Nøyaktig og presis tid blir stadig en nødvendighet for datasystemer. Fra bedriftens nettverk til offentlig service teknologi som minibanker, trafikklys eller CCTV-kameraer - presis tid er det som holder dem tikkende.

Ukorrekt eller usynkronisert tid er grunnårsaken til mange tekniske sammenbrudd og feil. Hvis du ikke synkroniserer et trafikklyssystem, kan det for eksempel føre til all form for forvirring av lysene endres på feil tidspunkt - og konsekvensene for systemer som tilhører industrier som flytrafikkontroll kan bli enda verre.

Og til og med et vanlig datanettverk som de som brukes på de fleste kontorer, krever nøyaktig synkronisering for å forhindre feil, aktivere feilsøking og for å sikre at systemet er sikkert.

De fleste systemadministratorer er nå klar over betydningen av nøyaktig og presis tidssynkronisering, men å få en kilde til nøyaktig tid er ofte hvor mange mennesker gjør feil.

Mange nettverksadministratorer er klar over tidsprotokollen NTP (Network Time Protocol) som brukes til å sikre nøyaktig synkronisering mellom datamaskiner.

Men mange administratorer gjør feilen ved å bruke en tidskilde fra over Internett for å distribuere med NTP - en vanlig fallgruve som kan ha katastrofale konsekvenser.

Internett er ikke den beste kilden til tine. Mens det er sant, mange online NTP-servere er tilgjengelige som kilde til atomtid eller UTC (koordinert universell tid), men er de nøyaktige. Sannheten er at det er nesten umulig å vite. Internettkilder kan påvirkes av avstanden til klienten (nettverket) fra tidskilden - det kan heller ikke godkjennes av NTP.

Enda viktigere, kjører internettkilder gjennom brannmuren som kan tillate at tidssignalet blir kapret av ondsinnede programmer.

Den eneste sikre og nøyaktige metoden for å synkronisere et datanettverk eller et annet teknologisystem er å bruke en NTP server. Disse enhetene mottar et eksternt atomurtidssignal ofte med GPS eller til og med av radiotransmisjoner.

Disse signalene kommer direkte fra atomklokkene så er svært nøyaktige at de heller ikke kan bli kapret fordi de ikke er koblet til internett.

Tidsynkronisering er et kritisk aspekt for moderne databehandling, spesielt når datamaskiner er på et nettverk eller trenger å kommunisere med andre nettverksmaskiner.

Timestamps er avgjørende for at datamaskiner skal erkjenne når en hendelse oppstod, og det er den eneste informasjonen de må finne ut om en hendelse har skjedd. Uten nøyaktige tidsstempler kan konsekvensene omfatte:

• Tap av data
• Vanskelig å logge feil
• Vanskelig å feilsøke
• Manglende lagring
• Tidsfølsomme programmer kan mislykkes

Moderne operativsystemer som Windows 7 har automatisk synkroniseringsprogramvare allerede installert. W32Time har vært en del av Microsofts forskjellige generasjoner av operativsystemer i noen tid, men i Windows 7 er den satt til å være automatisk på (i stedet for at brukeren må sette den) - synkroniserer PCen rett ut av boksen.

Med slik NTP (Network Time Protocol) -basert synkronisering tilgjengelig ved bruk av Internett-tidsservere (vanligvis Microsoft og NIST), kan mange kanskje lure på om en dedikert tidsserver fortsatt er nødvendig.

Problemer med Internet Time Servers

Det er flere ulemper ved å bruke denne Internett-tiden som en kilde til UTC (Koordinert Universal Time - den globale tidsskalaen ofte referert til som GMT).

Den første og viktigste ulempen til internettidetjenere er deres plassering gjennom brannmuren. Å måtte stole på en tidskilde over internett betyr å holde TCP-porten åpen - en viktig sikkerhetssvakhet som kan brukes av ondsinnede brukere eller bots.

En annen ulempe for internettidetjenere er deres mangel på garantert nøyaktighet. Mens steder som NIST (National Institute for Standards and Time) og Microsoft har pålitelige og nøyaktige tidsservere, kan nøyaktigheten avhenge av hvor langt unna du er fra. Og mange andre tidsservere som er tilgjengelige som kilde til internettid, er mindre pålitelige - og som NTP ikke kan autentisere et tidssignal fra hele Internett - kan det være vanskelig å vurdere.

Fordeler med en ekstern NTP-server

dedikert eksterne NTP-servere er langt sikrere. De mottar slips fra GPS-satellitter av Long Wave-overføringer, slik at signalene ikke kan skilles av datamaskinhackere eller skadelig programvare. NTP kan også autentisere signaler som sikrer at du vet hvor de kommer fra og hvor nøyaktige de er.

Med tiden som er så viktig på moderne nettverksbaserte datamaskiner, kan det ta mye mer enn noen mindre investeringer i en dedikert å ta en risiko med internettid Ntp tid.

Skrevet av Richard N Williams for Galleon Systems

Siden utgivelsen til sivilbefolkningen har Global Positioning System (GPS) betydelig forbedret og forbedret vår verden. Fra satellittnavigasjon til presis tid brukt av NTP-servere (Network Time Protocol) og mye eller vår moderne verdens teknologi.

Og GPS har i flere år vært den eneste Global Navigation Satellite Systems (GNSS) og brukes verden over, men tiden endrer seg nå.

Det er nå tre andre GNSS-systemer i horisonten som ikke bare vil fungere som konkurranse for GPS, men vil også øke presisjonen og nøyaktigheten.

Glonass er et russisk GNSS-system som ble utviklet under den kalde krigen. Men etter Sovjetunionens fall falt systemet i forfall, men det har endelig blitt fornyet og er nå i gang igjen.

Glonass-systemet blir nå brukt som navigasjonshjelp av russiske flyselskaper og deres nødtjenester med GNSS-mottakere i bilen blir også rullet ut for den generelle befolkningen å bruke. Og Glonass-systemet tillater også tidssynkronisering med NTP-servere tid som det bruker samme atomur teknologi som GPS.

Og Glonass er heller ikke den eneste konkurransen for GPS. Det europeiske Galileo-systemet er på vei med de første satellittene som forventes lansert på slutten av 2010, og det kinesiske kompasssystemet forventes også å være online snart, noe som vil gjøre fire fullt operasjonelle GNSS-systemer som kretser over jordens bane.

Og dette er gode nyheter for de som er interessert i ultrasynkronisering, da systemene alle burde være interoperable, noe som betyr at alle som ser på GNSS-satellitter, kan bruke flere systemer for å sikre enda større nøyaktighet.

Det forventes at interoperabel GNSS NTP-servere tid vil snart være tilgjengelig for å benytte seg av disse nye teknologiene.

Den etterlengtede europeiske rival til USA Global Positioning System, Galileo, har tatt et skritt frem til realisering med levering av nyttelast for første satellitt.

Nyttelasten, som inneholder "hjernen" av Galileo satellitt, inneholder atomklokkene som er grunnlaget for alle Global Navigation Satellite Systems (GNSS) og gi både positing informasjon og GPS tidssignalet brukes av så mange GPS NTP tid servere for nettverk synkronisering.

Galileo er satt til å ikke bare konkurrere med den nåværende amerikanske løp GPS-system, men for tidssynkroniseringsprogrammene det er forventet å operere i tandem sikre enda større nøyaktighet for de som søker en kilde til UTC-tiden.

Galileo har gjennomgått mye usikkerhet siden multi-milliard Euro prosjektet først ble utviklet over et tiår siden, men levering av den første satellittens nyttelast til Roma, hvor utstyret blir sluttført i forberedelsene til lansering tidlig neste år, er en virkelig velsignelse til prosjektet som ofte har falt i tvil.

Akkurat som GPS vil Galileo bli et fullt drift navigasjonssatellittsystem, men vil gi enda større nøyaktighet som sin aldrende forgjenger og gi Europa med sitt eget navigasjonssystem som ikke er eid og kontrollert av det amerikanske militæret.

Samt positing informasjon som vil bli brukt av bilister, piloter og andre reisende, vil Galileo også gi en sikker og nøyaktig kilde til tid for verdens datanettverk og teknologi for å sikre synkronisitet.

Foreløpig er GPS alene om å tilby dette sikker tjeneste, selv om radiosendinger i enkelte land gi et alternativ til GPS tidsserveren signaler, selv om de ikke er så bred spredning som GPS.

Den første Galileo satellitt er ventet å nå bane tidlig 2011, med hele nettverket planlegges drift i 2014 - selv om tidligere erfaringer med prosjektet er noe å gå på - du bør forvente minst et par forsinkelser.

Nøyaktig tid er viktig i den moderne verden av internettbank, online-auksjoner og global finans. Ethvert datanettverk som er involvert i global kommunikasjon må ha en nøyaktig kilde til den globale tidsskala UTC (Coordinated Universal Time) for å kunne snakke med andre nettverk.

Motta UTC er enkelt nok. Den er tilgjengelig fra flere kilder, men noen er mer pålitelige enn andre:

Internett-tidskilder

Internett er oversvømt med tidskilder. Disse varierer i pålitelighet og nøyaktighet, men noen klarerte organisasjoner som NIST (National Institute of Standards and Time) og Microsoft. Det er imidlertid ulemper med internettidskilder:

Pålitelighet - Etterspørselen etter internettkilder til UTC betyr ofte at det kan være vanskelig å få tilgang til dem

Nøyaktighet - De fleste internettidetjenere er stratum 2-enheter, noe som betyr at de stole på en tidskilde selv. Ofte kan feil oppstå, og mange kilder til tid kan være svært unøyaktige.

Sikkerhet - Kanskje det største problemet med internettkilder er risikoen de stiller til sikkerhet. For å motta et tidsstempel fra over Internett må brannmuren ha en åpning for å tillate signalene å passere gjennom; Dette kan føre til at skadelige brukere utnytter.

Radio refererte tidsservere.

En sikker metode for å motta UTC-tidsstemmer er tilgjengelig ved hjelp av a Ntp tid som kan motta radiosignaler fra laboratorier som NIST og NPL (Nasjonalt fysisk laboratorium. Mange land har disse utsendte tidssignaler som er svært nøyaktige, pålitelige og sikre.

GPS-tidsservere

En annen kilde for dedikerte tidsservere er GPS. Den store fordelen med a GPS NTP tidsserver er at tidskilden er tilgjengelig overalt på planeten med en klar utsikt over himmelen. GPS-tidsservere er også svært nøyaktige, pålitelige og like sikre som radio refererte tidsservere.

Atomklokkene er de mest nøyaktige timekeeping enheter kjent for mannen. Der nøyaktighet er uforlignelig med andre klokker og kronometre i det mens selv den mest sofistikerte elektroniske klokken vil drive med en sekund hver uke eller to, mest moderne atomklokker kan fortsette å løpe i tusenvis av år og ikke miste selv en brøkdel av et sekund.

Nøyaktigheten av en atomur er nede på det de bruker som grunnlag for tidsmåling. I stedet for å stole på en elektronisk strøm som går gjennom en krystall som en elektronisk klokke, bruker en atomur en hyperfineovergang av et atom i to energistater. Selv om dette kan høres komplisert, er det bare en ufullstendig reverberation som "ticks" over 9 milliarder ganger hvert sekund, hvert sekund.

Men hvorfor slik nøyaktighet virkelig er nødvendig og hvilke teknologier er atomklokker ansatt i?

Det er ved å undersøke teknologiene som benytter atomklokker som vi kan se hvorfor slike høye nøyaktighetsnivåer kreves.

GPS - Satellittnavigasjon

Satellittnavigasjon er en stor industri nå. Når bare en teknologi for militæret og aviatorene, er GPS satellittnavigasjon nå brukt av trafikanter over hele verden. Imidlertid er navigasjonsinformasjonen som leveres av satellittnavigasjonssystemer som GPS, avhengig av nøyaktigheten av atomurene.

GPS fungerer ved å triangulere flere timingsignaler som distribueres fra atomur ombord på GPS-satellittene. Ved å trene når tidssignalet ble utgitt fra satellitten, kan satellittnavigasjonsmottakeren bare hvor langt det er fra satellitten, og ved å bruke flere signaler, beregne hvor det er i verden.

På grunn av disse tidssignalene går det med lysets hastighet, bare ett sekunds unøyaktighet i tidssignalene kan føre til at posisjonsinformasjonen blir tusenvis av miles ut. Det er testament til nøyaktigheten av GPS atomklokker som for øyeblikket er en satellittnavigasjonsmottaker, er nøyaktig innen fem meter.

De National Physical Laboratory har annonsert planlagt vedlikehold denne uken (torsdag), noe som betyr at MSF60kHz-tiden og frekvenssignalet vil bli midlertidig slått av for at vedlikeholdet skal kunne utføres i sikkerhet på Anthorn-radiostasjonen i Cumbria.

Normalt varer disse planlagte vedlikeholdsperiodene bare noen få timer og bør ikke forårsake noen forstyrrelser for noen som stole på MSF-signalet for tidsapplikasjoner.
NTP (Network Time Protocol) passer godt til disse midlertidige tapene av signal og lite hvis ingen drift skulle oppleves av noen Ntp tid bruker.

Imidlertid er det noen brukere på høyt nivå av nettverksservere eller kan ha bekymringer om nøyaktigheten av teknologien i løpet av disse planlagte perioder uten signal. Det er en annen løsning for å sikre et kontinuerlig, sikkert og like nøyaktig tidssignal blir alltid brukt.

GPS, mest brukt til navigering og wayfinding det faktisk en atomur basert teknologi. Hver av GPS-satellittene sender et signal fra deres innebygde atomur som brukes av satellittnavigasjonsenheter som utarbeider plasseringen gjennom triangulering.

Disse GPS-signalene kan også mottas av a GPS NTP tidsserver. Akkurat som MSF eller andre radiosignal-tidsservere mottar det eksterne signalet fra Anthorn-senderen, kan GPS-tidsserverne motta dette nøyaktige og eksterne signalet fra satellittene.

I motsetning til radiosendingene må GPS aldri gå ned, selv om det noen ganger kan være umulig å motta signalet som en GPS-antenne, trenger et klart syn på himmelen, og derfor bør det helst være på taket.

For de som ønsker å gjøre dobbelt så sikker, er det aldri en periode når et signal ikke mottas av NTP serveren dual time server kan bli brukt. Disse plukker opp både radio og GPS-overføringer, og NTP-demonen ombord beregner den mest nøyaktige tiden fra begge deler.

En økning i GPS-angrepene har forårsaket noe bekymring blant det vitenskapelige samfunn. GPS, mens et svært nøyaktig og pålitelig system for overføring av tid og posisjonsinformasjon, er avhengig av svært svake signaler som hindres av forstyrrelser fra jorden.

Både utilsiktet forstyrrelse som fra piratstasjoner eller forsettlig bevisst «jamming» av kriminelle er fortsatt sjeldne, men som teknologi som kan hemme GPS-signaler blir mer tilgjengelig, forventes situasjonen å bli verre.

Og mens effektene av signalfeil i GPS-systemet kan ha åpenbare resultater for folk som bruker den til navigasjon (som slutter på feil sted eller går seg vill), kan det få mer alvorlige og dype konsekvenser for teknologiene som er avhengige av GPS for tiden signaler.

Som så mange teknologier stoler nå på GPS timing signaler fra telefonnett, internett, bank- og trafikklys og til og med våre strømnettet kan signalfeil uansett hvor kort det er, føre til alvorlige problemer.

Hovedproblemet med GPS-signalet er at det er svært svakt og som det kommer fra rombundne satellitter, kan lite gjøres for å øke signalet, slik at en hvilken som helst lignende frekvens som sendes i et lokalt område, lett kan drukne ut GPS.

Imidlertid er GPS ikke den eneste nøyaktige og sikre metoden for å motta tiden fra en atomurkilde. Mange nasjonale fysikklaboratorier fra hele verden sender atomklokkesignaler via radiobølger (vanligvis lang bølge). I USA sendes disse signalene av NIST (National Institute for Standards and Time (kjent som WWVB) mens det i Storbritannia er MSF-signalet kringkastet av NPL (Nasjonalt fysisk laboratorium).

Dobbeltservere som kan motta begge signalene er tilgjengelige og er et sikrere bud for ethvert høyteknologisk selskap som ikke har råd til å risikere å miste et tidssignal.

Spør noen nettverksadministrator eller IT-ingeniør og spør dem hvor viktig nettverkssynkronisering er og du vil normalt få det samme svaret - veldig.

Tid brukes i nesten alle aspekter ved databehandling for logging når hendelser har skjedd. Faktisk timestamps er den eneste referansen en datamaskin kan bruke til å holde spor av oppgaver det har gjort og de som den har ennå å gjøre.

Når nettverkene er usynkroniserte, kan resultatet være en ekte hodepine for alle som har problemer med å feilsøke dem. Data kan ofte gå tapt, programmer ikke begynner, feillogging er nesten umulig, for ikke å nevne sikkerhetsproblemene som kan oppstå hvis det ikke er synkronisert nettverkstid.

NTP (Network Time Protocol) er det ledende tidssynkroniseringsprogrammet som har eksistert siden 1980s. Den har blitt stadig utviklet og brukes av nesten alle datanettverk som krever nøyaktig tid.

De fleste operativsystemer har en versjon av NTP allerede installert og bruker den til å synkronisere en enkelt datamaskin er relativt rett frem ved å bruke alternativene i klokkeinnstillingene eller oppgavelinjen.

Ved å bruke den innebygde NTP-applikasjonen eller demonen på en datamaskin, vil det imidlertid føre til at enheten bruker en kilde til internettid som en referansehenvisning. Dette er alt bra og bra for single-desk-toppmaskiner, men på et nettverk er det nødvendig med en sikrere løsning.

Det er viktig på alle datanettverk at det ikke er sårbarheter i brannmuren som kan føre til angrep fra ondsinnede brukere. Å holde en port åpen for å kommunisere med en Internett-tidkilde er en metode som en angriper kan bruke til å skrive inn et nettverk.

Heldigvis finnes det alternativer til å bruke internett som en tidskilde. Atom klokke tid signaler kan mottas ved hjelp av langbølge-radio eller GPS-overføringer.

dedikert Ntp tid enheter er tilgjengelige som gjør prosessen med tidssynkronisering ekstremt lett som NTP-servere mottar tiden (eksternt til brannmuren) og kan deretter distribuere til alle maskiner på et nettverk - dette gjøres sikkert og nøyaktig med de fleste nettverk synkronisert til en NTP-server som arbeider til i løpet av noen millisekunder av hverandre.

Enhver nettverksadministrator vil fortelle deg hvor viktig det er tidssynkronisering er for et moderne datanettverk. Datamaskiner stole på tiden for nesten alt, spesielt i dagens alder av elektronisk handel og global kommunikasjon der nøyaktighet er viktig.

Hvis du ikke klarer å sikre at datamaskiner blir nøyaktig synkronisert sammen, kan det føre til alle slags problemer: datatap, sikkerhetsproblemer, ikke klarer å gjennomføre tidsfølsomme transaksjoner og feilsøking, kan alle skyldes mangel på eller ikke tilstrekkelig tidssynkronisering.

Men å sikre at hver datamaskin på et nettverk har nøyaktig samme tid, er enkel takket være to teknologier: atomuret og NTP server (Network Time Protocol).

Atomklokkene er ekstremt nøyaktige kronometre. De kan holde tid og ikke drive så mye av et sekund i tusenvis av år, og det er denne nøyaktigheten som har gjort mulige teknologier og applikasjoner som satellittnavigasjon, netthandel og GPS.

Tidssynkronisering for datanettverk styres av nettverksserveren, vanligvis referert til som NTP-serveren etter tidssynkroniseringsprotokollen de bruker, Network Time Protocol.
Når det gjelder å velge en tidsserver, er det egentlig bare to ekte typer - radio referansen Ntp tid og GPS NTP tidsserver.

Radio referanse tidsservere mottar tiden fra lang bølge overføring kringkastet av fysikk laboratorier som NIST i Nord-Amerika eller NPL i Storbritannia. Disse overføringene kan ofte hentes i hele opprinnelseslandet (og utover), selv om lokal topografi og interferens fra andre elektriske enheter kan forstyrre signalet.

GPS tidsservere, derimot, bruker satellittnavigasjonssignalet som sendes fra GPS-satellitter. GPS-overføringene genereres av atomklokker ombord på satellittene, slik at de er en svært nøyaktig tidskilde akkurat som atomklokken generert tid kringkastet av fysikklaboratoriene.

Bortsett fra ulempen med å ha en takantennantenn (GPS fungerer ved synsfelt, så et klart syn på himmelen er avgjørende), kan GPS oppnås bokstavelig talt overalt på planeten.

Som begge typer tidsserver kan gi en nøyaktig kilde til pålitelig tid, avgjørelsen av hvilken type tidsserver som skal baseres på tilgjengeligheten av lange bølgesignaler, eller om det er mulig å installere en GPS-antenne på taket.