Synkronisering av datanettverk blir ofte oppfattet som en hodepine for mange systemadministratorer, men å holde nøyaktig tid er viktig for at et nettverk skal være sikkert og pålitelig. Hvis du ikke har et nøyaktig synkronisert nettverk, kan det føre til alle slags feil når du arbeider med tidsfølsomme transaksjoner.

Protokollen NTP (Network Time Protocol) er bransjestandarden for tidssynkronisering. NTP distribuerer en enkeltkilde til et helt nettverk, slik at alle maskiner kjører nøyaktig samme tid.

Et av de mest problematiske områdene i synkronisering av et nettverk er i valg av tidskilde. Selvfølgelig, hvis du bruker tid på å få et nettverk synkronisert, må tidskilden være en UTC (Coordinated Universal Time) da dette er den globale tidsskala som brukes av datanettverk over hele verden.

UTC er tilgjengelig over Internett selvfølgelig, men Internett-tidskilder er ikke bare notorisk unøyaktige, men bruk av internett som en tidskilde vil la datamaskinen være åpent for sikkerhetstrusler som kilden er ekstern til brannmuren.

En langt bedre og sikker metode er å bruke en dedikert Ntp tid. De NTP server sitter inne i brannmuren og kan motta et sikkert tidssignal fra svært nøyaktige kilder. Den vanligste tiden i dag er GPS-nettverket (Global Positioning System), dette skyldes at GPS-systemet er tilgjengelig bokstavelig sted hvor som helst på planeten. Dessverre krever det et klart syn på himmelen for å sikre GPS NTP server kan "se" satellitten.

Det er imidlertid et annet alternativ, og det er å bruke de nasjonale tids- og frekvensoverføringene som sendes av flere nasjonale fysikklaboratorier. Disse har fordelen ved at de er lange bølgesignaler de kan bli mottatt innendørs. Selv om det må bemerkes, sendes ikke disse signalene i alle land, og rekkevidden er endelig og mottakelig for forstyrrelser og geografiske trekk.

Noen av de viktigste sendingene som sendes, er kjent som: Storbritannias Leger Uten Grenser signal, tyskland DCF-77 og USAs WWVB.

De atomur er kulminasjonen av menneskehetens besettelse av å fortelle nøyaktig tid. Før atomklokken og nanosekundens nøyaktighet brukte de tidsskalaer på himmellegemene.

Men takket være utviklingen av atomuret har det nå blitt innsett at selv jorda i sin rotasjon ikke er like nøyaktig et mål på tid som atomur som det mister eller får en brøkdel av et sekund hver dag.

På grunn av behovet for å ha en tidsskala basert noe på jordens rotasjon (astronomi og oppdrett er to grunner) en tidsskala som holdes av atomklokker, men justert for eventuell bremsing (eller akselerasjon) i jordens rotasjon. Denne tidsskalaen er kjent som UTC (Koordinert Universal Time) som ansatt over hele verden som sikrer handel og handel, bruker samme tid.

Bruk av datanettverk nettverk tidsservere å synkronisere til UTC-tid. Mange refererer til disse tidsserverenheter som atomklokker, men det er unøyaktig. Atomklokker er ekstremt dyre og svært følsomme deler av utstyr, og er bare vanligvis å finne i universiteter eller nasjonale fysikklaboratorier.

Heldigvis liker nasjonale fysikklaboratorier NIST (National Institute for Standards and Time - USA) og NPL (Nasjonalt fysisk laboratorium - Storbritannia) sender tidssignalet fra deres atomur. Alternativt er GPS-nettverket en annen god kilde til nøyaktig tid som hver GPS-satellitt har om bord atomur.

De nettverkstidsserver mottar tiden fra en atomur og distribuerer den ved hjelp av en protokoll som NTP (Network Time Protocol) som sikrer at datamaskinnettverket synkroniseres til samme tid.

Fordi nettverk tidsservere styres av atomklokker de kan holde utrolig nøyaktig tid; Ikke miste et sekund i hundrevis om ikke tusenvis av år. Dette sikrer at datanettverket er både sikkert og uakseptabelt for tidsfeil, da alle maskiner vil ha nøyaktig samme tid.

Det er flere ganger brukt over hele verden. Mest NTP-servere og andre nettverk tidsservere bruk UTC som en base kilde, men det er andre:

Når vi blir spurt, er det svært lite sannsynlig at vi vil svare med "for hvilket tidsrom", men det er flere tidsskalaer brukt over hele verden, og hver er basert på forskjellige metoder for å holde oversikt over tiden.
GMT

Greenwich middeltid (GMT) er den lokale tiden på Greenwich-meridianen basert på den hypotetiske middelalderen. Da jordens bane er elliptisk og aksen er vippet, ser den faktiske posisjonen til solen mot bakgrunnen av stjerner litt fremover eller bak den forventede posisjonen. Den akkumulerte timingsfeilen varierer gjennom året på en jevn periodisk måte med opptil 14 minutter sakte i februar til 16 minutter raskt i november. Bruken av en hypotetisk sunn sol fjerner denne effekten. Før 1925 astronomer og navigatører målt GMT fra middagstid til middag, startet dagen 12 timer senere enn i sivil bruk som også ofte referert til som GMT. For å unngå forvirring bestemte astronomer seg i 1925 for å endre referansepunktet fra middag til midnatt, og noen år senere vedtok begrepet Universal Time (UT) for den "nye" GMT. GMT forblir det juridiske grunnlaget for siviltid for Storbritannia.

UT

Universell tid (UT) er gjennomsnittlig soltid på Greenwich-meridianen med 0 h UT ved midnatt, og siden 1925 har erstattet GMT for vitenskapelige formål. Ved midten av 1950 hadde astronomer mye bevis på svingninger i jordens rotasjon og bestemte seg for å dele UT i tre versjoner. Tid utledet direkte fra observasjoner kalles UT0, bruker korreksjoner for bevegelser av jordens akse, eller polar bevegelse, gir UT1, og fjerning av periodiske sesongvariasjoner genererer UT2. Forskjellene mellom UT0 og UT1 er av størrelsesorden tusendeler av et sekund. I dag er bare UT1 fortsatt mye brukt som det gir et mål på rotasjonsretningen til jorden i rommet.

Verdens tidsstandard (UTC):

Selv om TAI gir en kontinuerlig, ensartet og presis tidsskala for vitenskapelig referanseformål, er det ikke praktisk for daglig bruk fordi det ikke er i tråd med jordens rotasjonshastighet. En tidsskala som tilsvarer veksling av dag og natt, er mye mer nyttig, og siden 1972 distribuerer alle sendetidstjenester tidsskalaene basert på koordinert universell tid (UTC). UTC er en atomskala som holdes i samsvar med Universal Time. Leap sekunder er av og til

Informasjon høflighet av National Physical Laboratory Storbritannia.

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.

Nøyaktig tid med å bruke Atomklokkene er tilgjengelig over hele Nord-Amerika ved hjelp av WWVB Atomic Clock tid signal overført fra Fort Collins, Colorado; det gir mulighet til å synkronisere tiden på datamaskiner og annet elektrisk utstyr.

Det nordamerikanske WWVB-signalet drives av NIST - Nasjonalt institutt for standarder og teknologi. WWVB 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 WWVB mye sprett, og denne stasjonen kan derfor dekke hele kontinentale USA, pluss mye av Canada og Mellom-Amerika.

Tidskodene sendes fra WWVB ved hjelp av en av de enkleste systemene, og med en meget 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 NTP-servere tid som er innstilt for å motta WWVB-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).

Metoder for å holde oversikt over tid har endret seg gjennom historien med stadig økende nøyaktighet har vært katalysatoren for forandring.

De fleste tidsmålingsmetoder har tradisjonelt vært basert på jordens bevegelse rundt solen. I årtusener har en dag blitt delt inn i 24 like deler som har blitt kjent som timer. Basere våre tidsskala på jordens rotasjon har vært tilstrekkelig for de fleste av våre historiske behov, men etter hvert som teknologien går frem, har behovet for en stadig mer nøyaktig tidsplan blitt tydelig.

Problemet med de tradisjonelle metodene ble tydelig da de første virkelige nøyaktige timepieces - atomuret ble utviklet i 1950s. Fordi disse timepieces var basert på atomfrekvensen og var nøyaktig innen et sekund hver million år, ble det snart oppdaget at vår dag, som vi alltid hadde antatt å være nøyaktig 24 timer, endret fra dag til dag.

Påvirkningen av Månens tyngdekraft på våre hav fører til at jorden senker og øker hastigheten under rotasjonen. Noen dager er lengre enn 24 timer, mens andre er kortere. Selv om denne forskjellen i lengden på en dag har gjort liten forskjell i våre daglige liv, har denne unøyaktigheten implikasjoner for mange av våre moderne teknologier som satellittkommunikasjon og global posisjonering.

En tidsplan er utviklet for å håndtere unøyaktigheter i jordens spin-koordinert universeltid (UTC). Den er basert på den tradisjonelle 24-timers jordrotasjonen, kjent som Greenwich Meantime (GMT), men står for unøyaktigheten i jordens rotasjon ved å ha såkalte "Leap Seconds" lagt til (eller subtraheres).

Som UTC er basert på tidspunktet forklart av atomklokkene Det er utrolig nøyaktig og har derfor blitt vedtatt som verdens sivile tidsskala og brukes av næringslivet over hele verden.

De fleste datanettverk kan synkroniseres til UTC ved hjelp av en dedikert Ntp tid.

Å telle tiden er ikke like rett frem som de fleste tror. Faktisk selve spørsmålet, "hva er klokka?" er et spørsmål som selv moderne vitenskap kan mislykkes i å svare på. Tid, ifølge Einstein, er relativ; Det går forbi forandringer for ulike observatører, påvirket av slike ting som fart og tyngdekraften.

Selv når vi alle lever på samme planet og opplever tidsforsinkelsen på en lignende måte, kan det være vanskeligere å fortelle tiden. Vår opprinnelige metode for bruk av jordens rotasjon er siden blitt oppdaget å være unøyaktig da Månens tyngdekraften fører til at noen dager er lengre enn 24 timer og noen få blir kortere. Faktisk da de tidlige dinosaurene roaming jorden en dag var bare 22 timer lang!

Mens mekaniske og elektroniske klokker har gitt oss noen grad av nøyaktighet, har vår moderne teknologi krevd langt mer nøyaktige tidsmålinger. GPS, Internett-handel og flytrafikk er bare tre bransjer som ble delt andre timing er utrolig viktig.

Så hvordan holder vi øye med tiden? Bruk av jordens rotasjon har vist seg upålitelig, mens elektriske oscillatorer (kvartsklokker) og mekaniske klokker bare er nøyaktige til et sekund eller to per dag. Dessverre for mange av våre teknologier kan en annen unøyaktighet være altfor lang. I satellittnavigasjon kan lyset reise 300,000 km på litt over et sekund, noe som gjør den gjennomsnittlige sat nav-enheten ubrukelig dersom det var et sekund med unøyaktighet.

Løsningen for å finne en nøyaktig metode for måling av tid har vært å undersøke svært småkvantemekanikken. Kvantemekanikk er studiet av atomet og dets egenskaper og hvordan de samhandler. Det ble oppdaget at elektroner, de små partiklene at baneatomer forandret banen som de bane og frigjort en presis mengde energi når de gjør det.

Når det gjelder cesium-atom, skjer dette nesten ni milliarder ganger i sekundet, og dette nummeret endrer aldri og kan derfor brukes som en ultra pålitelig metode for å holde oversikt over tid. Cesiumatomer bruker din atomklokker, og faktisk er den andre nå definert som litt over 9 milliarder sirkler av stråling av cesiumatomet.

Atomklokkene er grunnlaget for mange av våre teknologier. Hele verdensøkonomien er avhengig av dem med tiden som er videreført NTP-servere tid på datanettverk eller strålet ned av GPS-satellitter; Å sikre hele verden holder den samme, nøyaktige og stabile tiden.

En offisiell global tidsplan, Coordinated Universal Time (UTC), er utviklet takket være atomklokker slik at hele verden kan løpe samtidig til noen tusenedeler av et sekund fra hverandre.

A tidsserver er et vanlig kontorverktøy, men hva er det for?

Vi er alle vant til å ha en annen tid fra resten av verden. Når Amerika våkner, går Honk Kong til sengs, hvorfor verden er delt inn i tidssoner. Selv i samme tidssone kan det fortsatt være forskjeller. På fastlands-Europa er for eksempel de fleste land en time foran Storbritannia på grunn av Storbritannias sesongklokkebytte.

Men når det gjelder global kommunikasjon, kan det ha problemer med å ha forskjellige tidspunkter over hele verden, spesielt hvis du må gjennomføre tidsfølsomme transaksjoner som å kjøpe eller selge aksjer.

For dette formål var det klart ved den tidlige 1970 at det var nødvendig med en global tidsskala. Det ble introdusert på 1 januar 1972 og ble kalt UTC - Koordinert universell tid. UTC holdes av atomur, men er basert på Greenwich Meantime (GMT - ofte kalt UT1) som er en tidsskala basert på jordens rotasjon. Dessverre varierer jorden i sin tur, slik at UTC står for dette ved å legge til et sekund en eller to ganger i året (Leap Second).

Mens det er kontroversielt for mange, er det nødvendig med sprang sekunder av astronomer og andre institusjoner for å hindre dagen i å drive noe ellers ville det være umulig å utarbeide stjernens posisjon i natthimmelen.

UTC er nå brukt over hele verden. Ikke bare er det den offisielle globale tidsskalaen, men brukes av hundretusenvis av datanettverk over hele verden.

Datanettverk bruker a nettverkstidsserver for å synkronisere alle enheter på et nettverk til UTC. De fleste tidsservere bruker protokollen NTP (Network Time Protocol) for å distribuere tid.

NTP-tidsservere mottar tiden fra atomur ved enten langbølge-radiotransmisjoner fra nasjonale fysikklaboratorier eller fra GPS-nettverket (Global Positioning System). GPS satellitter alle har en ombord atomur som stråler tiden tilbake til jorden. Selv om dette tidssignalet ikke er strengt talt UTC (det er kjent som GPS-tid) på grunn av overføringens nøyaktighet, blir det lett omgjort til UTC ved hjelp av en GPS NTP server.

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.

Atomklokkene er høydepunktet for tidsbesparende enheter. Moderne atomklokker kan holde tid til en slik nøyaktighet at de i 100,000,000 år (100 millioner) ikke mister de enda et sekund i tide. På grunn av dette høye nøyaktighetsnivået er atomurene grunnlaget for verdens tidsskala.

For å tillate global kommunikasjon og tidsfølsomme transaksjoner som kjøp av stabler og deler en global tidsskala, basert på tiden som ble forklart av atomur, ble utviklet i 1972. Denne tidsskalaen, koordinert universell tid (UTC) styres og kontrolleres av International Bureau of Weights and Measures (BIPM) som bruker en konstellasjon av over 230 atomklokker fra 65 laboratorier over hele verden for å sikre høy grad av nøyaktighet.

Atomklokker er basert på atomets grunnleggende egenskaper, kjent som kvantemekanikk. Kvantemekanikk antyder at et elektron (negativt ladet partikkel) som kretser et atoms kjernen, kan eksistere i forskjellige nivåer eller baneplaner, avhengig av om de absorberer eller frigjør den riktige mengden energi. Når en elektron har absorbert eller gitt ut nok energi i kan "hoppe" til et annet nivå, er dette kjent som et kvantespring.

Frekvensen mellom disse to energitilstandene er det som brukes til å holde tid. De fleste atomklokker er basert på cesiumatomet som har 9,192,631,770-perioder av stråling som svarer til overgangen mellom de to nivåene. På grunn av nøyaktigheten av cesiumklokker, vurderer BIPM nå et sekund som skal defineres som 9,192,631,770-sykluser av cesiumatomet.

Atomsklokker brukes i tusenvis av forskjellige applikasjoner hvor presis timing er viktig. Satellittkommunikasjon, flytrafikkontroll, internetthandel og legeforeninger krever at atomklokker holder tid. Atomklokker kan også brukes som en metode for synkronisere datanettverk.

Et datanettverk som bruker en Ntp tid kan enten bruke en radiotransmisjon eller signaler som sendes av GPS-satellitter (Global Positioning System) som en tidskilde. NTP-programmet (eller demonen) vil da sørge for at alle enhetene på det nettverket synkroniseres med tiden som forklart av atomuret.

Ved å bruke en NTP server Synkronisert til en atomur kan et datanett kjøre identisk koordinert universell tid som andre nettverk, slik at tidsfølsomme transaksjoner kan gjennomføres fra hele verden.