Nøjagtig og præcis tid bliver i stigende grad en nødvendighed for edb-systemer. Fra corporate netværk til offentlige service teknologier såsom pengeautomater, trafiklys eller CCTV kameraer - præcis tid er, hvad der holder dem tikker.

Ukorrekt eller usynkroniseret tid er grunden til mange tekniske nedbrud og fejl. Hvis du f.eks. Ikke synkroniserer et trafiklyssystem, kan det føre til enhver form for forvirring af lysene, der ændres på det forkerte tidspunkt - og konsekvenserne for systemer, der tilhører industrier som flyvekontrol, kan være endnu værre.

Og selv et standard computernetværk som dem, der bruges på de fleste kontorer, kræver nøjagtig synkronisering for at forhindre fejl, aktivere fejlfinding og sikre, at systemet er sikkert.

De fleste systemadministratorer er nu opmærksomme på vigtigheden af ​​præcis og præcis tidssynkronisering, men at få en kilde til præcis tid er ofte, hvor mange mennesker begår fejl.

Mange netværksadministratorer er opmærksomme på tidsprotokollen NTP (Network Time Protocol), som bruges til at sikre nøjagtig synkronisering mellem computere.

Men mange administratorer begår fejlen ved at bruge en tidskilde fra hele internettet til at distribuere med NTP - et fælles faldfald, der kan få katastrofale konsekvenser.

Internettet er ikke den bedste kilde til tine. Selvom det er sandt, mange online NTP-servere er tilgængelige som kilde til atomtid eller UTC (koordineret universeltid), men er de korrekte. Sandheden er, det er næsten umuligt at vide. Internet tidskilder kan påvirkes af klientens distance (netværket) fra tidskilden - det kan heller ikke godkendes af NTP.

Endnu vigtigere, kører internetkilder gennem firewallen, som kan tillade tidssignalet at blive kapret af ondsindede programmer.

Den eneste sikre og præcise metode til at synkronisere et computernetværk eller andet teknologisystem er at bruge en NTP-server. Disse enheder modtager et eksternt atomurtidssignal ofte med GPS eller endda ved radiotransmissioner.

Disse signaler kommer direkte fra atomure så meget nøjagtige de også kan ikke blive kapret, da de ikke er forbundet til internettet.

Tidssynkronisering er et kritisk aspekt ved moderne computing, især når computere er på et netværk eller skal kommunikere med andre netværksmaskiner.

Timestamps er afgørende for computere at anerkende, hvornår en begivenhed opstod, og det er den eneste information, de skal finde ud af, om der er sket en begivenhed. Uden nøjagtige tidsstempler kan konsekvenserne omfatte:

• Tab af data
• Vanskeligt at logge fejl
• Svær at fejle
• Undladelse at gemme
• Tidsfølsomme applikationer kan mislykkes

Moderne operativsystemer som Windows 7 har automatisk synkroniseringssoftware allerede installeret. W32Time har været en del af Microsofts forskellige generationer af operativsystemer i nogen tid, men i Windows 7 er den indstillet til at blive tændt automatisk (i stedet for at brugeren skal indstille den) - synkronisere din pc lige ud af boksen.

Med sådan NTP (Network Time Protocol) -baseret synkronisering tilgængelig ved brug af internet-tidsservere (normalt Microsoft og NIST), kan mange mennesker spørge sig selv, om en dedikeret tidsserver stadig er påkrævet.

Problemer med Internet Time Servers

Der er flere ulemper ved at bruge denne internet tid som en kilde til UTC (Koordineret Universal Time - den globale tidsskala, der ofte kaldes GMT).

Den første og vigtigste ulempe for internet-tidsservere er deres placering gennem brandvejen. At skulle stole på en kilde til tid på tværs af internettet betyder, at TCP-porten er åben - en afgørende sikkerhedssvaghed, der kan bruges af ondsindede brugere eller bots.

En anden ulempe for internet tidsservere er deres mangel på garanteret nøjagtighed. Mens steder som NIST (National Institute for Standards and Time) og Microsoft har pålidelige og præcise tidsservere, kan nøjagtigheden afhænge af, hvor langt væk du er fra. Og mange andre tidsservere, der er tilgængelige som kilde til internettet, er mindre pålidelige - og da NTP ikke kan autentificere et tidssignal fra hele internettet - kan det være svært at vurdere.

Fordele ved en ekstern NTP-server

Dedikeret eksterne NTP-servere er langt mere sikre. De modtager deres slips fra GPS-satellitter af Long Wave transmissioner, så signalerne ikke kan opfanges af computer hackere eller ondsindet software. NTP kan også autentificere signalerne, så du ved, hvor de kommer fra, og hvor præcise de er.

Når tiden er så vigtig på moderne netværkscomputere, kan risikoen med internet tid koste meget mere end nogen mindre investeringer i en dedikeret NTP tidsserver.

Skrevet af Richard N Williams for Galleon Systems

Siden dets frigivelse til den civile befolkning har Global Positioning System (GPS) forbedret og forbedret vores verden kraftigt. Fra satellitnavigation til den præcise tid, der bruges af NTP-servere (Network Time Protocol) og meget eller vores moderne verdens teknologi.

Og GPS har i flere år været den eneste Global Navigation Satellite Systems (GNSS) og bruges verden over, men tiden er ved at ændre sig.

Der er nu tre andre GNSS-systemer i horisonten, der ikke kun vil fungere som konkurrence for GPS, men vil også øge sin præcision og nøjagtighed.

Glonass er et russisk GNSS-system, der blev udviklet under den kolde krig. Men efter Sovjetunionens fald faldt systemet i forfald, men det er endelig blevet fornyet og er nu i gang igen.

Glonass-systemet bruges nu som navigationshjælp fra russiske flyselskaber, og deres nødtjenester med GNSS-modtagere i bil bliver også udbredt for den generelle befolkning at bruge. Og Glonass-systemet tillader også tidssynkronisering ved hjælp af NTP tid servere da den bruger den samme atomur teknologi som GPS.

Og Glonass er heller ikke den eneste konkurrence for GPS. Det europæiske Galileo-system er på vej med de første satellitter, der forventes lanceret i slutningen af ​​2010, og det kinesiske kompas-system forventes også at være online snart, hvilket vil skabe fire fuldt operationelle GNSS-systemer, der kredser over jordens kredsløb.

Og det er gode nyheder for dem, der er interesseret i ultrahøjtidssynkronisering, da systemerne alle skal være interoperable, hvilket betyder, at alle, der kigger på GNSS-satellitter, kan bruge flere systemer til at sikre endnu større nøjagtighed.

Det forventes at interoperable GNSS NTP tid servere vil snart være tilgængelig for at gøre brug af disse nye teknologier.

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.

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.

Det National Physical Laboratory har meddelt planlagt vedligeholdelse denne uge (torsdag), hvilket betyder, at MSF60kHz-tid og frekvenssignal vil blive midlertidigt slukket for at tillade vedligeholdelsen at udføres i sikkerhed på Anthorn-radiostationen i Cumbria.

Normalt varer disse planlagte vedligeholdelsesperioder kun et par timer og må ikke forårsage forstyrrelser for nogen, der er afhængige af MSF-signalet til timing-applikationer.
NTP (Network Time Protocol) er velegnet til disse midlertidige tab af signal og lidt, hvis ingen drift skulle opleves af nogen NTP tidsserver bruger.

Der er dog nogle brugere på højt niveau af netværks-tidsservere eller kan have bekymringer om nøjagtigheden af ​​deres teknologi i disse planlagte perioder uden signal. Der er en anden løsning for at sikre et kontinuerligt, sikkert og lige præcis tidssignal bliver altid brugt.

GPS, mest almindeligt anvendt til navigation og wayfinding det faktisk en atomur baseret teknologi. Hver af GPS-satellitterne sender et signal fra deres ombord atomur, som bruges af satellitnavigationsanordninger, der trækker placeringen gennem triangulering.

Disse GPS signaler kan også modtages af a GPS NTP tidsserver. Ligesom MSF eller andre radiosignaltidsservere modtager det eksterne signal fra Anthorn-transmitteren, kan GPS-tidsserverne modtage dette nøjagtige og eksterne signal fra satellitterne.

I modsætning til radioudsendelserne skal GPS aldrig gå ned, selv om det undertiden er upraktisk at modtage signalet, da en GPS-antenne har brug for et klart billede af himlen og derfor helst bør være på taget.

For dem der ønsker at gøre dobbelt så sikker, er der aldrig en periode, hvor et signal ikke modtages af NTP-server, en dual time server Kan bruges. Disse henter både radio- og GPS-transmissioner, og den indbyggede NTP-dæmon beregner den mest præcise tid fra dem begge.

En stigning i GPS 'angreb' har forårsaget en vis bekymring blandt det videnskabelige samfund. GPS, mens et yderst nøjagtigt og pålideligt system til overførsel af tid og positiv information afhænger af meget svage signaler, der hæmmes af forstyrrelser fra jorden.

Både utilsigtet indblanding som fra piratradiostationer eller forsætlig bevidst "jamming" af kriminelle er stadig sjælden, men som teknologi, der kan hæmme GPS-signaler bliver mere tilgængelig, forventes situationen at blive værre.

Og mens virkningerne af signalfejl i GPS-systemet kan have indlysende resultater for folk, der bruger det til navigation (ender i den forkerte placering eller går tabt), kan det få mere alvorlige og dybe konsekvenser for de teknologier, der er afhængige af GPS til tiden signaler.

Som så mange teknologier stoler nu på GPS timing signaler Fra telefonnet, internettet, bank- og trafiklys og selv vores strømnettet kan signalfejl uanset hvor kort det er, forårsage alvorlige problemer.

Hovedproblemet med GPS-signalet er, at det er meget svagt, og som det kommer fra rumbundne satellitter, kan lidt gøres for at øge signalet, så enhver lignende frekvens, der udsendes i et lokalt område, kan let drukne GPS ud.

Imidlertid er GPS ikke den eneste nøjagtige og sikre metode til at modtage tiden fra en atomurkilde. Mange nationale fysiklaboratorier fra hele verden sender atomkloksignaler via radiobølger (normalt lang bølge). I USA udsendes disse signaler af NIST (National Institute for Standards and Time (kendt som WWVB), mens det i Storbritannien er MSF-signalet udsendes af NPL (National Physical Laboratory).

Dual-tidsservere der kan modtage begge signaler er tilgængelige og er et sikrere bud for ethvert højteknologiselskab, der ikke har råd til at risikere at miste et tidssignal.

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.

Enhver netværksadministrator fortæller dig, hvor vigtigt det er tidssynkronisering er til et moderne computernetværk. Computere er afhængige af tiden for næsten alt, især i dagens alder af online handel og global kommunikation, hvor nøjagtighed er afgørende.

Hvis du undlader at sikre, at computere er nøjagtigt synkroniseret sammen, kan det føre til alle former for problemer: datatab, sikkerhedssvagheder, manglende evne til at foretage tidsfølsomme transaktioner og problemer med fejlfinding kan alle skyldes manglende eller ikke tilstrækkelig tidssynkronisering.

Men at sikre, at hver computer på et netværk har nøjagtig samme tid er enkel takket være to teknologier: atomuret og NTP server (Network Time Protocol).

Atomiske ure er yderst præcise chronometre. De kan holde tid og ikke glide med så meget af et sekund i tusinder af år, og det er denne nøjagtighed, der har gjort mulige teknologier og applikationer som satellitnavigation, online handel og GPS.

Tidssynkronisering til computernetværk styres af netværks-tidsserveren, der ofte kaldes NTP-serveren efter den tidssynkroniseringsprotokol, de bruger, Network Time Protocol.
Når det kommer til at vælge en tidsserver, er der virkelig kun to rigtige typer - radio referencen NTP tidsserver og GPS NTP tidsserver.

Radio reference tidsservere modtager tiden fra langbølge transmission transmitteret af fysik laboratorier som NIST i Nordamerika eller NPL i Storbritannien. Disse transmissioner kan ofte hentes i hele oprindelseslandet (og hinsides), selvom lokal topografi og interferens fra andre elektriske enheder kan interferere med signalet.

GPS tid serverepå den anden side bruge satellitnavigationssignalet, der sendes fra GPS-satellitter. GPS-transmissionerne genereres af atomure ombord på satellitterne, så de er en yderst præcis tidskilde, ligesom atomklokken genereret tid udsendt af fysiklaboratorierne.

Bortset fra ulempen ved at have en tagantenn antenne (GPS fungerer ved synsfelt, så et klart billede af himlen er afgørende), kan GPS opnåes bogstaveligt overalt på planeten.

Som begge typer tidsserver kan give en nøjagtig kilde til pålidelig tid, afgørelsen af ​​hvilken type tidsserver skal baseres på tilgængeligheden af ​​lange bølgesignaler, eller om det er muligt at installere en rooftop GPS-antenne.