Mens GPS er almindeligt forbundet med satellitnavigering og wayfinding, afhænger mange teknologier og computernetværk på GPS-satellitsystemet for en kilde til præcis tid.

GPS tid servere bruge atomklockerne ombord på de globale positerende satellitter og brug denne stabile og præcise tidskilde som grundlag for deres NTP-synkronisering (Network Time Protocol)

GPS er blevet den foretrukne kilde til atomur tid for mange netværksoperatører. Der findes andre metoder, hvor UTC (Coordinated Universal Time) kan bruges; radiosignaler og på internettet for at nævne to kilder, men ingen er lige så sikre eller tilgængelige som GPS.

I modsætning til radiosignaler er GPS tilgængelig overalt på planeten, er aldrig nede for planlagt vedligeholdelse og er ikke almindeligt sårbart for interferens. Det har heller ikke nogen sikkerhedsmæssige konsekvenser som at forbinde på tværs af en internet firewall til en online tidsserver kan.

Men det betyder ikke, at GPS er helt ufordøjeligt som seneste nyhedsrapporter har foreslået.
Det er for nylig blevet rapporteret, at en solstråle (solspot 1092) jordens størrelse har spredt op og en massiv koronal udstødning (solflare), der er beskrevet i pressen som en "sol tsunami", som blev foreslået at være stor nok til satellitter og vraget magt og kommunikationsnet.

Solaktivitet, som solstråler og solstråler (udsprøjtede høje plumer af plasma og stråling fra solen) har længe været kendt for at kunne beskadige og endda deaktivere satellitter.

GPS er særlig sårbar på grund af geostationære satellitters høje kredsløb (nogle 22,000 miles up), hvilket efterlader dem ubeskyttet af jordens magnetfelt.

Efter den nylige solaktivitet er der imidlertid ikke rapporteret skade på GPS-systemet, men som så mange mennesker er afhængige af satellitnavigation og GPS-tid til NTP-servere Kan en fremtidig solstorm føre til ødelæggelse på Jorden?

Nå er det korte svar ja; GPS-satellitter har været i kredsløb i flere årtier, og mens der blev indført overflødige satellitter i systemet, er mange blevet brugt op på grund af tidligere fejl, og det ville kun tage et par handicappede satellitter til at forårsage reelle problemer for netværket.

Heldigvis er der hjælp til rådighed, da europæerne, russerne og kineserne alle arbejder på deres egne GPS-ækvivalenter, som skal fungere hånd i hånd med det amerikanske GPS-netværk, der gør det muligt for GPS-modtagere at vælge og vælge fra alle fire GNSS-netværk (Global Navigation Satellite Systemer) sikrer, at selvom en virkelig voldsom solstorm rammer i fremtiden, vil der være mere end nok geo stationære satellitter for at sikre intet tab af signal.

Tidssynkronisering bliver mere og mere relevant, da vi bliver mere afhængige af internettet. Med så mange tidsfølsomme transaktioner udført over hele kloden, fra bank og handel til afsendelse af e-mails, er den korrekte og præcise tid afgørende for at forhindre fejl og sikre sikkerhed.

Stadig flere og flere mennesker er afhængige af kilder til internettet, især med mange af de moderne smag af Microsofts Windows, såsom Windows 7, der har NTP og tidssynkronisering færdigheder allerede installeret.

Windows 7 og tidssynkronisering

Windows 7 vil straks ud af boksen forsøge at finde en kilde til internet tid; Men for en netværksmaskine betyder det ikke nødvendigvis, at computeren bliver synkroniseret præcist eller sikkert.

Internetkilder kan være helt upålidelige og usikre for et moderne computernetværk. Internettet er nødt til at komme igennem firewallen, og som et hul er tilbage for at disse tidskoder kan komme igennem, kan ondsindet software også udnytte dette firewallhul.

Ikke kun kan nøjagtigheden af ​​disse enheder variere afhængigt af afstanden fra dit netværk, men også en internetkilde, der meget sjældent kommer direkte fra et atomur.

Faktisk er de fleste internetkilder kendt som stratum 2-enheder. Det betyder, at de forbinder til en anden enhed - en stratum 1 enhed - nemlig a NTP tidsserver som får tiden direkte fra uret og overfører den til stratum 2-enheden.

Stratum 1 NTP-tidsservere

For ægte nøjagtighed og sikkerhed er der ingen erstatning for dit netværk Stratum 1 NTP server. Ikke kun er disse enheder sikre, der modtager en tidskilde eksternt til firewallen (ofte ved hjælp af GPS), men de modtager også disse signaler direkte fra atomur (GPS-satellitten, der transmitterer dette signal, har et ombord atomur, der genererer tiden.

Sikring af dit netværk er synkroniseret er en vigtig del af moderne computing. Hvis du undlader at gøre det, og at have forskellige maskiner, der fortæller forskellige tider, er en opskrift på katastrofe og kan forårsage utallige problemer, for ikke at nævne at gøre det næsten umuligt at debug eller log fejl.

Og det er ikke bare dit eget netværk, du skal synkronisere til enten. Med så mange netværk, der taler til hinanden, er det vigtigt, at alle netværk synkroniseres til samme tidsskala.

UTC (Koordineret Universal Time) er bare sådan en global tidsplan. Det styres af en international konstellation af atomur og gør det muligt for computere over hele verden at tale med hinanden i perfekt synkronitet.

Men hvordan synkroniserer du med UTC?

Internettet er oversvømmet med kilder til internet tid. De fleste moderne operativsystemer, især i Windows-smagen, er indstillet til at gøre dette automatisk (bare ved at klikke på tid / dato-fanen på urmenuen). Computeren vil derefter regelmæssigt kontrollere tidsserveren (normalt på Microsoft eller NIST, selvom andre kan bruges) og justere computeren for at sikre sine tidsmatcher.

De fleste internet tidsservere er kendt som stratum 2 enheder. Det betyder at de tager tid fra en anden enhed, men hvor får det tid fra?

NTP tid servere

Svaret er, at et sted på stratum-træet vil være et lag 1-enhed. Dette vil være en tidsserver, der modtager tiden direkte fra en atomurkilde. Ofte er dette ved GPS, men der er radiohenvisede alternativer i flere lande. Disse stratum 1 NTP (Network Time Protocol) tidsservere giver derefter stratum 2-enhederne den rigtige tid - og det er disse enheder, vi får vores internet tid fra.

Ulemper til internet tid

Der er flere ulemper ved at stole på internettet til tidssynkronisering. Nøjagtighed er en overvejelse. Normalt vil en stratum 2-enhed give tilstrækkelig præcision til de fleste netværk; Men for nogle brugere, der kræver høj nøjagtighed eller handler i mange tidsfølsomme transaktioner, kan en stratum 2 tidsserver muligvis ikke være tilstrækkelig nok.

Et andet problem med internet-tidsservere er, at de kræver en åben port i firewallen. At holde NTP-adgangen til UDP-porten 123 åben hele tiden kan medføre sikkerhedsproblemer, især da internetkilder ikke kan godkendes eller garanteres.

Brug af en Stratum 1 NTP Time server

Stratum 1 NTP tid servere er let installeret på de fleste netværk. Ikke alene vil de give en højere præcis tidskilde, men da de modtager tiden eksternt (fra GPS eller radio), er de meget sikre og kan ikke blive kapret af ondsindede brugere eller viral software.

Nøjagtig og pålidelig tid er meget vigtig, og som netværk og internettet bliver hurtigere og hurtigere, bliver nøjagtigheden endnu vigtigere.

Computers interne ur-systemer er ikke langt nøjagtige nok til mange netværksopgaver. Som enkle kvartschronometre vil de glide i så meget som et sekund, som måske ikke ville være et problem, hvis det ikke var for det faktum, at alle ure på netværket kan dive i forskellige hastigheder.

Og efterhånden som verden bliver mere global, er det også vigtigt at sikre, at computernetværk kan tale med hinanden, at synkronisering til den globale tidsskala UTC (Coordinated Universal Time) nu er en forudsætning for de fleste netværk.

Synkroniseringsmetoder

Der er i øjeblikket kun to metoder til at få virkelig præcis og pålidelig tid:

• Brug af en internetbaseret tidsserver fra steder som NIST (National Institute of Standards and Time) eller Microsoft.
• Brug af en dedikeret NTP tidsserver - der modtager eksterne tidskilder som fra GPS

Der er fordele og ulemper for begge typer kilder - men hvilken metode er bedst?

Internettetid

Internettet har en stor fordel - det er ofte gratis. Imidlertid er der ulemper ved at bruge en internetbindingskilde. Den første er afstanden. Afstand på tværs af internettet kan have en dramatisk effekt, og da internettet bliver hurtigere, har afstanden en endnu større effekt, hvilket betyder, at nøjagtigheden bliver mere uklar.

En anden ulempe ved internettet er manglen på godkendelse og den sikkerhedsrisiko, det udgør. Autentificering er, hvad tidsprotokol NTP (Network Time Protocol) bruger til at etablere den sande identitet af en tidskilde.

Endvidere kan en internetkilde kun fås gennem en netværksbrandwall, så en UDP-port skal holdes åben, hvilket giver en mulig adgang til software nasties eller ondsindede brugere.

NTP Time Server

NTP tid servere på den anden side er dedikerede enheder. De henter en kilde til UTC eksternt til firewallen fra enten GPS eller en langbølge-radiotransmission. Disse kommer direkte fra atomur (i GPS-kæden er atomuret ombord på satellitten) og kan derfor ikke kapres af ondsindede brugere eller vira.

NTP-servere er også langt mere præcise og påvirkes ikke af afstand, hvilket betyder, at et netværk kan have millisekundens nøjagtighed hele tiden.

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.

Da halvdelen af ​​verden er engrosseret i den fireårige fodboldturnering, er det en god mulighed for at fremhæve betydningen af ​​præcis tid og hvordan det gør det muligt for hele verden at se arrangementer som FIFA World Cup.

Mange af os er blevet limet til kærlighed fodbold dækning, der udsendes af en lang række forskellige tv-stationer og tv-selskaber til næsten alle lande over hele kloden.

Men næsten alle de teknologier, der muliggør denne masse globale live transmission: fra kommunikationssatellitterne, der stråler signalet over hele kloden, til modtagere, der distribuerer dem til vores tallerkener, kabelbokse og antenner.

Og med online-udsendelse nu en del af hele live sportsbegivenhedspakken - præcis tid er endnu vigtigere.

NTP tid servere

Med signaler, der sendes fra fodboldstadioner til satellitter og derefter til vores hjem, er det vigtigt, at alle involverede teknologier synkroniseres så præcist som muligt. Hvis du ikke gør det, kan signalerne gå tabt, skabe forstyrrelser eller forårsage en qhole vært for andre problemer.

De fleste teknologier er afhængige af tidsservere for at sikre nøjagtighed og synkronisering. De fleste tidssynkroniseringsservere anvender protokollen NTP (Network Time Protocol) til at distribuere tid på tværs af teknologinetværk.

Disse enheder bruger en enkeltkilde, der ofte er erhvervet fra et eksternt atomur, der bruges til at indstille alle systemklokker på enheder.

De fleste moderne computernetværk har a NTP tidsserver der styrer tiden. Disse enheder er nemme at oprette og i en moderne global verden er et must have for enhver bevidst om nøjagtighed og sikkerhed (Mange sikkerheds- og ondsindede netværk angreb skyldes manglende synkronisering).

En enkelt NTP tidsserver kan holde et netværk af hundreder og endda tusinder af maskiner nøjagtige til inden for få millisekunder til verdens globale tidsskala UTC (koordineret universeltid).

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.

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.