NTP, o que é, sua importância e como funciona?

Todo mundo já conferiu a hora no celular, no computador ou quem sabe no GPS do carro, acreditando que ela estava realmente certa, não é mesmo?

Pois é, mas para isso ser possível, existe um sistema discreto, silencioso e incrivelmente preciso, que garante que esses e outros muitos dispositivos, exibam com a exatidão e confiabilidade essa informação. Ele atua nos bastidores e garante o adequado funcionamento da Internet, dos sistemas financeiros, das redes sociais e até de variados aparelhos da sua casa.

Trata-se de um protocolo essencial no mundo moderno, a tal ponto que se ele não existisse, muitas coisas não funcionariam direito. Estamos falando do NTP!

Nunca ouviu falar? Não sabe do que se trata? Por que ele é tão importante assim?

Se a resposta às perguntas acima, é não, então você precisa reservar uns minutos para o que preparamos pra você no post de hoje!

O que é NTP?

Imagine um mundo onde cada computador, cada servidor, celular ou dispositivo eletrônico que tem um relógio interno, tivesse sua própria medição de tempo. Certamente uns estariam adiantados, outros atrasados, enfim, nenhum sincronizado. Em muitos casos, seria um verdadeiro caos, não é mesmo?

Foi justamente para evitar esse tipo de confusão que nasceu o NTP, o Network Time Protocol (Protocolo de Tempo de Rede).

Criado em 1985 por David L. Mills, professor da Universidade de Delaware, o NTP surgiu em uma época em que a Internet ainda dava seus primeiros passos. Embora já existissem as redes de computadores conectando PCs e outros computadores, cada administrador adotava soluções próprias e sem padronização. No entanto, já havia a noção de que sem um sistema preciso, confiável, muita coisa poderia dar errado.

Afinal, como seria possível registrar eventos, ordenar mensagens ou validar transações se cada máquina poderia registrar um horário diferente?

A proposta era simples, mas ao mesmo tempo ambiciosa: criar um protocolo que permitisse aos dispositivos sincronizar seus relógios com uma fonte confiável de tempo e fazer isso de forma automática, precisa e escalável.

E assim, o NTP se tornou um dos protocolos de Internet mais antigos ainda em uso.

Desde então, ele tem servido para garantir a exatidão de todo sistema que depende do tempo. Está presente em servidores, sistemas bancários, redes sociais, satélites, câmeras de segurança e até no seu celular, garantindo que tudo aconteça na hora certa.

Pra ter uma ideia da sua importância, saiba que ao enviar ou receber mensagens de e-mail, ao fazer compras online ou o backup remoto dos dados do seu PC, é bem provável que o NTP esteja sendo usado para assegurar que tudo funcione direitinho e, principalmente, sem que você perceba ou tenha que se preocupar.

Qual a importância do NTP?

Agora que já se sabe um pouco da história, da motivação da criação do NTP, fica fácil imaginar a sua importância. Mas esse protocolo é muito mais relevante do que vimos até agora.

Imagine que você envia uma mensagem para um amigo, mas ela aparece como se tivesse sido enviada depois da resposta dele. Ou que você faça uma compra online e o sistema registra a entrega, antes mesmo que o pacote tenha deixado o centro de distribuição.

Seria no mínimo muito estranho, principalmente porque a maioria de nós está acostumada com modelos que funcionam graças ao NTP.

Porém, o maior complicador é que, sem esse protocolo, muitos sistemas e processos teriam seu correto funcionamento severamente comprometidos.

A título de exemplo, um relógio interno de computador que funciona isoladamente, é inexato por conta de erros sistemáticos, de modo que ele pode atrasar ou adiantar, a medida que o tempo passa. Na prática, é comum observar diferenças que variam desde alguns segundos até cerca de 1 minuto por semana, em relação a um servidor NTP.

Esses são exemplos simples, mas ilustram bem o que acontece quando os relógios dos sistemas não estão sincronizados.

A hora certa é mais do que conveniência, é fundamental para garantir que os eventos digitais aconteçam na ordem correta, com segurança e, sobretudo, com confiabilidade.

Veja alguns casos em que o NTP é essencial:

• Sistema financeiro – cada operação no sistema financeiro, precisa ser registrada com exatidão. Por exemplo, não é possível você receber um crédito em conta, antes que tenha havido o débito na conta da fonte pagadora;

• Redes sociais e e-mails – a ordem das mensagens e a sequência das conversas e postagens, depende da exatidão do horário em que foram enviadas;

• Sistemas de segurança – a segurança cibernética e de muitos sistemas (ex: criptografia), depende de logs e registros, bem como a sequência correta de eventos e, portanto, por meio de marcação temporal confiável;

• Backups e sincronizações – é essencial contar com registros e horários precisos, a fim de evitar conflitos, bem como garantir a consistência ou evitar a perda de dados.

Sem o NTP, o mundo digital seria como uma grande orquestra sinfônica tocando sem um maestro, cada um no seu tempo e todos sem harmonia uns com os outros.

Aplicações do NTP

Para aqueles que acham que o NTP só serve para manter o relógio do computador em dia, é aqui que mostraremos a essencialidade desse protocolo.

Ele está presente em áreas das mais diversas e em alguns casos, nem suspeitamos. A verdade, é que sem ele, muitas tecnologias modernas simplesmente nem mesmo seriam viáveis.

1. Sistemas financeiros e bancários

Todas as operações bancárias e dos muitos sistemas financeiros, precisam de registros temporais com precisão absoluta.

O horário de cada transação é essencial para garantir a sua integridade, evitar fraudes e manter a confiabilidade dos registros.

Sem o NTP, seria impossível saber se um pagamento foi feito antes ou depois de um crédito, por exemplo.

2. E-mails, redes sociais e comunicação digital

A ordem das mensagens, de cada postagem e das notificações que recebemos, dependem da precisa identificação de quando ocorreram.

Já pensou receber uma resposta antes da pergunta? O NTP garante que tudo apareça na sequência certa, mesmo quando os servidores estão em diferentes partes do mundo, ou seja, em diferentes fusos horários.

Mas ainda que estivessem sob um mesmo fuso, bastarim poucos segundos de diferença entre dois servidores que trocam dados, para que houvesse erro ou mesmo a perda de informações importantes.

3. Segurança cibernética e auditoria

Sistemas de segurança dependem de logs com marcação temporal precisa para identificar acessos suspeitos, ataques ou falhas.

Investigações digitais só são possíveis quando os eventos estão corretamente ordenados ao longo do tempo.

Suponha que um usuário deva alterar uma senha em um sistema remoto em uma determinada data e horário. Uma falta de sincronia entre os sistemas envolvidos, pode impedir que o procedimento seja realizado.

4. Backups, sincronizações e replicações

Servidores e sistemas envolvidos em operações de backup e intercâmbio de dados, precisam saber exatamente quando cada arquivo foi criado e modificado, bem como os horários que cada rotina foi executada.

Sem isso, há risco de sobrescrever informações importantes ou perder dados por não considerar as alterações feitas.

O NTP garante consistência e evita os possíveis conflitos gerados por assincronia.

5. Satélites e sistemas de navegação (GPS)

O GPS (Global Positioning System) depende de cálculos de tempo extremamente precisos para determinar a localização exata de um objeto ou pessoa na Terra, por intermédio de satélites que transmitem sinais para receptores.

Um erro de milissegundos pode causar desvios de metros na localização e consequentemente, problemas com a navegação.

O NTP é o responsável por manter essa precisão, mesmo em sistemas embarcados.

6. Automação industrial e IoT

Sensores, câmeras, dispositivos inteligentes e da Internet das Coisas (IoT) e sistemas de controle em fábricas, precisam estar sincronizados para operar em conjunto e para que os dados que eles eventualmente geram, sejam adequadamente processados pelos sistemas aos quais estão interligados.

Sem o NTP, comandos poderiam chegar fora de ordem, causando falhas, problemas técnicos e em alguns casos, até mesmo acidentes.

7. Jogos online e plataformas de streaming

Jogos multiplayer e serviços de streaming de vídeo precisam de sincronização para garantir que todos os usuários tenham uma experiência fluida, exata e realista.

O NTP ajuda a manter os servidores em sincronia, evitando atrasos e travamentos.

8. Pesquisa científica e observatórios

Pesquisas e experimentos científicos, especialmente quando envolvem coleta de dados em tempo real para posterior estudo / análise, dependem de marcação temporal precisa.

Os observatórios astronômicos, por exemplo, usam NTP para registrar eventos celestes com exatidão.

9. Agendadores de eventos

A automatização eficiente de muitos sistemas, especialmente no caso de eventos e aplicações que devem ocorrer em horários precisos, dependem de mecanismos ligados ao tempo, como as “cron jobs” em sistemas operacionais baseados no Linux.

A ocorrência desses eventos no momento exato, deve-se ao NTP.

Servidores NTP confiáveis, a garantia do tempo

Agora que você já entendeu o papel crucial do protocolo NTP, talvez esteja se perguntando: de onde vem essa “hora certa” que ele informa e garante correção para tantos sistemas?

A resposta está nos servidores NTP, que resumidamente, consistem de um conjunto de computadores dedicados a essa finalidade, que mantêm dados de tempo com altíssima precisão e o disponibilizam para quem precisa.

Esses servidores estão espalhados pelo mundo, formando uma rede distribuída que garante acesso rápido, confiável e escalável à informação de tempo.

Mas por que é necessário haver uma rede de servidores?

Simples. Para que cada dispositivo possa se conectar ao servidor mais próximo geograficamente, reduzindo atrasos e aumentando a precisão. Além disso, essa distribuição evita sobrecarga em um único ponto e oferece redundância, ou seja, se um servidor falhar, outros assumem o seu lugar. A ideia é semelhante aos sistemas de distribuição de conteúdo (CDN).

Outro aspecto fundamental, é a confiabilidade desses servidores, a qual é assegurada pelas suas fontes de tempo. Muitos são sincronizados com relógios atômicos (aproximadamente 250 relógios atômicos em 50 países), sistemas GPS ou instituições oficiais de metrologia, como o Observatório Nacional, no caso do Brasil.

Aliás, a título de curiosidade, o Observatório Nacional (ON) é o responsável pela Hora Legal Brasileira (HLB), e em parceria com o NIC.br, oferece o serviço NTP.br para sincronizar relógios de computadores na Internet com o tempo oficial do Brasil

Além disso, a rede conta com servidores públicos, os quais seguem e respeitam padrões internacionais e são mantidos por universidades, por centros de pesquisa e por organizações técnicas com sabida reputação, garantindo que o tempo distribuído seja confiável, preciso e universal.

Lista de servidores NTP confiáveis

A seguir, você encontra alguns servidores públicos que mantém o serviço de sincronização de tempo de modo preciso e seguro. Eles são mantidos por instituições técnicas, universidades e centros de pesquisa e estão disponíveis gratuitamente para uso em sistemas pessoais ou corporativos.

Servidores brasileiros – NTP.br (Hora Legal Brasileira)

A seguir listamos os servidores que são mantidos pelo Observatório Nacional em parceria com o NIC.br, e sincronizam com o tempo oficial do Brasil, pelo seu nameserver e respectivos endereços IP:

• a.st1.ntp.br – 2001:12ff:0:7::186 (IPv6) e 200.160.7.186 (IPv4);

• b.st1.ntp.br – 201.49.148.135 (IPv4);

• c.st1.ntp.br – 200.186.125.195 (IPv4);

• d.st1.ntp.br – 200.20.186.76 (IPv4);

• a.ntp.br – 2001:12ff::8 (IPv6) e 200.160.0.8 (IPv4);

• b.ntp.br – 2001:12f8:9:1::8 (IPv6) e 200.189.40.8 (IPv4);

• c.ntp.br – 2001:12f8:b:1::8 (IPv6) e 200.192.232.8 (IPv4);

• gps.ntp.br – 2001:12ff:0:7::193 (IPv6) e 200.160.7.193 (IPv4).

Esses servidores são ideais para quem está no Brasil e deseja sincronizar com a Hora Legal Brasileira (HLB).

Servidores globais — pool.ntp.org

A rede pool.ntp.org é uma iniciativa colaborativa e voluntária, baseada em um grande cluster virtual de servidores de tempo, usada por dezenas de milhões de sistemas ao redor de todo o mundo.

O pool.ntp.org é o "servidor de tempo" padrão para a maioria das distribuições Linux e muitas aplicações de rede, responsável por distribuir automaticamente os servidores mais próximos e confiáveis, com base na sua localização.

Abaixo listamos os nameservers do pool destinado ao Brasil e de âmbito global:

• 0.br.pool.ntp.org (Brasil);

• 1.br.pool.ntp.org (Brasil);

• 2.br.pool.ntp.org (Brasil);

• 3.br.pool.ntp.org (Brasil);

• 0.pool.ntp.org (Global);

• 1.pool.ntp.org (Global);

• 2.pool.ntp.org (Global);

• 3.pool.ntp.org (Global).

Servidores NTP privados (curiosidade)

Algumas empresas também mantém servidores de NTP, por conta de serviços e tecnologias que elas mantém.

O Google, por exemplo, mantém servidores NTP internos para suas plataformas, especialmente o Google Cloud. Eles são usados por padrão em instâncias de máquinas virtuais (VMs) e têm uma característica interessante: o leap smearing, que é uma técnica usada para suavizar o impacto do segundo bissexto (um segundo extra adicionado ao tempo para ajustar a rotação da Terra), distribuindo esse segundo extra ao longo de 24 horas (12 antes e 12 depois).

Isso evita problemas em sistemas que não lidam bem com carimbos de tempo repetidos.

O Google recomenda que suas VMs usem apenas os servidores internos, pois misturar com fontes externas como pool.ntp.org pode causar inconsistências de horário.

Outro exemplo célebre, é a Microsoft, que também mantém serviços de tempo confiáveis por intermédio do Windows Time Service (W32Time), que pode atuar como cliente ou servidor NTP.

O Windows pode ser configurado para sincronizar com servidores externos ou com os próprios servidores da Microsoft, usando o endereço “time.windows.com”, que é o padrão na maioria das instalações do Windows.

Esses servidores privados são altamente confiáveis dentro dos seus respectivos propósitos, mas geralmente não são recomendados para uso externo ou genérico, especialmente em sistemas que exigem compatibilidade com padrões públicos ou nacionais, como o NTP.br. Nestes casos, indica-se o uso de algum dos servidores confiáveis que listamos anteriormente.

Como configurar o NTP no sistema?

Depois de entender o que é o NTP, por que ele é importante e onde encontrar servidores confiáveis, você deve estar se perguntando: “está bem, mas como eu configuro isso no meu sistema?”.

A boa notícia, é que configurar o NTP é razoavelmente simples e pode ser feito em poucos passos, seja no Windows, seja no Linux.

Configuração do NTP no Windows

O Windows já vem com suporte ao NTP e, conforme adiantamos, sincroniza por padrão por meio do servidor “time.windows.com”. Mas você pode trocar esse servidor por um mais adequado, como os do NTP.br.

Passo a passo:

• Acesse o Painel de Controle e busque a opção “Relógio e Região” e a seguir “Data e Hora”;

• Localize “Horário na Internet” e clique em “Alterar configurações…”;

• Marque a caixa de seleção “Sincronizar com um servidor de horário da Internet”;

• No campo de servidor, digite o servidor que você quer usar: “a.st1.ntp.br” ou “pool.ntp.br”;

• Clique em “Atualizar agora” e depois em OK.

Pronto! Seu sistema agora está sincronizado com uma fonte confiável de tempo.

Configuração do NTP no Linux (exemplo com Ubuntu)

No Linux, o processo pode conter particularidades a depender da distribuição usada, mas em geral deve ser feito via terminal.

Em uma janela do terminal, é necessário seguir os seguintes passos:

Digite:

sudo apt update
sudo apt install ntp

Edite o arquivo de configuração:

sudo nano /etc/ntp.conf

Adicione os servidores desejados:

server a.st1.ntp.br iburst
server b.st1.ntp.br iburst

Reinicie o serviço:

sudo systemctl restart ntp

Verifique a sincronização:

ntpq -p

O comando acima exibe os servidores conectados, o tempo de resposta e o nível de precisão.

Conclusão

Entenda o que é o NTP, por que ele é essencial para sistemas digitais e como configurar servidores confiáveis para manter seu relógio sempre preciso.