Tidsvakt og nøyaktighet er viktig i løpet av våre daglige liv. Vi trenger å vite hvilken tid hendelser skjer for å sikre at vi ikke går glipp av dem, vi må også ha en kilde til nøyaktig tid for å forhindre at vi blir sent. og datamaskiner og annen teknologi er like avhengige av tinn som vi er.

For mange datamaskiner og tekniske systemer er tiden i form av en tidsstempel den eneste konkrete tingen en maskin må identifisere når hendelser skal oppstå, og i hvilken rekkefølge. Uten tidsstempel kan en datamaskin ikke utføre noen oppgaver, selv om lagring av data er umulig uten at maskinen vet hvilken tid det er.

På grunn av denne avhengigheten av tid har alle datasystemer innebyggede klokker på kretskortene. Vanligvis er disse kvartsbaserte oscillatorer, som ligner på elektroniske klokker som brukes i digitale armbåndsur.

Problemet med disse systemklokker er at de ikke er veldig nøyaktige. Jo, for å fortelle tiden for menneskelige formål er de presise nok; Imidlertid krever maskiner ganske ofte høyere nøyaktighet, spesielt når enhetene synkroniseres.

For datanettverk er synkronisering avgjørende fordi ulike maskiner som forteller forskjellige tider kan føre til feil og feil i nettverket for å utføre enkle oppgaver. Det vanskelig med nettverkssynkronisering er at systemet klokker som brukes av datamaskiner for å holde tiden kan drive. Og når forskjellige klokker dirigerer med forskjellige mengder, kan et nettverk snart komme til disarray, da forskjellige maskiner holder forskjellige tider.

Av denne grunn er disse systemklokkene ikke avhengig av å gi synkronisering. I stedet brukes en langt mer nøyaktig type klokke: atomur.

Atomsklokker driver ikke (minst ikke mer enn et sekund i en million år), og det er også ideelt å synkronisere datanettverk også. De fleste datamaskiner bruker programvareprotokollen NTP (Network Time Protocol) som bruker en enkelt atomur tid kilde, enten fra over internett, eller mer sikkert, eksternt via GPS eller radiosignaler, der det synkroniserer hver maskin på et nettverk til.

Fordi NTP sikrer at hver enhet holdes nøyaktig til denne kildetiden og ignorerer de upålitelige systemklokkene, kan hele nettverket holdes synkronisert til hver maskin i fraksjoner av et sekund av hverandre.

Mens mange av oss er klar over GPS (Global Positioning System) som navigasjonsverktøy, og mange av oss har "sat navs" i våre biler, men GPS-nettverket har en annen bruk som også er viktig for våre daglige liv, men få mennesker innser det.

GPS-satellitter inneholder atomklokker som overfører til jord et nøyaktig tidssignal; Det er denne sendingen som satellittnavigasjonsenheter bruker til å beregne global posisjon. Det er imidlertid andre bruksområder for dette tidssignalet i tillegg til navigering.

Nesten alle datanettverk holdes nøyaktige til en atomur. Dette skyldes at mindre nøyaktigheter i et nettverk kan føre til problemer, fra sikkerhetsproblemer til tap av data. De fleste nettverk bruker en form for NTP (Network Time Protocol) for å synkronisere sine nettverk, men NTP krever at hovedkilden skal synkroniseres med.

GPS er ideell for dette, ikke bare er det en atomklokke kilde, som NTP kan beregne UTC (Koordinert Universal Time) fra, noe som betyr at nettverket vil bli synkronisert til alle andre UTC-nettverk på kloden.

GPS er en ideell kilde til tid som den er tilgjengelig bokstavelig talt overalt på planeten så lenge GPS-antennen har en klar utsikt over himmelen. Og det er ikke bare datanettverk som krever atomurtid, alle slags teknologier krever nøyaktig synkronisering: trafikklys, CCTV-kameraer, flytrafikkontroll, internett-servere, faktisk mange moderne applikasjoner og teknologi uten at vi skjønner, blir holdt sanne ved GPS-tid .

Topp bruk GPS som tidskilde, a GPS NTP server er nødvendig. Disse kobles til rutere, brytere eller annen teknologi og mottar et vanlig tidssignal fra GPS-satellittene. De NTP server Derefter distribuerer denne gangen over nettverket, med protokollen NTP kontrollerer kontinuerlig hver enhet for å sikre at den ikke driver.

GPS NTP-servere er ikke bare nøyaktige, de er også svært sikre. Noen nettverksadministratorer bruker internettidetjenere som en kilde til tid, men dette kan føre til problemer. Ikke bare er nøyaktigheten av mange av disse kildene tvilsom, men signalene kan bli kapret av ondsinnet programvare som kan bryte nettverksbrannmuren og forårsake kaos.

Mange moderne datanettverk kjører nå Microsofts nyeste operativsystemvindu 7, som har mange nye og forbedrede funksjoner, inkludert muligheten til å synkronisere tid.

Når en Windows 7-maskin starter opp, i motsetning til tidligere inkarnasjoner av Windows, prøver operativsystemet automatisk å synkronisere til en tidsserver over Internett for å sikre at nettverket kjører nøyaktig tid. Imidlertid, mens dette anlegget ofte er nyttig for privatbrukere, kan det for virksomhetsnett forårsake mange problemer.

For det første, for å tillate denne synkroniseringsprosessen å skje, må selskapets brannmur ha en åpen port (UDP 123) for å tillate vanlig tidsoverføring. Dette kan forårsake sikkerhetsproblemer som skadelige brukere, og bots kan dra nytte av den åpne porten for å trenge inn i bedriftsnettverket.

For det andre, mens internett tidsservere er ofte ganske nøyaktige, dette kan ofte avhenge av avstanden fra verten, og eventuell latens forårsaket av nettverk eller internettforbindelse kan føre til unøyaktigheter, noe som betyr at systemet ditt ofte kan være mer enn flere sekunder unna den foretrukne UTC-tiden (Koordinert Universal Time ).

Til slutt, som internettkilder er stratum 2-enheter, det vil si at de er servere som ikke mottar en førstehåndskode, men i stedet får en brukt håndkilde fra en stratum 1-enhet (dedikert Ntp tid - Network Time Protocol), som også kan føre til unøyaktighet - disse stratum 2-tilkoblingene kan også være veldig opptatt, slik at nettverket ditt ikke får tilgang til tiden i lengre perioder som kan drive drift.

For å sikre nøyaktig, pålitelig og sikker tid for et Windows 7-nettverk, er det egentlig ingen erstatning enn å bruke din egen stratum 1 NTP-tidsserver. Disse er lett tilgjengelige fra mange kilder og er ikke veldig dyre, men freden i deres sinn er uvurderlig.

Stratum 1 NTP-tidsservere motta et sikkert tidssignal direkte fra en atomurkilde. Tidsignalet er eksternt til nettverket, så det er ingen fare for at det blir kapret eller at det må være åpne porter i brannmuren.

Videre, som tidssignalene kommer fra en direkte atomurkilde, er de meget nøyaktige og har ingen latensproblemer. Signalene som brukes kan enten være via GPS (Global Positioning System satellitter har ombord atomklokker) eller fra radiotransmisjoner som sendes av nasjonale fysikklaboratorier som NIST i USA (sendt fra Colorado), NPL i Storbritannia (sendt form Cumbria) eller deres tyske ekvivalent (fra Frankfurt).

Vi tar det for gitt at en dag er tjuefire timer. Faktisk er kroppens sirkadiske rytme endelig innstilt for å takle en 24-time-dag. En dag på jorden var imidlertid ikke alltid 24 timer lang.

I jordens tidlige dager var en dag utrolig kort - bare fem timer lang, men i løpet av juraperioden, da dinosaurer roamed jorden, hadde en dag forlenget til rundt 22.5 timer.

Selvfølgelig nå, en dag er 24-timer og har vært siden menneskene utviklet seg, men hva har forårsaket denne gradvis forlengelsen. Svaret ligger hos månen.

Månen pleide å være mye nærmere jorden og effekten av dens tyngdekraft var derfor mye sterkere. Når månen driver tidevannssystemer, var disse mye sterkere i jordens tidlige dager, og konsekvensen var at jordens rotasjon senket, tugging av månens tyngdekraft og tidevannskrefter på Jorden, som virker som en bremse på rotasjonen av planeten.

Nå er månen lengre unna, og fortsetter å bevege seg bort enda lenger, men virkningen av månen er fremdeles følt på jorden, med en konsekvens at jordens dag fortsatt sakker seg, om enn liten.

Med moderne atomklokkene, er det nå mulig å ta hensyn til denne bremsingen og den globale tidsskala som brukes av de fleste teknologier for å sikre tidssynkronisering, UTC (Koordinert universell tid), må ta hensyn til denne gradvise bremsningen, ellers på grunn av den ekstreme nøyaktigheten av atomklokker, ville til slutt dagen falle inn i natten mens jorden forsinket, og vi justerte ikke våre klokker.

På grunn av dette, en eller to ganger i året, legges et ekstra sekund til den globale tidsskalaen. Disse spring-sekunder, som de er kjent, har blitt lagt til siden 1970 er da UTC ble først utviklet.

For mange moderne teknologier hvor millisekundnøyaktighet er nødvendig, kan dette forårsake problemer. Heldigvis med NTP-servere tid (Network Time Protocol) disse sprang sekunder regnskapsføres automatisk, slik at noen teknologier er koblet til en NTP server trenger ikke å bekymre deg for denne uenigheten.

NTP-servere brukes av tidssensitiv teknologi og datanettverk over hele verden for å sikre presis og nøyaktig tid hele tiden, uansett hva himmellegemene gjør.

Fortsatt ...

De fleste byer ville ha en hovedklokke, som Big Ben i London, og for de som bodde i nærheten, var det ganske enkelt å se ut av vinduet og justere kontor- eller fabrikklokket for å sikre synkronitet. For de som ikke var i lys av disse tårnklokkene, ble det imidlertid brukt andre systemer.

Vanligvis vil noen med lommeur sette tiden ved tårnklokken om morgenen og deretter gå rundt i virksomheten og for en liten avgift, la folk vite nøyaktig hva tiden var, slik at de kunne justere kontoret eller fabrikken klokken som passer .

Når jernbanene begynte, og ruteplanene ble viktige, var det tydeligere en mer nøyaktig måte å holde tid på, og det var da den første offisielle tidsskalaen ble utviklet.

Som klokker var fremdeles mekaniske og derfor unøyaktige og tilbøyelige til å drive, vendte samfunnet seg til det mer nøyaktige kronometer, solen.

Det ble bestemt at når solen var rett over et bestemt sted, ville det signalere middag på denne nye tidsskalaen. Plasseringen: Greenwich, i London, og tidsskalaen, opprinnelig kalt jerntid, ble til slutt Greenwich Meantime (GMT), en tidsskala som ble brukt til 1970s.

Nå er selvfølgelig med atomur klokka basert på en internasjonal tidsskala UTC (Koordinert Universal Time), selv om dens opprinnelse fortsatt er basert på GMT og ofte UTC er fortsatt referert til som GMT.

Nå med advent av internasjonal handel og globale datanettverk, UTC brukes som grunnlag for nesten all internasjonal tid. Datanettverk distribueres NTP-servere for å sikre at tiden på nettene er nøyaktige, ofte til tusen sekunder til UTC, noe som betyr at datamaskiner tikker med samme nøyaktige tid - enten det er i London, Paris eller New York, er UTC det brukes til å sikre at datamaskiner overalt kan kommunisere nøyaktig med hverandre, og forhindrer feilene som er dårlige tidssynkronisering Kan forårsake.

Den moderne verden er en liten. I dag er du like sannsynlig at du kommuniserer over Atlanterhavet mens du handler med naboen din, men dette kan føre til vanskeligheter - som alle som prøver å få tak i noen på andre siden av verden, vet.

Problemet er selvfølgelig tid. Det er 24 tidszoner på jorden, noe som betyr at folk du kan ønske å snakke med over den andre siden av verden, er i seng når du er våken - og vice versa.

Kommunikasjon er ikke et problem for oss mennesker heller; Mye av kommunikasjonen vår gjennomføres via datamaskiner og annen teknologi som kan forårsake enda flere problemer. Ikke bare fordi tidszoner er forskjellige, men klokker, uansett om de er de som driver en datamaskin eller et kontormurklokke, kan drifte.

Tidssynkronisering Det er derfor viktig å sørge for at enheten du kommuniserer med, har det samme, ellers uansett hvilken transaksjon du gjennomfører, kan det føre til feil som applikasjonen feiler, data går tapt eller maskiner som tror at en handling har skjedd når den ikke har det.

Coordinated Universal Time

Koordinert universell tid (UTC) er en internasjonal tidsskala. Det tar ikke hensyn til tidssoner og holdes sant ved en konstellasjon av atomklokker - nøyaktige klokker som ikke lider av drift.

UTC kompenserer også for nedbremsing av jordens spinn ved å legge til hopp sekunder for å sikre at det ikke er noe drivkraft som til slutt vil føre til at det går mot natt (om enn i tusen årtusener, så sakte er jordens bremsing).

De fleste teknologier og datanettverk over hele verden bruker UTC som tidskilde, noe som gjør global kommunikasjon mer gjennomførbar.

Nettverkstidsprotokoll og NTP-tidsservere

Motta UTC-tid for et datanettverk er jobben til Ntp tid. Disse enhetene bruker Network Time Protocol for å distribuere tiden til alle teknologier på NTP-nettverket. NTP-servere tid motta kilden til tid fra en rekke forskjellige kilder.

• Internett - selv om internettkilder kan være usikre og upålitelige
• GPS (Global Positioning System) - ved hjelp av atomklokker fra navigasjons satellitter.
• Radiosignaler - kringkastet av nasjonale fysikklaboratorier som NPL og NIST.

Den nye britiske regjeringen skal se igjen på flerårig debatt om å bytte klokker i sommermånedene fra GMT (Greenwich Mean Time) til British Summer Time (BST).

Mens bevegelsen er kontroversiell, med mange i Skottland i Nord-Storbritannia, villig til å vedta endringen på grunn av de lengre mørke vinterdager som de opplever over resten av landet - flyttingen vil bidra til å synkronisere Storbritannia med resten av Europa .

Til tross for sin posisjon i EU, har Storbritannia en annen tidsramme til resten av Europa. Personer fra Storbritannia som reiser utenlands, må forandre sine klokker en time hver gang de reiser til Fastlands-Europa.

I de nye forslagene vil sommertid fortsette, men standard vintertid vil bli avansert en time og ytterligere fremskritt på en time for sommeren - kjent som dobbel britisk sommertid - slik at Storbritannia kan få det samme som Europa.

Til tross for problemene ville en slik endring imidlertid være til folk; teknologien vil ikke bli påvirket av noen endring i sommertid.

UTC-tid

Teknologi, for eksempel datanettverk, alle bruker en universell tid - UTC (Koordinert universell tid). UTC er en global tidsskala som holdes sant ved en internasjonal konglomering av atomklokkene. Dette betyr at du har et britisk basert datanettverk, eller en på den andre siden av verden, til teknologiene - tiden er den samme.

De fleste teknologier mottar denne tiden fra en atomurkilde ved hjelp av enheter kjent som NTP-servere (etter tidsprotokollen: Network Time Protocol). NTP-servere dra nytte av atomklockene om bord på GPS-satellitter, slik at de ikke bare kan levere en nøyaktig kilde til tid, men de kan forsikre seg om at tidskilden aldri driver.

Andre metoder for å få en atomur-kildetid inkluderer bruk av mediumbølgeoverføringer kringkasting av steder som Storbritannias Nasjonale Fysiske Laboratorium (NPL) eller American National Institute for Standards and Time.

NTP-servere sørg for at uansett hvor du er i verden, kilden til tidene datamaskiner og teknologi bruker, er alltid koordinert universell tid - uansett hvilken tid på året.

Tidssynkronisering blir mer og mer relevant ettersom vi blir mer avhengige av internett. Med så mange tidsfølsomme transaksjoner som foregår over hele verden, fra bank og handel til å sende e-post, er riktig og nøyaktig tid viktig for å forhindre feil og sikre sikkerhet.

Stadig flere og flere mennesker stole på kilder til internettid, spesielt med mange av de moderne smaker av Microsofts Windows som Windows 7 som har NTP og tidssynkronisering evner allerede installert.

Windows 7 og tidssynkronisering

Windows 7 vil rett ut av boksen forsøke å finne en kilde til internettid; Men for en nettverksmaskin betyr dette ikke nødvendigvis at datamaskinen skal synkroniseres nøyaktig eller sikkert.

Internett-tidskilder kan være helt upålitelige og usikre for et moderne datanettverk. Internett-tiden må komme gjennom brannmuren, og som et gap er igjen for at disse tidskodene skal komme gjennom, kan ondsinnet programvare også dra nytte av dette brannmuren.

Ikke bare kan nøyaktigheten av disse enhetene variere avhengig av avstanden fra nettverket ditt, men også en Internett-tidskilde kommer svært sjelden direkte fra en atomur.

Faktisk er de fleste Internett-kilder kjent som stratum 2-enheter. Dette betyr at de kobler til en annen enhet - en stratum 1-enhet - nemlig a Ntp tid som får tiden direkte fra klokken og overfører den til stratum 2-enheten.

Stratum 1 NTP-tidsservere

For ekte nøyaktighet og sikkerhet er det ingen erstatning for nettverket ditt stratum 1 NTP server. Ikke bare er disse enhetene sikre, mottar en tidskilde eksternt til brannmuren (ofte ved hjelp av GPS), men de mottar også disse signalene direkte fra atomur (GPS-satellitten som overfører dette signalet har en innebygd atomur som genererer tiden.

Storbritannias tids- og frekvenssignal MSF, levert av National Physical Laboratory ut av Cumbria, vil være nede for nødvendig vedlikehold på 26 og 27 juli.

Uplanlagt nedetid er å tillate at nødvendig vedlikehold utføres i sikkerhet. MSF-senderen vil slutte å kringkaste MSF-signalet på 26 og 27 juli mellom 08.00 og 20.00 (BST - 07: 00 GMT / UTC), selv om det er mulig at vedlikeholdet kan være ferdig før tidsplanen, i hvilket tilfelle signalet vil bli slått på tidligere .

Fremtidig vedlikehold er planlagt til følgende tidspunkter når signalet også slås av:

• 9 September 2010 fra 10: 00 BST til 14: 00 BST
• 9 Desember 2010 fra 10: 00 UTC til 14: 00 UTC
• 10 mars 2011 fra 10: 00 UTC til 14: 00 UTC

Problemer for tidssynkronisering

Generelt, de fleste NTP-servere tid bør kunne opprettholde en stabil tid under disse korte utbruddene, og brukere av MSF-tidssynkroniseringsenheter bør ikke oppleve noen problemer med mangel på MSF-signal.

Imidlertid må de brukerne som krever høy grad av nøyaktighet og pålitelighet og finner MSF-utbruddene påvirke dem, kanskje se etter en GPS NTP server.

GPS tidsservere motta sine tidssignaler fra GPS-nettverket som er tilgjengelig 24 timer om dagen, 365 dager i året, og opplever aldri noen utbrudd.

"Tid er det som forhindrer at alt skjer på en gang," sa en fremtredende fysiker John Wheeler. Og når det kommer til datamaskiner, kan hans ord ikke være noe mer relevant.

Timestamps er den eneste metoden som en datamaskin må opprette om en hendelse har skjedd, er ment å forekomme eller ikke skal forekomme ennå. For en hjemmekontor er datamaskinen avhengig av den innebygde klokken som viser tiden på hjørnet av operativsystemet, og for de fleste hjemmebruk er dette tilfredsstillende nok.

Men for datanettverk som må kommunisere med hverandre, kan stole på individuelle systemklokker føre til utallige problemer:

Alle klokker går, og dataklokker er ikke forskjellige, og det oppstår problemer når to maskiner driver med forskjellige hastigheter da tiden ikke stemmer overens. Dette utgjør et problem for en datamaskin, da det er usikkert på hvilken tid å tro og tidkritiske hendelser kan mislykkes, og selv enkle oppgaver som å sende en e-post kan forårsake tidssammenheng på et nettverk.

På grunn av dette, tidsservere brukes ofte til å motta tiden fra en ekstern kilde og distribuere den rundt nettverket. De fleste av disse enhetene bruker protokollen NTP (Network Time Protocol) som er utformet for å gi en metode for synkronisering av tid på et nettverk.

Tidsservere er imidlertid bare like gode som tidskilden de stoler på, og når det er et problem med den kilden, vil synkroniseringen mislykkes, og problemene nevnt ovenfor kan forekomme.

Den vanligste årsaken til tidsserverfeil eller unøyaktighet er avhengigheten av internettbaserte kilder til tid. Disse kan ikke verifiseres av NTP eller garantert være nøyaktige, og de kan også føre til sikkerhetsproblemer med brannmurinntrenging og andre ondsinnede angrep.

Sikre Ntp tid Fortsetter å få en kilde til svært nøyaktig tid er ganske rett frem og det handler om å velge en nøyaktig, pålitelig og sikker tidskilde.

I de fleste deler av verden er det to metoder som kan gi en trygg og pålitelig kilde til tid:

• GPS tidssignaler
• Radio refererte tidssignaler

GPS-signaler er tilgjengelige hvor som helst på planeten og er basert på GPS-tid som genereres av atomur ombord på satellittene.

Radio refererte signaler som MSF og WWVB sendes på lang bølge fra fysikk laboratorier som NIST og NPL.