NTP Stratum

Network Time Protocol (NTP) zaman senkronizasyonu için hiyerarşik bir yapı kullanır ve bu hiyerarşideki her seviyeye Stratum (katman) denir. Stratum seviyesi bir zaman sunucusunun veya istemcinin referans zaman kaynağına olan uzaklığını gösterir.

Stratum numarası ne kadar düşükse zaman kaynağına o kadar yakın ve dolayısıyla o kadar doğru ve güvenilir demektir.

Stratum seviyeleri 0’dan 15’e kadar numaralandırılır. Stratum 16 ise senkronize olmayan bir durumu ifade eder.

Neden Stratum Hiyerarşisi Önemlidir?

1. Doğruluk ve Güvenilirlik: Stratum seviyesi zamanın referans saate ne kadar yakın ve dolayısıyla ne kadar doğru olduğunu gösterir. Daha düşük stratum daha yüksek doğruluk demektir.
2. Yük Dengeleme ve Ölçeklenebilirlik: Hiyerarşik yapı Stratum 0 ve Stratum 1 sunucular üzerindeki yükü azaltır. Daha alt seviyelerdeki sunucular zaman isteklerini dağıtarak birincil kaynakların aşırı yüklenmesini engeller. Bu, büyük ağlarda zaman senkronizasyonunun ölçeklenebilirliğini sağlar.
3. Yedeklilik: Eğer bir Stratum 1 sunucusu düşerse Stratum 2 sunucuları alternatif Stratum 1 kaynaklarına veya birbirlerine yönelebilir. Bu, zaman hizmetinde sürekli kullanılabilirlik sağlar.
4. Döngüsel Bağımlılıkların Önlenmesi: Stratum seviyeleri NTP’nin zaman kaynakları arasında döngüsel bağımlılıkları (bir sunucunun zamanı kendisinden veya daha alt bir stratumdan almasını) önlemesine yardımcı olur. Bir sunucu her zaman kendinden daha düşük bir stratum seviyesindeki bir kaynaktan zaman almaya çalışır.

Şimdi bu stratum değerlerini detaylıca inceleyelim:

Stratum 0: Referans Saatler (Primary Reference Clocks)

• Tanım: Stratum 0 NTP hiyerarşisinin en üst düzeyidir ve aslında fiziksel referans saatlerin kendilerini temsil eder. Bunlar çok yüksek hassasiyetli zaman kaynaklarıdır.
• Örnekler:
  • Atom Saatleri: Sezyum veya Rubidyum atom saatleri gibi fiziksel cihazlar.
  • GPS Alıcıları: GPS uydularından doğrudan zaman sinyallerini alan alıcılar. GPS uyduları üzerindeki atom saatleri, referans zamanın temelini oluşturur.
  • Radyo Saatleri: Ulusal zaman yayınlarından (örn. WWV, DCF77) zaman sinyallerini alan alıcılar.
• Özellikler:
  • Stratum 0 cihazlar doğrudan ağ üzerinden zaman dağıtmazlar. Bunun yerine genellikle bir sunucuya seri port, USB veya özel bir arayüz aracılığıyla fiziksel olarak bağlanırlar.
  • Bunlar, tüm NTP ağının temelini oluşturan, “gerçek” zamanı üreten cihazlardır.
  • Mümkün olan en yüksek hassasiyeti ve doğruluğu sağlarlar.

Stratum 1: Birincil Zaman Sunucuları (Primary Time Servers)

• Tanım: Stratum 1 sunucular doğrudan bir Stratum 0 kaynağına bağlı olan ve ondan zamanı alan bilgisayarlardır.
• Özellikler:
  • Bu sunucular harici bir atom saati, GPS alıcısı veya radyo saati gibi bir Stratum 0 cihazına fiziksel olarak bağlıdır.
  • Ağ üzerinden diğer NTP istemcilerine veya sunucularına zaman dağıtan ilk katmandır.
  • Yüksek doğruluk ve kararlılık sunarlar çünkü referans kaynağa doğrudan bağlıdırlar ve ağ gecikmesi minimumdur.
  • Büyük kuruluşlar, telekomünikasyon şirketleri veya ulusal zaman standartları merkezleri genellikle kendi Stratum 1 sunucularını işletirler.
  • Örnek: NIST (Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü) tarafından işletilen NTP sunucuları genellikle Stratum 1’dir.

Stratum 2: İkincil Zaman Sunucuları (Secondary Time Servers)

• Tanım: Stratum 2 sunucular zamanı bir veya daha fazla Stratum 1 sunucusundan ağ üzerinden alan bilgisayarlardır.
• Özellikler:
  • İnternet üzerindeki çoğu halka açık NTP sunucusu genellikle Stratum 2 seviyesindedir (örn. time.windows.com veya pool.ntp.org adresindeki bazı sunucular).
  • Doğrulukları Stratum 1 sunucularına göre biraz daha düşüktür çünkü aralarında bir ağ gecikmesi katmanı bulunur. Ancak yine de çoğu uygulama ve sistem için yeterince doğrudurlar.
  • Genellikle kurumsal ağlarda iç NTP sunucuları olarak görev yaparlar. Özellikle Windows Domain ortamlarında, PDC Öykünücüsü rolüne sahip domain denetleyicisi genellikle harici bir Stratum 1 (veya diğer güvenilir Stratum 2) sunucusundan zamanı alır ve kendisi bir Stratum 2 sunucusu olarak diğer domain denetleyicilerine ve üye sunuculara zaman dağıtır.

Stratum 3 ve Üzeri: Daha Alt Seviyeler (Lower Strata)

• Tanım: Stratum 3 sunucular zamanı Stratum 2 sunucularından alır. Bu hiyerarşi Stratum 15’e kadar devam edebilir.
• Özellikler:
  • Her bir stratum seviyesi referans saatten bir “hop” (ağ geçişi) daha uzakta demektir.
  • Numara ne kadar artarsa zamanın doğruluğu ve kararlılığı o kadar azalır. Bunun nedeni her ağ geçişinde oluşan gecikmeler ve işleme süreleridir.
  • Çoğu son kullanıcı cihazı veya ağdaki üye sunucu (domain denetleyicisi değilse) genellikle Stratum 3 veya 4 seviyesindeki bir sunucudan zamanı alır. Bu seviyeler çoğu sistemin günlük ihtiyaçları için yeterli hassasiyet sunar.
  • NTP protokolü 15. stratum seviyesine kadar senkronizasyonu destekler.

Stratum 16: Senkronize Değil (Unsynchronized)

• Tanım: Stratum 16 bir NTP istemcisinin veya sunucusunun herhangi bir güvenilir zaman kaynağıyla senkronize olmadığını gösterir.
• Özellikler:
  • Bir sistem NTP sunucusundan zaman alamadığında veya senkronizasyon başarısız olduğunda Stratum 16’ya düşebilir.
  • Bu durum genellikle bir sorun olduğunu gösterir ve zaman senkronizasyonu için müdahale gerektirir.
  • Yeni başlatılan veya zaman hizmeti yapılandırması yapılmamış sistemler de başlangıçta Stratum 16 olarak görünebilir.