Synkronisering av moderne datanettverk er avgjørende for en rekke grunner, og takket være tidsprotokollen NTP (Network Time Protocol) dette er relativt grei.

NTP er en algoritmisk protokoll som analyserer tiden på forskjellige datamaskiner og sammenligner den med en enkelt referanse og justerer hver klokke for drift for å sikre synkronisering med tidskilden. NTP er så kapabel til denne oppgaven at et nettverk synkronisert ved hjelp av protokollen realistisk kan oppnå millisekunds nøyaktighet.

Velge tidskilden

Når det gjelder å etablere en tidsreferanse, er det egentlig ikke noe alternativ enn å finne en kilde til UTC (Coordinated Universal Time). UTC er den globale tidsskalaen som brukes over hele verden som en enkelt tidsskala av datanettverk. UTC holdes nøyaktig ved en konstellasjon av atomur over hele verden.

Synkroniserer til UTC

Den mest grunnleggende metoden for å motta en UTC Time-kilde er å bruke en stratum 2 Internett-tidsserver. Disse anses som lag 2 som de distribuerer tiden etter at de først mottok den fra a NTP server (stratum 1) som er koblet til en atomur (stratum 0). Dessverre er dette ikke den mest nøyaktige metoden for å motta UTC på grunn av avstanden dataene må reise fra vert til klienten.

Det er også sikkerhetsproblemer involvert i å bruke en Internett-stratum 2-tidskilde ved at brannmuren UDP-port 123 må stå åpen for å motta tidskoden, men denne brannmuren kan, og har blitt utnyttet av ondsinnede brukere.

Dedikerte NTP-servere

Dedikerte NTP-servere, ofte referert til som nettverksservere, er den mest nøyaktige og sikre metoden for å synkronisere et datanettverk. De opererer eksternt til nettverket, så det er ingen brannmurproblemer. Disse stratum 1-enhetene mottar UTC-tiden direkte fra en atomurkilde ved enten langbølge-radiotransmisjoner eller GPS-nettverk (Global Positioning System). Selv om dette krever en antenne, som i tilfelle av GPS skal plasseres på et tak, vil tidsserveren automatisk synkronisere hundrevis og faktisk tusenvis av forskjellige enheter på nettverket.

Nøyaktig tidtaking hvis det ganske ofte overses som en prioritet for nettverksadministratorer, er det imidlertid mange som risikerer både sikkerhet og datatap ved å ikke sikre at nettene synkroniseres så nøyaktig som mulig.

Datamaskiner har egne hardware klokker, men disse er ofte bare enkle elektroniske oscillatorer som finnes i digitale klokker, og dessverre er disse systemklokkene tilbøyelige til å drive, ofte med så mange som flere sekunder om en uke.

Å kjøre forskjellige maskiner på et nettverk som har forskjellige tidspunkter - selv om bare noen få sekunder - kan forårsake kaos fordi så mange datoperasjoner stole på tid. Tid, i form av tidsstempler, er den eneste referansedatamaskinen som brukes til å skille mellom ulike hendelser og manglende evne til å nøyaktig synkronisere et nettverk kan føre til alle slags utallige problemer.

Her er noen av de viktigste grunnene til at nettverket ditt skal synkroniseres med Network Time Protocol, prefasbly med a Ntp tid.

Data Backups - Avgjørende for å beskytte data i enhver bedrift eller organisasjon, kan mangel på synkronisering føre til at ikke bare backup-ups feiler, men eldre versjoner av filer som erstatter nyere versjoner.

Ondsinnede angrep - Uansett hvor sikkert et nettverk, noen, et eller annet sted, vil etter hvert få tilgang til nettverket ditt, men uten nøyaktig synkronisering kan det bli umulig å oppdage hvilke kompromisser som har skjedd, og det vil også gi uautoriserte brukere ekstra tid i et nettverk for å få ødeleggelse.

Feil pålogging - Når feil oppstår, og de uunngåelig gjør, inneholder systemloggene all informasjon for å identifisere og rette opp problemer. Men hvis systemloggene ikke synkroniseres, kan det noen ganger være umulig å finne ut hva som gikk galt og når.

Online Trading - Kjøp og salg på internett er nå vanlig, og i enkelte virksomheter utføres tusenvis av online-transaksjoner hvert sekund fra seteforespørsel til kjøp av aksjer og mangel på nøyaktig synkronisering kan resultere i alle slags feil i elektronisk handel, for eksempel at varer blir kjøpt eller solgt mer enn en gang.

Overholdelse og lovlighet - Mange industrielle reguleringssystemer krever en kontrollerbar og nøyaktig metode for timing. Et usynkronisert nettverk vil også være sårbart for juridiske problemer, da den nøyaktige tiden en hendelse påstås å ha funnet sted ikke kan bevises.

Når du regnet ned på nyttårsaften for å markere begynnelsen av neste år, begynte du på 10 eller 11? De fleste revelers ville ha telt ned fra ti, men de ville ha vært for tidlig i år, da det var et ekstra sekund lagt til i fjor - spranget andre.

Sprang sekunder settes normalt inn en eller to ganger i året (normalt på nyttårsaften og i juni) for å sikre den globale tidsskalaen UTC (Koordinert universell tid) sammenfaller med den astronomiske dagen.

Sprang sekunder har blitt brukt siden UTC ble først implementert, og de er et direkte resultat av vår nøyaktighet i tidsprosessen. Problemet er det moderne atomklokkene er langt mer nøyaktige timekeeping enheter enn selve jorden. Det ble lagt merke til at atomklokker først ble utviklet slik at lengden på en dag, en gang syntes å være nøyaktig 24 timer, varierte.

Variasjonene er forårsaket av jordens rotasjon som påvirkes av jordens tyngdekraft og tidevannskrefter, som alle minsker sakte jordens rotasjon.

Denne rotasjonssakket, mens det bare er lite, hvis det ikke er sjekket, vil UTC-dagen snart gå inn i den astronomiske natten (om enn i flere tusen år).

Beslutningen om det er behov for en Leap Second er oppgave av International Earth Rotation Service (IERS), men Leap Seconds er ikke populære hos alle, og de kan forårsake potensielle problemer når de blir introdusert.

UTC brukes av NTP-servere tid (Network Time Protocol) som en tidsreferanse for å synkronisere datanettverk og annen teknologi, og forstyrrelsen Leap sekunder kan forårsake, blir sett på som ikke verdt bryet.

Imidlertid sier andre, som astronomer, at det ikke er mulig å holde UTC i tråd med den astronomiske dagen, noe som gjør studien av himlene nesten umulig.

Det siste spranget som er satt inn før dette var i 2005, men det har vært totalt 23 sekunder lagt til UTC siden 1972.

Digital signering Fremmer seg ganske raskt for en slik ny, ny industri. Fantastiske nye innovasjoner og innholdsstiler utvikles hele tiden, og det er noen virkelig fantastiske kampanjer der ute, og flere og flere eventyrlystne implementeringer springer opp hele tiden.

Et av økende antall trender er bruk av kompliserte, planlagte og synkroniserte kampanjer på flere maskiner. Disse er utrolig iøynefallende, spesielt når innholdet er synkronisert for å gi forbipasserende med en nesten interaktiv opplevelse.

Synkronisert innhold kan være veldig utfordrende å implementere, og denne typen innhold er absolutt ikke for nybegynneren, da det kan være veldig vanskelig å sette opp en slik sofistikert kampanje.

Et av de viktigste aspektene ved disse typer planlagte digitale skiltekampanjer er å sikre at alle skjermer synkroniseres sammen. Synkronisering er kanskje det mest avgjørende aspektet av disse typer sofistikerte digital signering-kampanjer. Det finnes flere metoder for å synkronisere denne type kampanjer.

En løsning er en nettverksserver som mottar en enkeltkilde og distribuerer den blant alle enheter på nettverket ved hjelp av tidsprotokollen NTP (Network Time Protocol).

NTP-servere motta tiden fra en ekstern kilde (vanligvis GPS eller langbølgeradio), så det er ikke nødvendig å ha nettverket koblet til Internett, selv om det er like mulig å synkronisere til en Internett-tidskilde, selv om dette kan være problematisk hvis det er noen forstyrrelse i internettforbindelsen.

Ethvert stort nettverk av digital signage-skjermer må også beskyttes, spesielt hvis mediespillere eller PCer brukes til å generere innhold. Det beste alternativet for å sikre total sikkerhet er å plassere både skjermen og medieenheten i en skjermkapsling, ofte referert til som en LCD-kabinett.

Oscillatorer har vært avgjørende for utviklingen av klokker og kronologi. Oscillatorer er bare elektroniske kretser som produserer et repeterende elektronisk signal. Ofte blir krystaller som kvarts brukt til å stabilisere oscillasjonsfrekvensen,

Oscillatorer er den primære teknologien bak elektroniske klokker. Digitale klokker og batteridrevne analoge klokker styres av en oscillerende krets som vanligvis inneholder en kvartskrystall.

Og mens elektroniske klokker er mange ganger mer nøyaktige enn en mekanisk klokke, vil en kvartsoscillator fortsatt kjøre med et sekund eller to hver uke.

Atomklokkene selvfølgelig er det langt mer nøyaktig. De bruker likevel oscillatorer, vanligvis cesium eller rubidium, men de gjør det i en hyper fin tilstand ofte frosset i flytende nitrogen eller helium. Disse klokkene i forhold til elektroniske klokker vil ikke skyte med et sekund på enda en million år (og med de mer moderne atomklokkene 100 millioner år).

For å utnytte denne kronologiske nøyaktigheten en nettverkstidsserver som bruker NTP (Network Time Protocol) kan brukes til å synkronisere komplette datanettverk. NTP-servere bruk et tidssignal fra enten GPS eller langbølge-radio som kommer direkte fra en atomur (i tilfelle GPS genereres tiden i en klokke ombord på GPS-satellitten).

NTP-servere Kontroller denne kilden kontinuerlig og juster deretter enhetene på et nettverk for å matche den tiden. Mellom avstemninger (mottar tidskilden) brukes en standardoscillator av tidsserveren til å holde tid. Normalt er disse oscillatorene kvarts, men fordi tidsserveren er i jevn kommunikasjon med atomuren, sier hvert minutt eller to, er normal drift av en kvartsoscillator ikke et problem, da noen få minutter mellom avstemninger ikke ville føre til målbar drift.

To be continued ...

Uansett hvor vi er i verden, trenger vi alle å kjenne tiden på et tidspunkt i dagen, men mens hver dag varer i samme tid uansett hvor du er på jorden, blir ikke samme tidsskala brukt globalt.

Det upraktiske at australierne måtte våkne opp på 17.00 eller de som i USA måtte begynne å jobbe på 14.00, ville utelukke en enkelt tidsskala, selv om ideen ble diskutert da Greenwich ble kåret til den offisielle prime meridianen (der datelinjen offisielt er) for verden noen 125 år siden.

Mens ideen om en global tidsplan ble avvist av de ovennevnte grunnene, ble det senere bestemt at 24 langsgående linjer ville splitte verden opp i forskjellige tidssoner. Disse vil utgå fra GMT rundt med de på den motsatte siden av planeten er + 12 timer.

Imidlertid med 1970s vekst i global kommunikasjon betydde at en universell tidsskala endelig ble vedtatt og fortsatt er i stor grad i dag til tross for at mange mennesker aldri har hørt om det.

UTC, koordinert universell tid, er basert på GMT (Greenwich Meantime), men holdes av en konstellasjon av atomur. Det står også for variasjoner i jordens rotasjon med ytterligere sekunder kjent som "sprang sekunder" lagt en gang to ganger i året for å motvirke nedbremsing av jordens spinn forårsaket av gravitasjon og tidevannskrefter.

Mens de fleste aldri har hørt om UTC eller bruker det direkte, påvirkes dets innflytelse på våre liv i unødvendig med datanettverk alle synkronisert til UTC via NTP-servere tid (Network Time Protocol).

Uten denne synkroniseringen til en enkelt tidsskala vil mange av teknologiene og applikasjonene vi tar for gitt i dag være umulig. Alt fra global handel på aksjer og aksjer til internett shopping, e-post og sosialt nettverk er bare gjort mulig takket være UTC og Ntp tid.

Fra de tidlige dagene til den industrielle revolusjonen, da jernbanelinjer og telegrafer spredte seg over tidssoner, ble det klart at det var nødvendig med en global tidsskala som ville tillate det samme tidspunkt å bli brukt uansett hvor du var i verden.

Det første forsøket på en global tidsskala var GMT - Greenwich Meantime. Dette var basert på Greenwich Meridian hvor solen er direkte over på 12 middagstid. GMT ble valgt, hovedsakelig på grunn av påvirkning fra det britiske imperiet på resten om kloden.

Andre tidsskalaer hadde blitt utviklet slik britisk jernbanetid, men GMT var første gang et virkelig globalt system av tid ble brukt over hele verden.

GMT var som global tidsskala gjennom første halvdel av det tjuende århundre, selv om folk begynte å referere til som UT (Universal Time).

Men når atomklokker ble utviklet i midten av det tjuende århundre ble det snart klart at GMT ikke var nøyaktig nok. En global tidsskala basert på tiden som ble fortalt av atomklokker, var ønsket å representere disse nye nøyaktige kronometrene.

International Atomic Time (TAI) ble utviklet for dette formålet, men problemer med å bruke atomklokker ble snart synlige.

Det ble antatt at jordens revolusjon på sin akse var en eksakt 24-timer. Men takket være atomklokker ble det oppdaget at jordens spinn varierer, og siden 1970 har senket seg. Denne bremsing av jordens rotasjon måtte regnes for ellers kunne avvikene bygge seg opp, og natten ville sakte drifte inn i dag (om enn i tusen årtusener).

Coordinated Universal Time ble utviklet for å motvirke dette. Basert på både TAI og GMT, tillater UTC at bremsing av jordens rotasjon skjer ved å legge til hopp sekunder hvert år eller to (og noen ganger to ganger i året).

UTC er nå en virkelig global tidsplan og er vedtatt av nasjoner og teknologier over hele verden. Datanettverk er synkronisert til UTC via nettverk tidsservere og de bruker protokollen NTP for å sikre nøyaktighet.

Selv om det finnes flere protokoller tilgjengelig for tidssynkronisering, blir mesteparten av nettverkstid synkronisert med enten NTP eller SNTP.

Nettverkstidsprotokoll (NTP) og Simple Network Time Protocol (SNTP) har eksistert siden starten av Internett (og i tilfelle NTP, flere år på forhånd) og er langt de mest populære og utbredte tidssynkroniseringsprotokollene.

Men forskjellen mellom de to er liten og bestemmer hvilken protokoll som er best for a ntp tid server eller et bestemt tidssynkroniseringsprogram kan være plagsomt.

Som navnet antyder, SNTP er en forenklet versjon av Network Time Protocol, men spørsmålet blir ofte spurt: 'Hva er forskjellen?'

Hovedforskjellen mellom de to versjonene av protokollen er i algoritmen som brukes. NTPs algoritme kan spørre flere referanse klokker en beregning som er den mest nøyaktige.

SNTP-bruk for lavprosesseringsenheter - den passer til mindre kraftige maskiner, krever ikke NTP høy nøyaktighet. NTP kan også overvåke eventuelle offset og jitter (små variasjoner i bølgeform som følge av spenningsforsyningsfluktuasjoner, mekaniske vibrasjoner eller andre kilder) mens SNTP ikke gjør det.

En annen stor forskjell er i måten de to protokollene justerer for drift i nettverksenheter. NTP vil øke hastigheten på eller senke en systemur for å matche tiden til referanse klokken kommer inn i NTP server (slewing) mens SNTP bare vil gå fremover eller bakover systemuret.

Denne trinnringen av systemtiden kan forårsake potensielle problemer med tidsfølsomme applikasjoner, spesielt i trinnet er det ganske stort.

NTP brukes når nøyaktighet er viktig, og når tiden kritiske applikasjoner er avhengige av nettverket. Den komplekse algoritmen er imidlertid ikke egnet til enkle maskiner eller de med mindre kraftige prosessorer. SNTP derimot passer best for disse enklere enhetene, da det tar opp mindre datamaskiner, men det er ikke egnet for en hvilken som helst enhet der nøyaktigheten er kritisk eller hvor tiden kritiske applikasjoner er avhengige av nettverket.

Det er en viss ironi at datamaskinen som sitter på skrivebordet ditt og kan ha kostet så mye som måneds lønn, vil ha en klokke om bord som er mindre nøyaktig enn et billig armbåndsur som er kjøpt på bensinstasjon eller bensinstasjon.

Problemet er ikke at datamaskiner er spesielt laget med billige timingkomponenter, men at det kan oppnås alvorlige tidspunkter på en PC uten dyre eller avanserte oscillatorer.

De innebygde timingoscillatorene på de fleste PCer er faktisk bare en sikkerhetskopi for å holde dataklokken synkronisert når PC-en er slått av eller når nettverks-timinginformasjon er utilgjengelig.

Til tross for disse utilstrekkelige innebygde klokker, kan timing på et nettverk av PC-er oppnås innen millisekundens nøyaktighet og et nettverk som er synkronisert med den globale tidsskalaen UTC (Koordinert universell tid) bør ikke skli i det hele tatt.

Årsaken til at dette høye nivået av nøyaktighet og synkronitet kan oppnås uten dyre oscillatorer, er at datamaskiner kan bruke Network Timing Protocol (Nettverk Timing Protocol)NTP) for å finne og vedlikeholde den nøyaktige tiden.

NTP er en algoritme som distribuerer en enkelt kilde til tid; Dette kan genereres av PC-ombord på klokken - selv om dette vil se hver maskin på nettverksdrift som klokken i seg selv. En langt bedre løsning er å bruke NTP til å distribuere en stabil, nøyaktig tidskilde og helst for nettverk som driver virksomhet over internett, en kilde til UTC.

Den enkleste metoden for å motta UTC - som holdes sant av en konstellasjon av atomklokker rundt om i verden - er å bruke en dedikert NTP tidsserver. NTP-servere bruker enten GPS-satellittsignaler (Global Positioning System) eller langbølge-radiosendinger (vanligvis overført av nasjonale fysikklaboratorier som NPL eller NIST).

En gang mottatt NTP server distribuerer tidskilden over nettverket og kontrollerer hver maskin for drift (i hovedsak kontakter nettverksmaskinen serveren som klient og informasjonen utveksles via TCP / IP.

Dette gjør at innebygde klokker på datamaskinene selv er foreldet, men når maskinen først oppstartes, eller hvis det har vært en forsinkelse i å kontakte NTP server (hvis det er nede eller det er en midlertidig feil), er det innebygd klokke som brukes til å opprettholde tiden til full synkronisering igjen er mulig.

Timing blir stadig viktigere for datasystemer. Det er nå nesten uhørt at et datanettverk fungerer uten synkronisering til UTC (Koordinert Universal Time). Og selv enkle maskiner som brukes i hjemmet er nå utstyrt med automatisk synkronisering. Den nyeste inkarnasjonen av Windows, for eksempel Windows 7, kobles automatisk til en tidkildekilde (selv om dette programmet kan slås av manuelt ved å få tilgang til tids- og datoinnstillingene.)

Inkluderingen av disse automatiske synkroniseringsverktøyene på de nyeste operativsystemene er en indikasjon på hvor viktig timinginformasjon er blitt, og når du ser på hvilke typer applikasjoner og transaksjoner som nå utføres på internett, er det ikke overraskende.

Internettbank, online-bestilling, internettauksjoner og jevn e-post kan være avhengig av nøyaktig tid. Datamaskiner bruker tidsstempler som det eneste referansepunktet de må identifisere når og hvis en transaksjon har skjedd. Feil i timinginformasjon kan forårsake utallige feil og problemer, spesielt med feilsøking.

Internett er fullt av tidsservere med over tusen tidskilder tilgjengelig for nettbasert synkronisering; nøyaktigheten og nytte av disse elektroniske kildene til UTC-tid, varierer og lar en TCP / IP åpnes i brannmuren for å tillate at timinginformasjonen gjennom kan føre til at et system er sårbart.

For nettverkssystemer hvor timing ikke bare er avgjørende, men hvor sikkerhet også er et viktig problem, er internett ikke en foretrukket kilde for mottak av UTC-informasjon, og en ekstern kilde kreves.

Å koble et NTP-nettverk til en ekstern kilde til UTC-tid er relativt grei hvis a nettverkstidsserver benyttes. Disse enhetene som ofte refereres til som NTP-servere, bruk atomklokkene ombord på GPS (Global Positioning System) -satellitter eller lange bølgetransmisjoner som sendes av steder som NIST or NPL.