oder SNTP-Request vorliegt Zugriffsschema ähnlich wie UDP/Time Genauigkeit bis hin zum Mikrosekundenbereich Zeitdienste 28.06.2002 Simple eher im Vergleich mit NTP Fast immer ausreichend! HPI Potsdam, Simon Staiger

SNTP: Fast immer ausreichend Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 SNTP: Fast immer ausreichend Funktionalität für die meisten Anwendungen ausreichend Besonders auf Wintel-Systemen verbreitet Client integriert Windows 2000 und XP Auch reine SNTP-Serversoftware verfügbar Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Software NTPv4: Die Implementierung von NTP Solaris Mac OS X Linux Windows 2000 Analysewerkzeuge HPI Potsdam, Simon Staiger

NTP: die Implementierung des Protokolls NTP Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 NTP: die Implementierung des Protokolls NTP Die NTP-Referenzimplementation Kern: ntpd (NTP-Deamon): verwendbar als Server Treiber auch für exotische Uhrenhardware verfügbar Client NTP-Relay für ein LAN Entwickelt von David Mills u.a. Freeware, Sourcecode verfügbar Bei vielen Betriebssystemen bereits enthalten Liegt momentan in Version 4 vor Zeitdienste 28.06.2002 nicht verwechseln protokoll und software wegen gleichem namen! Oft quasi synonym HPI Potsdam, Simon Staiger

NTPv4: Plattformübergreifend Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 NTPv4: Plattformübergreifend Ursprünglich entwickelt für Unix Später auf andere Plattformen portiert Momentan 24 Portierungen: Alle relevanten Unix-Plattformen Windows NT4 und 2000 VMS Nicht verfügbar für Windows 9x/ME Fehlende Fähigkeiten dieser Systeme in Hinsicht auf „gute“ Zeitsynchronisation Zeitdienste 28.06.2002 die referenz XP: nicht auf website angegeben bereits bei nt/2000 interpolation HPI Potsdam, Simon Staiger

Wichtigste Programme der Distribution Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Wichtigste Programme der Distribution ntpd - NTP-Daemon (Server und Client) ntpq - Standard-Abfragen (via UDP) ntpdc - Abfragen und Einstellen (Konsole) ntptrace - Rückverfolgung der NTP-Hierarchie bis Stratum 1 tickadj - Auslesen und Schreiben von Kernel-Zeitvariablen ntp-genkeys - Schlüsselgenerierung zur Nutzung der Sicherheitsfeatures Achtung: vor Version 4 wurde teilweise xntpXXX als Name benutzt! Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Konfiguration Durch ntp.conf Unix typisch: /etc/ntp.conf Windows: %SYSTEMROOT%\ntp.conf Mindestens Angabe der genutzen Server oder Geräte Drift-File (Abweichung der Länge den lokalen und der Referenzsekunde) und Statistiken möglich Start von ntpd beim Booten des Systems Variable Abstände zwischen Zeit-Requests (1-17 Minuten) Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Korrektur der lokalen Systemzeit unter Unix Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Korrektur der lokalen Systemzeit unter Unix Korrektur der Systemzeit abhängig von der Differenz zu Referenzzeit durch ntpd: Abbruch wenn Differenz über 17 Minuten Slewing wenn Differenz unter 128ms: graduelles Angleichen Sonst Stepping: sofortiges Stellen der Uhr Slewing wird realisiert durch Ändern von Variablen des laufenden Kernels Via /dev/kmem, Variablen tick und tickadj Diese Kernelvariablen können mit dem NTP-Utility adjtime angesehen und geändert werden - gleiche Funktionalität! Zeitdienste 28.06.2002 An Tafel o.ä.? tick, which is the number of microseconds added to the system time during a clock interrupt tickadj, which sets the slew rate and resolution used by the adjtime system call +dosynctodr: System Clock sync zu HW-Clock Kernel Crash liegt da nahe HPI Potsdam, Simon Staiger

Driftfile und Anbindung von Referenzuhr Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Driftfile und Anbindung von Referenzuhr Selbst ohne Verbindung zu Referenz verbessert NTP Genauigkeit der Uhr Information zu Abweichung im Driftfile! Anbindung von NTP an Atomuhr der PTB: Zeitdienste 28.06.2002 Ntpv4 bietet alle möglichen treiber www.ptb.de/de/blickpunkt/infoszurzeit/fragen/08.html HPI Potsdam, Simon Staiger

ntpdc-Session Debian 1/2 Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 ntpdc-Session Debian 1/2 Log von ntpdc-Session auf Debian GNU Linux (Potato): bouncer:~# ntpdc ntpdc> host bouncer current host set to bouncer ntpdc> version ntpdc 4.1.0 Mon Mar 25 23:40:04 UTC 2002 (2) ntpdc> sysinfo system peer: ntp2.ptb.de system peer mode: client leap indicator: 00 stratum: 2 precision: -16 root distance: 0.06654 s root dispersion: 0.01125 s reference ID: [192.53.103.104] reference time: c0c19be1.a5d3996f Mon, Jun 24 2002 15:23:45.647 system flags: auth monitor ntp kernel stats kernel_sync jitter: 0.003265 s stability: 0.723 ppm broadcastdelay: 0.003998 s authdelay: 0.000000 s Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

ntpdc-Session Debian 2/2 Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 ntpdc-Session Debian 2/2 ntpdc> kerninfo pll offset: -0.000247 s pll frequency: -14.211 ppm maximum error: 0.087319 s estimated error: 0.00328 s status: 0001 pll pll time constant: 2 precision: 1e-06 s frequency tolerance: 512 ppm pps frequency: 0.000 ppm pps stability: 512.000 ppm pps jitter: 0.0002 s calibration interval: 4 s calibration cycles: 0 jitter exceeded: 0 stability exceeded: 0 calibration errors: 0 ntpdc> quit bouncer:~# Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

ntpq-Session Windows NT 4 Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 ntpq-Session Windows NT 4 Zeitdienste 22.08 C:\NT4\system32>ntpq ntpq> debug more debug level set to 1 ntpq> peers remote refid st t when poll reach delay offset jitter ============================================================================== *ntp1.ptb.de .PTB. 1 u 773 1024 357 65.696 0.676 0.319 +time-nw.nist.go .ACTS. 1 u 14 1024 377 246.809 -8.901 1.715 ntpq> host bouncer current host set to bouncer *ntp2.ptb.de .PTB. 1 u 307 512 377 67.075 -0.561 0.239 +supremo ntp1.ptb.de 2 u 430 512 377 2.135 -1.626 0.036 +inferno ntp2.ptb.de 2 u 376 512 377 2.993 -12.363 10.555 ntpq> readlist status=0644 leap_none, sync_ntp, 4 events, event_peer/strat_chg, version="ntpd 4.1.0 Mon Mar 25 23:39:47 UTC 2002 (2)", processor="i486", system="Linux2.2.19", leap=00, stratum=2, precision=-16, rootdelay=67.075, rootdispersion=32.351, peer=6684, refid=ntp2.ptb.de, reftime=c0c34bca.77e34b94 Tue, Jun 25 2002 22:06:34.468, poll=9, clock=c0c34d40.5bde5082 Tue, Jun 25 2002 22:12:48.358, state=4, offset=-1.731, frequency=-14.880, jitter=19.566, stability=0.065 ntpq> quit 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Nutzer Das NTP-Paket nutzen auch die PTB, das NIST und die Universität Potsdam Zeitdienste 28.06.2002 From: Rolf Adams <adams@rz.uni-potsdam.de> Subject: Re: NTP-Service des ZEIK, verwendete Software? To: Simon Staiger <simon@sstaiger.de> Hallo Herr Staiger, wir betreiben hier ntp-4.x von der University of Delaware s.a. http://www.eecis.udel.edu/~ntp/ Mit freundlichen Gruessen, Rolf Adams +-----------------------------+---------------------------------------+ | Universitaet Potsdam | Am Neuen Palais 10, 14469 Potsdam | | ZEIK/Rechenzentrum | Phone: +49 331 977 1792 | | Rolf Adams | FAX : +49 331 977 1750 | | PF 60 15 53 | E-Mail: Adams@rz.Uni-Potsdam.DE | | D-14415 Potsdam | PGP-Key: | | | finger -l adams@hp.rz.uni-potsdam.de | HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Download und Build Download (Quellcode): www.eecis.udel.edu/~ntp/download.html Eine Distribution für alle Plattformen Etwa 2,5 MB Bei vielen Betriebssystemen enthalten Binaries und fertige Pakete werden nur von Dritten angeboten Achtung: nicht alle der angebotenen Versionen kompilieren unter Windows NT4 und 2000! Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Unix-Systeme und Unixderivate Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Unix-Systeme und Unixderivate Uhrzeit-relevante Werkzeuge Solaris Mac OS X Linux HPI Potsdam, Simon Staiger

Uhrzeit-relevante Werkzeuge und Calls Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Uhrzeit-relevante Werkzeuge und Calls date rdate adjtime() Verlängert / Verkürzt tick Typisch: Änderung um Prozent-Anteile settimeofday() / gettimeofday() ntpdate: die „kleine NTP-Lösung“ - setzt Systemuhr direkt (in NTP-Paket enthalten) Gängiges Unix-Tool Wird oft beim Start aufgerufen (Debian: /etc/init.d/ntpdate) Zeitdienste 28.06.2002 Nix time! adjtime(): Langsames Angleichen an andere Zeit ntpdate of verantwortlich für bootverzögerung kann auch sinn machen wenn ntp installiert HPI Potsdam, Simon Staiger

Solaris: volle NTP-Unterstützung durch SUN Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Solaris: volle NTP-Unterstützung durch SUN NTP ist bereits seit Solaris 2.6 im System enthalten Sun selbst weist auf weitere Zeitdienste hin, empfiehlt aber die Verwendung von NTP, speziell der NTP-Distribution (David Deeths, Glenn Brunette: Sun Enterprise Engineering Blueprints zu NTP, Serie von drei Artikeln vom Juli 2001 - siehe Quellen) Sun selbst unterstützt die NTP-Distribution und leistet Support Solaris 2.6: NTP-3.4y Ab Solaris 8: NTP-3-5.93e Zeitdienste 28.06.2002 One of the most important features of Solaris is standards compliance (in comparison to SunOS). -Usermeinung Keep in mind that Sun is paranoid about their version numbering scheme... nicht nur usersupport wie sonst HPI Potsdam, Simon Staiger

Solaris: Konfiguration von NTP Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Solaris: Konfiguration von NTP Der NTP-Client von Solaris wird durch /etc/inet/ntp.conf konfiguriert Sobald die Datei existiert startet der Deamon beim Booten automatisch Spezielle Beispielkonfiguration unter /etc/inet/ntp.client (passives Warten auf Multicast-Pakete von NTP-Server) Ohne laufendes NTP werden Zwei-Sekunden-Sprünge beobachtet Anpassung an die Hardwareuhr bei einem Zeitunterschied zwischen 1.5 und 2 Sekunden Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Mac OS X Bereits seit Mac OS 8.5 NTP-Support über System Preferences / Date & Time / Network Time Das Unix-basierte Mac OS X bietet zusätzlich zur GUI den ntp-Daemon Mac OS X synchronisiert standardmäßig mit time.apple.com Auch AppleTalk ermöglicht Zeitsynchronisation Zeitdienste 28.06.2002 Alles bereits dabei HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Mac OS X contd. Zeitdienste 28.06.2002 S.H.Schenk HPI Potsdam, Simon Staiger

Linux: Konfigurationsdaten Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Linux: Konfigurationsdaten Intern wird immer mit UTC gerechnet Einstellung der Zeitzonen (Symlinks): Debian: /etc/timezone Red Hat: /etc/localtime SuSE: /etc/rc.config Zeitzoneninfo unterhalb /usr/share/zoneinfo/ Information über Einstellung der Hardwareuhr (UTC oder Lokalzeit): Debian: /etc/default/rcS Red Hat: /etc/sysconfig/clock Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Linux speziell Debian GNU Linux 2.2r5 Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Linux speziell Debian GNU Linux 2.2r5 ntpdate ist in der Standardinstallation enthalten Debian-NTP-Paket liegt auf der ersten CD: ntp (Version 4.1.0) ntp-docs (Eigenes Paket mit HTML-Doku) Konfigurationsdatei: /etc/ntp.conf Startskript: /etc/init.d/ntp Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Windows NT Uhrzeit-Relevante Werkzeuge Konfigurationsdaten SNTP: AnalogX TimeSync NTP-Client: NISTime-32Bit Eingebautes net time als SNTP-Client SNTP-Konfiguration von Windows XP Eingebautes net time im Windows-Netz NT-Domäne ohne Active Directory, Samba Windows-Zeitdienst in NT-Domäne HPI Potsdam, Simon Staiger

Uhrzeit-Relevante Werkzeuge Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Uhrzeit-Relevante Werkzeuge date time net time Synchronisation mit anderem Rechner oder Domäne, SNTP und SMB-Dienst w32tm Beeinflussung des Windows-Zeitdienstes in Active-Directory-Domäne /resync: neu synchronisieren /stripchart: Statistiken Zeitdienste 28.06.2002 GUI-Werkzeuge der Systemsteuerung muss mer nix sagen nicht zur time and date sondern auch locales (Darstellungsformat) HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Konfigurationsdaten Die Konfiguration ist in der Registry abgelegt Zeitzonen: HKLM\Software\Microsoft\Windows NT\ CurrentVersion\TimeZones Darstellungsformate für Datum und Zeit: HKCU\Control Panel\International Windows-Zeitdienst W32Time: HKLM\System\CurrentControlSet\ Services\W32Time Die Treiberinformationen der Hardwareuhr: %SYSTEMROOT%\inf\machine.inf Auch exotische Chipsätze Zeitdienste 28.06.2002 Auch CLI davon betroffen NTP geht ja auch, aber hier noch andere Lösungen HPI Potsdam, Simon Staiger

SNTP: AnalogX Atomic TimeSync v1.03 Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 SNTP: AnalogX Atomic TimeSync v1.03 Gute SNTP-Software mit GUI Als Server verwendbar Bietet automatische Aktualisierung der Zeit nach festgelegtem Intervall Läuft nur mit dem Umweg über AppToService als Dienst Es kann nur ein Server angegeben werden Freeware Download: www.analogx.com/contents/download/network/ats.htm Zeitdienste 28.06.2002 Läuft bei mir Bietet eigentlich alles was man so braucht [viele andere nette Tools] HPI Potsdam, Simon Staiger

SNTP: AnalogX Atomic TimeSync v1.03 contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 SNTP: AnalogX Atomic TimeSync v1.03 contd. Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

NTP-Client: NISTime-32Bit Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 NTP-Client: NISTime-32Bit NTP-Client der NIST mit sehr, sehr ausführlichen Installationshinweisen Ausrichtung vor allem auf amerikanische Nutzer Nur NIST-Server können ausgewählt werden Freeware Download: ftp://time-b.nist.gov/pub/daytime/nistime-32bit.exe Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Eingebautes net time als SNTP-Client Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Eingebautes net time als SNTP-Client Seit Windows 2000 können externe (S)NTP-Server angegeben werden, die dann als „autorisierend“ anerkannt werden Windows 2000 synchronisiert alle acht Stunden Windows XP synchronisiert nur alle sieben Tage Zeitdienste 28.06.2002 Net time als SNTP-Client unter Windows XP Professional HPI Potsdam, Simon Staiger

SNTP-Konfiguration von Windows XP Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 SNTP-Konfiguration von Windows XP SNTP-GUI-Frontend ist in Windows XP (Home und Professional) integriert Einstellungen über Systemsteuerung / Datum/Uhrzeit / Internetzeit Standard: Synchronisiert die Zeit einmal pro Woche mit time.windows.com Tab „Internetzeit“ ist nur dann verfügbar, wenn der Rechner nicht an eine NT-Domäne angeschlossen ist Weitere Voraussetzung ist der laufende Dienst Windows Time (deutsche Version: „Windows-Zeitgeber“) Zeitdienste 28.06.2002 svc läuft per def nicht wird von XP Anti-Spy ausgemacht HPI Potsdam, Simon Staiger

SNTP-Client von Windows XP contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 SNTP-Client von Windows XP contd. Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Eingebautes net time im Windows-Netz Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Eingebautes net time im Windows-Netz Im Windows-Netzwerk ist explizites Synchronisieren mit anderen Rechnern im SMB-Netzwerk möglich: net time Synchronisierung mit anderem Rechner: Zeitdienste 28.06.2002 muss nicht server sein, irgendeine maschine reicht Windows-2000-Shell unter NT4 HPI Potsdam, Simon Staiger

Eingebautes net time im Windows-Netz contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Eingebautes net time im Windows-Netz contd. net time kann bequem in Anmeldeskript oder Batchdatei eingebunden werden net time kann synchronisieren (/set) mit Anderem Rechner im Windows-Netzwerk Angegebener Domäne Spezieller „Reliable Time Service“ Domäne Die Uhrzeit wird immer sofort umgestellt Warps und Loops werden nicht verhindert Keine Prüfung auf unübliche Differenz Microsoft empfiehlt in der Knowledge Base die Verwendung eines einzelnen Rechners zur Synchronisation Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

NT-Domäne ohne Active Directory, Samba Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 NT-Domäne ohne Active Directory, Samba In einer NT-Domäne kann net time zur Synchronisation verwendet werden Auch mit Rechnern mit installiertem Samba kann synchronisiert werden Samba Server als SMB Zeitserver einrichten: time server = true in smb.conf setzen Windows 2000 findet diesen Zeitserver dann automatisch Szenario: Linux-Rechner mit NTP und Samba-Zeitdienst für die Domäne Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Windows-Zeitdienst in NT-Domäne Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Windows-Zeitdienst in NT-Domäne Wenn ein Computer einer Active Directory-Domäne angehört, konfiguriert sich der Windows-Zeitdienst automatisch selbst: „W32Time“ („Windows Time“, „Windows Zeitgeber“) Auf Domänencontrollern wird automatisch der Windows-Zeitdienst eingerichtet und gestartet Domänencontroller werden als „zuverlässige Zeitquellen“ markiert Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Windows-Zeitdienst in NT-Domäne contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Windows-Zeitdienst in NT-Domäne contd. Der primäre Domänencontroller (PDC) für die Flexible Single Master Operation (FSMO) übernimmt die Rolle des Zeitservers für die gesamte Domänenhierarchie Domänen-Member synchronisieren sich automatisch mit dieser Zeitquelle Verhalten kann mit dem Werkzeug w32tm beeinflusst werden PDC-FSMO kann mit externem SNTP-Server synchronisieren (net time) Zeitdienste 28.06.2002 Kann natürlich auch eigene Funkuhr haben Am HPI wird über die Domäne synchronisiert, die holt Zeit von Stratum-2-Servern pb: Win 2000 SNTPd schickt IMMER Stratum 2 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Analysewerkzeuge ntpq, ntpdc, ntptrace (NTP-Distribution) NTPQuery Time Server Diagnostic Tool HPI Potsdam, Simon Staiger

Analyse mit Tools der NTP-Distribution Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Analyse mit Tools der NTP-Distribution ntpq, ntpdc, ntptrace Analyse einer NTP-Installation unter Windows NT von Debian Linux aus: Zeitdienste 28.06.2002 bouncer:/etc# ntpq ntpq> host supremo current host set to supremo ntpq> rl status=06f4 leap_none, sync_ntp, 15 events, event_peer/strat_chg, version="ntpd 4.1.71 Sat 12:21:23 (1)", processor="unknown", system="WINDOWS/NT", leap=00, stratum=2, precision=-18, rootdelay=65.274, rootdispersion=63.474, peer=29100, refid=ntp1.ptb.de, reftime=c0c355c3.1a2ccb3a Tue, Jun 25 2002 22:49:07.102, poll=10, clock=c0c35702.89f3b645 Tue, Jun 25 2002 22:54:26.538, state=4, offset=-2.264, frequency=133.776, jitter=43.649, stability=0.545 bouncer:/etc# ntptrace localhost bouncer: stratum 3, offset -0.000123, synch distance 0.28943 supremo: stratum 2, offset 0.000653, synch distance 0.09801 ntp1.ptb.de: stratum 1, offset 0.001204, synch distance 0.00021, refid 'PTB' auch entfernte Rechner! HPI Potsdam, Simon Staiger

NTPQuery Time Server Diagnostic Tool Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 NTPQuery Time Server Diagnostic Tool GUI-Diagnosewerkzeug für NTP- und SNTP-Server Zeigt detaillierte Informationen über NTP-Queries und die Verlässlichkeit eines Servers an Freeware für Windows Download: http://www.bytefusion.com/ Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

NTPQuery Time Server Diagnostic Tool contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 NTPQuery Time Server Diagnostic Tool contd. Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zusammenfassung Zeitdienste sind im Netzwerk unerlässlich Besonderheiten wie Zeitzonen und DST müssen sorgfältig geplant und umgesetzt werden Das Protokoll NTP bietet für jeden denkbaren Anwendungsfall eine Lösung Die Funktionalität des vereinfachten SNTP ist für die allermeisten Rechnernetze ausreichend Die Standardsoftware auf den relevanten Plattformen ist das NTP-Paket In Windows-Umgebungen bieten auch die Dienste des SMB-Netzwerks eine gute Lösung HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration ? 28.06.2002 Fragen? ? HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Low-Tech-Lösung „A low-tech but effective diagnostic is to listen to the NIST WWV broadcast over the telephone while watching the clock in the Date & Time Control Panel. You can listen to WWV over the telephone by calling 303-499-7111. (Long distance charges to Boulder, Colorado may apply.) [Please note that other time-of-day telephone services are often not accurate. If possible, use an ordinary ‚land line‘ telephone—digital cordless and cellular telephones introduce noticeable time delays. Telephone calls from outside the contiguous United States may go by satellite, which also introduces noticeable time delays.] Differences of less than half a second are typical; differences up to one second are common.“ NIST Physics Laboratory: Configuring Apple Macintoshes to use NIST Time Servers, Section 7: Troubleshooting Hints Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Anhang Weiterführende Literatur und Supportstellen Zeitzonen und DST unter Windows Empfehlungen des Autors Weitere NTP-Software (Clients) Zeit und Filesysteme Gesetzliche Zeit HPI Potsdam, Simon Staiger

Weiterführende Literatur und Supportstellen Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Weiterführende Literatur und Supportstellen Website www.ntp.org, NTP-Dokumentation DMOZ-Directory: NTP directory.google.com/Top/Computers/ Internet/Protocols/NTP/ Mailing-List ntp@ni.umd.edu (Anmeldung: ntp-request@ntp.transsys.com) Newsgroup (Gateway zu Mailing-List): comp.protocols.time.ntp Sun Blueprints zu NTP (siehe Quellen) Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Zeitzonen und DST unter Windows Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zeitzonen und DST unter Windows Automatisches Umstellen der Sommerzeit unter Windows-Systemen Bis 1996 war die Umstellung am letzten Sonntag im September üblich Alte BS stellen also einen Monat zu früh um Auch aktuelle Windows-Systeme bieten keine Möglichkeit zur Editierung der Zeitzonen und DST Lösungen: Manuelles Umstellen in der Registry: HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\ Windows NT\CurrentVersion\TimeZones TZ-Edit (Time Zone Editor) benutzen - in Microsoft Kernel Toys enthalten Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Zeitzonen und DST unter Windows contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zeitzonen und DST unter Windows contd. Zeitdienste Mit TZ-Edit bearbeitete Zeitzonen: 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Empfehlungen des Autors Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Empfehlungen des Autors Server Zeitzone UTC Keine Umstellung Sommer/Winterzeit Software (z.B. NTP-Paket Version => 4.1) auf ein oder zwei Servern (abhängig von Größe des Netzwerks), die dann NTP-Dienst für das LAN anbieten NTP-Dienst durch Namens- oder Directoryserver Die lokalen Zeitserver synchronisieren mit mehreren externen Servern Weitere Server im LAN synchronisieren über NTP mit den lokalen Zeitservern Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Empfehlungen des Autors contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Empfehlungen des Autors contd. Stationäre Clients Zeitzone Lokalzeit Sommer/Winterzeit wird vom Client-Betriebssystem umgestellt Zeitsynchronisierung wenn möglich über Netzdienste im LAN, sonst über NTP mit lokalen Zeitservern bei der Anmeldung Wichtig ist die Beschränkung der Nutzerrechte: kein Nutzer sollte Berechtigung zur Änderung der Zeitzone oder Einstellen der Uhrzeit haben Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Empfehlungen des Autors contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Empfehlungen des Autors contd. Notebooks Wie stationäre Clients, Synchronisierung aber nur bei der Anmeldung am lokalen Netzwerk Andere mobile Geräte (PDAs etc) Administrationsaufwand für Zeitsynchronisation i.d.R. zu hoch - Aufgabe der Nutzer Teilweise bereits durch Software zur Datensynchronisation gelöst Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Weitere NTP-Software (Clients) Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Weitere NTP-Software (Clients) http://www.eecis.udel.edu/~ntp/software/software.html Time Synchronization Server - Time Synchronization Software Sehr vollständige Liste für viele weitere Plattformen (Amiga, Java, Palm OS, Windows CE/StrongARM...), wird laufend aktualisiert 09-06-2002 ftp://ftp.uni-potsdam.de/pub/unix/clients/ntp/ Sammlung älterer Clients 09-06-2002 http://download.com/3120-20-0.html?qt=ntp&tg=dl-20 Übersicht NTP-Software bei CNET, vor allem Windows-Plattformen 09-06-2002 Zeitdienste 28.06.2002 Sammlungen Clients HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Zeit und Filesysteme Unterschiedliches Handling von Zeitstempeln kann selbst auf einzelnem Rechner Problem darstellen („Verzögertes Schreiben“): Zeitdienste 28.06.2002 Synchronisationssoftware „FileSync“ unter Windows: Der Ausgleich des Zeitunterschieds zwischen FAT und NTFS kann nur durch die Applikation ausgeglichen werden. Dieses Problem tritt auch über ein Netzwerk auf! Auch der Editor TextPad toleriert diese Zwei-Sekunden-Differenz. HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Gesetzliche Zeit www.time.gov/ - offizielle Zeit der USA: Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Glossar Active Directory - Microsoft-Verzeichnisdienst Broadcast - Hier: IP-Nutzung mit Hostverhältnis 1:n (typisch: an alle Rechner in Subnetz) Domänencontroller - Anmeldeserver in Windows-Netzwerk DCF-77 - Langwellen-Zeitsender der Deutschen Telekom, nutzt Zeitsignal der Caesium-Atomuhr der PTB Drift - Hier: Abweichung zwischen der Länge der Zeiteinheit von Host und Referenzzeitquelle Flexible Single Master Operation - Rolle des Domänencontrollers, der oben in der Active-Directory-Hierarchie steht GPS - Global Positioning Service, Satellitenbasiertes Ortsbestimmungssystem, integriert auch Zeitdienste Knowledge Base - Hier: Microsoft Supportdatenbank Multicast - Hier: IP-Nutzung mit Hostverhältnis 1:n (typisch: gezielt an mehrere bestimmte Rechner) NIST - National Institute for Standards and Technology NTP - Network Time Protocol, gleichzeitig Bezeichnung für das NTP-Softwarepaket net time - Subset des net-Befehls der Textshell von Microsoft Windows-Systemen Potato - Hier: Bezeichnung der auf Kernel 2.2 basierenden Debian GNU Linux-Distribution PTB - Physikalisch Technische Bundesanstalt, Standorte Braunschweig und Berlin Samba - SMB-Implementation für Unix-Derivate SMB - Server Message Block, Protokoll v.a. für Datei- und Druckdienste im LAN SNTP - Simple Network Time Protocol Stratum - pl. Strata, Bezeichnung der 'Ebene' eines Hosts mit NTP-Software in der NTP-Hierarchie Schaltsekunde - In manchen Jahren notwendige Ausgleichssekunde, da Geschwindigkeit der Erdumdrehung nicht ganz konstant ist. Momentan (Juni 2002) ist die Erde 32 Sekunden im Rückstand Unicast - Hier: IP-Nutzung mit Hostverhältnis 1:1 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen Ein unter URLs angegebenes Datum gibt jeweils den letzten Besuch des Autors auf der Webseite an. HPI Potsdam, Simon Staiger

Quellen: Allgemeines zur Zeit Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen: Allgemeines zur Zeit Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig (PTB): Wissenswertes zur Zeit http://www.ptb.de/de/blickpunkt/_infoszurzeit.html 09-06-2002 EU-Bericht über den Vorschlag für die Achte Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates zur Regelung der Sommerzeit http://www2.europarl.eu.int/omk/sipade2?PUBREF=-//EP//TEXT+REPORT+A4-1996-0333+0+DOC+XML+V0//DE&L=DE&LEVEL=0&NAV=S&LSTDOC=Y 10-06-2002 EU-Parlamentsentscheidung zur Sommerzeit vom 28.11.1996 A.k.a.: Legislative Entschließung mit der Stellungnahme des Europäischen Parlaments zu dem Vorschlag für die achte Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates zur Regelung der Sommerzeit (KOM(96)0106 - C4-0252/96 - 96/0082(COD)) http://www3.europarl.eu.int/omk/omnsapir.so/pv2?PRG=DOCPV&APP=PV2&LANGUE=DE&SDOCTA=4&TXTLST=1&POS=1&Type_Doc=RESOL&TPV=PROV&DATE=281196&PrgPrev=TYPEF@A4|PRG@QUERY|APP@PV2|FILE@BIBLIO96|NUMERO@333|YEAR@96|PLAGE@1&TYPEF=A4&NUMB=2&DATEF=961128 09-06-2002 Zeitzonen http://www.timeanddate.com/worldclock/ 23-06-2002 PTB Braunschweig: Was ist eine Sekunde? http://www.ptb.de/de/blickpunkt/_infoszurzeit.html 09-06-2002 NIST Time and Frequency Division http://www.boulder.nist.gov/timefreq/ 09-06-2002 Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Quellen: Zeit und Computer Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen: Zeit und Computer eCE-thema/eCE-risk: Sommerzeit-Umstellung Hinweise zur Korrektur der falschen Umstellung unter 95/NT http://www.dbai.tuwien.ac.at/marchives/ece/0596.html 09-06-2002 Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Quellen: Zeitprotokolle und NTP-Distribution Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen: Zeitprotokolle und NTP-Distribution RFCs RFC-867: Daytime Protocol RFC-868: Time Protocol RFC-1305: Network Time Protocol (Version 3) Specification, Implementation RFC-2030: Simple Network Time Protocol (SNTP) Version 4 for IPv4, IPv6 and OSI Alle im Archiv der UP abrufbar: ftp://ftp.uni-potsdam.de/pub/docs/rfc/ 16-06-2002 Übersicht der RFCs zu Zeitdiensten (Fa. Meinberg): http://www.ntp-zeit.de/timeserver/ntp-rfc.htm 16-06-2002 David Mills: Network Time Protocol (NTP) - General Overview NTP Architecture, Protocol and Algorithms Timekeeping in the interplanetary internet http://www.eecis.udel.edu/~mills 09-06-2002 HTML-Dokumentation NTP-Distribution 4.1.0 (In Distribution enthalten, Debian-Paket "ntp-docs") http://www.ntp.org/ Time Synchronization Server / NTP4 Distribution http://www.eecis.udel.edu/~ntp/index.html 10-06-2002 Network Time Synchronization Project http://www.eecis.udel.edu/~mills/ntp.htm 23-06-2002 Usenet: news://comp.protocols.time.ntp (Allgemeiner Überblick Userprobleme ;) Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Quellen: Zeitprotokolle und NTP-Distribution contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen: Zeitprotokolle und NTP-Distribution contd. David Deeths, Glenn Brunette: Sun Enterprise Engineering Blueprints: Using NTP to control and Synchronize System Clocks Serie von drei Artikeln vom Juli 2001 http://www.sun.com/blueprints/0701/NTP.pdf http://www.sun.com/blueprints/0801/NTPpt2.pdf http://www.sun.com/blueprints/0901/NTPpt3.pdf 16-06-2002 Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Referat Q.42: Zeitsynchronisation von Rechnern mit Hilfe des "Network Time Protocol" (NTP) http://www.ptb.de/de/org/4/43/433/_index.htm 09-06-2002 Informationen zu Zeitservern: http://www.ptb.de/de/blickpunkt/_infoszurzeit.html http://www.uni-potsdam.de/u/zeik/dienste/internet/timeserv.htm http://www.boulder.nist.gov/timefreq/service/time-servers.html 10-06-2002 Fa. Meinberg: NTP - Network Time Protocol http://www.ntp-zeit.de/index.htm 23-06-2002 Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB): Anbindung der Caesium-Atomuhr an die NTP-Server http://www.ptb.de/de/blickpunkt/infoszurzeit/fragen/08.html 09-06-2002 Securityfocus Online: Advisory: 20020508: Cisco Security Advisory: NTP Vulnerability http://online.securityfocus.com/advisories/4105 25.06.2002 Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen: Linux Manpages der Debian-Distribution 2.2r5 Michael Kofler: Linux. Installation, Konfiguration, Anwendung 4. Auflage 1999 Jochen Hein: Linux Companion for System Administrators 1. Auflage 1999 Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen: Solaris Sun Enterprise Engineering Blueprints: siehe Quellen Zeitprotokolle und NTP-Distribution HTML-Dokumentation der NTP-Distribution: siehe Quellen Zeitprotokolle und NTP-Distribution Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen: Mac OS X AppleCare Knowledge Base: Mac OS X: How to Set the Date and Time Automatically Article ID: 61273 http://docs.info.apple.com/article2.html?artnum=61273&SaveKCWindowURL=http%3A%2F%2Fkbase.info.apple.com%2Fcgi-bin%2FWebObjects%2Fkbase.woa%2Fwa%2FSaveKCToHomePage&searchMode=Expert&kbhost=kbase.info.apple.com&showButton=false&randomValue=100&showSurvey=true&sessionID=anonymous|132018601 23-06-2002 NIST Physics Laboratory, Time and Frequncy Division: Configuring Apple Macintoshes to use NIST Time Servers http://www.boulder.nist.gov/timefreq/service/its.htm 15-06-2002 Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen: Windows David A. Solomon, Mark. E. Russinovich: Inside Microsoft Windows 2000 (Microsoft Programming Series) (HTML-Version) Third Edition, Penguin Books Canada 2000 NIST Physics Laboratory, Time and Frequncy Division: Configuring Windows 2000 and Windows XP to use NIST Time Servers http://www.boulder.nist.gov/timefreq/service/its.htm 15-06-2002 Microsoft Knowledge Base D289689: Internetzeit ist nicht verfügbar, wenn ein Computer Domänenmitglied ist http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=http%3a%2f%2fwww.microsoft.com%2fIntlKB%2fGermany%2fsupport%2fkb%2fd289%2fd289689.htm 16-06-2002 Microsoft Knowledge Base Q216734: Konfigurieren eines Zeitservers in Windows http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=http%3a%2f%2fwww.microsoft.com%2fIntlKB%2fGermany%2fsupport%2fkb%2fd42%2fd42387.htm 16-06-2002 Microsoft Knowledgebase: How to Configure an Authoritative Time Server in Windows 2000 (Q216734) http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;Q216734 24-06-2002 Microsoft Knowledgebase: Using NET TIME for all Workstations and Servers (Q120944) http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;EN-US;q120944 24-06-2002 Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Quellen: Windows contd. Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen: Windows contd. Microsoft TechNet: net time unter Windows XP Professional http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/TechNet/prodtechnol/winxppro/proddocs/net_time.asp 25-06-2002 Microsoft Knowledgebase: Synchronisieren der Uhrzeit mit dem Windows-Zeitdienst http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=http%3a%2f%2fwww.microsoft.com%2fIntlKB%2fGermany%2fsupport%2fkb%2fd307%2fd307897.htm 25-06-2002 AnalogX TimeSync http://www.analogx.com/contents/download/network/ats.htm 09-06-2002 NISTime-32Bit ftp://time-b.nist.gov/pub/daytime/nistime-32bit.exe 10-06-2002 Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Quellen: Analysewerkzeuge Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen: Analysewerkzeuge HTML-Dokumentation NTP-Distribution: siehe Zeitprotokolle und NTP-Distribution Bytefusion Software: http://www.bytefusion.com/ 09-06-2002 Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Quellen: Anhang The official U.S. time http://www.time.gov/ 09-06-2002 Time Synchronization Software http://www.eecis.udel.edu/~ntp/software/software.html 23-06-2002 Zeitdienste 28.06.2002 HPI Potsdam, Simon Staiger

Betriebssystemdienste und Systemadministration 28.06.2002 Bildnachweis Titel: Archiv des Autors (Virtual Clocks) Allgemeines zur Zeit: PTB, http://www.ptb.de (Atomuhr CS-2, Zeitzonen) Zeit und Computer: DevGuy, http://www.devguy.com (WinCVS DST Bug) NTP: Autor - http://sstaiger.de (NTP-Logo, Datenstrukturen); David Mills - http://www.eecis.udel.edu/~ntp/ (Foto David Mills) NTP-Distribution: David Mills, http://www.eecis.udel.edu/~ntp/ (timeSync Logo); PTB, http://www.ptb.de (Anbindung Atomuhr) Solaris: Sun, http://www.sun.com/software/solaris (Sun-Logo) Mac OS X: Apple, http://www.apple.com/about/webbadges/ (MacOS-Logos); Sebastian H. Schenk, http://www.prince-of-java.de (Screenshots Mac OS X) Linux: Larry Ewing, http://www.isc.tamu.edu/~lewing/linux/ (Tux); Debian Project, http://www.debian.org/ (Debian Logo und Schriftzug) Windows: Microsoft, http://www.windows.com/windows, http://www.windows.com/windows2000 (Windows-Logos); AnalogX - http://www.analogx.com (AnalogX Logo); NIST, http://www.boulder.nist.gov (NIST-Logo) Fragen?: David Mills, http://www.eecis.udel.edu/~mills/ntp/servers.htm, ursprünglich NBS Special Publication 432 (vergriffen) (ToneA) Nicht näher bezeichnete Screenshots: Simon Staiger HPI Potsdam, Simon Staiger