Network Time Protocol (NTP) er en av internettets eldste protokoller som fortsatt er brukt, oppfunnet av Dr David Mills fra University of Delaware, den har vært i bruk siden 1985. NTP er en protokoll utviklet for å synkronisere klokkene på datamaskiner og nettverk på Internett eller lokalnettverk (LAN).

NTP (versjon 4) kan opprettholde gang over det offentlige Internett til innen 10 millisekunder (1 / 100th av et sekund), og kan utføre enda bedre over LAN med nøyaktighet på 200 mikrosekunder (1 / 5000th av et sekund) under ideelle forhold.

NTP arbeider innen TCP / IP-suite og er avhengig av UDP, eksisterer en mindre kompleks form av NTP kalles Simple Network Time Protocol (SNTP) som ikke krever lagring av informasjon om tidligere kommunikasjon, trengs av NTP. Den brukes i noen enheter og applikasjoner der høy nøyaktighet timingen er ikke så viktig.

Tidssynkronisering med NTP er relativt enkel, det synkroniserer tiden med henvisning til en pålitelig klokkekilde. Denne kilden kan være relativ (en datamaskinens interne klokke eller klokken på en armbåndsur) eller absolutt (En UTC - Universal Koordinert Tidskilde som er nøyaktig som mulig.).

Det anbefales sterkt av Microsoft og andre at eksternt basert timing skal brukes i stedet for nettbasert, da disse ikke kan godkjennes. Spesialistiske NTP-servere er tilgjengelige som kan synkronisere tid på nettverk ved hjelp av enten MSF (eller tilsvarende) eller GPS-signal.

Atomklokker er de mest absolutte tidsbesparende enheter; Men de er ekstremt dyre og er vanligvis bare å finne i storskala fysikklaboratorier. NTP kan imidlertid synkronisere nettverk til en atomur ved å bruke enten Global Positioning System (GPS) eller spesialisert radiotransmisjon (MSF i Storbritannia).

MSF nasjonale tids- og frekvensradio-sendinger som brukes til å synkronisere en NTP-server, sendes av National Physics Laboratory i Cumbria, som fungerer som Storbritannias nasjonale tidsreferanse. Det finnes også lignende systemer i Colorado, USA (WWVB) og i Frankfurt, Tyskland (DCF-77).

En radiobasert NTP-server består vanligvis av en rackmonterbar tidsserver, og en antenne, bestående av en ferrittbjelke inne i en plastkapsling, som mottar radiotid og frekvensutsending. Antennen 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.

En radio referert NTP-server er enkelt installert og kan gi en organisasjon med en presis tidsreferanse som muliggjør synkronisering av hele nettverket.

Network Time Protocol (NTP) er en av internettets eldste protokoller som fortsatt er i bruk. Fant av Dr. David Mills fra University of Delaware, den har blitt brukt siden 1985. NTP er designet for å synkronisere klokkene på datamaskiner og nettverk på Internett eller lokalnettverk (LAN).

NTP (for øyeblikket versjon 4) er faktisk tre ting i ett; et program som kjører i bakgrunnen av Windows eller UNIX; en protokoll som utveksler tidsverdier mellom servere og klienter; og en serie med algoritmer som behandler tidsverdiene for å flytte eller trekke seg tilbake til systemklokken.

NTP bruker en algoritme (Marzullos algoritme) for å synkronisere tid på et nettverk ved hjelp av en tidsreferanse. Selv om nettverk kan synkroniseres med interne klokker eller internettbaserte timingreferanser, anbefales det sterkt av Microsoft og andre at en ekstern timingreferanse skal brukes til å garantere godkjenning. En absolutt tidsreferanse bør bruke UTC (Koordinert Universal Time eller Temps Universal Coordonné) som støtter slike funksjoner som sprang sekunder - lagt til for å kompensere for bremsing av jordens rotasjon.

NTP arbeider innen TCP / IP-suite og er avhengig av UDP, eksisterer en mindre kompleks form av NTP kalles Simple Network Time Protocol (SNTP) som ikke krever lagring av informasjon om tidligere kommunikasjon, trengs av NTP. Den brukes i noen enheter og applikasjoner der høy nøyaktighet timingen er ikke så viktig, det er også inkludert i de fleste Windows-operativsystemer, men nyere versjoner har full NTP allerede er installert, som også er gratis å laste ned via Internett.

Synkronisering med NTP er forholdsvis enkel, den synkroniserer tid med henvisning til en pålitelig klokke kilde, slik som en atomklokke, selv om disse er meget kostbare, og er generelt bare å bli funnet i stor skala fysikk laboratorier, men NTP kan bruke enten Global Positioning system (GPS) nettverk eller spesialist radiooverføring å motta UTC tid fra disse klokkene.

NTP bruker tidsstempler å representere gjeldende klokkeslett på dagen hver tidsstempel er flyktig, med andre ord det er alltid større enn den forrige tidsstempel som tiden går aldri bakover. NTP analyserer systemtidverdier herunder frekvensen til feil og stabilitet. En NTP-serveren vil opprettholde et estimat av kvaliteten på referanse klokker seg selv.

Avstanden fra referanseklokken er kjent som stratum nivåer, og de finnes å forhindre sykluser i NTP. Stratum 0 er enheter som referanse klokker som er koblet direkte til en datamaskin. Stratum 1 er datamaskiner som er koblet til stratum 0 enheter, mens Stratum 2 er datamaskiner som sender NTP forespørsler til stratum 1 servere. NTP kan støtte opp til 256 lag.

NTP tidsstempler er i to formater, men de relé sekunder fra et sett tidspunkt (kjent som den viktigste epoken, innstilt på 00: 00 1 januar 1900) I NTP-algoritmen bruker så denne tidsstempel å bestemme mengden for å fremme eller trekke systemet eller nettverk klokke.

NTP-programmet (kjent som en demon på UNIX og en tjeneste på Windows) kjører i systembakgrunnen. NTP nekter å tro på det tiden det blir fortalt til flere pakkeutvekslinger har funnet sted, hver bestått et sett med tester. Bare hvis svarene fra en server tilfredsstiller testen, kjent som protokollspesifikasjoner, betraktes serveren. Det tar vanligvis omtrent fem minutter (fem gode prøver) til en NTP-server er akseptert som en synkroniseringskilde.

En typisk GPS-tidsserver kan gi timinginformasjon til noen nanosekunder i UTC så lenge det er en antenne som har en god utsikt over himmelen.

Det er også en rekke nasjonale tids- og frekvensradio-sendinger som kan brukes til å synkronisere en NTP-server. I Storbritannia sendes signalet (kalt MSF) av National Physics Laboratory i Cumbria som fungerer som Storbritannias nasjonale tidsreferanse. Det finnes også lignende systemer i Colorado, USA (WWVB) og i Frankfurt, Tyskland (DCF-77). Disse signalene gir UTC-tid til en nøyaktighet av 100 mikrosekunder, men radiosignalet har et begrenset område og er sårbart for forstyrrelser.

Network Time Protocol (NTP) er en av internettets eldste protokoller som fortsatt brukes i dag. Utviklet av Dr David Mills fra University of Delaware, har det vært i konstant bruk og kontinuerlig oppdatert siden 1985. NTP er en protokoll utviklet for å synkronisere klokkene på datamaskiner og nettverk på Internett eller lokalnettverk (LAN).

NTP bruker en algoritme (Marzullos algoritme) for å synkronisere tid på et nettverk ved hjelp av tidsskalaer som UTC (Koordinert Universal Time eller Temps Universal Coordonné) og kan støtte slike funksjoner som sprang sekunder - lagt til for å kompensere for bremsing av jordens rotasjon.

NTP (versjon 4 er den siste) kan opprettholde tid over det offentlige Internett til innen 10 millisekunder (1 / 100th av et sekund) og kan utføre enda bedre over LAN med nøyaktighet av 200 mikrosekunder (1 / 5000th av et sekund) under ideelle forhold .

NTP-tidsservere jobber i TCP / IP-pakken og stole på UDP (User Datagram Protocol). En mindre kompleks form for NTP, som kalles Simple Network Time Protocol (SNTP) som ikke krever lagring av informasjon om tidligere kommunikasjon, som trengs av NTP, brukes i enkelte enheter og applikasjoner der høy nøyaktighetstiming ikke er like viktig og også er inkludert som standard i Windows-programvare (selv om nyere versjoner av Microsoft Windows har full NTP installert og kildekoden er gratis og lett tilgjengelig på Internett).

Tidssynkronisering med NTP er relativt enkel, det synkroniserer tiden med henvisning til en pålitelig klokkekilde. Denne kilden kan være relativ (en datamaskinens innvendige klokke eller tiden på en armbåndsur) eller absolutt (en UTC-kilden, som en atomur, som er nøyaktig som det er menneskelig mulig).

Atomic klokker er de mest absolutte tids holde enheter. De arbeider på prinsippet om at den atom, cesium-133, har et eksakt antall perioder av stråling hvert sekund (9,192,631,770). Dette har vist seg å være så nøyaktig at den SI-systemet (SI) er nå definert den andre som varigheten av 9,192,631,770 sykluser av strålingen fra cesium-133 atom.

Men atomklokker er ekstremt dyre og er generelt bare å bli funnet i storskala fysikklaboratorier. NTP kan imidlertid synkronisere nettverk til en atomur ved å bruke enten Global Positioning System (GPS) nettverk eller spesialisert radiotransmisjon.

Den mest brukte er den GPS-system som består av et antall satellitter som gir nøyaktig posisjonering og plassering informasjon. Hver GPS-satellitt kan kun gjøre dette ved å benytte en atomklokke som i sin tur kan brukes som en tidsstyringsreferanse.

En typisk GPS-mottaker kan gi timingen informasjon til noen få nanosekunder av UTC så lenge det er en antenne som ligger med god utsikt til himmelen.

Det er også en rekke nasjonale tids- og frekvensradio-sendinger som kan brukes til å synkronisere en NTP-server. I Storbritannia sendes signalet (kalt MSF) av National Physics Laboratory i Cumbria som fungerer som Storbritannias nasjonale tidsreferanse. Det finnes også lignende systemer i Colorado, USA (WWVB) og i Frankfurt, Tyskland (DCF-77). Disse signalene gir UTC-tid til en nøyaktighet av 100 mikrosekunder, men radiosignalet har et begrenset område og er sårbart for forstyrrelser.

Avstanden fra referanseklokke er kjent som stratumnivået og de eksisterer for å hindre sykluser i NTP og bekreft nøyaktighet. Stratum 0 er enheter som atomklokker koblet direkte til en datamaskin. Stratum 1 er datamaskiner som er koblet til stratum 0-enheter (som via en GPS-mottaker), mens Stratum 2 er datamaskiner som sender NTP-forespørsler til Stratum 1-servere. NTP kan støtte opptil 256-lag.

Alle Microsoft Windows-versjoner siden 2000 inkluderer Windows Time Service (w32time.exe) som har mulighet til å synkronisere datamaskinens klokke til en NTP-server. Det bør bemerkes at Microsoft anbefaler at eksterne tidsreferanser brukes i stedet for Internettbaserte, da disse ikke kan godkjennes. Spesialistiske NTP-servere er tilgjengelige som kan synkronisere tid på nettverk ved hjelp av enten MSF (eller tilsvarende) eller GPS-signal.

Tidssynkronisering i moderne datanettverk er viktig. Det gir ikke bare den eneste referanserammen mellom alle enheter, det er kritisk i alt fra sikring, planlegging og feilsøking av et nettverk for å gi et tidsstempel for applikasjoner som datainnsamling eller e-post.

Microsoft Windows XP har et tidssynkroniseringsverktøy innebygd i operativsystemet kalt Windows Time (w32time.exe) som kan konfigureres til å fungere som en nettverksserver. Det kan konfigureres til både å synkronisere et nettverk ved hjelp av den interne klokken eller en ekstern tidskilde.

For mange applikasjoner kan en intern klokke være tilstrekkelig, selv om det på et nettverk kan oppstå problemer med applikasjoner som deling av nettverksfiler eller i enkelte miljøer, til og med svindel. Derfor er det av sikkerhetsmessige årsaker avgjørende å bruke en nøyaktig tidkilde for din nettverk.

NTP (Network Time Protocol) er en protokoll som allerede er installert på Windows XP, og brukes av Windows Time for å holde maskiner synkronisert til enkeltkilden. Det finnes flere tidskilder tilgjengelig på Internett, men Microsoft og andre anbefaler sterkt at du konfigurerer en tidsserver med en maskinvarekilde i stedet for fra Internett der det ikke er noen godkjenning.

Spesialistiske NTP-servere er tilgjengelige som kan motta en pålitelig tidskilde via GPS-signalet eller spesialiserte radiotransmisjoner som får sin tid fra atomur.

Hvis du ønsker å konfigurere Windows XP til å fungere som en tidsserver, så er det første å finne Windows-undernøkkelen. Å gjøre dette:
Kjør Regedit (Klikk Start / Kjør / skriv deretter REGEDIT / og klikk Enter.

Merk: redigering av systemregistret kan forårsake problemer med systemet. Det anbefales at du sikkerhetskopierer systemet før du redigerer registret.

Finn nå følgende undernøkkel: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ parameters \
Høyreklikk på høyre side og klikk på Endre. I feltet Rediger verdi, under Verdi data, skriv NTP og klikk deretter OK.
Gå nå til Config-mappen og høyreklikk AnnounceFlags, Modify og i Edit DWORD Value-boksen, under Verdi Data, skriv 5, og klikk deretter OK.

Finn denne undernøkkelen:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpClient \

Høyreklikk i høyre side og Endre. Rediger DWORD-verdi-boksen og skriv inn antall sekunder du vil ha for hver undersøkelse under Verdi data, dvs.: 900 vil være lik 15 minutter. Meningsfeltet representerer pollingsintervallet mellom NTP-pollspakker.

For å aktivere NTP-serveren, finn undernøkkelen: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Høyreklikk aktivert (i høyre vindu) og deretter Endre. Rediger DWORD-verdien og skriv inn 1. Høyreklikk NtpServer, deretter Endre og i Rediger DWORD-verdi under Verdi Datatype Klienter, og klikk deretter OK.

Finn: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config
I høyre rute høyreklikker du MaxPosPhaseCorrection, deretter Endre, i feltet Rediger DWORD-verdi under Base, klikk Decimal, under Verdi Data, skriv inn en tid på sekunder, for eksempel 3600 (en time) og klikk deretter OK. Dette justerer tilkoblingsinnstillingene.

Nå gå tilbake og klikk:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config

I den høyre ruten høyreklikker MaxNegPhaseCorrection, deretter Endre.
I Rediger DWORD-boksen under basen klikker du på Decimal, under verdi data skriver tiden i sekunder du vil avstemme, for eksempel 3600 (en time).

Avslutt register, og start deretter Windows-tidstjenesten ved å klikke på Start / Kjør og deretter skrive:
nettstopp w32time && nettstart w32time.
På hver datamaskin, bortsett fra domenekontrolleren, skriver du: W32tm / resync / rediscover.
Tidsserveren skal nå være i gang.

Vi har alle hørt om et springår - den ekstra dagen lagt til kalenderen hvert fjerde år. Det kan gi oss en lengre februar, men det er også viktig å holde våre kalendere og årstider nøyaktige. Hvis ekstra dagen ikke legges til et sprangår, så vil vinteren begynne i juli (til slutt etter et århundre), og sommeren begynner om julen (og omvendt på den sørlige halvkule) fordi jorden tar ekstra seks timer lengre enn 365 dager på et år for å sirkle solen.

Et springår kan være litt av en fudge, men alternativet ville være å ha en kvart dag ved årets slutt, som selvfølgelig ville kaste dager og netter ute av synkronisering med hverandre (og kan du forestille deg bare å ha seks timers dag - noen av oss sliter med å få ting gjort i 24!).

Vi har selvfølgelig alltid målt tid i forhold til jordens bevegelse - en dag er en hel revolusjon, et år en bane av solen. Men da vår målemåte ble mer og mer nøyaktig, ble det snart klart at det var flere uregelmessigheter i jordens rotasjon enn bare de ekstra seks timene i et år.

GMT (Greenwich Mean Time) ble utviklet fordi det var behov for en tidsskala hvor gjennomsnittlig posisjon av solen ved middagstid, i gjennomsnitt gjennom året, ligger over Greenwich Meridian (null lengdegrad) og sommertid er lagt til eller tatt bort Avhengig av årstiden.

I 1955 ble den første atomklokken imidlertid i drift etter å ha funnet stabiliteten av cesium-133-atomet som vibrerte med en nøyaktig hastighet (9,192,631,770 et sekund). Imponert med denne nøyaktigheten bestemte Det internasjonale system for måleenheter (SI) at et sekund skulle defineres som dette antall oscillasjoner av cesium-133-atom.

Etter SI andre, en tidsskala som heter International Atomic Time (TAI - fra den franske Temp Atomique International), som var en enkel telling i sekunder for 24-tidene i vår tid. Omvendt, da TAI ikke er relatert til bevegelsen av Jorden, ble det snart oppdaget at TAI og atomklokker var langt mer stabile og pålitelige enn selve jorden (faktisk er en atomur 1,000,000 ganger mer nøyaktig enn jordens rotasjon).

Generelt blir Jorden kontinuerlig bremset i sin rotasjon (selv om det uforklarlig, nå og da ser det ut til å øke hastigheten), så TAI er lite brukt for de som ønsker at klokka skal være i takt med Jorden (astronomene er langt Den mest vokale av disse).

Så en annen tidsskala ble utviklet kalt koordinert universell tid (UTC - igjen fra fransk - Temp Universel Coordonne). Dette var basert på atomtid (TAI), men liten justering er laget for å holde den i tråd med GMT (som for øvrig nå er ofte referert til som UT1 eller avhengig av tidszonen UT + 1 UT + 2 UT + 3 etc)

UTC er justert ved innsetting av ekstra sekunder, kalt sprang sekunder, for å holde det innen et sekund av GMT (eller UT1). Det er mulig at et sekund må fjernes i fremtiden, men det har ikke skjedd ennå. UTC er viktig i moderne industri og teknologi der datamaskiner synkroniseres til UTC-tid, vanligvis via en NTP-server (Network Time Protocol) - for å tillate internasjonale tidsfølsomme transaksjoner.

Et skudd sekund settes normalt inn i slutten av desember i den siste timen (selv om det i enkelte tilfeller er gjort i juni, mars og september). Beslutningen om hvorvidt et sprang sekund er nødvendig, tas av Earth Orientation Center av International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), som overvåker jordens rotasjon og foreslår justeringen omtrent seks måneder i forveien.
 
Når et sprang andre blir lagt til, blir 61 sekunder i den siste minuttet av året. Det kjente 'six pips'-radiosignalet får en ekstra pip og selv Londons berømte Big Ben holdes tilbake et sekund før det bongs (men ikke en ekstra bong som de er ment å representere timene)

Det har vært 33 sprang sekunder lagt til UTC siden 1972 (selv om de første ti ble lagt til etterfølgende), men da jordens rotasjon fortsetter å sakte, er det anslått at i løpet av de neste årtusener eller to sprang sekunder må legges til hver måned.

Denne artikkelen beskriver hva som skjedde da Europa vedtok den gregorianske kalenderen, og problemene vi står overfor i dag, prøver å synkronisere med jordens bevegelse.

Har du noen gang gått til sengs en natt og lurt på hvor dagen gikk? Vel, kan du tenke deg å våkne for å oppdage at elleve dager var forsvunnet helt? Det er akkurat det som skjedde i 1752 da hele innbyggerne i Storbritannia og Amerika gikk i seng på onsdag 2 september, bare for å våkne på torsdag 14 september.

Det var imidlertid ikke en epidemi av søvnig sykdom eller til og med en massedos av latskap som holdt hele befolkningen i seng, men bare myndighetene forsøkte å synkronisere med resten av verden ved å vedta den gregorianske kalenderen.

Den juliske kalenderen (oppkalt etter Julius Caesar) hadde vært i bruk siden bibelske tider, men ble endelig avviklet over hele Europa i 1582, men det tok de resolusjonære briterne og amerikanerne ytterligere to hundre år å følge med.

Og hvis maleren Hogarth skal troes, tok befolkningen heller ikke med det heller, med folk som tok på gata, og krevde tilbakelevering av sine manglende 11-dager og til og med rapporter om opprør.

Så hvorfor forandre seg? Det var det de britiske myndighetene hadde sagt i to hundre år siden Pave Gregory XIII hadde erstattet den juliske kalenderen i Europa to hundre år før.

Årsaken til den opprinnelige forandringen var imidlertid at den juliske kalenderen ikke tillod nok sprangår (de ble utelatt i år dividerbare av 100, men ikke delbar av 400 - hva var romerne tenkning?) Og årstidene ble sakte ute synkronisere med kalenderen. Situasjonen ble nå blitt enda mer utålelig i Storbritannia, og spilte ødeleggelse for bønder - som ikke ante når de skulle plante sine avlinger, til slutt skulle myndighetene skifte over og spole frem hele landet 11 dager.

Men dette synkroniseringsproblemet har alltid vært hos oss. Vi har tradisjonelt forsøkt å basere våre kalendere rundt bevegelsen av jorden for å tillate oss å forutsi sesonger og vite når sommeren og vinteren vil falle. Imidlertid kan vi ha sortert ut sprangårene (forårsaket av at jorden tar 365 og kvart dager å reise rundt i solen), men å prøve å basere en kalender rundt jordens bevegelse vil alltid føre til problemer.

Den gregorianske kalenderen fungerte fint inntil 1950 er da atomuret ble utviklet. Atomklokken fungerte så bra - å gi timinginformasjon nøyaktig til et sekund i flere millioner år - som vi snart innså at våre klokker nå var langt mer nøyaktige enn selve jorden.

Jorden er faktisk avtar i rotasjon, og hvis ingenting ble gjort så ville sluttmiddagen falle om natten og vice versa (riktignok ikke i flere årtusener), men vær ikke bekymret for at du ikke kommer til å våkne opp i midten av neste uke. Løsningen er å legge til sprang sekunder og 33 er slått inn i slutten av årene våre siden 1970s.

Beslutningen om å sette inn et sekund er vanligvis tatt seks måneder før etter nøye overvåkning av jordens rotasjon. En kalender basert på jordens bevegelse kan virke mindre relevant i dag, men med et globalt posisjoneringssystem (GPS), en global tidsskala (koordinert universell tid) og datamaskiner som synkroniseres sammen rundt om i verden ved hjelp av NTP-servere (Network Time Protocol ) Det er viktig at vi alle kan fortelle riktig tidspunkt.

Hva er klokka? Et av de vanligste spørsmålene uttalt rundt om i verden, men hva spør vi om? Du spør noen i Kina hva tiden er da vil du sikkert få et annet svar hvis du spør en amerikansk, selvsagt er deres tidssoner på motsatt side av verden.

Men hva om du spør to personer i samme rom som deg? Du kan få det samme svaret fra dem begge, men igjen kan en persons klokke være et minutt eller to raskere.

Når vi spør tiden, er det vi virkelig ber om, et grovt estimat for tidszonen vi er inne. Noen klokker er mer nøyaktige enn andre, men det er ofte nok for våre daglige behov.

Men hva om du trenger å vite nøyaktig tid og hva hvis du trenger å vite hva den tiden er et annet land også. Kanskje du har kjøpt en flybillett; Det ville være skuffende å dukke opp på flyplassen bare for å bli fortalt at billetten din ble solgt til noen andre da klokken på reisebyrået var tregere enn den der du kjøpte billetten.

Så hvordan holder global industri nøyaktig tid med hverandre? Svaret er ganske enkelt, og det kalles Coordinated Universal Time eller UTC.

Det internasjonale kontoret for vekter og tiltak (BIPM) fungerer som den offisielle tidsbehandleren for kloden og startet UTC i 1972 etter utviklingen av atomur.

Atomklokken ble først utviklet i slutten av 50 da det ble oppdaget at atom cesium-133 resonerer med en nøyaktig frekvens av 9,192,631,770 hvert sekund. Denne frekvensen var så nøyaktig at atomklokker utviklet en nøyaktighet på ett sekund i 1.4million år, og The International System of Units definerte den andre som frekvensen av cesium-133-atom og en internasjonal enhet for måling av tid ble født.

Men atomklokker er enda mer nøyaktige enn selve jorden, som faktisk sakter i rotasjonen. Denne bremsing er bare liten, men hvis standardtidssystemet UTC ikke kompenserer for det, vil det til slutt gå midnatt på midten av dagen (selv om det vil ta flere årtusener eller to) å kompensere.

Det eneste problemet med UTC-timepieces er at atomklokker er enorme i både størrelse og pris. Faktisk er de generelt bare å bli funnet i storskala fysikklaboratorier som NPL (National Physics Laboratory, UK) eller MIT (Massachusetts Institute of Technology, USA).

Så hvordan holder resten av verden tid på UTC-tid? Tiden som er sagt på disse enorme atomklokkene sendes via radiosendinger eller GPS-satellittsystemet (satellittnavigasjon er avhengig av UTC, uten at en satellitt ikke kan fortelle nøyaktig hvor en mottaker er).

De fleste datanettverk er koordinert til UTC-tid enten over Internett (som ikke er sikkert og kun anbefalt for hjemmebrukere) eller via spesialist GPS- eller radiotidsservere. Disse tidsserverne benytter NTP (Network Time Protocol) som er utviklet i løpet av de siste 25-årene for å holde datanettene synkronisert, slik at de ikke trenger å stole på deres unøyaktige interne klokker.

NTP-servere og UTC har gjort det mulig for industrien å bli virkelig global og gjort mulige teknologier som kommunikasjonssatellitter, mobiltelefoner, satellitt- og minibanker som vi alle tar for gitt.

Network Time Protocol (NTP) er en av internettets eldste protokoller og er fortsatt standard for tidssynkronisering. Suksessen til NTP stammer fra den konstante utviklingen (versjon 4 er i gang) og nøyaktigheten som en NTP-tidsserver kan skryte i synkronisering av nettverk.

Mens en nøyaktighet av 1 / 5000th av et sekund kan oppnås på et nettverk under de riktige forholdene, er denne nøyaktigheten avhengig av hvilken tid referanse NTP bruker til å synkronisere med. Denne kilden kan selvfølgelig være upålitelig, som en arbeidsstasjonsklokke som sanntidsprosjer i de fleste datamaskiner er tilbøyelige til å drive og er langt mindre nøyaktige enn den gjennomsnittlige digitale klokken.

Alternativet er å bruke en pålitelig UTC (Koordinert Universal Time) kilde. UTC er standarden for tidssynkronisering. Det ble startet i 1972 etter utviklingen av atomklokker og lar hele kloden synkronisere til samme absolutte tid. Dette har ikke bare gjort teknologier som Internett, GPS og kommunikasjonssatellitter mulig, men har også tillatt næringer som flyselskaper og aksjemarkedet til å handle globalt.

Den enkleste måten å synkronisere et nettverk til UTC har alltid vært å bruke en Internett-tidreferanse. Det finnes hundrevis tilgjengelige som nist.gov og de fleste Windows-programvare har et innebygd verktøy, Windows Time (win32.exe) for å synkronisere systemuret til en referanse klokke over Internett.

Imidlertid advarer Microsoft og andre mot å bruke en Internett-kilde som en tidsreferanse, da autentisering ikke er mulig fra disse kildene.

Autentisering er sikkerhetsforanstaltningen som NTP bruker for å sikre at en tidsreferanse er klarert. Uten autentiseringssystemer er sårbare for ondsinnede angrep som hackere som kan justere et tidsstempel for å begå svindel eller DDoS-angrep (Distributed Denial of Service som vanligvis skyldes ondsinnet programvare som oversvømmer systemet).

Ikke bare er Internett-tidskilder uautentisert, men også en undersøkelse av Nelson Minar of MIT på over 900 Internet-tidsreferanser, oppdaget at nesten halvparten ble kompensert av over ti sekunder (en av svimlende 6-år - men det var heldigvis ikke mange kolleger) og mindre at en tredjedel der beskrives som "nyttig".

Rapporten oppdaget også at mange Internett-tidsreferanse verter var for langt unna sine jevnaldrende for å tillate nøyaktig tidssynkronisering.

Det er imidlertid flere måter å sikre at en NTP-server er synkronisert til en pålitelig og stabil UTC-tidskilde som er både nøyaktig og autentisert.

Det er to systemer tilgjengelig, og begge bruker relativt lavt utstyr. Det første alternativet og ofte det enkleste er å koble til en GPS-antenne og dedikert GPS-tidsserver til nettverket. Dette bruker UTC-tidskoden som overføres av GPS-satellittene, så lenge antennen har god utsikt over himmelen.

Alternativt sender spesielle sendingssignaler en tidsstempel i flere land. I Storbritannia refereres det til MSF og sendes fra Cumbria av National Physics Laboratory på 60 kHz, men kan hentes så langt unna som 1000 km, selv om lignende systemer opererer i Tyskland, Frankrike og USA. Disse radio refererte NTP servere er sårbare for interferens, men tradisjonelt var av lavere pris enn GPS-mottakere, men fremskritt i teknologi betyr forskjellen er nå minimal.

Integriteten til en tidskilde som brukes av en NTP-tidsserver er derfor svært viktig, og whist-systemadministratorer er alt for villige til å investere i dyre brannmurer og antiviral programvare for å beskytte sine nettverk, mange forsømmer sin tidsservers sikkerhet som trolig ikke fortell dem riktig tid uansett!

Network Time Protocol (NTP) er en av internettets eldste protokoller som fortsatt er brukt, oppfunnet av Dr David Mills fra University of Delaware, den har vært i bruk siden 1985. NTP er en protokoll utviklet for å synkronisere klokkene på datamaskiner og nettverk på Internett eller lokalnettverk (LAN).

NTP (versjon 4) kan opprettholde gang over det offentlige Internett til innen 10 millisekunder (1 / 100th av et sekund), og kan utføre enda bedre over LAN med nøyaktighet på 200 mikrosekunder (1 / 5000th av et sekund) under ideelle forhold.

NTP arbeider innen TCP / IP-suite og er avhengig av UDP, eksisterer en mindre kompleks form av NTP kalles Simple Network Time Protocol (SNTP) som ikke krever lagring av informasjon om tidligere kommunikasjon, trengs av NTP. Den brukes i noen enheter og applikasjoner der høy nøyaktighet timingen er ikke så viktig.

Tidssynkronisering med NTP er relativt enkel, det synkroniserer tiden med henvisning til en pålitelig klokkekilde. Denne kilden kan være relativ (en datamaskinens interne klokke eller klokken på en armbåndsur) eller absolutt (En UTC - Universal Koordinert Tidskilde som er nøyaktig som mulig.).

Atomsklokker er de mest absolutte tidsbesparende enheter; De er imidlertid ekstremt dyre og er vanligvis bare å finne i storskala fysikklaboratorier. NTP kan imidlertid synkronisere nettverk til en atomur ved å bruke enten Global Positioning System (GPS) nettverk, en spesialisert radiotransmisjon eller over Internett. Det må imidlertid bemerkes at Microsoft sterkt anbefaler at en eksternt basert timing skal brukes i stedet for nettbasert, da disse ikke kan godkjennes.

GPS 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.

Signalet som overføres av satellitten kan passere gjennom vinduer, men kan blokkeres av bygninger, slik at det ideelle sted for en GPS-antenne er på et tak med god utsikt over himmelen. Jo flere satellitter det kan motta fra jo bedre signalet. Imidlertid kan takmonterte antenner være utsatt for belysningsangrep eller andre spenningsforstyrrelser, så det anbefales å installere en suppressor inline på GPS-kabelen.

Kabelen mellom GPS-antenne og mottaker er også kritisk. Den maksimale distanse som en kabel kan løpe er normalt bare 20-30 meter, men en høy kvalitet koaksialkabel kombinert med en GPS-forsterker som er plassert sammen for å øke antennens forsterkning kan tillate i overkant av 100 meter kabelføringer.

En GPS-mottaker dekoder deretter GPS-signalet som sendes fra antennen til en datamaskinlesbar protokoll som kan benyttes av de fleste tidsservere og operativsystemer, inkludert Windows, LINUX og UNIX.

GPS-mottakeren sender også en presis puls hvert sekund som GPS-nettverkstidsprotokoll (NTP)-servere og datatidservere kan benytte for å gi ekstremt nøyaktig timing. Puls per sekund timing på de fleste mottakere er nøyaktig innen 0.001 på et sekund av UTC.

GPS er ideell til å gi NTP-tidsservere eller frittstående datamaskiner med en svært nøyaktig ekstern referanse for synkronisering. Selv med relativt lavprisutstyr, kan nøyaktigheten av hundre nanosekunder (en nanosekund = en milliarddel av et sekund) med rimelighet oppnås ved hjelp av GPS som en ekstern referanse.

Alle datamaskiner trenger å kjenne tiden. Mange applikasjoner, fra å sende en e-post til lagring av informasjon, er avhengige av PCen og vet når hendelsen fant sted. I enkelte miljøer er timing enda mer avgjørende hvor en enkelt sekund kan gjøre hele forskjellen mellom overskudd og tap - bare tenk på børsen.

De fleste datamaskiner har interne klokker som er batteribacket, slik at datamaskinen fortsatt kan holde tiden når maskinen er slått av. Men er disse klokkene virkelig så pålitelige? Svaret er selvfølgelig nei.

Datamaskiner er massemarked og designet for multifunksjoner, og timingen er ikke så høy på produsentens agenda. De interne klokkene (kalt RTC real-time chips) er normalt tilstrekkelig til hjemmebruk eller når arbeidsstasjoner kjører alene. Men når datamaskiner kjører i et nettverk, kan mangel på synkronisering føre til problemer.

Det kan være en mindre ting som en e-post som kommer et sted før det ble sendt (ifølge en PC-klokke), men med noen tidsfølsomme transaksjoner og applikasjoner, kan mangel på synkronisering føre til tenkelige problemer: Tenk deg å dukker opp på en flyplass bare for å finne Flyselskapet du hadde kjøpt uker før, ble faktisk solgt til noen andre etterpå da deres bookingagent hadde en tregere klokke på datamaskinen!

For å omgå disse problemene, blir de fleste datamaskiner på et nettverk synkronisert til en enkeltkilde ved hjelp av NTP (nettverkstidsprotokoll) denne gangskilden kan være enten relativ (en datamaskinens klokke eller armbåndsur) eller en absolutt tidskilde som UTC.

UTC (Coordinated Universal Time) ble utviklet etter atomkloakk og er en standard tidsskala som brukes globalt, slik at maskiner over hele verden kan bruke en enkeltkilde.

Windows XP kan enkelt sette systemuret til å bruke UTC ved å få tilgang til en Internett-kilde for UTC (enten: time.windows.com eller time.nist.gov). For å oppnå dette må en bruker bare dobbeltklikke på klokken på skrivebordet og justere innstillingene i fanen Internett-tid.

Imidlertid anbefaler Microsoft og andre operativsystemprodusenter sterkt at eksterne timingreferanser skal brukes, da Internett-kilder ikke kan godkjennes, noe som gjør systemer sårbare for et ondsinnet angrep.

Hvis du ønsker å kjøre en nettverkstidsserver Windows XP, er spesialiserte NTP-servere tilgjengelige som kan motta en tidsreferanse via GPS-satellittsystemet eller spesialiserte nasjonale sendinger

For å tillate Windows XP å fungere som en nettverksserver, må NTP-tjenesten være slått på. For å aktivere NTP, finn du bare følgende undernøkkel i registret editor (regedit):
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Høyreklikk aktivert (i høyre vindu) og deretter Endre. Rediger DWORD-verdien og skriv inn 1. Høyreklikk NtpServer, deretter Endre og i Rediger DWORD-verdi under Verdi Datatype Klienter, og klikk deretter OK.

Avslutt registeret og start Windows-tidstjenesten ved å klikke på Start / Kjør og skrive:
nettstopp w32time && nettstart w32time .; Deretter på hver datamaskin på nettverket (annet enn domenekontrolleren som ikke kan synkroniseres med seg selv), skriv: W32tm / resync / rediscover.