Network Time Protocol er udviklet for at holde computere synkroniseret. Alle computere er tilbøjelige til at drive og præcis timing er afgørende for mange kritiske applikationer.

En version af NTP er installeret på de fleste versioner af Windows (selv om en fjernet version kaldes SNTP-Forenklet NTP-er i ældre versioner) og Linux, men er gratis at downloade fra NTP.org.

Når du synkroniserer et netværk, er det bedst at bruge en dedikeret NTP-server der modtager en timing kilde fra en atomur enten via specialiserede radiosender eller GPS-netværk. Der er dog mange internettidsreferencer til rådighed, nogle mere pålidelige end andre, selvom det skal bemærkes, at internetbaserede tidskilder ikke kan godkendes af NTP, hvilket gør computeren udsat for trusler.

NTP er hierarkisk og arrangeret i stratum. Stratum 0 er timing reference, mens stratum 1 er en server forbundet til en stratum 0 timing kilde og et lag 2 er en computer (eller en enhed), der er knyttet til en stratum 1 server.

Grundlæggende konfiguration af NTP er udført ved hjælp af filen /etc/ntp.conf, du skal redigere den og placere IP-adressen til stratum 1 og stratum 2-servere. Her er et eksempel på en grundlæggende ntp.conf-fil:

server xxx.yyy.zzz.aaa foretrækker (tidsserveradresse som time.windows.com)

123.123.1.0 server

server 122.123.1.0 stratum 3

Driftfile / etc / ntp / drift

Den mest grundlæggende ntp.conf-fil vil liste 2-servere, en, som den ønsker at synkronisere og en IP-adresse for sig selv. Det er god husholdning at have mere end en server til reference, hvis man går ned.

En server med mærket 'foretrukne' bruges til en betroet kilde, der sikrer, at NTP altid bruger den server, når det er muligt. IP-adressen vil blive brugt i tilfælde af problemer, når NTP vil synkronisere med sig selv. Driftfilen er, hvor NTP bygger en oversigt over systemurets drifthastighed og justerer automatisk for den.

NTP vil justere dit system tid, men kun langsomt. NTP afventer mindst ti informationspakker, inden du har tillid til tidskilden. For at teste NTP ændres simpelthen dit systemur med en halv time i slutningen af ​​dagen, og klokken om morgenen skal være korrekt.

Det MSF transmission fra Anthorn (bredde 54 ° 55 'N, længdegrad 3 ° 15' W) er det vigtigste middel til at formidle de britiske nationale standarder for tid og frekvens, som opretholdes af National Physical Laboratory. Den effektive monopole udstrålede effekt er 15 kW, og antennen er i det væsentlige omnidirektionel. Signalstyrken er større end 10 mV / m ved 100 km og større end 100 μV / m ved 1000 km fra senderen. Signalet er meget udbredt i Nord- og Vesteuropa. Bærefrekvensen opretholdes ved 60 kHz til inden for 2-dele i 1012.

Enkel på-off-bærermodulering anvendes, bærerens stignings- og faldstider bestemmes af kombinationen af ​​antenne og sender. Tidspunktet for disse kanter styres af sekunder og minutter af koordineret universel tid (UTC), som altid er inden for et sekund af Greenwich Mean Time (GMT). Hver UTC sekund er markeret med en "off" forud for mindst 500 ms fra carrier, og denne anden markør overføres med en nøjagtighed bedre end ± 1 ms.

Det første sekund af minutet begynder med en periode på 500 ms med bæreren fra, for at fungere som en minutmarkør. De andre 59 (eller undtagelsesvis 60 eller 58) sekunder af minuttet begynder altid med mindst 100 ms 'off' og slutter med mindst 700 ms fra carrier. Sekunder 01-16 bærer oplysninger for det aktuelle minut om forskellen (DUT1) mellem astronomisk tid og atomtid, og de resterende sekunder overfører tid og dato kode. Tids- og datokodeoplysningerne gives altid i UK-klokkeslæt og -dato, som er UTC om vinteren og UTC + 1h, når sommertid er i kraft, og det vedrører det minut, der følger efter det, hvor det sendes.

Dedikeret MSF NTP-server Der findes enheder, der kan tilsluttes direkte til MSF-overførslen.

Information Hilsen af NPL

Her på Galleon Systems, en af ​​Europas førende leverandører af NTP-server systemer vil vi gerne ønske alle vores kunder, leverandører og endda vores konkurrenter en god jul og et godt nytår. Vi håber, at 2009 er et vellykket år for jer alle.

Nøjagtig tid ved brug af Atomic Clock er tilgængelig på tværs af Storbritannien og dele af Nordeuropa ved hjælp af MSF Atomic Clock tid signal overført fra Cumbria, UK; det giver mulighed for at synkronisere tiden på computere og andet elektrisk udstyr.

Det britiske MSF-signal betjenes af NPL - Det Nationale Fysiske Laboratorium. MSF har høj transmittereffekt (50,000 watt), en meget effektiv antenne og en ekstrem lav frekvens (60,000 Hz). Til sammenligning udsendes en typisk AM-radiostation med en frekvens på 1,000,000 Hz. Kombinationen af ​​høj effekt og lav frekvens giver radiobølgerne fra MSF en masse spring, og denne single station kan derfor dække det meste af Storbritannien og nogle af kontinentaleuropa.

Tidskoderne sendes fra Læger uden Grænser ved hjælp af en af ​​de enkleste systemer, og ved en meget lav datahastighed på en bit pr. Sekund. 60,000 Hz-signalet overføres altid, men hvert sekund reduceres det kraftigt i strøm i en periode på 0.2, 0.5 eller 0.8 sekunder: • 0.2 sekunder med reduceret effekt betyder et binært nul. • 0.5 sekunder med reduceret effekt er en binær. • 0.8 sekunder med reduceret effekt er en separator. Tidskoden sendes i BCD (Binary Coded Decimal) og angiver minutter, timer, år og år samt information om sommertid og springår.

Tiden overføres ved hjælp af 53 bits og 7 separatorer, og tager derfor 60 sekunder at transmittere. Et ur eller ur kan indeholde en ekstremt lille og relativt simpel antenne og modtager til at afkode informationen i signalet og indstille urets tid præcist. Alt du skal gøre er at indstille tidszonen, og atomuret viser den korrekte tid.

Dedikeret tidsservere der er indstillet til at modtage MSF-tidssignalet er tilgængelige. Disse enheder forbinder et computernetværk som enhver anden server, der kun modtager timingsignalet og distribuerer det til andre maskiner på netværket ved hjælp af NTP (Network Time Protocol).

Distribuerede netværk stole helt på den korrekte tid. Computere har brug for tidsstempler til ordrebegivenheder, og når en samling af maskiner samarbejder, er det afgørende, at de løber på samme tid.

Desværre er moderne pc'er ikke designet til at være perfekte timekeepers. Deres urværk er simple elektroniske oscillatorer og er tilbøjelige til at drive. Dette er normalt ikke et problem, når maskinerne arbejder uafhængigt, men når de kommunikerer på tværs af et netværk, kan der opstå mange problemer.

Fra e-mails, der ankommer, før de er sendt til hele systemet, nedbryder manglen på synkronisering kan forårsage utallige problemer på tværs af et netværk, og det er derfor, at netværks tidsservere bruges til at sikre, at hele netværket er synkroniseret sammen.

Netværk tidsservere komme i to former - The GPS tidsserver og den radio refererede tidsserver. GPS NTP servere bruger tidssignalet udsendt fra GPS-satellitter. Dette er ekstremt nøjagtigt, da det genereres af et atomur ombord på GPS-satellitten. Radio henvist til NTP-servers bruger en langbølge transmission sendt af flere nationale fysik laboratorier.

Begge disse metoder er en god kilde til Koordineret Universal Time (UTC) verdens globale tidsplan. UTC bruges af netværk over hele kloden og synkronisering til det tillader computernetværk at kommunikere trygt og deltage i tidsfølsomme transaktioner uden fejl.

Nogle administratorer bruger internettet til at modtage en UTC-tidskilde. Selvom en dedikeret netværkstidsserver ikke er forpligtet til at gøre dette, har det sikkerhedsmæssige ulemper, idet en port er nødvendig for at blive åben i brandvejen, for at computeren kan kommunikere med NTP-server, dette kan lade et system være sårbart og åbent for angreb. Endvidere er Internet-tidskilder notorisk upålidelige med mange enten for unøjagtige eller for langt væk for at tjene noget nyttigt formål.

For at modtage og distribuere og godkende UTC-tidskilde er der for øjeblikket to typer af NTP server, den GPS NTP-server og radio refereret NTP server. Mens begge disse systemer distribuerer UTC på identiske måder, varierer den måde, hvorpå de modtager timingoplysningerne.

A GPS NTP tidsserver er en ideel tid og frekvens kilde, fordi det kan give meget præcis tid overalt i verden ved hjælp af relativt billige komponenter. Hver GPS-satellit transmitterer i to frekvenser L2 til militær brug og L1 til brug af civile transmitteret ved 1575 MHz. Lavpris GPS-antenner og -modtagere er nu bredt tilgængelige.

Radiosignalet sendes af satellit kan passere gennem vinduer, men kan blokeres af bygninger, så det ideelle sted for en GPS-antenne er på en tagterrasse med en god udsigt til himlen. Jo flere satellitter det kan modtage fra bedre signal. Dog kan tagmonteret antenner være tilbøjelige til lynnedslag eller andre spænding overspænding så en suppressor stærkt anbefale at blive installeret inline på GPS-kablet.

Kablet mellem GPS-antennen og modtageren er også kritisk. Den maksimale afstand, som et kabel kan køre, er normalt kun 20-30 meter, men et højkvalitets koaksialkabel kombineret med en GPS-forstærker, der er placeret in-line for at øge antennens forstærkning, kan tillade mere end 100-målerkabler. Dette kan medføre vanskeligheder ved installation i større bygninger, hvis serveren er for langt fra antennen.

En alternativ løsning er at bruge en radio, der refereres til NTP tidsserver. Disse er afhængige af en række nationale tids- og frekvensradio-transmissioner, som udsendes UTC-tid. I Storbritannien udsendes signalet (kaldet MSF) af National Physics Laboratory i Cumbria, der fungerer som Det Forenede Kongeriges nationale tidsreference, findes der også lignende systemer i USA (WWVB) og i Frankrig, Tyskland og Japan.

En radiobaseret NTP-server består normalt af en rackmonterbar tidsserver og en antenne, der består af en ferritstang inde i en plastikskabe, der modtager radiotiden og frekvensudsendelsen. Den skal altid monteres vandret i en ret vinkel mod transmissionen for optimal signalstyrke. Data sendes i pulser, 60 et sekund. Disse signaler giver UTC-tid til en nøjagtighed af 100-mikrosekunder, men radiosignalet har et begrænset antal og er sårbart for interferens.

Nytårsfest er nødt til at vente endnu et sekund i år, da International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) har besluttet at 2008 skal have Leap Second tilføjet.

IERS annoncerede i juli i juli, at en positiv skridt anden skulle tilføjes til 2008, den første siden dec. 31, 2005. Leap Seconds blev introduceret for at kompensere for uforudsigeligheden af ​​Jordens rotation og at holde UTC (Koordineret Universal Time) med GMT (Greenwich Meantime).

Det nye ekstra sekund vil blive tilføjet den sidste dag i dette år på 23 timer, 59 minutter og 59 sekunder Koordineret Universal Time - 6: 59: 59 pm Eastern Standard Time. 33 Leap Seconds er blevet tilføjet siden 1972

NTP-server Systemer, der styrer tidssynkronisering på computernetværk, styres alle af UTC (Coordinated Universal Time). Når et ekstra sekund tilføjes i slutningen af ​​året, vil UTC automatisk blive ændret som ekstra sekund. #

Hvorvidt a NTP-server modtager et tidssignal fra transmissioner som MSF, WWVB eller DCF eller fra GPS-netværket, vil signalet automatisk bære Leap Second Announcement.

Bemærkning om spring Second fra International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS)

SERVICE INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET DES SYSTEMER DE REFERENCE

SERVICE DE LA ROTATION TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. de l'observatoire xnumx paris (frankrig)
Tlf. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAX: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-mail: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Paris, 4 Juli 2008

Bulletin C 36

Til myndigheder med ansvar for måling og fordeling af tid

UTC TIDSTEG
på 1st i januar 2009

Et positivt spring sekund vil blive introduceret i slutningen af ​​december 2008.
Sekvensen af ​​datoer for UTC anden markører vil være:

2008 December 31, 23h 59m 59s
2008 December 31, 23h 59m 60s
2009 januar 1, 0h 0m 0s

Forskellen mellem UTC og International Atomic Time TAI er:

fra 2006 januar 1, 0h UTC, til 2009 Januar 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33s
fra 2009 januar 1, 0h UTC, indtil videre: UTC-TAI = - 34s

Sprang sekunder kan introduceres i UTC i slutningen af ​​december måned

A GPS tidsserver er virkelig en kommunikationsenhed. Dens formål er at modtage et timing signal og derefter distribuere det blandt alle enheder på et netværk. Tidsserver s kaldes ofte forskellige ting fra netværkstidsserver, GPS-tidsserver, radio-tidsserver og NTP-server.

De fleste tidsservere bruger protokollen NTP (Network Time Protocol). NTP er en af ​​internetets ældste protokoller og bruges af de fleste maskiner, der bruger en tidsserver. NTP installeres ofte, i en grundlæggende form, i de fleste operativsystemer.

A GPS tidsserver, som navne antyder, modtager et timingsignal fra GPS-netværk. GPS-satellitter er virkelig intet mere end kredsløbende klinger. Ombord hver GPS-satellit er et atomur. Den ultrakomplicerede tid fra dette ur er, hvad der overføres fra satellitten (sammen med satellits position).

Et satellitnavigationssystem virker ved at modtage tidssignalet fra tre eller flere satellitter og ved at udarbejde satellitternes position og hvor længe signalerne tog for at komme frem, kan det triangulere en position.

En GPS-tidsserver kræver endnu mindre information, og kun en satellit er nødvendig for at kunne modtage en timingreference. En GPS-tidsserverens antenne modtager et timesignal fra en af ​​33-kredsløbssatellitterne via synsfelt, så det bedste sted at reparere antennen er taget.

Mest dedikerede GPS NTP-tidsservere kræver en god 48 timer til at finde og få en stabil løsning på en satellit, men når de har det, er det sjældent, at kommunikationen taber.

Den tid, der er videresendt af GPS-satellitter, kaldes GPS-tid, og selvom den adskiller sig fra den officielle globale tidsskala UTC (Koordineret Universal Time), da de begge er baseret på atomtiden (TAI), kan GPS-tiden nemt konverteres af NTP.

En GPS-tidsserver kaldes ofte som en stratum 1 NTP-enhed, en stratum 2-enhed er en maskine, der modtager tiden fra GPS-tidsserveren. Stratum 2- og stratum 3-enheder kan også bruges som tidsservere, og på denne måde kan en enkelt GPS-tidsserver fungere som en tidskilde for en ubegrænset mængde computere og enheder, så længe hierarkiet af NTP følges.

Atomiske ure anvendes til tusindvis af applikationer over hele verden. Fra at styre satellitter til selv at synkronisere et computernetværk ved hjælp af en NTP-serveratomklokker har ændret den måde, hvorpå vi styrer og styrer tiden.

Med hensyn til nøjagtighed er et atomur uovertruffen. Digitale kvartsklokke kan holde præcis tid i en uge og ikke tabe mere end et sekund, men et atomur kan holde tid i millioner af år uden at drive så meget.

Atomiske ure arbejde på princippet om kvantespring, en gren af ​​kvantemekanik, som siger at en elektron; en negativt ladet partikel, kredser en kernen af ​​et atom (midten) i en bestemt slette eller et niveau. Når den absorberer eller frigiver tilstrækkelig energi i form af elektromagnetisk stråling, vil elektronen hoppe til et andet plan - kvantespringet.

Ved måling af frekvensen af ​​den elektromagnetiske stråling svarende til overgangen mellem de to niveauer kan tidsforløbet registreres. Cæsiumatomer (cæsium 133) foretrækkes til timing, da de har 9,192,631,770-cyklusser af stråling i hvert sekund. Fordi energieniveauerne i cæsiumatomet (kvantestandarderne) altid er de samme og er et sådant højt tal, er cæsien atomklokken utrolig præcis.

Den mest almindelige form for atomur, der anvendes i verden i dag, er cæsiumfontenen. I denne type ur projiseres en mol af atomer op i et mikrobølgekammer og får lov at falde ned under tyngdekraften. Laserbjælker sænker disse atomer og overgangen mellem atomets energiniveauer måles.

Den næste generation af atomure er ved at blive udviklet, brug ionfælder i stedet for en springvand. Ioner er positivt ladede atomer, der kan fanges af et magnetfelt. Andre elementer såsom strontium anvendes i disse næste generationsklokke, og det anslås, at den potentielle nøjagtighed af et strontiumionfældningsklok kunne være 1000 gange det nuværende atomklok.

Atomiske ure anvendes af alle mulige teknologier; satellit kommunikation, Global Positioning System og endda internet handel er afhængig af atomur. De fleste computere synkroniseres indirekte med et atomur ved hjælp af a NTP-server. Disse enheder modtager tiden fra et atomur og distribuerer rundt om deres netværk, hvilket sikrer præcis tid på alle enheder.

NTP (Network Time Protocol) er den mest udbredte tidssynkroniseringsprotokol på internettet. Årsagen til dens succes er, at det både er fleksibelt og yderst præcist (samt at være gratis). NTP er også indrettet i en hierarkisk struktur, der giver tusindvis af maskiner mulighed for at modtage et timingsignal fra kun en NTP-server.

Selv om tusind maskiner på et netværk alle forsøgte at modtage et timing-signal fra NTP-serveren på samme tid, ville netværket naturligvis blive flaskehalset, og NTP-serveren ville blive gjort ubrugelig.

Af denne grund findes NTP-stratum-træet. Øverst på træet er NTP-tidsserveren, som er en stratum 1-enhed (en stratum 0-enhed er det atomur, som serveren modtager sin tid fra). Under den NTP-serverflere servere eller computere modtager timingoplysninger fra stratum 1-enheden. Disse pålidelige enheder bliver stratum 2-servere, som igen distribuerer deres timingoplysninger til et andet lag af computere eller servere. Disse bliver derefter stratum 3 enheder, der igen kan distribuere timing information til lavere lag (stratum 4, stratum 5 osv.).

I alt kan NTP understøtte op til ni lagniveauer, selvom jo længere væk fra den oprindelige stratum 1-enhed de er mindre nøjagtige synkroniseringen. For et eksempel på hvordan et NTP-hierarki er konfigureret, se venligst dette stratum træ