Network Time Protocol har blitt utviklet for å holde datamaskiner synkronisert. Alle datamaskiner er tilbøyelige til drift og nøyaktig timing er viktig for mange kritiske applikasjoner.

En versjon av NTP er installert på de fleste versjoner av Windows (selv om en avkortet versjon kalt SNTP-Forenklet NTP-er i eldre versjoner) og Linux, men er gratis å laste ned fra NTP.org.

Når du synkroniserer et nettverk, er det å foretrekke å bruke en dedikert NTP server som mottar en timing kilde fra en atomur enten via spesialiserte radiotransmisjoner eller GPS-nettverk. Imidlertid er mange Internett-referanser tilgjengelig, noe mer pålitelige enn andre, selv om det må bemerkes at Internett-baserte tidskilder ikke kan godkjennes av NTP, slik at datamaskinen din er utsatt for trusler.

NTP er hierarkisk og ordnet i stratum. Stratum 0 er timingreferanse, mens stratum 1 er en server koblet til en stratum 0 timing kilde og et lag 2 er en datamaskin (eller en enhet) festet til en stratum 1 server.

Grunnkonfigurasjonen av NTP er ferdig med å bruke filen /etc/ntp.conf du må redigere den og plassere IP-adressen til stratum 1 og stratum 2-servere. Her er et eksempel på en grunnleggende ntp.conf-fil:

server xxx.yyy.zzz.aaa foretrekker (tidsserveradresse som time.windows.com)

123.123.1.0 server

server 122.123.1.0 lag 3

Driftfile / etc / ntp / drift

Den mest grunnleggende ntp.conf-filen vil liste 2-servere, en som den ønsker å synkronisere og en IP-adresse for seg selv. Det er god housekeeping å ha mer enn én server til referanse hvis man går ned.

En server med taggen 'preferrer' brukes til en klarert kilde, slik at NTP alltid vil bruke den serveren når det er mulig. IP-adressen vil bli brukt i tilfelle problemer når NTP vil synkronisere med seg selv. Driftsfilen er der NTP bygger en oversikt over systemklokkens drivhastighet og justerer automatisk for den.

NTP vil justere systemtiden, men bare sakte. NTP vil vente minst ti informasjonspakker før du stoler på tidskilden. For å teste NTP må du bare endre systemklokken med en halv time på slutten av dagen, og klokken om morgenen skal være riktig.

De MSF overføring fra Anthorn (latitude 54 ° 55 'N, lengdegrad 3 ° 15' W) er det viktigste middel for å formidle Storbritannias nasjonale standarder for tid og frekvens som vedlikeholdes av Nasjonalt Fysisk Laboratorium. Den effektive monopolutstrålede effekten er 15 kW og antennen er hovedsakelig omnidireksjonell. Signalstyrken er større enn 10 mV / m ved 100 km og større enn 100 μV / m ved 1000 km fra senderen. Signalet er mye brukt i Nord-og Vest-Europa. Bærefrekvensen opprettholdes ved 60 kHz til innenfor 2-deler i 1012.

Enkel påbyggbar transportmodulasjon brukes, stigning og falltiden for bæreren bestemmes av kombinasjonen av antenne og sender. Tidspunktet for disse kantene styres av sekunder og minutter av koordinert universell tid (UTC), som alltid er innen et sekund av Greenwich Mean Time (GMT). Hver UTC sekund er merket med en 'av' foran minst 500 ms for carrier, og denne andre markøren overføres med en nøyaktighet bedre enn ± 1 ms.

Første sekund av minuttet begynner med en periode på 500 ms med bæreren av, for å tjene som en minuttmarkør. De andre 59 (eller, spesielt, 60 eller 58) sekunder av minuttet begynner alltid med minst 100 ms 'off' og slutter med minst 700 ms fra carrier. Sekunder 01-16 bærer informasjon for øyeblikkelig minutt om forskjellen (DUT1) mellom astronomisk tid og atomtid, og de resterende sekunder overfører tid og datokode. Tids- og datokodeinformasjonen er alltid gitt når det gjelder klokkeslett og dato i Storbritannia, som er UTC om vinteren og UTC + 1h når sommertid er i kraft, og det gjelder minuttet som følger med det det overføres.

Dedikerte MSF NTP-server enheter er tilgjengelige som kan kobles direkte til MSF-overføringen.

Informasjon Hilsen av NPL

her på Galleon Systems, en av Europas ledende leverandører av NTP server systemer, ønsker vi alle våre kunder, leverandører og til og med våre konkurrenter en god jul og et godt nyttår. Vi håper 2009 er et vellykket år for dere alle.

Nøyaktig tid ved bruk av Atomic Clocks er tilgjengelig over hele Storbritannia og deler av Nord-Europa ved hjelp av MSF Atomic Clock tidssignal overført fra Cumbria, Storbritannia; det gir mulighet til å synkronisere tiden på datamaskiner og annet elektrisk utstyr.

Det britiske MSF-signalet drives av NPL - Nasjonalt fysisk laboratorium. MSF har høy transmittereffekt (50,000 watt), en meget effektiv antenne og ekstremt lav frekvens (60,000 Hz). Til sammenligning sendes en typisk AM-radiostasjon med en frekvens på 1,000,000 Hz. Kombinasjonen av høy effekt og lav frekvens gir radiobølgene fra MSF mye sprett, og denne stasjonen kan derfor dekke det meste av Storbritannia og noen av kontinentaleuropa.

Tidskodene sendes fra MSF ved hjelp av en av de enkleste systemene, og med en svært lav datahastighet på en bit per sekund. 60,000 Hz-signalet overføres alltid, men hvert sekund reduseres det kraftig i strøm i en periode på 0.2, 0.5 eller 0.8 sekunder: • 0.2 sekunder med redusert effekt betyr en binær null • 0.5 sekunder med redusert effekt er en binær. • 0.8 sekunder med redusert effekt er en separator. Tidskoden sendes i BCD (Binary Coded Decimal) og angir minutter, timer, årstid og år, sammen med informasjon om sommertid og skuddår.

Tiden overføres ved hjelp av 53-biter og 7-separatorer, og tar derfor 60 sekunder å overføre. En klokke eller klokke kan inneholde en ekstremt liten og relativt enkel antenne og mottaker for å dekode informasjonen i signalet og stille klokken tid nøyaktig. Alt du trenger å gjøre er å angi tidssonen, og atomuret vil vise riktig tid.

dedikert tidsservere som er innstilt for å motta MSF-tidssignalet, er tilgjengelige. Disse enhetene kobler til et datanettverk som alle andre servere, bare disse mottar tidssignalet og distribuerer det til andre maskiner på nettverket ved hjelp av NTP (Network Time Protocol).

Distribuerte nettverk stole helt på riktig tidspunkt. Datamaskiner trenger tidsstempler for å bestille hendelser, og når en samling av maskiner samarbeider, er det viktig at de kjører samtidig.

Dessverre er moderne PCer ikke designet for å være perfekte timekeepers. Systemklokker er enkle elektroniske oscillatorer og er tilbøyelige til drift. Dette er normalt ikke et problem når maskinene arbeider selvstendig, men når de kommuniserer på tvers av et nettverk, kan det oppstå mange problemer.

Fra e-poster som kommer før de har blitt sendt til hele systemet krasjer, mangel på synkronisering kan forårsake ujevne problemer på tvers av et nettverk, og det er derfor at nettverkstids servere brukes til å sikre at hele nettverket er synkronisert sammen.

Nettverk tidsservere kom i to former - The GPS tidsserveren og den radio refererte tidsserveren. GPS NTP servere bruker tidssignalet som sendes fra GPS-satellitter. Dette er ekstremt nøyaktig da det genereres av en atomur om bord på GPS-satellitten. Radio referert NTP servers bruker en langbølge overføring kringkastet av flere nasjonale fysikk laboratorier.

Begge disse metodene er en god kilde til Coordinated Universal Time (UTC) verdens globale tidsskala. UTC brukes av nettverk over hele verden og synkronisering til det tillater datanettverk å kommunisere trygt og delta i tidsfølsomme transaksjoner uten feil.

Enkelte administratorer bruker Internett for å motta en UTC-tidskilde. Selv om en dedikert nettverksserver ikke er nødvendig for å gjøre dette, har det sikkerhets ulemper ved at en port er nødvendig for å stå åpen i brannmuren for at datamaskinen skal kommunisere med NTP server, dette kan føre til at et system er sårbart og åpent for angrep. Videre er Internett-tidskilder notorisk upålitelige med mange, enten for unøyaktige eller for langt unna, for å tjene noen nyttige formål.

For å motta og distribuere og godkjente UTC-tidskilden er det for tiden to typer NTP server, the GPS NTP server og radio referert NTP server. Mens begge disse systemene distribuerer UTC på samme måte, varierer måten de mottar tidsinformasjonen.

A GPS NTP tidsserver er en ideell tid og frekvens kilde fordi den kan gi svært nøyaktig tid hvor som helst i verden ved hjelp av relativt billige komponenter. Hver GPS-satellitt overfører i to frekvenser L2 for militær bruk og L1 for bruk av sivile som overføres på 1575 MHz. Lavpris GPS-antenner og mottakere er nå allment tilgjengelige.

Radiosignalet overføres av satellitten kan passere gjennom vinduer, men kan bli blokkert av bygninger, så det ideelle stedet for en GPS-antenne er på et tak med god utsikt til himmelen. Jo flere satellitter den kan motta fra jo bedre signal. Imidlertid kan takmonterte antenner være utsatt for lynnedslag eller annen spenningsstøt, slik at en suppressor er anbefaler blir installert inline på GPS-kabelen.

Kabelen mellom GPS-antennen og mottakeren er også viktig. Den maksimale avstanden som en kabel kan kjøre er normalt bare 20-30 meter, men en høykvalitets koaksialkabel kombinert med en GPS-forsterker plassert i linje for å øke forsterkningen av antennen, kan tillate mer enn 100-målerkabler. Dette kan gi problemer med installasjon i større bygninger hvis serveren er for langt fra antennen.

En alternativ løsning er å bruke en radio referert Ntp tid. Disse er avhengige av en rekke nasjonale tids- og frekvensradio-sendinger som sender UTC-tid. I Storbritannia sendes signalet (kalt MSF) av National Physics Laboratory i Cumbria som fungerer som Storbritannias nasjonale tidsreferanse, finnes det også lignende systemer i USA (WWVB) og i Frankrike, Tyskland og Japan.

En radiobasert NTP server består vanligvis av en rackmonterbar tidsserver, og en antenne, bestående av en ferritbjelke inne i en plastkapsling, som mottar radiotid og frekvensutsending. Den skal alltid monteres horisontalt i riktig vinkel mot transmisjonen for optimal signalstyrke. Data sendes i pulser, 60 et sekund. Disse signalene gir UTC-tid til en nøyaktighet av 100 mikrosekunder, men radiosignalet har et begrenset område og er sårbart for forstyrrelser.

Nyttårs feiringer må vente et sekund i år som International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) har bestemt seg for at 2008 skal ha Leap Second lagt til.

IERS annonserte i Paris i juli at en positiv Leap Second skulle bli lagt til 2008, den første siden desember 31, 2005. Leap Seconds ble introdusert for å kompensere for uforutsigbarheten til jordens rotasjon og å holde UTC (Koordinert Universal Time) med GMT (Greenwich Meantime).

Det nye ekstra sekund vil bli lagt til på den siste dagen i dette året på 23 timer, 59 minutter og 59 sekunder Koordinert universell tid - 6: 59: 59 pm Eastern Standard Time. 33 Leap Seconds har blitt lagt til siden 1972

NTP server systemer som styrer tidssynkronisering på datanettverk styres alle av UTC (koordinert universell tid). Når ytterligere sekund er lagt til i slutten av året, vil UTC automatisk bli endret som ytterligere sekund. #

Hvorvidt a NTP server mottar et tidssignal fra sendinger som MSF, WWVB eller DCF eller fra GPS-nettverket, vil signalet automatisk bære Leap Second Announcement.

Merknad om Leap Second fra International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS)

SERVICE INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET DES SYSTEMER REFERENCE

SERVICE DE LA ROTATION TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. de l'Observatoire 75014 PARIS (Frankrike)
Tlf. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAKS: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-post: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Paris, 4 juli 2008

Bulletin C 36

Til myndigheter ansvarlig for måling og fordeling av tid

UTC TIDSTEG
på 1st i januar 2009

Et positivt sprang andre vil bli introdusert i slutten av desember 2008.
Sekvensen av datoer for UTC andre markører vil være:

2008 desember 31, 23h 59m 59s
2008 desember 31, 23h 59m 60s
2009 januar 1, 0h 0m 0s

Forskjellen mellom UTC og International Atomic Time TAI er:

fra 2006 januar 1, 0h UTC, til 2009 januar 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33s
fra 2009 januar 1, 0h UTC, til videre varsel: UTC-TAI = - 34s

Sprang sekunder kan innføres i UTC på slutten av månedene desember

A GPS tidsserveren er virkelig en kommunikasjonsenhet. Hensikten er å motta et tidssignal og deretter distribuere det mellom alle enheter på et nettverk. Tidsserver s kalles ofte forskjellige ting fra nettverksserver, GPS-tidsserver, radio tidsserver og NTP-server.

De fleste tidsservere bruker protokollen NTP (Network Time Protocol). NTP er en av internettets eldste protokoller og brukes av de fleste maskiner som bruker en tidsserver. NTP er ofte installert, i en grunnleggende form, i de fleste operativsystemer.

A GPS tidsserveren, som navnene antyder, mottar et tidssignal fra GPS-nettverk. GPS-satellitter er egentlig ikke noe mer enn bølgende klokker. Ombord hver GPS-satellitt er en atomur. Den ultra-presise tiden fra denne klokken er det som overføres fra satellitten (sammen med satellittens posisjon).

Et satellittnavigasjonssystem fungerer ved å motta tidssignalet fra tre eller flere satellitter, og ved å utarbeide satellittposisjonen og hvor lenge signalene tok for å ankomme, kan det triangulere en posisjon.

En GPS-tidsserver trenger enda mindre informasjon, og bare en satellitt er nødvendig for å kunne motta en tidsreferanse. En GPS-tidsserverens antenne vil motta et tidssignal fra en av 33-bane-satellittene via synlinjen, så det beste stedet å fikse antennen er taket.

Mest dedikert GPS NTP tid servere krever gode 48 timer for å finne og få en stabil løsning på en satellitt, men når de har det, er det sjelden at kommunikasjonen går tapt.

Tiden relayed av GPS-satellitter er kjent som GPS-tid, og selv om den adskiller seg fra den offisielle globale tidsskala UTC (Koordinert Universal Time), da de begge er basert på atomtiden (TAI), kan GPS-tiden enkelt konverteres av NTP.

En GPS-tidsserver refereres ofte til som en stratum 1 NTP-enhet, en stratum 2-enhet er en maskin som mottar tiden fra GPS-tidsserveren. Stratum 2 og stratum 3-enheter kan også brukes som tidsservere, og på denne måten kan en enkelt GPS-tidsserver fungere som en tidskilde for en ubegrenset mengde datamaskiner og enheter så lenge hierarkiet av NTP er fulgt.

Atomsklokker brukes til tusenvis av applikasjoner over hele verden. Fra å kontrollere satellitter for å til og med synkronisere et datanettverk ved hjelp av a NTP serveratomklokker har forandret måten vi styrer og styrer tiden på.

Med hensyn til nøyaktighet er en atomur uovertruffen. Digitale kvarts klokker kan holde nøyaktig tid i en uke, ikke å miste mer enn et sekund, men en atomur kan holde tid i millioner av år uten å drive så mye.

Atomklokkene arbeide med prinsippet om kvantesprang, en gren av kvantemekanikk som sier at et elektron; en negativt ladet partikkel, vil bane en kjerne av et atom (senteret) i en bestemt renhet eller et nivå. Når den absorberer eller frigjør nok energi, i form av elektromagnetisk stråling, vil elektronen hoppe til et annet plan - kvantespringet.

Ved å måle frekvensen av den elektromagnetiske strålingen som svarer til overgangen mellom de to nivåene, kan tidsforsinkelsen registreres. Cesiumatomer (cesium 133) er foretrukket for timing, da de har 9,192,631,770-sykluser av stråling i hvert sekund. Fordi energienivåene i cesium-atomet (kvantestandardene) alltid er like og er så høyt, er cesium-atomuret utrolig nøyaktig.

Den vanligste form for atomur som brukes i verden i dag er cesiumfontenen. I denne typen klokke projiseres en sky av atomer opp i et mikrobølgekammer og får lov til å falle ned under tyngdekraften. Laserbjelker reduserer disse atomene og overgangen mellom atomets energinivå måles.

Den neste generasjonen av atomklokker blir utviklet, bruk ionfeller i stedet for en fontene. Ioner er positivt ladede atomer som kan bli fanget av et magnetfelt. Andre elementer som strontium blir brukt i disse neste generasjonsklokker, og det anslås at den potensielle nøyaktigheten av et strontiumionfeltklokkeslett kan være 1000 ganger det for de nåværende atomklokkene.

Atomsklokker benyttes av alle slags teknologier; satellittkommunikasjon, Global Positioning System og til og med Internett-handel er avhengig av atomur. De fleste datamaskiner synkroniseres indirekte med en atomur ved å bruke en NTP server. Disse enhetene mottar tiden fra en atomur og distribuerer rundt sine nettverk og sikrer nøyaktig tid på alle enheter.

NTP (Network Time Protocol) er den mest brukte tidssynkroniseringsprotokollen på Internett. Årsaken til suksessen er at den er både fleksibel og svært nøyaktig (så vel som fri). NTP er også ordnet inn i en hierarkisk struktur slik at tusenvis av maskiner kan motta et timingsignal fra bare en NTP server.

Selv om tusen maskiner på et nettverk alle forsøkte å motta et tidssignal fra NTP-serveren samtidig, ville nettverket bli flaskehalset og NTP-serveren ville bli gjort ubrukelig.

Av denne grunn eksisterer NTP-stratum-treet. Øverst på treet er NTP-tidsserveren som er en stratum 1-enhet (en stratum 0-enhet er atomuret som serveren mottar sin tid fra). Under NTP server, mottar flere servere eller datamaskiner timinginformasjon fra stratum 1-enheten. Disse pålitelige enhetene blir stratum 2-servere, som igjen distribuerer timinginformasjonen til et annet lag med datamaskiner eller servere. Disse blir deretter lag 3-enheter som igjen kan distribuere tidsinformasjon til lavere lag (stratum 4, lag 5 etc).

I alt kan NTP støtte opp til ni lagnivåer, selv om jo lengre unna den opprinnelige stratum 1-enheten er de mindre nøyaktige synkroniseringen. For et eksempel på hvordan et NTP-hierarki er satt opp, vennligst se dette stratum tre