Network Time Protocol (NTP) er en af ​​Internetets ældste protokoller, der stadig er brugt, opfundet af Dr. David Mills fra University of Delaware. Den har været brugt siden 1985. NTP er en protokol designet til at synkronisere uret på computere og netværk på tværs af internettet eller lokale netværk (LAN).

NTP (version 4) kan bevare tid over det offentlige Internet til inden 10 millisekunder (1 / 100th af et sekund) og kan udføre endnu bedre i løbet af LAN med nøjagtighed af 200 mikrosekunder (1 / 5000th af et sekund) under ideelle betingelser.

NTP arbejder inden for TCP / IP-suite og er afhængig af UDP, eksisterer en mindre kompleks form af NTP kaldet Simple Network Time Protocol (SNTP), som ikke kræver lagring af oplysninger om tidligere meddelelser, der kræves af NTP. Det bruges i nogle enheder og applikationer, hvor høj nøjagtighed timing er ikke så vigtigt.

Tidssynkronisering med NTP er relativt enkel, det synkroniserer tiden med henvisning til en pålidelig urkilde. Denne kilde kan være relativ (en computers interne ur eller tiden på et armbåndsur) eller absolut (en UTC - Universal Coordinated Time-Clock-kilde, som er præcis som det er muligt for mennesker).

Det anbefales kraftigt af Microsoft og andre, at eksternt baseret timing skal bruges i stedet for internetbaseret, da disse ikke kan godkendes. Specialiserede NTP-servere er tilgængelige, der kan synkronisere tid på netværk ved hjælp af enten MSF (eller tilsvarende) eller GPS-signal.

Atomiske ure er de mest absolutte tidsholdende enheder; Men de er ekstremt dyre og er generelt kun at finde i storskala fysiklaboratorier. NTP kan dog synkronisere netværk til et atomur ved hjælp af enten Global Positioning System (GPS) netværk eller specialistradio transmission (MSF i Storbritannien).

MSF's nationale tids- og frekvensradio-transmissioner, der bruges til at synkronisere en NTP-server, udsendes af National Physics Laboratory i Cumbria, som fungerer som Det Forenede Kongeriges nationale tidsreference. Der findes også lignende systemer i Colorado, USA (WWVB) og i Frankfurt, Tyskland (DCF-77).

En radiobaseret NTP-server består normalt af en rackmonterbar tidsserver og en antenne, der består af en ferritstang inde i en plastikindkapsling, der modtager radio- og frekvensudsendelsen. Antennen 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.

En radio-refereret NTP-server er let installeret og kan give en organisation en præcis tidsreference, der muliggør synkronisering af hele netværk.

Network Time Protocol (NTP) er en af ​​internetets ældste protokoller, der stadig er i brug. Opfundet af dr. David Mills fra University of Delaware er det blevet brugt siden 1985. NTP er designet til at synkronisere uret på computere og netværk på tværs af internettet eller lokalt netværk (LAN).

NTP (i øjeblikket version 4) er faktisk tre ting i én; et softwareprogram, der kører i baggrunden af ​​Windows eller UNIX; en protokol, der udveksler tidsværdier mellem servere og klienter og en række algoritmer, der behandler tidsværdierne for at fremme eller trække sig tilbage fra systemuret.

NTP bruger en algoritme (Marzullo's algoritme) til at synkronisere tid på et netværk ved hjælp af en tidsreference. Selvom netværk kan synkroniseres med interne ure eller internetbaserede timingreferencer, anbefales det stærkt af Microsoft og andre, at en ekstern timingreference skal bruges til at garantere godkendelse. En absolut timingreference skal bruge UTC (Coordinated Universal Time eller Temps Universal Coordonné), der understøtter sådanne funktioner som spring sekunder - tilføjet for at kompensere for forsinkelsen af ​​jordens rotation.

NTP arbejder inden for TCP / IP-suite og er afhængig af UDP, eksisterer en mindre kompleks form af NTP kaldet Simple Network Time Protocol (SNTP), som ikke kræver lagring af oplysninger om tidligere meddelelser, der kræves af NTP. Det bruges i nogle enheder og applikationer, hvor høj nøjagtighed timing er ikke så vigtigt, er det også inkluderet i de fleste Windows-operativsystemer, men nyere versioner har den fulde NTP allerede er installeret, som også er gratis at downloade via internettet.

Synkronisering med NTP er relativt enkel, det synkroniserer tidspunkt med henvisning til en pålidelig clock kilde, såsom et atomur, selvom disse er ekstremt dyre og er generelt kun findes i store fysiklaboratorier imidlertid NTP kan bruge enten Global Positioning (GPS) netværk eller specialist radiotransmission at modtage UTC-tid fra disse ure.

NTP bruger tidsstempler til at repræsentere den aktuelle tidspunkt på dagen hver tidsstemplet er flygtig, med andre ord, det er altid større end den tidligere tidsstempel som tiden aldrig løber baglæns. NTP analyserer tidsstemplet værdier, herunder hyppigheden af ​​fejl og stabilitet. En NTP-server vil opretholde et skøn over kvaliteten af ​​sine referencepunkter ure og for sig selv.

Afstanden fra referenceklokken er kendt som stratum niveauer og de findes at forhindre cykler i NTP. Stratum 0 er anordninger såsom referencenumre ure tilsluttet direkte til en computer. Stratum 1 er computere knyttet til stratum 0 enheder, mens Stratum 2 er computere, der sender NTP anmodninger til Stratum 1 servere. NTP kan understøtte op til 256 lag.

NTP tidsstempler er i to formater, men de viderebringe sekunderne fra et sæt tidspunkt (kendt som den primære epoke, indstillet på 00: 00 1 januar 1900) NTP-algoritmen bruger derefter disse tidsstempel at bestemme mængden for at gå videre eller trække sig tilbage i systemet eller netværk ur.

NTP-programmet (kendt som en dæmon på UNIX og en tjeneste på Windows) kører i systemets baggrund. NTP nægter at tro på den tid, det bliver fortalt, indtil der er fundet flere pakkeudvekslinger, der hver især bestaar af et sæt tests. Kun hvis svarene fra en server opfylder testen, kendt som protokolspecifikationer, betragtes serveren. Det tager normalt omkring fem minutter (fem gode prøver), indtil en NTP-server accepteres som en synkroniseringskilde.

En typisk GPS-tidsserver kan give timing information inden for et par nanosekunder af UTC, så længe der er en antenne med en god udsigt over himlen.

Der er også en række nationale tid- og frekvensradio-transmissioner, der kan bruges til at synkronisere en NTP-server. I Storbritannien udsendes signalet (kaldet MSF) af National Physics Laboratory i Cumbria, der fungerer som Det Forenede Kongeriges nationale tidsreference. Der findes også lignende systemer i Colorado, USA (WWVB) og i Frankfurt, Tyskland (DCF-77). Disse signaler giver UTC-tid til en nøjagtighed af 100-mikrosekunder, men radiosignalet har et begrænset antal og er sårbart for interferens.

Network Time Protocol (NTP) er en af ​​Internetets ældste protokoller, der stadig anvendes i dag. Udviklet af Dr. David Mills fra University of Delaware, det har været i konstant brug og løbende opdateret siden 1985. NTP er en protokol designet til at synkronisere uret på computere og netværk på tværs af internettet eller lokale netværk (LAN).

NTP bruger en algoritme (Marzullo's algoritme) til at synkronisere tiden på et netværk ved hjælp af tidsskalaer som UTC (Coordinated Universal Time eller Temps Universal Coordonné) og kan understøtte sådanne funktioner som spring sekunder - tilføjet for at kompensere for forsinkelsen af ​​jordens rotation.

NTP (version 4 er den seneste) kan holde tid over det offentlige internet til inden for 10 millisekunder (1 / 100th af et sekund) og kan udføre endnu bedre over LAN med nøjagtighed af 200 mikrosekunder (1 / 5000th af et sekund) under ideelle forhold .

NTP-tidsserverne arbejder inden for TCP / IP-pakken og er afhængige af UDP (User Datagram Protocol). En mindre kompleks form for NTP, der kaldes Simple Network Time Protocol (SNTP), der ikke kræver opbevaring af oplysninger om tidligere kommunikation, der kræves af NTP, anvendes i nogle enheder og applikationer, hvor høj præcisionstiming ikke er lige så vigtig og også medtages som standard i Windows-software (selvom nyere versioner af Microsoft Windows har den fulde NTP installeret og kildekoden er gratis og let tilgængelig på internettet).

Tidssynkronisering med NTP er relativt enkel, det synkroniserer tiden med henvisning til en pålidelig urkilde. Denne kilde kan være relativ (en computers interne ur eller tiden på et armbåndsur) eller absolut (en UTC-kildesource, som en atomur, der er præcis som det er menneskeligt muligt).

Atomure er de mest absolutte tid-holde enheder. De arbejder efter princippet, at atomet, cæsium 133, har et helt antal cykler af stråling hvert sekund (9,192,631,770). Dette har vist sig så nøjagtig internationale enhedssystem (SI) har nu defineret det andet som varigheden af ​​9,192,631,770 cykler af stråling af cæsium 133 atom.

Atomkloder er dog ekstremt dyre og findes generelt kun i storskala fysiklaboratorier. NTP kan dog synkronisere netværk til et atomur ved hjælp af enten Global Positioning System (GPS) netværk eller specialradio transmission.

Den mest udbredte er den GPS-system, som består af et antal satellitter, der leverer præcis positionering og placering. Hver GPS satellit kan kun gøre dette ved at udnytte et atomur, som igen kan kan bruges som en timing reference.

En typisk GPS-modtager kan give oplysninger om tid til inden for et par nanosekunder af UTC, så længe der er en antenne beliggende med en god udsigt til himlen.

Der er også en række nationale tid- og frekvensradio-transmissioner, der kan bruges til at synkronisere en NTP-server. I Storbritannien udsendes signalet (kaldet MSF) af National Physics Laboratory i Cumbria, der fungerer som Det Forenede Kongeriges nationale tidsreference. Der findes også lignende systemer i Colorado, USA (WWVB) og i Frankfurt, Tyskland (DCF-77). Disse signaler giver UTC-tid til en nøjagtighed af 100-mikrosekunder, men radiosignalet har et begrænset antal og er sårbart for interferens.

Afstanden fra referenceklokken er kendt som stratumniveauerne, og de eksisterer for at forhindre cyklusser i NTP og bekræfte nøjagtigheden. Stratum 0 er enheder som atomklokker, der er tilsluttet direkte til en computer. Stratum 1 er computere tilsluttet stratum 0-enheder (ligesom via en GPS-modtager), mens Stratum 2 er computere, der sender NTP-anmodninger til Stratum 1-servere. NTP kan understøtte op til 256-lag.

Alle Microsoft Windows-versioner siden 2000 omfatter Windows Time Service (w32time.exe), som har mulighed for at synkronisere computeruret til en NTP-server. Det skal bemærkes, at Microsoft anbefaler, at eksterne tidsreferencer anvendes i stedet for internetbaserede, da disse ikke kan godkendes. Specialiserede NTP-servere er tilgængelige, der kan synkronisere tid på netværk ved hjælp af enten MSF (eller tilsvarende) eller GPS-signal.

Tidssynkronisering i moderne computernetværk er afgørende. Det giver ikke kun den eneste referenceramme mellem alle enheder, det er kritisk i alt fra sikring, planlægning og debugging af et netværk for at give et tidsstempel til applikationer som dataindsamling eller e-mail.

Microsoft Windows XP har et tidssynkroniseringsværktøj, der er indbygget i operativsystemet kaldet Windows Time (w32time.exe), som kan konfigureres til at fungere som en netværkstidsserver. Det kan konfigureres til at både synkronisere et netværk ved hjælp af det interne ur eller en ekstern tidskilde.

For mange applikationer kan et internt ur være ret tilstrækkeligt, selv om der på et netværk kan opstå problemer med applikationer som at dele netværksfiler eller i nogle miljøer endda bedrageri, så det er af sikkerhedsmæssige grunde vigtigt at bruge en nøjagtig timing kilde til din netværk.

NTP (Network Time Protocol) er en protokol, der allerede er installeret på Windows XP, og bruges af Windows Time til at holde maskiner synkroniseret til enkeltkilden. Der er flere timing kilder til rådighed på internettet, men Microsoft og andre anbefaler stærkt, at du konfigurerer en tidsserver med en hardwarekilde i stedet for fra internettet, hvor der ikke er nogen godkendelse.

Specialistiske NTP-servere er tilgængelige, der kan modtage en pålidelig tidskilde via GPS-signalet eller specialradio-transmissionen, der får deres tid fra atomur.

Hvis du ønsker at konfigurere Windows XP til at fungere som en tidsserver, er det første at finde Windows-undernøglen. At gøre dette:
Kør Regedit (Klik på Start / Kør / skriv derefter REGEDIT / og klik på Enter.

Bemærk: At redigere dit systemregistry kan medføre problemer med dit system. Det anbefales at sikkerhedskopiere dit system, før du redigerer registreringsdatabasen.

Find nu følgende undernøgle: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ parameters \
Højreklik på højre side og klik på Rediger. Indtast NTP i feltet Rediger værdi under Værdidata, og klik derefter på OK.
Gå nu til Config-mappen og højreklik på AnnounceFlags, Modify og i feltet Rediger DWORD-værdi under Værdidata, skriv 5, og klik derefter på OK.

Find denne undernøgle:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpClient \

Højreklik i højre side og Rediger. Rediger DWORD-værdi boksen og indtast det antal sekunder, du vil have for hver afstemning under Værdidata, dvs.: 900 svarer til 15 minutter. Afstemningsfeltet repræsenterer afstemningsintervallet mellem NTP pollspakker.

For at aktivere NTP-serveren, skal du finde undernøglen: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Højreklik på (i højre vindue) og derefter Modify. Rediger DWORD-værdien og skriv 1. Højreklik på NtpServer, og derefter Modify og i Edit DWORD Value under Value Data type Peers, og klik derefter på OK.

Find: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config
Højreklik på MaxPosPhaseCorrection, og klik derefter på Ændre i feltet Rediger DWORD-værdi under Base, klik på Decimal under Værdidata, skriv en tid på sekunder, f.eks. 3600 (en time), og klik derefter på OK. Dette justerer forbindelsesindstillingerne.

Gå nu tilbage og klik:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config

I højre rude, højreklik MaxNegPhaseCorrection, derefter Rediger.
I feltet Rediger DWORD under bunden skal du klikke på Decimal, under værditatatype skriver tiden i sekunder, du vil afstemme, f.eks. 3600 (en time).

Afslut Registreringsdatabasen genstart derefter Windows-tidstjenesten ved at klikke på Start / Kør og derefter skrive:
net stop w32time && net start w32time.
på hver computer, bortset fra domænecontrolleren, skriv: W32tm / resync / rediscover.
Tidsserveren skal nu være i gang.

Vi har alle hørt om et springår - den ekstra dag tilføjet til kalenderen hvert fjerde år. Det kan give os en længere februar, men det er også vigtigt at holde vores kalendere og sæsoner nøjagtige. Hvis den ekstra dag ikke tilføjes til et springår, så vil vinteren i sidste ende (i det mindste efter over et århundrede) begynde i juli, og sommeren begynder om julen (og omvendt på den sydlige halvkugle), fordi Jorden tager en ekstra seks timer længere end 365 dage om året for at cirkulere solen.

Et springår kan være lidt af en fudge, men alternativet ville være at have en kvart dag i slutningen af ​​året, hvilket naturligvis kaster vores dage og nætter ud af synkronisering med hinanden (og kan du forestille dig bare at have en seks timers dag - nogle af os kæmper for at få ting gjort i 24!).

Vi har selvfølgelig altid målt tid i forhold til Jordens bevægelse - en dag er en hel revolution, et år et kredsløb om solen. Men da vores målemetode blev mere og mere præcis, blev det snart klart, at der var flere uregelmæssigheder i Jordens rotation end blot de ekstra seks timer om året.

GMT (Greenwich Mean Time) blev udviklet, fordi der var behov for en tidsskala, hvor den gennemsnitlige position af solen ved middagstid i gennemsnit over året ligger over Greenwich Meridian (nul længdegrad) og sommertid er tilføjet eller taget væk afhængigt af årstiden.

I 1955 blev den første atomur imidlertid i drift efter opdagelsen af ​​stabiliteten af ​​cesium-133-atomet, som vibrerede i en nøjagtig hastighed (9,192,631,770 et sekund). Imponeret med denne nøjagtighed besluttede Det Internationale System for Måleenheder (SI) at et sekund skulle defineres som dette antal oscillationer af cæsium-133-atom.

Efter SI-sekunderne var en tidsskala kaldet International Atomic Time (TAI - fra den franske Temp Atomique International), som var et simpelt tal i sekunder for 24-tiderne af vores dag. Omvendt, da TAI ikke er relateret til Jordens bevægelse, blev det hurtigt opdaget, at TAI og atomklokker var langt mere stabile og pålidelige end selve Jorden (faktisk er et atomur 1,000,000 gange mere præcist end Jordens rotation).

Generelt er Jorden løbende ved at bremse i sin rotation (selvom det uforudsigeligt forekommer at fremskynde), så TAI er ikke til nogen nytte for dem, der ønsker deres ure at være i takt med Jorden (astronomerne er langt de mest vokale af disse).

Så en anden tidsskala blev udviklet kaldet Koordineret Universal Time (UTC - igen fra den franske - Temp Universel Coordonne). Dette var baseret på atomtiden (TAI), men små justeringer er lavet for at holde det i takt med GMT (som i øvrigt nu almindeligvis kaldes UT1 eller afhængigt af tidszone UT + 1 UT + 2 UT + 3 osv.)

UTC justeres ved indsættelse af ekstra sekunder, kaldet spring sekunder, som nødvendigt for at holde det inden for et sekund af GMT (eller UT1). Det er muligt, at et sekund måske skal fjernes i fremtiden, men det er ikke sket endnu. UTC er afgørende for moderne industri og teknologi, hvor computere er synkroniseret til UTC-tid, normalt via en NTP-server (Network Time Protocol) - for at tillade internationale tidsfølsomme transaktioner.

Et andet spring er normalt indsat i slutningen af ​​december i den sidste time (selv om det i nogle tilfælde er sket i juni, marts og september). Beslutningen om, hvorvidt et andet spring er nødvendigt, er taget af Earth Orientation Center for International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), som overvåger Jordens rotation og foreslår justeringen omkring seks måneder i forvejen.
 
Når et andet spring er tilføjet, bliver der 61 sekunder i det sidste minut af året. Det velkendte 'six pips' radiosignal får en ekstra pip, og selv Londons berømte Big Ben holdes tilbage et sekund, før det bongs (men ikke en ekstra bong som de er beregnet til at repræsentere timerne)

Der er blevet 33 sprang sekunder tilføjet til UTC siden 1972 (selv om de første ti blev tilføjet efterfølgende), men da jordens rotation fortsætter med at bremse, anslås det, at der i de næste årtusinder eller to spring sekunder skal tilføjes hver måned.

Denne artikel beskriver, hvad der skete, da Europa vedtog den gregorianske kalender og de problemer, vi stadig står overfor i dag, og forsøger at synkronisere med Jordens bevægelse.

Har du nogensinde gået i seng en nat og undret lige hvor dagen gik? Nå kunne du forestille dig at vågne op for at opdage, at elleve dage var forsvundet helt? Det er netop det, der skete i 1752, da hele indbyggerne i Storbritannien og Amerika gik i seng på onsdag 2 september, for kun at vågne på torsdag 14 September.

Det var imidlertid ikke en epidemi af søvnig sygdom eller endog en massedosis af dovenskab, der holdt hele befolkningen i sengen, men kun myndighederne forsøger at synkronisere med resten af ​​verden ved at vedtage den gregorianske kalender.

Julianskalenderen (opkaldt efter Julius Caesar) havde været i brug siden bibelske tider, men blev endelig udfaset i hele Europa i 1582, men det tog de brutale briter og amerikanere endnu to hundrede år at følge med.

Og hvis maleren Hogarth skal troes, har befolkningen heller ikke taget det venligt med det, mens folk tager på gaden, der kræver tilbagelevering af deres manglende 11-dage og endda rapporter om oprør.

Så hvorfor skifte? Det var, hvad de britiske myndigheder havde sagt i to hundrede år lige siden Pave Gregory XIII havde erstattet den juliske kalender i Europa to hundrede år før.

Årsagen til den oprindelige forandring var imidlertid, at den juliske kalender ikke tillod tilstrækkelige springår (de blev udeladt i år, delelig med 100, men ikke delelig med 400 - hvad var romerne tænker?) Og årstiderne blev langsomt ved at blive ude af synkronisering med kalenderen. Situationen blev nu endnu mere uacceptabel i Storbritannien og udgjorde ødelæggelse for landmændene - der havde ingen anelse om, hvornår de skulle plante deres afgrøder. Endelig skulle myndighederne skifte over og fremskynde hele landet 11 dage.

Men dette synkroniseringsproblem har altid været hos os. Vi har traditionelt forsøgt at basere vores kalendere omkring Jordens bevægelse for at give os mulighed for at forudsige årstider og vide, hvornår sommeren og vinteren falder. Men vi har måske sorteret springårene (forårsaget af, at Jorden tager 365 og kvart dage om at rejse rundt om Solen), men forsøger at basere en kalender omkring Jordens bevægelse, vil altid føre til problemer.

Den gregorianske kalender fungerede fint, indtil 1950'et var, da atomuret blev udviklet. Atomuret fungerede så godt - leverede timing information nøjagtigt til et sekund i flere millioner år - at vi snart indså, at vores ure nu var langt mere præcise end selve Jorden.

Jorden sænker faktisk i rotation, og hvis der ikke blev gjort noget, ville det til sidst falde om natten og omvendt (omend ikke i flere årtusinder), men bekymre dig ikke om at vågne op midt i næste uge. Løsningen er tilføjelsen af ​​spring sekunder, og 33 er slået ind i slutningen af ​​vores år siden 1970'erne.

Beslutningen om at indsætte et sekund er normalt taget seks måneder før efter omhyggelig overvågning af Jordens rotation. En kalender baseret på Jordens bevægelse kan virke mindre relevant i dag, men med et Global Positioning System (GPS), en global tidsplan (Coordinated Universal Time) og computere, der alle synkroniseres rundt om i verden ved hjælp af NTP-servere (Network Time Protocol ) Det er absolut nødvendigt, at vi alle kan fortælle det rigtige tidspunkt.

Hvad er klokken? Et af de mest almindelige spørgsmål udleveret rundt omkring i verden, men hvad spørger vi præcist? Du spørger nogen i Kina, hvad tiden er så vil du helt sikkert få et andet svar, hvis du spørger en amerikansk, selvfølgelig er deres tidszoner på den modsatte side af verden.

Men hvad nu hvis du spørger to personer i samme rum som dig? Du kan få det samme svar fra dem begge, men så igen kan en persons ur være et minut eller to hurtigere.

Når vi spørger tiden, så er det, vi virkelig beder om, et groft skøn for den tidszone, vi er i. Nogle ure er mere præcise end andre, men det er ofte nok til vores daglige behov.

Men hvad nu hvis du har brug for at kende den nøjagtige tid, og hvad hvis du har brug for at vide, hvad den tid også er et andet land. Måske har du købt en flybillet; det ville være skuffende at dukker op i lufthavnen for at få besked om, at din billet blev solgt til en anden, da klokken på deres rejsebureau var langsommere end den, hvor du købte din billet.

Så hvordan holder den globale industri nøjagtig tid med hinanden? Svaret er ret simpelt, og det kaldes Koordineret Universal Time eller UTC.

Det Internationale Bureau for Vægte og Foranstaltninger (BIPM) fungerer som den officielle tidsindehaver for kloden og startede UTC i 1972 efter udviklingen af ​​atomur.

Atomuret blev først udviklet i den sene 50, da det blev opdaget, at atom cesium-133 resonerer med en nøjagtig frekvens af 9,192,631,770 hvert sekund. Denne frekvens var så nøjagtig, at atomklokker udviklede en nøjagtighed på et sekund i 1.4million år, og The International System of Units definerede den anden som hyppigheden af ​​cæsium-133-atom og en international enhed til måling af tid blev født.

Atomkloder er dog endnu mere præcise end selve Jorden, som faktisk sænker i sin rotation. Denne bremsning er kun lille, men hvis standardtidssystemet UTC ikke kompenserede for det, ville det til sidst midnat falde midt på dagen (selv om det ville tage årtusind eller to), så er springet sekunder tilføjet hvert par år at kompensere.

Det eneste problem med UTC-ure er at atomurerne er enorme i både størrelse og pris. Faktisk er de generelt kun at finde i storskala fysiklaboratorier som NPL (National Physics Laboratory, UK) eller MIT (Massachusetts Institute of Technology, USA).

Så hvordan kan resten af ​​verden holde øje med UTC-tiden? Tiden fortalte om disse store atomklynger udsendes via radiosendinger eller GPS-satellitsystemet (satellitnavigation er afhængig af UTC, da uden satellit kan det ikke siges, hvor en modtager er).

De fleste computernetværk er koordineret til UTC-tid enten via internettet (som ikke er sikkert og kun anbefales til hjemmebrugere) eller via specialiserede GPS- eller radiotidsservere. Disse tidsservere bruger NTP (Network Time Protocol), som er udviklet i løbet af de sidste 25 år for at holde computernetværk synkroniseret, så de ikke behøver at stole på deres unøjagtige interne ure.

NTP-servere og UTC har gjort det muligt for industrien at blive virkelig global og lavede mulige teknologier som kommunikationssatellitter, mobiltelefoner, satellitnavne og pengeautomater, som vi alle tager for givet.

Network Time Protocol (NTP) er en af ​​internetets ældste protokoller og er stadig standard for tidssynkronisering. Succesen for NTP stammer fra dens konstante udvikling (version 4 er i gang) og den nøjagtighed, som en NTP-tidsserver kan prale af i synkroniseringen af ​​netværk.

Mens en nøjagtighed af 1 / 5000th på et sekund kan opnås på et netværk under de rigtige forhold, er denne nøjagtighed udelukkende afhængig af, hvilken tid referencen NTP bruger til at synkronisere med. Denne kilde kan selvfølgelig være upålidelig, som et arbejdsstationsklok, da realtidschips i de fleste computere er tilbøjelige til at drive og er langt mindre præcise end det gennemsnitlige digitale ur.

Alternativet er at bruge en pålidelig UTC (Koordineret Universal Time) kilde. UTC er standarden for tidssynkronisering. Det blev startet i 1972 efter udviklingen af ​​atomur og giver hele kloden mulighed for at synkronisere til samme absolutte tid. Dette har ikke kun gjort teknologier som internet, GPS og kommunikationssatellitter mulig, men har også tilladt industrier som flyselskaber og aktiemarkedet at handle globalt.

Den nemmeste måde at synkronisere et netværk til UTC har altid været at bruge en internet-tidreference. Der er hundreder tilgængelige som nist.gov, og de fleste Windows-software har et indbygget værktøj, Windows Time (win32.exe) til at synkronisere systemuret til et referenceur over internettet.

Imidlertid advarer Microsoft og andre mod at bruge en internetkilde som en tidsreference, da autentificering ikke er mulig fra disse kilder.

Autentificering er sikkerhedsforanstaltningen, som NTP bruger til at sikre, at en tidsreference er tillid til. Uden godkendelsessystemer er sårbare over for ondsindede angreb som hackere, som kunne justere en tidsstempel for at begå svig eller et DDoS-angreb (Distributed Denial of Service som regel forårsaget af ondsindet software, der oversvømmede systemet).

Ikke kun er Internet-tidskilder uautoriseret, men også en undersøgelse af Nelson Minar of MIT på over 900 Internet-tidsreferencer, der blev opdaget, at næsten halvdelen blev opvejet af over ti sekunder (et af svimlende 6-år - men der var heldigvis ikke mange kolleger) og mindre at en tredjedel der beskrives som værende "nyttig".

Rapporten opdagede også, at mange Internet-tidsreferenceværter var for langt væk fra deres jævnaldrende for at muliggøre nøjagtig tidssynkronisering.

Der er dog flere måder at sikre, at en NTP-server er synkroniseret til en pålidelig og stabil UTC-tidskilde, der både er nøjagtig og autentificeret.

Der er to systemer til rådighed, og begge bruger relativt lavprisudstyr. Den første mulighed og ofte den nemmeste er at forbinde til en GPS-antenne og dedikeret GPS-tidsserver til netværket. Dette bruger UTC-tidskoden, der overføres af GPS-satellitterne, så længe antennen har et godt billede af himlen.

Alternativt transmitterer specialudsendelsessignaler en tidsstempel i flere lande. I Storbritannien betegnes det som MSF og udsendes fra Cumbria af National Physics Laboratory på 60 kHz, men kan hentes så langt væk som 1000 km, selvom lignende systemer opererer i Tyskland, Frankrig og USA. Disse radio-refererede NTP-servere er sårbare for interferens, men traditionelt var af lavere pris end GPS-modtagere, men forskud i teknologi betyder, at forskellen nu er minimal.

Integriteten af ​​en tidskilde, der bruges af en NTP-tidsserver, er derfor yderst vigtig, og whist systemadministratorer er alt for villige til at investere i dyre firewalls og antiviral software til beskyttelse af deres netværk mange forsømmer deres tidsserverens sikkerhed, som trods alt ikke kan fortælle dem det rigtige tidspunkt alligevel!

Network Time Protocol (NTP) er en af ​​Internetets ældste protokoller, der stadig er brugt, opfundet af Dr. David Mills fra University of Delaware. Den har været brugt siden 1985. NTP er en protokol designet til at synkronisere uret på computere og netværk på tværs af internettet eller lokale netværk (LAN).

NTP (version 4) kan bevare tid over det offentlige Internet til inden 10 millisekunder (1 / 100th af et sekund) og kan udføre endnu bedre i løbet af LAN med nøjagtighed af 200 mikrosekunder (1 / 5000th af et sekund) under ideelle betingelser.

NTP arbejder inden for TCP / IP-suite og er afhængig af UDP, eksisterer en mindre kompleks form af NTP kaldet Simple Network Time Protocol (SNTP), som ikke kræver lagring af oplysninger om tidligere meddelelser, der kræves af NTP. Det bruges i nogle enheder og applikationer, hvor høj nøjagtighed timing er ikke så vigtigt.

Tidssynkronisering med NTP er relativt enkel, det synkroniserer tiden med henvisning til en pålidelig urkilde. Denne kilde kan være relativ (en computers interne ur eller tiden på et armbåndsur) eller absolut (en UTC - Universal Coordinated Time-Clock-kilde, som er præcis som det er muligt for mennesker).

Atomiske ure er de mest absolutte tidsholdende enheder; Men de er ekstremt dyre og er generelt kun at finde i storskala fysiklaboratorier. NTP kan dog synkronisere netværk til et atomur ved hjælp af enten Global Positioning System (GPS) netværk, en specialradio transmission eller via internettet. Det skal dog bemærkes, at Microsoft kraftigt anbefaler, at en eksternt baseret timing bruges i stedet for internetbaseret, da disse ikke kan godkendes.

GPS er en ideel tid og frekvens kilde, fordi den 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.

Det signal, der transmitteres af satellitten, kan passere gennem vinduer, men kan blokeres af bygninger, så det ideelle sted for en GPS-antenne er på et tag med god udsigt til himlen. Jo flere satellitter det kan modtage fra jo bedre signalet. Imidlertid kan tagmonterede antenner være tilbøjelige til at belaste strejker eller andre spændingsstød, så det anbefales at installere en suppressor inline på GPS-kablet.

Kablet mellem GPS-antenne og modtager er også kritisk. Den maksimale afstand, at et kabel kan køre normalt kun 20-30 meter, men en høj kvalitet koaksialkabel kombineret med en GPS forstærker placeret in-line for at øge forstærkningen af ​​antennen kan tillade overstiger 100 meter kabel løber.

En GPS-modtager afkodes derefter GPS-signalet, der sendes fra antennen til en computerlæsbar protokol, som kan benyttes af de fleste tidsservere og operativsystemer, herunder Windows, LINUX og UNIX.

GPS-modtageren udsender også en præcis puls hvert sekund, som GPS Network Time Protocol (NTP) servere og computers tidsservere kan udnytte til at yde ultra-præcis timing. Pulsen pr. Sekund timing på de fleste modtagere er nøjagtig inden for 0.001 af en anden UTC.

GPS er ideel til at levere NTP-tidsservere eller frittstående computere med en yderst præcis ekstern reference til synkronisering. Selv med relativt lavprisudstyr kan nøjagtigheden af ​​hundred nanosekunder (en nanosekund = en milliardedel af et sekund) med rimelighed opnås ved hjælp af GPS som en ekstern reference.

Alle computere har brug for at kende tiden. Mange applikationer, fra at sende en e-mail til lagring af oplysninger, er afhængige af pc'en, når man ved, hvornår arrangementet fandt sted. I nogle miljøer er timing endnu mere afgørende, hvor et enkelt sekund kan gøre hele forskellen mellem overskud og tab - bare tænk på børsen.

De fleste computere har interne klokker, der er batteribackede, så computeren kan stadig holde tid, når maskinen er slukket. Men er disse ure virkelig så pålidelige? Svaret er naturligvis nej.

Computere er massemarked og designet til multifunktioner, hvor timingen ikke er så høj på producentens dagsorden. De interne klokker (kaldet RTC real-time chips) er normalt tilstrækkelige til hjemme-computing eller når arbejdsstationer kører alene. Men når computere kører i et netværk, kan manglende synkronisering forårsage problemer.

Det kan være en mindre ting som en mail, der ankommer et sted inden den blev sendt (ifølge et pc-ur), men med nogle tidsfølsomme transaktioner og applikationer kan manglende synkronisering forårsage tænkelige problemer: Forestil dig at dukker op på en lufthavn kun for at finde Det flyselskabssæde du havde købt uger før, blev faktisk solgt til en anden bagefter, da deres reservationsagent havde et langsommere ur på deres computer!

For at omgå disse problemer synkroniseres de fleste computere på et netværk til en enkeltkilde ved hjælp af NTP (netværkstidsprotokol) denne tidskilde kan enten være relativ (en computers ur eller armbåndsur) eller en absolut tidskilde som UTC.

UTC (Coordinated Universal Time) blev udviklet efter fremkomsten af ​​atomur og er en standard tidsskala, der anvendes globalt, hvilket giver maskiner over hele verden mulighed for at bruge en enkelt tidskilde.

Windows XP kan nemt indstille systemuret til at bruge UTC ved at få adgang til en internetkilde til UTC (enten: time.windows.com eller time.nist.gov). For at opnå dette skal en bruger kun dobbeltklikke på uret på deres skrivebord og justere indstillingerne i fanen Internet tid.

Men Microsoft og andre operativsystemproducenter anbefaler stærkt, at eksterne timingreferencer bør bruges, da internetkilder ikke kan godkendes, hvilket gør systemer sårbare overfor et ondsindet angreb.

Hvis du ønsker at køre en netværkstidsserver Windows XP, er der specialiserede NTP-servere, der kan modtage en tidsreference via GPS-satellitsystemet eller specialiserede nationale transmissioner

For at gøre det muligt for Windows XP at fungere som en netværkstidsserver, skal NTP-tjenesten være tændt. For at aktivere NTP skal du blot finde følgende undernøgle i registreringseditoren (regedit):
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Højreklik på (i højre vindue) og derefter Modify. Rediger DWORD-værdien og skriv 1. Højreklik på NtpServer, og derefter Modify og i Edit DWORD Value under Value Data type Peers, og klik derefter på OK.

Afslut registreringsdatabasen og start Windows-tidstjenesten ved at klikke på Start / Kør og skrive:
net stop w32time && net start w32time .; Derefter på hver computer på netværket (bortset fra domænecontrolleren, som ikke kan synkroniseres med sig selv), skriv: W32tm / resync / rediscover.