Nøjagtig tid er så vigtigt for moderne computersystemer, at det nu er utænkeligt for ethvert netværk administrere at konfigurere et computersystem uden hensyntagen til synkronisering.

Sikring af, at alle maskiner kører en nøjagtig og præcis tid, og at hele netværket er synkroniseret sammen, forhindrer problemer, der opstår som datatab, fejl i tidsfølsomme transaktioner og aktiverer fejlfinding og fejlhåndtering, som kan være næsten umuligt for netværk, der mangler synkronicitet .

Der er mange kilder til præcis tid til brug sammen med NTP tid servere (Network Time Protocol). NTP-servere har tendens til at bruge tid, der styres af atomur for at sikre nøjagtighed, og der er fordele og ulemper for hvert system.

Ideelt som en kilde til tid vil du have det til at være en kilde til UTC (Koordineret Universal Time), da dette er den internationale tidsstandard som brugt af computersystemer over hele verden. Men UTC er ikke altid tilgængelig, men der er et alternativ.

GPS-tid

GPS-tiden er den tid, som relayed af atomurene om bord på GPS-satellitter. Disse ure udgør den grundlæggende teknologi til Global Positioning System, og deres signaler er, hvad der bruges til at udarbejde poserende information.

Men GPS-tidssignaler kan også give en præcis tidskilde til computernetværk - selv om GPS-tiden strengt er forskellig fra UTC.

Ingen skridt sekunder

GPS-tiden udsendes som et helt tal. Signalet indeholder antallet af sekunder fra, hvornår GPS-klokkerne først blev tændt (januar 1980).

Oprindeligt var GPS-tiden indstillet til UTC, men siden GPS-satellitten har været i rummet de sidste tredive år, i modsætning til UTC, har der ikke været nogen stigning for at tage højde for spring sekunder - så i øjeblikket kører GPS nøjagtigt 17 sekunder bag UTC.

Konvertering

Mens GPS-tid og UTC ikke er nøjagtigt de samme som de oprindeligt var baseret på samme tid, og kun manglen på spring sekunder, der ikke blev tilføjet til GPS, gør forskellen, og da dette er nøjagtigt i sekunder, er omregningen af ​​GPS-tiden enkel.

Mange GPS NTP-servere vil konvertere GPS-tid til UTC-tid (og lokal tid, hvis du ønsker det), så du altid kan have en nøjagtig, stabil, sikker og pålidelig kilde til atomur-klokkeslæt.

Du har ikke brug for mig til at fortælle dig, hvor vigtig computerens tidssynkronisering er. Hvis du læser dette, er du sikkert klar over vigtigheden af ​​at sikre alle dine computere, routere og enheder på dit netværk kører samme tid.

Manglende synkronisering af et netværk kan forårsage alle mulige problemer, selvom manglen på synkronisering kan problemerne gå ubemærket, da fejlsøgning og fejlfinding af et netværk kan være næsten umuligt uden en synkroniseret tidskilde.

Der er flere muligheder for at finde en kilde til præcis tid også. De fleste tidskilder, der bruges til synkronisering, er en kilde til UTC (Koordineret Universal Time), som er den internationale tidsskala.
Der er dog pro og con til alle kilder:

Internet tid

Der er næsten et uendeligt antal kilder til UTC-tid på internettet. Nogle af disse tidskilder er fuldstændig unøjagtige og upålidelige, men der er nogle tillidskilder, der udsættes af folk som NIST (National Institute for Standards and Time) og Microsoft.

Men uanset hvor betroet tidskilden er der to problemer med internetkilder. For det første er en internet-tidsserver faktisk en stratum 2-enhed. Med andre ord er en internet-tidsserver forbundet til en anden tidsserver, der får sin tid fra en atomur, normalt fra en af ​​nedenstående kilder. Så en internetkilde vil aldrig være lige så præcis eller præcis som at bruge en stratum 1-tidsserver selv.

For det andet, og vigtigere, fungerer internetkilder gennem firewallen, så en potentiel sikkerhedsbrud er tilgængelig for enhver ondsindet bruger, der ønsker at udnytte de åbne porte.

GPS Time

GPS-tiden er langt mere sikker. Der er ikke kun et GPS-tidssignal til rådighed overalt med en synsfelt på himlen, men også GPS-tidssignaler kan modtages eksternt til netværket. Ved at bruge en GPS tidsserver GPS-tidssignalerne kan modtages, og ved hjælp af NTP (Network Time Protocol) kan denne tid konverteres til UTC (GPS-tiden er i øjeblikket 17 sekunder nøjagtigt efter GPS-tid), der distribueres rundt om netværket.

MSF / WWVB-tid

Radio udsendelser i lang bølge overføres af flere nationale fysik labs. NIST og Storbritanniens NPL er to sådanne organisationer, og de sender UTC signalerne MSF (UK) og WWVB (USA), som kan modtages og benyttes af en radio refereret NTP-server.

"Tid er det, der forhindrer alt i at ske på en gang", sagde den fremtrædende fysiker John Wheeler. Og når det kommer til computere, kan hans ord ikke være mere relevant.

Timestamps er den eneste metode, som en computer skal fastslå, hvis en begivenhed er indtruffet, menes at forekomme eller bør ikke forekomme lige endnu. For en hjemmecomputer er computeren afhængig af det indbyggede ur, som viser tiden på hjørnet af dit operativsystem, og for de fleste hjemmebrug er det tilstrækkeligt nok.

Men for computernetværk, der skal kommunikere med hinanden, kan det være uklare problemer at stole på individuelle systemklokker:

Alle ure drev, og computerklokke er ikke forskellige, og der opstår problemer, når to maskiner driver med forskellige hastigheder, da tiden ikke passer op. Dette udgør et begreb for en computer, da det er usikkert, hvilken tid til at tro, og tidskritiske begivenheder kan ikke opstå, og selv enkle opgaver som at sende en e-mail kan forårsage tidssammenhæng på et netværk.

Af disse grunde, tidsservere bruges almindeligt til at modtage tiden fra en ekstern kilde og distribuere den omkring netværket. De fleste af disse enheder bruger protokollen NTP (Network Time Protocol), der er designet til at tilvejebringe en metode til synkronisering af tid på et netværk.

Tidsservere er dog kun så gode som den tidskilde, de er afhængige af, og når der er et problem med den pågældende kilde, vil synkroniseringen mislykkes, og de ovennævnte problemer kan forekomme.

Den mest almindelige årsag til tidsserverfejl eller unøjagtighed er afhængigheden af ​​internetbaserede kilder til tid. Disse kan hverken godkendes af NTP eller garanteres at være nøjagtige, og de kan også medføre sikkerhedsproblemer med indbrud af firewall og andre ondsindede angreb.

Sikring af NTP tidsserver fortsætter med at få en kilde til meget præcis tid er ret lige fremad, og det handler kun om at vælge en præcis, pålidelig og sikker tidskilde.

I de fleste dele af verden er der to metoder, der kan give en sikker og pålidelig kilde til tid:

• GPS tidssignaler
• Radio refererede tidssignaler

GPS-signaler er tilgængelige overalt på planeten og er baseret på GPS-tid som er dannet af atomur ombord på satellitterne.

Radio refererede signaler som MSF og WWVB udsendes på lang bølge fra fysik laboratorier som NIST og NPL.

Den længe ventede europæiske rival til USAs Global Positioning System, Galileo, har taget et skridt fremad til realisering med levering af nyttelast for første satellit.

Nyttelastet, som indeholder "Galileo-satellittens" hjerne, omfatter atomklokkerne, som er grundlaget for alle globale navigationssatellitsystemer (GNSS), og giver både den poserende information og GPS-tidssignalet, der anvendes af så mange GPS NTP-tidsservere til netværkssynkronisering.

Galileo er indstillet til ikke kun at konkurrere med det nuværende amerikanske løbende GPS-system, men for tidssynkroniseringsapplikationer forventes det at fungere samtidig, hvilket sikrer endnu større nøjagtighed for dem, der søger en kilde til UTC-tid.

Galileo har været meget usikker på, da projektet med flere milliarder euro først blev designet for over ti år siden, men leveringen af ​​den første satellits nyttelast til Rom, hvor udstyret færdiggøres til forberedelse til lanceringen i begyndelsen af ​​næste år, er en rigtig velsignelse til projektet, der ofte har været i tvivl.

Ligesom GPS vil Galileo være et fuldt operationelt navigationssatellitsystem, men vil tilbyde endnu større nøjagtighed, at dets aldring forgænger og give Europa et eget navigationssystem, der ikke ejes og kontrolleres af det amerikanske militær.

Ud over de poserende oplysninger, der skal bruges af bilister, piloter og andre rejsende, vil Galileo også give en sikker og præcis tidskilde til verdens computernet og teknologier for at sikre synkronitet.

I øjeblikket er GPS alene i at levere denne sikre service, selvom radiooverførsler i nogle lande giver et alternativ til GPS tidsserver signaler, selvom de ikke er så spredte som GPS.

Den første Galileo-satellit forventes at nå bane i begyndelsen af ​​2011, hvor hele netværket planlægges at fungere i 2014 - selv om tidligere erfaringer med projektet er noget at fortsætte - du bør forvente mindst et par forsinkelser.

Nøjagtig tid er afgørende i den moderne verden af ​​internetbank, online-auktioner og global finansiering. Ethvert computernetværk, der er involveret i global kommunikation, skal have en præcis kilde til den globale tidsskala UTC (Koordineret Universal Time) for at kunne tale med andre netværk.

Modtagelse af UTC er simpel nok. Den er tilgængelig fra flere kilder, men nogle er mere pålidelige end andre:

Internet tidskilder

Internettet er oversvømmet med tidskilder. Disse varierer i pålidelighed og nøjagtighed, men nogle betroede organisationer som NIST (National Institute of Standards and Time) og Microsoft. Der er imidlertid ulemper med internetkilder:

Pålidelighed - Efterspørgslen efter internetkilder til UTC betyder ofte, at det kan være svært at få adgang til dem

Nøjagtighed - De fleste internet-tidsservere er stratum 2-enheder, hvilket betyder, at de selv er afhængige af en tidskilde. Ofte kan der opstå fejl, og mange kilder til tid kan være meget unøjagtige.

Sikkerhed - Måske er det største problem med internetkilder den risiko, de udgør for sikkerheden. For at modtage et tidsstempel fra hele internettet skal firewallen have en åbning for at lade signalerne passere igennem; Dette kan føre til, at ondsindede brugere udnytter.

Radio refererede tidsservere.

En sikker metode til at modtage UTC-tidsstempler er tilgængelig ved hjælp af a NTP tidsserver der kan modtage radiosignaler fra laboratorier som NIST og NPL (National Physical Laboratory. Mange lande har disse udsendte tidssignaler, som er meget præcise, pålidelige og sikre.

GPS-tidsservere

En anden kilde til dedikerede tidsservere er GPS. Den store fordel ved a GPS NTP tidsserver er at tidskilden er tilgængelig overalt på planeten med et klart billede af himlen. GPS-tidsservere er også yderst nøjagtige, pålidelige og lige så sikre som radio-refererede tidsservere.

GPS-systemet er kendt for de fleste mennesker. Mange biler har nu en GPS-satellitnavigationsenhed i deres biler, men der er mere til Global Positioning System end bare wayfinding.

Global Positioning System er en konstellation af over tredive satellitter, der alle drejer rundt om kloden. GPS-satellitnetværket er designet således, at der til enhver tid er mindst fire satellitter overhead - uanset hvor du er på kloden.

Ombord på hver GPS-satellit er der en meget præcis atomur, og det er informationerne fra dette ur, der sendes via GPS-transmissionen, som en satellitnavigationsmodtager ved hjælp af triangulering (ved hjælp af signalet fra flere satellitter) kan træne din position.

Men disse ultimative præcise timingssignaler har endnu en brug, der ikke er kendt for mange brugere af GPS-systemer. Fordi timingen signalerer fra GPS atomure er så præcise, de giver en god kilde til at synkronisere alle mulige teknologier - fra computernetværk til trafikkameraer.

For at udnytte GPS-timingssignalerne bruges en GPS-tidsserver ofte. Disse enheder bruger NTP (Network Time Protocol) til at distribuere GPS timing kilde til alle enheder på NTP-netværket.

NTP kontrollerer jævnligt tiden på alle systemerne på sit netværk og justerer det i overensstemmelse hermed, hvis det har drevet til, hvad den oprindelige GPS-timingskilde er.

Da GPS er tilgængelig overalt på planeten, giver det en rigtig god kilde til tid til mange teknologier og applikationer, der sikrer, at det, der er synkroniseret til GPS-timingskilden, forbliver så nøjagtigt som muligt.

En enkelt GPS NTP-server kan synkronisere hundredvis og tusindvis af enheder, herunder routere, pc'er og anden hardware, der sikrer, at hele netværket kører perfekt koordineret tid.

GPS er ikke den eneste teknologi, der er afhængig af atomur. De høje niveauer af nøjagtighed, der leveres af atomure bruges i andre vigtige teknologier, som vi tager for givet hver dag.

Luft trafik kontrol Ikke alene er alle fly og flylinjer nu udstyret med GPS, så piloter og jordpersonale kan vide deres nøjagtige placering, men atomurerne bruges også af flyvelederne, der har brug for præcise og præcise målinger og tid mellem fly.

Trafiklys og vejafstødningssystemer - Trafiklys er et andet system, der afhænger af atomur timing. Nøjagtighed og synkronisering er afgørende for trafiklyssystemer, da små fejl i synkronisering kan føre til dødelige ulykker.

Congestion kameraer og andre systemer såsom parkeringsmålere bruger også atomure som grundlag for deres tidspunkter, da dette forhindrer juridiske problemer ved udstedelse af straffeanvisninger.

CCTV - Closed-tv er en anden storskala bruger af atomur. CCTV-kameraer bruges ofte til bekæmpelse af kriminalitet, men som bevis er de ude af brug i en domstol, medmindre timingoplysningerne på CCTV-kameraet kan bevises at være korrekte. Hvis man undlader at gøre det, kan det føre til, at kriminelle undgår retsforfølgning, fordi på trods af kameraets identifikation kan bevis for at det var på tidspunktet og tidspunktet for lovovertrædelsen ikke klargøres uden nøjagtighed og synkronisering.

Internet - Mange af de applikationer, vi nu overdrager til internettet, er kun muliggjort takket være atomur. Online handel, internetbank og selv online auktionshuse har alle brug for nøjagtig og synkroniseret tid.

Forestil dig at tage dine besparelser fra din bankkonto, men kun at finde ud af, at du kan trække dem tilbage igen, fordi en anden computer har et langsommere ur eller forestille dig at byde på et internet auktionssted kun for at få dit bud afvist ved et bud, der kom før din, fordi det blev lavet på en computer med et langsommere ur.

At bruge atomur som kilden til tiden er relativt lige frem for mange teknologier. Radiosignaler og endda GPS-transmissioner kan bruges som kilde til atomur tid og til computersystemer, protokollen NTP (Network Time Protocol) sikrer, at ethvert mellemstoret netværk synkroniseres perfekt sammen. Dedikeret NTP tid servere bruges over hele verden i teknologier og applikationer, der kræver præcis tid.

Atomiske ure er de mest præcise timekeeping enheder kendt for manden. Der nøjagtighed er uforlignelig med andre ure og chronometre i det, selvom det mest sofistikerede elektroniske ur vil glide med et sekund hver uge eller to, det mest moderne atomure kan fortsætte med at løbe i tusinder af år og ikke tabe selv en brøkdel af et sekund.

Nøjagtigheden af ​​et atomur er nede på det, de bruger som grundlag for tidsmåling. I stedet for at stole på en elektronisk strøm, der løber gennem en krystal som et elektronisk ur, bruger et atomur hyperfineovergangen af ​​et atom i to energistater. Selv om dette kan lyde kompliceret, er det bare en ufuldstændig efterklang, der 'titter' over 9 milliarder gange hvert sekund hvert sekund.

Men hvorfor sådan nøjagtighed virkelig er nødvendig, og hvilke teknologier er atomurerne ansat i?

Det er ved at undersøge de teknologier, der udnytter atomur, at vi kan se, hvorfor sådanne høje niveauer af nøjagtighed er påkrævet.

GPS - Satellitnavigation

Satellitnavigation er en enorm industri nu. Engang kun en teknologi til militæret og luftfartsselskaberne bliver GPS-satellitnavigation nu brugt af trafikanter over hele kloden. Den navigationsinformation, der leveres af satellitnavigationssystemer som GPS, er imidlertid kun afhængig af nøjagtigheden af ​​atomurerne.

GPS virker ved at triangulere adskillige timingsignaler, der udløses fra atomur ombord på GPS-satellitterne. Ved at træne ud, når timing signalet blev frigivet fra satellitten, kan satellitnavigationsmodtageren lige vide, hvor langt det er fra satellitten, og ved at bruge flere signaler beregne hvor det er i verden.

På grund af disse timing signaler rejser ved lysets hastighed, kun et sekund unøjagtighed inden for timing signaler kan føre til, at de poserende oplysninger er tusindvis af miles ud. Det er testamente til nøjagtigheden af GPS atomure som for øjeblikket er en satellitnavigationsmodtager, er nøjagtig inden for fem meter.

Spørg enhver netværksadministrator eller it-ingeniør og spørg dem, hvor vigtigt det er netværkssynkronisering er og du får normalt det samme svar - meget.

Tiden bruges i næsten alle aspekter af computing til logning, når der er sket begivenheder. Faktisk tidsstempler er den eneste reference en computer kan bruge til at holde spor af opgaver, den har gjort, og de, som den endnu har at gøre.

Når netværkene er usynkroniserede, kan resultatet være en reel hovedpine for enhver, der har det formål at debugge dem. Data kan ofte gå tabt, applikationer undlader at starte, fejllogning er næsten umuligt, for ikke at nævne de sikkerhedsmæssige sårbarheder, der kan opstå, hvis der ikke er nogen synkroniseret netværkstid.

NTP (Network Time Protocol) er det førende tidssynkroniseringsprogram, der har eksisteret siden 1980s. Det er blevet konstant udviklet og bruges af stort set alle computernetværk, der kræver præcis tid.

De fleste operativsystemer har allerede en version af NTP installeret, og at bruge den til at synkronisere en enkelt computer er relativt lige fremad ved at bruge indstillingerne i urets indstillinger eller proceslinjen.

Hvis du bruger den indbyggede NTP-applikation eller -demon på en computer, vil det resultere i, at enheden bruger en kilde til internettet som en timingreference. Dette er alt godt og godt for single-desk-topmaskiner, men på et netværk kræves en mere sikker løsning.

Det er vigtigt på ethvert computernetværk, at der ikke er sårbarheder i firewallen, der kan føre til angreb fra ondsindede brugere. At holde en port åben for at kommunikere med en internet timing kilde er en metode en angriber kan bruge til at indtaste et netværk.

Heldigvis er der alternativer til at bruge internettet som en tidskilde. Atomisk ur tid signaler kan modtages ved hjælp af langbølge radio eller GPS transmissioner.

Dedikeret NTP tidsserver Der er enheder, der gør processen med tidssynkronisering meget nem som NTP-servere modtager tiden (eksternt til firewallen) og kan derefter distribuere til alle maskiner på et netværk - dette gøres sikkert og præcist med de fleste netværk synkroniseret til en NTP-server, der arbejder inden for få millisekunder af hinanden.

Kommende pladsvej kan påvirke GPS-enheder, herunder satellitnavigation og NTP GPS-tidsservere.

Mens mange af os har været nødt til at klare nogle ekstreme vejr i vinter, er der yderligere storme på vej - denne gang fra rummet.

Solstråler er en regelmæssig forekomst på solens overflade. Mens videnskabsmænd ikke er helt sikre på, hvad der får dem til at kende to ting om sollys: - de er cykliske - og er relateret til solplet-aktivitet.

I de sidste elleve år har solens solspotsaktivitet - små mørke fordybninger, der vises på solens overflade - været meget minimal. Men denne elleve års cyklus er afsluttet, og der er sket en stigning i solspots i slutningen af ​​sidste år, hvilket betyder, at 2010 vil være et kofangerår for både solstråler og solfangere.

Men der er ingen grund til at bekymre sig om at blive ristet af sollys, da disse udbrud af varme gasser, der flammer fra solen, aldrig bliver langt nok til at nå jorden, men de kan påvirke os på forskellige måder.

Solstråler er udbrud af energi og udsender som sådan stråling og høj energi partikler. På jorden beskyttes vi af disse blaster af energi og stråling af jordens magnetfelt og ionosfæren. Satellitkommunikation er imidlertid ikke, og det kan føre til problemer.

Mens effekten af ​​solstråling er meget svag, kan den bremse og reflektere radiobølger, når de rejser gennem ionosfæren mod jorden. Denne interferens kan især forårsage GPS-satellitter, der er ekstreme problemer, da de er afhængige af nøjagtighed for at give navigationsinformation.

Selvom virkningerne af sollys er milde, er det muligt, at GPS-enheder vil støde på korte perioder med intet signal, og også problemet med unøjagtige signaler, der betyder poserende information, kan blive upålidelige.

Dette vil ikke kun påvirke navigationen, da GPS-systemet bruges af hundredvis og tusindvis af computernetværk som en kilde til pålidelig tid.

Mens mest dedikeret GPS tid servere bør være i stand til at klare ustabilitetsperioder uden at miste præcision, for bekymrede netværksadministratorer, der ikke ønsker at gå i arbejde for at finde deres systemer krasjet på grund af manglende synkronisering, vil måske overveje at bruge en radio-refereret netværkstidsserver, der bruger broadcast-transmission såsom MSF eller WVBB.

Dual NTP-tidsservere (Network Time Protocol) er også tilgængelige, der kan modtage både radio og GPS, hvilket sikrer, at en kildes tid altid er konstant tilgængelig.