Datamaskinen din gjør sannsynligvis hundrevis og tusen oppgaver om dagen. Hvis det er en del av et nettverk, kan antall oppgaver være millioner. Fra å sende e-post til å lagre data, og alt annet datamaskinen din har til oppgave å gjøre, blir de alle logget av datamaskinen eller serveren.

Datamaskiner bruker tidsstempler til logotypeprosesser og faktisk blir tidsstempler brukt som den eneste metoden en datamaskin må indikere når og om en oppgave eller applikasjon er utført. Timestamps er normalt et 16 eller 32 bit heltall (ett langt tall) som teller tilbake sekunder fra en prime epoke - vanligvis 01 januar 1970.

Så for hver oppgave datamaskinen gjør, vil den bli stemplet med antall sekunder fra 1970 at transaksjonen ble gjennomført. Disse tidsstemplene er den eneste informasjonen et datasystem må finne ut hvilke oppgaver som er fullført og hvilke oppgaver som ennå ikke er opprettet.

Problemet med datanettverk på mer enn en maskin er at klokkene på individuelle enheter ikke er nøyaktige nok til mange moderne tidsfølsomme applikasjoner. Dataklokker er tilbøyelige til drift. De er vanligvis basert på billige krystalloscillatorkretser og kan ofte drifte med over en sekund om dagen.

Dette kan ikke virke så mye, men i dagens tidsfølsomme verden kan et sekund være lang tid, spesielt når du tar hensyn til behovene til næringer som børsen hvor et sekund kan være forskjellen i prisen på flere prosent eller online setereservering, hvor et sekund kan gjøre forskjellen mellom et ledig sete og en som selges.

Denne driften er også akkumulativ, så i løpet av få måneder kan datasystemene være over et minutt uten synkronisering, og dette kan ha dramatiske effekter på tidsfølsomme transaksjoner og kan føre til alle slags uventede problemer fra e-postmeldinger som ikke kommer som en datamaskin mener at de har kommet før de har blitt sendt til data som ikke blir sikkerhetskopiert eller helt tapt.

En NTP-tidsserver or nettverkstidsserver blir stadig viktigere utstyrsutstyr for det moderne datanettverket. De mottar en nøyaktig tidskilde fra en atomur og distribuerer den til alle enheter på nettverket. Som atomklokker er utrolig nøyaktige (de vil ikke drive med et sekund selv i et 100,000 år) og protokollen NTP (Network Time Protocol) kontrollerer kontinuerlig enhetens tid mot master atomuretiden - det betyr at datamaskinens nettverk vil kunne kjøre perfekt synkronisert med hver enhet innen noen få millisekunder av atomuret.

Husk tusenårsskiftet. Mens mange av oss teller ned sekunder til midnatt, var det nettverksadministratorer over hele verden med fingrene krysset og håpet at datasystemene deres fortsatt vil fungere etter at det nye årtusen har blitt sparket inn.

Århundrets bug var resultatet av tidlige datapionere som designe systemer med bare to siffer for å representere tiden da datamaskinminnet var svært lite på det tidspunktet. Problemet oppsto ikke på grunn av tusenårsskiftet, det oppstod fordi det var slutten av århundret og to siffer år flikket rundt til 00 (som maskinene antar var 1900)

Heldigvis ved tusenårsskiftet ble de fleste datamaskiner oppdatert og det ble tatt nok forholdsregler som innebar at Y2K Bug, som det ble kjent, forårsaket ikke den utbredt ødeleggelsen det var først fryktet.

Y2K-feilen er imidlertid ikke det eneste tidsrelaterte problemet som datasystemene kan forventes å møte, et annet problem med måten datamaskiner forteller tiden er blitt realisert, og mange flere maskiner vil bli påvirket i 2038.

Unix Millennium Bug (eller Y2K38) ligner på den opprinnelige feilen fordi det er et problem knyttet til måten datamaskiner forteller tiden på. 2038-problemet vil oppstå fordi de fleste maskiner bruker et 32-bit heltall for å beregne tiden. Dette 32-bitenummeret er angitt fra antall sekunder fra 1 januar 1970, men fordi nummeret er begrenset til 32-tall ved 2038, blir det ikke flere tall igjen for å håndtere tidsforløpet.

For å løse dette problemet, har mange systemer og språk byttet til en 64-bit-versjon eller leverte alternativer som er 64-bit, og da problemet ikke vil oppstå i nesten tre tiår, er det god tid å sikre at alle datasystemer kan beskyttes .

Disse problemene med tidsstempler er imidlertid ikke de eneste tidsrelaterte feilene som kan oppstå på et datanettverk. En av de vanligste årsakene til datanettfeil er mangel på tidssynkronisering. Unnlatelse av at hver maskin kjører på samme tid med en Ntp tid kan føre til at data går tapt, nettverket er sårbart for angrep fra ondsinnede brukere, og kan forårsake alle slags feil som e-postmeldinger som kommer før de er sendt.

For å sikre at datamaskinens nettverk er tilstrekkelig synkronisert en ekstern NTP-tidsserver anbefales.

Nettverksikkerhet er viktig for de fleste forretningssystemer. Selv om e-post-virus og DoS-angrep kan forårsake hodepine på hjemmets systemer, kan bedrifter for slike typer angrep kremme et nettverk i flere dager - koster bedrifter hundrevis av millioner hvert år i tapte inntekter.

Å holde et nettverk sikkert for å hindre denne typen ondsinnet angrep er vanligvis av avgjørende betydning for nettverksadministratorer, og mens de fleste investerer tungt i noen former for sikkerhetsforanstaltninger, er det ofte utsatte sårbarheter utilsiktet igjen.

Brannmurer er det beste stedet å begynne når du prøver å utvikle et sikkert nettverk. En brannmur kan implementeres i maskinvare eller programvare, eller oftest en kombinasjon av begge. Brannmurer brukes til å forhindre uautoriserte brukere å få tilgang til private nettverk koblet til Internett, spesielt lokale intranett. All trafikk inn eller ut av intranettet passerer gjennom brannmuren, som undersøker hver melding og blokkerer de som ikke oppfyller de angitte kriteriene.

Antivirus programvare fungerer på to måter. For det første fungerer det på samme måte som en brannmur ved å blokkere alt som er identifisert i databasen som muligens ondsinnet (virus, trojanere, spionprogrammer osv.). For det andre brukes antivirusprogramvare til å oppdage og fjerne eksisterende skadelig programvare på et nettverk eller en arbeidsstasjon.

Et av de mest overkikkede aspektene av nettverkssikkerhet er tidssynkronisering. Nettverksadministratorer kan heller ikke forstå betydningen av synkronisering mellom alle enheter på et nettverk. Hvis du ikke synkroniserer et nettverk, er det ofte et vanlig sikkerhetsproblem. Ikke bare kan skadelige brukere dra nytte av datamaskiner som kjører på forskjellige tidspunkter, men hvis et nettverk blir rammet av et angrep, kan det være nesten umulig å identifisere og rette opp problemet hvis hver enhet kjører på en annen tid.

Selv når en nettverksadministrator er klar over betydningen av tidssynkronisering, gjør de ofte en felles sikkerhetsfeil når de forsøker å synkronisere nettverket. I stedet for å investere i en dedikert tidsserver som mottar en sikker kilde til UTC (Koordinert Universal Time) eksternt fra deres nettverk ved hjelp av atomur kilder som GPS, velger noen nettverksadministratorer å bruke en snarvei og bruke en kilde til Internett-tid.

Det er to store sikkerhetsproblemer ved bruk av Internett som en tidsserver. For det første, for å tillate tidskoden gjennom nettverket, må en UDP-port (123) stå åpen i brannmuren. Dette kan utnyttes av ondsinnede brukere som kan bruke denne åpne porten som en inngang til nettverket. For det andre, den innebygde sikkerhetsmåten som brukes av tidsprotokollen NTP, kjent som autentisering, fungerer ikke over Internett, noe som betyr at NTP ikke har noen garanti for at tidssignalet kommer fra hvor det skal.

For å sikre at nettverket ditt er sikkert, er det ikke på tide du investerte i en ekstern dedikert NTP tidsserver?

Det er ikke noe verre enn å komme tilbake til bilen din bare for å oppdage at tidsbegrensningen på parkeringsmåleren er utløpt, og du har en parkeringsbillett som slås på din vindrute.

Mer ofte enn det er det bare et spørsmål om å være et par minutter for sent, før en overbelastet parkeringsvakt spretter utløpt meter eller billett, og gir deg en god bot.

Men som Chicago-personene oppdager, kan et øyeblikk være forskjellen mellom å komme tilbake til bilen i tide eller motta en billett, og et minutt kan også være forskjellen mellom forskjellige parkeringsmålere.

Det ser ut til at klokkene på 3000 nye parkeringsmåler lommer i Cale, Chicago har blitt oppdaget å være usynkronisert. Faktisk er de nesten betalbare 60-boksene observert, de fleste er av minst et minutt og i noen tilfeller nesten 2 minutter fra hva som er "faktisk" tid.

Dette har gitt hodepine til firmaet som har ansvar for parkering i Cale-distriktet, og de kan møte juridiske utfordringer fra de tusenvis av bilister som har fått billetter fra denne maskinen.

Problemet med Cale-parkeringssystemet er at mens de hevder at de regelmessig kalibrerer maskinen, er det ingen nøyaktig synkronisering til en vanlig tidsreferanse. I de fleste moderne applikasjoner brukes UTC (Koordinert universell tid) som en grunntidsskala og for å synkronisere enheter, som Cale's parkeringsmålere, en NTP server, knyttet til en atomur vil motta UTC-tid og sørge for at hver enhet har den nøyaktige tiden.

NTP-servere brukes i kalibreringen av ikke bare parkeringsmålere, men også trafikklys, flytrafikkontroll og hele banksystemet for å nevne noen få applikasjoner og kan synkronisere alle enheter som er koblet til den til noen få millisekunder av UTC.

Det er synd Cale's parkeringsvakt ser ikke verdien av en dedikert NTP-tidsserver - jeg er sikker på at de beklager ikke å ha en nå.

Dedikert NTP-tidsserver enheter er den enkleste, mest nøyaktige, pålitelige og sikre metoden for å motta en kilde til UTC tid (koordinert universell tid) for synkronisering av et datanettverk.

NTP-servere (Network Time Protocol) opererer utenfor brannmuren og er ikke avhengige av Internett, noe som betyr at de er svært sikre og ikke sårbare for ondsinnede brukere som, når det gjelder Internett-tidskilder, kan bruke NTP-klientsignalene som en metode for tilgang til nettverket eller penetrere brannmuren.

En dedikert NTP-server vil også motta tidskoden direkte fra en atomur, noe som gjør det til en stratum 1-tidsserver i motsetning til online-tidsservere som er stratum 2-tidsservere, det vil si at de får tiden fra en stratum 1-server og så er ikke like nøyaktige.

In bruker en NTP-tidsserver det er bare egentlig en beslutning å gjøre, og det er hvordan tidssignalet skal mottas, og for dette er det bare to valg:

Den første er å benytte seg av de tidlige radiotransmisjonene som sendes av nasjonale fysikklaboratorier som NIST i USA eller Storbritannia NPL. Disse signalene (WWVB i USA, MSF i Storbritannia) er begrenset i rekkevidde, selv om USA-signalet er tilgjengelig i de fleste deler av Canada og Alaska. Imidlertid er de sårbare for lokal forstyrrelse og topografi som andre langbølgesignaler er.

Alternativet til WWVB / MSF-signalet er å benytte GPS-satellittnettverket (Global Positioning System). Atomklokker brukes av GPS-satellitter som grunnlag for navigasjonsinformasjon som brukes av satellittmottakere. Disse atomklokkene kan brukes ved å bruke en NTP-tidsserver utstyrt med en GPS-antenne.

Mens GPS-tidssignalet er strengt tatt, er det ikke UTC-det er 17 sekunder ettersom sprang sekunder ikke har blitt lagt til GPS-tid (da satellittene ikke er tilgjengelige), men NTP kan regne med dette (ved å bare legge til 17 hele sekunder). Fordelen med GPS er at den er tilgjengelig hvor som helst på planeten, så lenge GPS-antennen har et klart bilde av himmelen.

Duellsystemer som kan benytte begge typer signal er også tilgjengelige.

Å holde nettverket ditt synkronisert med riktig tid, er avgjørende for moderne nettverk. På grunn av verdien av tidsstempler i kommunikasjon globalt og på tvers av flere nett, er det avgjørende at hver maskin kjører en kilde til UTC (Koordinert universell tid).

UTC ble utviklet for å tillate at hele det globale samfunnet bruker samme tid uansett hvor de er på kloden, da UTC ikke bruker tidszoner, slik at det muliggjør nøyaktig kommunikasjon uavhengig av sted.

Å finne en kilde til UTC er imidlertid ofte der noen nettverksadministratorer faller ned når de prøver å synkroniser et nettverk. Det er mange områder som en kilde til UTC kan mottas fra, men svært få som vil gi både nøyaktig og sikker referanse til tiden.

Internett er fullt av påståtte kilder til UTC, men mange av dem tilbyr ikke noe i nærheten av deres anerkjente nøyaktighet. Videre kan å bruke internett til å føre til sikkerhetsproblemer.

Internett-tidskilder er eksterne for brannmuren, og derfor må et hull stå åpen, som kan utnyttes av ondsinnede brukere. Dessuten, NTP, protokollen som brukes til å distribuere og motta tidskilder, kan ikke starte sin godkjenningssikkerhetsmåte over Internett, så det er ikke mulig å sikre at tiden kommer fra hvor den skal.

Eksterne kilder til UTC-tid er langt mer sikre. Det er to metoder som brukes av de fleste administratorer. Langbølge-radiosignaler som kringkastet av nasjonale fysikklaboratorier og GPS-signalet som er tilgjengelig overalt på kloden.

De eksterne kildene til UTC sikrer din NTP-nettverk mottar ikke bare en nøyaktig kilde til UTC, men også en sikker en.

Network Time Protocol er langt den mest brukte applikasjonen for synkronisering av datatid over lokalnettverk og bredere områdets nettverk (LAN og WAN). Prinsippene bak NTP er ganske enkle. Den sjekker tiden på en systemklokke og sammenligner den med en autoritativ, enkel kilde til tid, og gjør korreksjoner til enhetene for å sikre at de alle synkroniseres med tidskilden.

Å velge tidskilden som skal brukes er kanskje det fundamentalt viktigste i sette opp et NTP-nettverk. De fleste nettverksadministratorer velger med rette å bruke en kilde til UTC-tid (Coordinated Universal Time). Dette er en global tidsskala og betyr at et datanett som er synkronisert til UTC, ikke bare bruker samme tidsskala som alle andre UTC-synkroniserte nettverk, men det er heller ikke nødvendig å bekymre seg for forskjellige tidssoner rundt om i verden.

NTP bruker forskjellige lag, kjent som lag, for å bestemme nærhet og nøyaktighet til en tidskilde. Som UTC styres av atomklokker, blir noen atomur som gir et tidssignal referert til som stratum 0, og en hvilken som helst enhet som mottar tiden direkte fra en atomur er stratum 1. Stratum 2-enheter er enheter som mottar tiden fra lag 1 og så videre. NTP støtter over 16 forskjellige stratumnivåer, selv om nøyaktighet og pålitelig reduksjon med hvert stratumlag lenger unna får du.

Man-nettverksadministratorer velger å bruke en Internett-kilde til UTC-tid. Bortsett fra sikkerhetsrisikoen ved å bruke en tidskilde fra internett og la den få tilgang gjennom brannmuren. Internett-tidsservere er også lagre 2-enheter ved at de vanligvis er servere som mottar tiden fra en enkelt stratum 1-enhet.

En dedikert NTP-tidsserver På den andre siden er lagene 1-enheter i seg selv. De mottar tiden direkte fra atomur, enten via GPS eller langbølge radiotransmisjoner. Dette gjør dem langt sikrere enn internettleverandører, da tidskilden er ekstern til nettverket (og brannmur), men også det gjør dem mer nøyaktige.

Med en stratum 1-tidsserver kan et nettverk synkroniseres til noen få millisekunder UTC uten fare for å ødelegge sikkerheten.

bro datanettverk må synkroniseres til en viss grad. Å tillate klokker på datamaskiner på tvers av et nettverk for alle å fortelle forskjellige tider, spør virkelig om problemer. All slags feil kan oppstå, for eksempel e-postmeldinger som ikke kommer, data går seg vill, og feil blir ubemerket da maskinene sliter med å fornemme paradoksene som usynkronisert tid kan forårsake.

Problemet er at datamaskiner bruker tid i form av tidsstempler som det eneste referansepunktet mellom ulike hendelser. Hvis disse ikke stemmer, sliter datamaskiner seg med å etablere ikke bare arrangementet, men også om hendelsene fant sted i det hele tatt.

Synkronisere et datanettverk sammen er ekstremt enkelt, takket være i stor grad til protokollen NTP (Network Time Protocol). NTP er installert på de fleste datamaskiner, inkludert Windows og de fleste versjoner av Linux.

NTP bruker en enkeltkilde og sikrer at alle enheter på nettverket er synkronisert til den tiden. For mange nettverk kan denne enkeltkilden være alt fra IT-lederens armbåndsur til klokken på en av stasjonære maskiner.

Men for nettverk som må kommunisere med andre nettverk, må de håndtere tidsfølsomme transaksjoner eller hvor høye sikkerhetsnivåer kreves da synkronisering til en UTC-kilde er et must.

Coordinated Universal Time (UTC) er en global tidsskala som brukes av industri over hele verden. Det styres av en konstellasjon av atomklokker som gjør den svært nøyaktig (moderne atomklokker kan holde tid for 100 millioner år uten å miste et sekund).

For sikker synkronisering til UTC er det egentlig bare en metode, og det er å bruke a dedikert NTP tidsserver. Online NTP-servere brukes av enkelte nettverksadministratorer, men de tar ikke bare en risiko med nøyaktigheten av synkroniseringen, men også med sikkerhet som skadelige brukere kan etterligne NTP-tidssignalet og trenge inn i brannmuren.

Som dedikert NTP-servere er eksterne til brannmuren, stole isteden på GPS-satellittsignalet eller spesialiserte radiotransmisjoner de er langt sikrere.

Vi er alle klar over forskjellene i tidssoner. Alle som har reist over Atlanterhavet eller Stillehavet vil føle effekten av jetlag som skyldes å måtte justere våre egne indre klokker. I enkelte land, for eksempel USA, eksisterer flere forskjellige tidssoner i det ene landet, noe som betyr at det er flere timers forskjell i tid fra østkysten til vest.

Dette forskjell i tidssoner kan forårsake forvirring, selv om det for innbyggere i land som strekker seg over en tidszone, tilpasser seg seg til situasjonen. Det er imidlertid flere tidsskalaer og forskjeller i tid enn bare tidssoner.

Ulike tidsstandarder har blitt utviklet i flere tiår for å takle tidssoneforskjeller og for å tillate en engangsstandard at hele verden kan synkronisere også. Dessverre siden de første gangsstandardene ble utviklet som British Railway Time og Greenwich Mean Time, har andre standarder blitt utviklet for å takle forskjellige applikasjoner.

Et av problemene med å utvikle en tidsstandard er å velge hva du skal basere på. Tradisjonelt har alle tidssystemer blitt utviklet på rotasjon av jorden (24 timer). Men etter utviklingen av atomklokkene, ble det snart oppdaget at ingen to dager er nøyaktig samme lengde, og ganske ofte kan de ikke overskride de forventede 24-timene.

Nye tidsstandarder der da utviklet seg basert på atomklokker som de viste seg å være langt mer pålitelige og nøyaktige enn å bruke jordens rotasjon som utgangspunkt. Her er en liste over noen av de vanligste tidsstandardene som er i bruk. De er delt inn i to typer, de som er basert på jordens rotasjon og de som er basert på atomur:

Tidsstandarder basert på jordens rotasjon
Sann soltid er basert på soldagsdagen - er perioden mellom en solmiddag og den neste.

Sidereal tid er basert på stjernene. En sidereal dag er den tiden det tar jorden å lage en revolusjon med hensyn til stjernene (ikke solen).

Greenwich Mean Time (GMT) basert på når solen er høyest (middag) over prime meridianen (ofte kalt Greenwich meridianen). GMT pleide å være en internasjonal tidsstandard før adventen av presise atomklokker.

Tidsstandarder basert på atomur

International Atomic Time (TAI) er den internasjonale tidsstandarden der tidsstandardene nedenfor, inkludert UTC, beregnes. TAI er basert på en konstellasjon av atomur fra hele verden.

GPS-tid Også basert på TAI er GPS-tiden den tiden som atomklokker ombord på GPS-satellitter. Opprinnelig det samme som UTC, er GPS-tiden for øyeblikket 17 sekunder (nettopp) bak da 17-sprang sekunder er lagt til UTC siden satellittene ble lansert.
Koordinert universell tid (UTC) er basert på både atomtid og GMT. Ekstra Leap sekunder legges til UTC for å motvirke imprecisionen av jordens rotasjon, men tiden er avledet fra TAI som gjør den så nøyaktig.

UTC er den sanne kommersielle tidsskalaen. Datasystemer over hele verden synkroniseres til UTC bruker NTP-tidsservere. Disse dedikerte enhetene mottar tiden fra en atomur (enten via GPS eller spesialiserte radiosender fra organisasjoner som NIST or NPL).

GPSen (Global Positioning System) systemer har revolusjonert navigasjon for piloter, sjøfolk og drivere en som. Nesten hver helt ny bil selges med et innebygd satellittnavigasjonssystem som allerede er installert, og lignende avtakbare enheter fortsetter å selge i sine millioner.

Likevel er GPS-systemet et multifunksjonsverktøy takket være hovedsakelig teknologien som brukes til å gi navigasjonsinformasjon. Hver GPS-satellitt inneholder en atomur hvilket signal brukes til å triangulere posisjoneringsinformasjon.

GPS har eksistert siden slutten av 1970, men det var bare i 1983 som ble stoppet fra å være rent militært verktøy og åpnet for å tillate fri kommersiell tilgang etter en tilfeldig skyting av en passasjerfly.

For å benytte GPS-systemet som en tidsreferanse, a GPS-klokke or GPS tidsserveren er nødvendig. Disse enhetene stole vanligvis på protokollen NTP (Network Time Protocol) for å distribuere GPS-tidssignalet som kommer via GPS-antennen.

GPS-tid er ikke den samme som UTC (Samordnet Universal Time) som normalt brukes NTP for tidssynkronisering via radiotransmisjoner eller internett. GPS-tiden opprinnelig stemte UTC i 1980 under starten, men sinus den tiden har det vært sprang sekunder lagt til UTC for å motvirke variasjonene i jordens rotasjon, men satellittklokkene ombord blir korrigert for å kompensere for forskjellen mellom GPS-tid og UTC, som er 17sekunder, fra og med 2009.

Ved å bruke en GPS tidsserveren Et helt datanettverk kan synkroniseres til noen få millisekunder av UTC, slik at alle datamaskiner er sikre, sikre og i stand til å håndtere effektivt med tidsfølsomme transaksjoner.