NTP (Network Time Protocol) synkroniserer nettverk til en enkelt tidskilde ved hjelp av tidsstempler å representere gjeldende klokkeslett på dagen, er dette viktig for tid sensitive transaksjoner og mange system applikasjoner som e-post.

NTP er derfor sårbar for sikkerhetstrusler, enten fra en ondsinnet hacker som vil endre tidsstempelet for å begå svindel eller et DDoS-angrep (Distributed Denial of Service - normalt forårsaket av ondsinnet skadelig programvare som oversvømmer en server med trafikk) som blokkerer servertilgang.

Imidlertid er NTP en av internettets eldste protokoller og har blitt utviklet for over 25-årene, og er utstyrt med egne sikkerhetsforanstaltninger i form av autentisering.

Autentisering bekrefter at hver timestamp har kommet fra den tiltenkte tiden referansen ved å analysere et sett av avtalte krypteringsnøkler som sendes sammen med tidsinformasjon. NTP, ved bruk av Message Digest kryptering (MD5) for å un-kryptere nøkkelen, analyserer den og bekrefter hvorvidt det har kommet fra den pålitelige tidskilden ved å verifisere den mot et sett med nøkler pålitelige.

Pålitelige autentiseringsnøkler er oppført i NTP-serveren konfigurasjonsfilen (ntp.conf) og blir normalt lagret i ntp.keys fil. Nøkkelfilen er normalt svært stort, men betrodde nøkler forteller NTP server som sett undergruppe av nøkler er aktive og hvilke som ikke. Forskjellige undergrupper kan aktiveres uten å redigere ntp.keys filen ved hjelp av klarert-tastene konfig kommando.

Autentisering er derfor svært viktig for å beskytte en NTP-server fra ondsinnet angrep; men det er mange tidsreferanser der autentisering ikke kan stole på.

Microsoft, som har installert en versjon av NTP i operativsystemene sine siden Windows 2000, anbefaler sterkt at en maskinvarekilde brukes som en tidsreferanse, da Internett-kilder ikke kan godkjennes.

NTP er viktig for å holde nettverk synkronisert, men like viktig er å holde systemer sikre. Mens nettverksadministratorer bruker tusenvis av anti-viral / malware-programvare, klager mange ikke på sikkerhetsproblemet i deres tidsservere.

Mange nettverksadministratorer overlater fortsatt Internett-kilder for deres tidsreferanse. Selv om mange gir en god kilde til UTC-tid (Koordinert universell tid - den internasjonale tidsstandarden), for eksempel nist.gov, betyr mangelen på godkjenning at nettverket er åpent for misbruk.

Andre kilder til UTC-tiden er sikrere og kan benyttes med relativt lave kostnader utstyr. Den enkleste metoden er å bruke en spesialist NTP GPS tidsserver som kan kobles til en GPS-antenne og motta en godkjent tidsstempel via satellitt.

GPS-tidsservere kan gi nøyaktighet til UTC-tid til noen få nanosekunder så lenge antennen har god utsikt over himmelen. De er relativt billige og signalet er autentisert og gir en sikker tidsreferanse.

Alternativt finnes det flere nasjonale sendinger som sender en tid referanse. I Storbritannia denne kringkastes av National Physics Laboratory (NPL) i Cumbria. Lignende systemer opererer i Tyskland, Frankrike og USA. Mens dette signalet blir autentisert, disse radiotransmisjoner er følsomt overfor forstyrrelser og har en begrenset rekkevidde.

Godkjenning for NTP er utviklet for å hindre skadelig tukling med systemet synkronisering akkurat som brannmurer er utviklet for å beskytte nettverk mot angrep, men som med alle systemer av sikkerhet det fungerer bare hvis det er utnyttet.

Alle PC- og nettverksenheter bruker klokker for å opprettholde en intern systemtid. Disse klokkene, kalt Real Time Clock chips (RTC), gir informasjon om tid og dato. Sjetongene er batteribacket, slik at selv under strømbrudd, kan de opprettholde tiden. Personlige datamaskiner er imidlertid ikke designet for å være perfekte klokker, deres design har blitt optimalisert for masseproduksjon og billigere enn å opprettholde presis tid.

Disse interne klokkene er tilbøyelige til drift, og selv om det for mange applikasjoner kan være ganske tilstrekkelig, må maskiner ofte samarbeide på et nettverk, og hvis datamaskinene går i forskjellige takter, blir datamaskinene ute av synkronisering med hverandre, og det kan oppstå problemer spesielt med tidsfølsomme transaksjoner.

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.

Mange operativsystemer, inkludert Windows, UNIX og LINUX, kan bruke NTP og SNTP, og 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 - Universal Koordinert Tidskilde som er nøyaktig som det er menneskelig mulig).
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 er et stort antall Internett-hostede NTP-servere som synkroniseres med eksterne UTC-referanser som time.nist.gov eller ntp.my-inbox.co.uk, men det må bemerkes at Microsoft og andre anbefaler at en ekstern kilde brukes til å synkroniser maskinene dine, da internettbaserte referanser ikke kan godkjennes. Spesialistiske NTP-tidsservere er tilgjengelige som kan synkronisere tid på nettverk ved hjelp av enten MSF (eller tilsvarende) eller GPS-signal.

Den mest brukte er GPS-tidsservere som bruker GPS-systemet til å reléere nøyaktig tid. GPS-systemet består av en rekke satellitter som gir nøyaktig posisjonering og plasseringsinformasjon. Hver GPS-satellitt kan bare gjøre dette ved å bruke en atomur som i sin tur kan være, kan brukes som en tidsreferanse.

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 finnes 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.

Atomklokker har eksistert i over femti år eller så. De er klokker som bruker en atomresonansfrekvens som sin tidevennlighet i stedet for konvensjonelle oscillerende krystaller som kvarts.

De fleste atomklokker bruker resonansen av atom cesium-133 som resonerer med en nøyaktig frekvens av 9,192,631,770 hvert sekund. Siden 1967 har det internasjonale system av enheter (SI) definert den andre som det antall sykluser fra cesium-133 som gjør atomklokker (noen ganger kalt cesium oscillatorer) standarden for tidsmålinger.

Fordi resonansen av cesium-133-atom er så presis, gjør dette atomkloakkene nøyaktige til mindre enn 2 nanosekunder per dag, noe som tilsvarer omtrent ett sekund i 1.4million år.

Ettersom atomklokker er så nøyaktige og kan opprettholde en kontinuerlig og stabil tidsskala, har en universell tid, UTC (Coordinated Universal Time eller Temps Universal Coordonné) blitt utviklet og støtter slike funksjoner som sprang sekunder - lagt til for å kompensere for bremsing av Jordens rotasjon.

Men atomklokker er ekstremt dyre og er generelt bare å finne i storskala fysikklaboratorier. Imidlertid kan NTP (Network Time Protocol), standardinnretningen for å oppnå tidssynkronisering i datanettverk, synkronisere til en atomur ved hjelp av enten Global Positioning System (GPS) eller spesialradio-sendinger.

Den mest brukte er GPS (Global Positioning System), utviklet av USAs militære. GPS inneholder minst 24 kommunikasjon satellitter i høye bane som gir nøyaktig posisjonering og plassering informasjon. Hver GPS-satellitt kan bare gjøre dette ved å bruke en atomur som i sin tur kan være, kan brukes som en tidsreferanse.

En GPS-tidsserver er en ideell tid og frekvenskilde 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.

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.

Ved hjelp av en GPS NTP-server eller en radiobasert NTP-tidsserver kan nettverkstidsklienter synkroniseres til noen få millisekunder UTC, avhengig av nettverkstrafikk.

Noen ganger trenger vi alle å kjenne tiden, og vi har en rekke forskjellige enheter for å fortelle oss det; fra våre mobiltelefoner og armbåndsur til kontorets veggklokke eller klokkene på radionyheter.

Men hvor nøyaktige er alle disse klokkene, og spiller det ingen rolle om de alle forteller forskjellige tider? For vår daglige virksomhet er det sannsynligvis ikke noe for mye om kontormuren klokken er raskere enn håndleddet ditt - se sjefen din sannsynligvis ikke brann deg for å være et øyeblikk sent.

Men i noen miljøer er nøyaktighet og synkronisering avgjørende hvor et minutt kan gjøre hele forskjellen i noe som blir solgt eller ikke, eller noe blir stjålet!

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.

De fleste PC-er og nettverksenheter interne klokker, kalt Real Time Clock chips (RTC), som gir informasjon om tid og dato. Sjetongene er batteribacket, slik at selv under strømbrudd, kan de opprettholde tiden.

Personlige datamaskiner er imidlertid ikke designet for å være perfekte klokker, deres design har blitt optimalisert for masseproduksjon og billigere enn å opprettholde presis tid.

Derfor er disse interne klokkene tilbøyelige til drift, og selv om det for mange applikasjoner kan være ganske tilstrekkelig, vil ofte maskiner som samarbeider på et nettverk bli synkronisert med hverandre, og problemer kan oppstå spesielt ved tidsfølsomme transaksjoner. Kan du tenke deg å kjøpe et flyselskapssete bare for å bli fortalt i flyplassen at billetten ble solgt to ganger fordi den ble kjøpt etterpå på en datamaskin som hadde en langsommere klokke?

NTP-tidsservere (Network Time Protocol) bruker en enkelt tidsreferanse for å synkronisere alle maskiner på nettverket til den tiden. Denne tidsreferansen kan enten være relativ (en datamaskinens interne klokke eller tiden på en armbåndsur kanskje) eller absolutt som en atomur som relayer UTC-tid (Universal Coordinated Time) og er like nøyaktig som mulig.

Atomsklokker er de mest absolutte tidsbesparende enheter nøyaktige til et sekund hvert 1.4 millioner år. Men atomklokker er ekstremt dyre og er generelt bare å finne i storskala fysikklaboratorier. NTP kan imidlertid synkronisere nettverk til UTC-tid via en atomur ved å bruke enten Global Positioning System (GPS) nettverk eller spesialiserte radiotransmisjoner (MTF i Storbritannia).

Mens noen organisasjoner må synkronisere sine nettverk til UTC som flyselskaper og børsen, kan et nettverk synkroniseres til enhver tid og fortsatt fungere, men det er egentlig ingen erstatning for UTC-tid. Ikke bare er det mer effektivt å få nettverk synkronisert med resten av verden, en UTC-tidskilde er viktig for å gi sikkerhet mot svindel, datatap og juridisk eksponering, og uten at organisasjoner kan være sårbare og miste troverdighet.

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.

Merk: Det anbefales sterkt av Microsoft og andre at eksternt basert timing skal brukes i stedet for Internett-basert, 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-tidsserver-signal.

Alle PC- og nettverksenheter bruker klokker for å opprettholde en intern systemtid. Disse klokkene, kalt Real Time Clock chips (RTC), gir informasjon om tid og dato. De er batteribacket slik at selv under strømbrudd, kan de opprettholde tid. Personlige datamaskiner er imidlertid ikke designet for å være perfekte klokker - deres design har blitt optimalisert for masseproduksjon og billigere enn å opprettholde en presis tid.

Disse interne klokkene er tilbøyelige til drift, og selv om det for mange applikasjoner kan dette være ganske tilstrekkelig for enkelte applikasjoner, men maskiner på et nettverk som går i forskjellige hastigheter, blir synkroniserte med hverandre, og det kan oppstå problemer, spesielt med tidsfølsom transaksjoner.

NTP-servere (Network Time Protocol) bruker en enkelt tidsreferanse for å synkronisere alle maskiner på nettverket til en tidsreferanse. Denne tidsreferansen kan enten være relativ (en datamaskinens interne klokke eller tiden på en armbåndsur kanskje) eller absolutt som en UTC (Universal Coordinated Time) klokkekilde som en atomur som er så nøyaktig som mulig.

For noen programmer er en relativ tidskilde tilstrekkelig, men i mange miljøer, for eksempel flyselskaper og børsen er det viktig for tid til å være absolutt. Tenk deg å kjøpe et flyselskap sete bare for å bli fortalt på flyplassen at billetten ble solgt to ganger fordi det ble kjøpt etterpå på en datamaskin som hadde en langsommere klokke!

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 så nøyaktig at SI-systemet (SI) har nå definert andre som varigheten av 9,192,631,770 sykluser av stråling fra cesium-133 atom og utvikling av UTC (Coordinated Universal Time) betyr nå datamaskiner over workld kan synkroniseres til samme tid.

Men atomklokker er ekstremt dyre og er generelt bare å finne i storskala fysikklaboratorier. NTP-servere kan imidlertid synkronisere nettverk til en atomur ved å bruke enten Global Positioning System (GPS) nettverk eller spesialiserte radiotransmisjoner (MTF i Storbritannia). Det må bemerkes at Microsoft og andre sterkt anbefaler at eksternt basert timing skal brukes i stedet for Internett-basert, 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-tidsserver-signal.

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.

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

Kabelen mellom GPS-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.

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).

En radiobasert NTP server består vanligvis av en rack tidsserver, og en antenne, som består av en ferrit bar inne i en plastomslutning som mottar radio tid og frekvens kringkasting. Det bør alltid være montert horisontalt i en rett vinkel mot transmisjon for optimal signalstyrke. Data sendes i pulser, 60 et sekund. Disse signaler gir UTC-tid med en nøyaktighet på 100 mikrosekunder, men radiosignalet har en begrenset rekkevidde og er utsatt for forstyrrelser.

Både en GPS NTP-server og MSF-tidsserver kan gi en rimelig og effektiv måte å nøyaktig synkronisere datanettverk ved hjelp av NTP.

Noen ganger vi alle trenger å vite tiden, og vi har en rekke forskjellige enheter å fortelle oss det, fra våre mobiltelefoner og håndleddet klokker til kontoret veggklokken eller chimes på radio nyheter. Men hvor nøyaktig er alle disse klokker og spiller det noen rolle om de er alle forteller forskjellige tider?

For vår daglige virksomhet er det sannsynligvis ikke noe for mye. Hvis kontoret veggklokken er raskere enn håndleddet ditt, vil sjefen din sannsynligvis ikke brenne deg for å være et øyeblikk sent, men når det gjelder å løse kriminelle saker, er timingen alt!

Ta det gjelder Joan Beddeson, en 71-åring funnet drept i sitt hjem i Macclesfield. Den hovedmistenkte, hennes tidligere kjæreste som skyldte offeret over en kvart million pounds, 64 år gamle John Crittenden, benektet drapet, hevder han var hjemme i sengen med sin kone på tidspunktet for drapet.

Men politiet hadde oppdaget en kontoutskrift som viste at Crittenden hadde kjøpt drivstoff i Worcester bare timer før drapet, og ble deretter observert på et kamera 12 minutter senere reiser opp motorveien mot Macclesfield. Senere den kvelden den samme bilen ble registrert kommer tilbake nedover motorveien forlate Crittenden med 45 minutters vindu til å begå sin forbrytelse.

Imidlertid, under hans rettssaken Crittenden, som innrømmet å kjøpe drivstoffet, nektet å reise opp motorveien og hevdet at kameraene ikke var nøyaktige. Kameraene ble imidlertid alle synkronisert ved hjelp av en NTP-tidsserver (Network Time Protocol) til Universal Coordinated Time (UTC) og var så nøyaktig at Crittendens advokater ikke hadde forsvar og han ble dømt for drapet og sendt til fengsel for livet.

Tidssynkronisering er ikke bare viktig for å sikre overbevisninger, det kan også bevise at vi er uskyldige! Når en kvinne ble funnet myrdet i Maryland USA, trodde politiet at de hadde funnet skyldne når offerets bankkort ble brukt på en minibank. En sjekk på et lokalt CCTV-kamera ga bilder av de tre mistenkte ved hjelp av maskinen, og selv om kvaliteten var ganske kornet, ble de straks avrundet til USAs Most Wanted.

Imidlertid viste det seg at tiden som ble registrert av kameraet var tre minutter utenfor den tid som ble registrert av minibanken, og de tre menneskene holdt var en helt uskyldig familie, ikke knyttet til han drepte i det hele tatt.

Etterforskerne innrømmet at hvis kameraet hadde vært synkronisert til en pålitelig kilde som minibanken, så feilaktige arrestasjonen ikke ville ha blitt gjort.

Saksene ovenfor understreker betydningen av pålitelig tidssynkronisering. Selv om en bedrift ikke er involvert i gjenkjenning av kriminalitet, kan det være at et system ikke er synkronisert med et datanettverk, noe som kan føre til at et system er utsatt for svindel, datatap og selv juridisk eksponering, og uten at organisasjoner kan være sårbare og miste troverdighet.

Spesialistiske NTP-tidsservere (Network Time Protocol) er tilgjengelige og kan synkronisere et datanettverk og alle dets enheter til en nøyaktig klokkekilde som en atomur med enten GPS eller en spesialradio-overføring, slik at nettverkene kan synkroniseres nøyaktig til Universal Coordinated Tid (UTC).

Menneskeheten har alltid vært opptatt av måling og registrering tidens gang. Tidtaking har vært avgjørende for utviklingen av sivilisasjoner; fra å vite når man skal plante eller høste avlinger for å identifisere viktige hendelser i året.

Tiden har historisk vært målt i forhold til bevegelse av jorden; en dag, er en omdreining av planet; mens et år er en hel bane av Solen Kalendere ble utviklet fra så langt tilbake som 20,000 år siden da jegere og sankere ripete linjer og gravd hull i pinner og bein for å muligens telle dager mellom månefasene.

Sivilisasjoner fra de gamle egypterne til Romerriket har brukt ulik metoder for å finne ut hva dagen i året det er. Men å måle tid da den passerte i løpet av dagen hadde alltid vist seg vanskelig å tidlig menneskeheten. Solur var kanskje første gang biter og de kan spore sitt opphav tilbake over fem tusen år; når obelisker ble bygget, muligens slik at telling av tid ved støp av sine skygger.

Tiden som ble fortalt på en sol, var imidlertid basert på solens bevegelse i himmelen, noe som ville variere gjennom sesongene, og selvfølgelig ville det ikke fungere på skyfri dager eller om natten. Andre metoder som vannklokker eller timeglasset vil ganske enkelt fungere som rå tidtakere. Å telle tiden på dagen ville være vanskelig med folk som stole på sammenligninger som tidsreferanser som: "Så lenge det ville ta en mann å gå en kvart kilometer."

Folk var avhengige av disse metodene, og andre som ringetang for å indikere viktige øyeblikk fram til 14-tallet, da mekaniske klokker først dukket opp, som ble drevet av vekt og regulert av en rippe og foliotflyvning (et girsystem som fremmer tannhjulet med jevne mellomrom eller "flått"). Disse klokkene var langt mer pålitelige enn solsenger eller andre metoder som tillater nøyaktig og pålitelig fortelling om tidspunktet på dagen for første gang i menneskets historie.

Det neste skritt fremover i horology kom i 17th tallet da pendelen ble utviklet for å hjelpe klokker opprettholde sin nøyaktighet. Klokke making snart ble utbredt, og det var ikke for tre hundre år at neste revolusjonerende skritt i horology ville finne sted; med utvikling av elektroniske klokker. Disse ble basert på bevegelse av et vibrerende krystall (vanligvis kvarts) for å skape et elektrisk signal med en nøyaktig frekvens.

Mens elektroniske klokker var langt mer nøyaktige enn mekaniske klokker, var det ikke før utviklingen av Atomic Clocks og for omtrent 50 år siden ble moderne teknologier som kommunikasjons satellitter, GPS og globale datanettverk mulig.

De fleste atomklokkene bruke resonans av atom cesium-133 som vibrerer nøyaktig ved en frekvens på 9,192,631,770 hvert sekund. Siden 1967 den SI-systemet (SI) har definert den andre som det antall sykluser fra denne atom som gjør at atomklokkene (noen ganger kalt cesium oscillatorer) standard for tidsmålinger.

Atomklokker er nøyaktige til mindre enn 2 nanosekunder per dag, noe som tilsvarer omtrent ett sekund i 1.4 millioner år. På grunn av denne nøyaktigheten er en universell tidsskala UTC (Koordinert Universal Time eller Temps Universal Coordonné) utviklet som opprettholder en kontinuerlig og stabil tidsskala og støtter slike funksjoner som sprang sekunder - lagt til for å kompensere for bremsing av jordens rotasjon.

Men atomklokker er ekstremt dyre og er generelt bare å finne i storskala fysikklaboratorier. Imidlertid kan NTP-servere (Network Time Protocol), standardinnretningen for å oppnå tidssynkronisering i datanettverk, synkronisere nettverk til en atomur ved hjelp av enten Global Positioning System (GPS) eller spesialradio-sendinger.

Utviklingen av atomklokkene, GPS og NTP-servere har vært avgjørende for moderne teknologi, slik datanettverk over hele verden til å bli synkronisert til UTC.

Global Positioning System (GPS) er nå et kjent verktøy for å hjelpe bilister til å navigere, men GPS har flere bruksområder enn å bare triangulere en posisjon for retningsbestilling. Det kan brukes til å gi tid og frekvensinformasjon over hele verden.

Utviklet av USAs militære, inneholder GPS minst 24 kommunikasjonssatellitter i høy bane, som alle inneholder presis timing utstyr for å muliggjøre at satellitten triangulerer posisjoner med nøyaktighet.

Imidlertid kan hver satellitts svært nøyaktige atomur klokke referanse referanse også brukes av NTP (Network Time Protocol) servere for å synkronisere datanettverk ved hjelp av det svært nøyaktige GPS-tidssignalet som en ekstern referanse.

GPS er en ideell tid og frekvens kilde fordi det kan gi svært nøyaktig tid hvor som helst i verden ved hjelp av relativt billige komponenter. Hver GPS-satellitt sender på to frekvenser L2 for militært bruk og L1 for bruk ved sivile sendt ved 1575 MHz, Low-cost GPS-antenner og mottakere er nå lett tilgjengelige.

Radiosignalet som overføres av satellitten, kan passere gjennom vinduer, men kan blokkeres av bygninger, slik at det ideelle stedet 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 tilbøyelige til å belaste streik eller andre spenningsforstyrrelser, slik at en suppressor anbefales; installert 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 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 gir også en presis puls hvert sekund som GPS NTP-servere og datatids servere kan benytte for å gi en meget presis timing. Puls per sekund timing på de fleste mottakere er nøyaktig innen 0.001 på et sekund av UTC (Koordinert Universal Time)

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 bruk av GPS som en ekstern referanse.

Sammendrag: Denne artikkelen beskriver hvordan du konfigurerer Windows XP for å fungere som en autoritativ tidsserver ved hjelp av NTP (Network Time Protocol).

Datatidsynkronisering er svært viktig i moderne datanettverk, presisjon og tidssynkronisering er kritisk i mange applikasjoner, spesielt tidsfølsomme transaksjoner. Tenk deg å kjøpe et flyselskapssete bare for å bli fortalt på flyplassen at billetten ble solgt to ganger fordi den ble kjøpt etterpå på en datamaskin som hadde en langsommere klokke!

Moderne datamaskiner har interne klokkene ringte sanntidsklokke chips (RTC) som gir tid og dato. Disse brikkene er batteri i ryggen slik at selv under strømbrudd, kan de opprettholde tid, men personlige datamaskiner er ikke laget for å være perfekte klokker. Deres design er optimalisert for masseproduksjon og lave kostnader i stedet for å opprettholde nøyaktig tid.

For mange programmer, er dette kan være ganske tilfredsstillende, selv om ganske ofte maskiner trenger tid til å bli synkronisert med andre PC-er i et nettverk, og når datamaskiner er ute av sync med hverandre problemer kan oppstå, for eksempel deling nettverksfiler eller i noen miljøer selv svindel!

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.

Merk: Microsoft anbefaler sterkt at du konfigurerer en tidsserver med en maskinvarekilde i stedet for fra internett der det ikke er noen godkjenning.

For å konfigurere Windows Time-tjenesten for å bruke den interne maskinvareklokken, må du først kontrollere at w32time er plassert i systemtjenestelisten i registret for å sjekke:
Klikk Start, Kjør deretter inn regedit og klikk ok.
Finn og klikk følgende registeroppføringen:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time

Det anbefales sterkt at du sikkerhetskopierer registret som alvorlige problemer kan oppstå hvis du endrer registret på feil måte, er endringer i registeret gjøres på egen risiko.

For å starte konfigurasjonen for en intern klokke, klikk på Config i w32Time-mappen.

Høyreklikk AnnounceFlags i høyre rute, og klikk deretter modifiser.

"AnnounceFlags" registeroppføring angir om serveren er en pålitelig tidsreferanse, 5 indikerer en klarert kilde, så i feltet Rediger DWord-verdi, under Verdidata, skriv 5, og klikk deretter OK.

Nettverkstidsprotokoll (NTP) er en Internett-protokoll som brukes til overføring av nøyaktig tid, og gir informasjon om tid slik at det kan oppnås en presis tid

For å aktivere Network Time Protocol; NtpServer finner og klikker:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
I høyre rute, høyreklikk Aktivert, og klikk deretter Endre
I Rediger DWORD-verdi skriver 1 under Verdidata, og klikk deretter på OK.

Avslutt Registerredigering

Klikk på Start, deretter Kjør deretter inn følgende og trykk Enter:
Net stop w32time && net start w32time

For å tilbakestille lokal tid for datamaskiner, skriv følgende på alle datamaskiner bortsett fra tidsserveren som ikke må synkroniseres med seg selv:
W32tm / resync / rediscover

Slik konfigurerer du Windows Time for å bruke en ekstern tidskilde
Kjør Register Rediger og finn følgende:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ Parameters \

I høyre rute høyreklikker du Type, og deretter klikker du Endre
I feltet Rediger verdi, under Verdi data, skriv NTP og klikk deretter OK.

Nå som tidligere i Config-mappen, høyreklikk AnnounceFlags, Modify og i Edit DWORD Value-boksen, under Verdi Data, skriv 5, og klikk deretter OK.

Finn og klikk følgende
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpClient \

I den høyre ruten høyreklikker SpecialPollInterval, og klikk deretter Endre.
I Rediger DWORD Verdi-boksen under Verdidata skriver du inn antall sekunder du ønsker for hver avstemning, dvs. 900 vil spørre hvert 15 minutter, og klikk deretter på OK.

Aktiver nå NtpServer:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \

I høyre rute, høyreklikk Aktivert, og klikk deretter Endre
I Rediger DWORD-verdi skriver 1 under Verdidata, og klikk deretter på OK.
Nå i høyre rute, høyreklikk NtpServer, deretter Endre og i Rediger DWORD-verdi under Verdi Data-typen Peers, og klikk deretter OK.

For å konfigurere tidskorrigeringsinnstillingene, finn:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config
I den høyre ruten høyreklikker MaxPosPhaseCorrection, deretter Endre i Rediger DWORD Verdi-boksen under Grunnlag klikker du Desimal under Verdidata skriver en tid i sekunder som 3600 (en time) og klikk deretter på OK.

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 base, klikk Desimal under Verdidata skriver du tiden i sekunder du vil hente eksempel 3600 (avstemninger i én time)

Avsluttregister

Nå for å starte Windows-tidstjenesten, klikk Start, Kjør og skriv:
net stop w32time && net start w32time

Og på hver datamaskin, bortsett fra domenekontrolleren, skriver du:
W32tm / resync / rediscover
Og det er det din tidsserver burde være nå oppe.

En nøyaktig tidskilde er nødvendig for mange dataprogrammer. Hver personlig datamaskin består av et internt klokke, det er fordelaktig å sjekke dato og klokkeslettinnstillinger på PCen daglig. For kritisk bruk bør du synkronisere tidsbasen med en svært nøyaktig ekstern tidskilde.

Personlige datamaskiner er ikke designet for å være perfekte klokker. Deres design har blitt optimalisert for masseproduksjon og billigere enn å opprettholde presis tid. Når tiden er avgjørende for søknaden, finnes det en rekke presise eksterne referanser som gjør det mulig for datamaskiner å opprettholde nøyaktig systemtid. Denne artikkelen ser på de forskjellige kildene til tidsreferanser for å vise hvordan de kan utnyttes for å opprettholde synkronisert tid på datamaskinen.

Å arbeide for en synkronisert tidsbase er viktig i datanettverk. Uten ekstern referanse vil enkelte datamaskiner begynne å drive, alt fra noen få sekunder til noen få minutter hver dag. Det er klart at en slik situasjon ikke ville være akseptabel når du behandler transaksjoner eller utfører tidskritiske oppgaver.

På Internett har dette problemet blitt løst ved å introdusere Network Time Protocol (NTP). NTP-protokollen støtter distribusjonen av nøyaktig tid fra en svært presis tidsserver til nettverkstidsklienter. De fleste moderne operativsystemer har mulighet til å synkronisere tid med en NTP-server. Vanligvis er alt som kreves IP-adressen eller domenenavnet til Stratum 1 eller Stratum 2 NTP-servere.

LINUX- og UNIX-operativsystemer kan laste ned den fullstendige NTP-implementeringen fra NTP-nettsiden på www.ntp.org. NTP er fritt tilgjengelig, åpen kildekodeprogramvare, tilgjengelig under GNUs offentlige lisens.

Mirosoft Windows XP / 2000 / 2003 og Vista systemprogramvare bruker en standard SNTP-klient for Simple Network Time Protocol. Dette er basert på et undersett av Network Time Protocol, ved hjelp av en forenklet NTP-algoritme, med mange av de mer komplekse høyprecisjonsrutiner fjernet.

Windows-operativsystemene gir anlegg for en IP-adresse eller domenenavn på en Internett- eller Intranett-NTP-server som skal oppgis i tidsegenskapsfanen. SNTP-klienten kontakter deretter NTP-serveren med jevne mellomrom for å oppdatere og synkronisere systemtiden.

Alternative metoder vil bli krevd for frittstående datamaskiner og systemer som ikke har tilgang til Internett. Disse kan leveres med lokal tilgang til nasjonale radiotidreferanser som overføres fritt til luft.

Alt som kreves er en liten RS232 seriell eller USB radiomottaker, og PCen kan få kontinuerlig nøyaktig tid. Datatiden synkroniseres med mottatt tid og frekvensradikilde.

Radio sendinger er identifisert av deres "kallesignal" Den britiske tidssender kallesignal, MSF, ligger på Anthorn, Cumbria. Lignende arrangementer finnes i Noth America - ringesignal WWVB fra Colarado. Tyskland er dekket av DCF-sendinger fra Mineflingen, nær Frankfurt. Nasjonale sendinger er også tilgjengelige i Frankrike, Sveits, Japan og Canada.

Den eneste mangelen på nasjonale radio- og frekvensløsninger er at de har et begrenset transmisjonsområde. Generelt er de også begrenset til geografiske grenser. Slike problemer gjelder ikke for det globale posisjonssystemet (GPS) et satellittbasert universelt navigasjonssystem.

Hver GPS-satellitt har en svært nøyaktig synkronisert atomur. Dette gjør det mulig for GPS å gi presis timinginformasjon hvor som helst på planetens overflate. Alt som kreves for å motta overføringen, er en billig GPS-mottaker og antenne med en klar utsikt over himmelen. PC-tilkoblinger ligner på radiotransmisjonskonfigurasjonen, ved hjelp av en seriell eller USB-port, slik at nøyaktig timinginformasjon blir tilgjengelig kontinuerlig.