NTP (Network Time Protocol) er en internetbaseret protokol designet til at synkronisere uret på et computernetværk. Det er den vigtigste tidssynkroniseringssoftware, der bruges i computernetværk, og er også pakket med de fleste operativsystemer.

An NTP-server er en dedikeret enhed, der modtager en enkeltkilde, og distribuerer den blandt alle enheder på et netværk. Protokollen NTP overvåger driften af ​​de interne ure på et netværk og korrigerer for dem.

An NTP-server kan modtage en tidskilde fra enten et nationalt fysisk laboratorium som Det Forenede Kongeriges Nationale Fysiske Laboratorium (NPL), men disse tidssignaler udsendes via langbølge-radio og har en begrænset rækkevidde.

GPS NTP-servere er designet til at modtage tidskilden genereret af atomurene ombord på GPS-satellitter (Global Positioning System). GPS er tilgængelig overalt på planeten som en tidskilde, så længe der er et klart billede af himlen.

Uden korrekt synkronisering kan der forekomme mange mulige problemer, som f.eks. At lade et computersystem være udsat for bedrageri, ondsindede brugere og hackere. Et usynkroniseret computernetværk kan også tabe data og være vanskeligt at revidere.

En global tidsskala kaldes UTC (Coordinated Universal Time) er udviklet for at sikre, at hele verden bruger samme tidsskala. Det NTP-server udnytte UTC, så computernetværket fortæller det samme som alle andre computernetværk.

Vi kan tænke på at være kun én gang og derfor en timescale. Sikker på, vi er alle opmærksomme på tidszoner, hvor uret skal skubbes tilbage en time, men vi adlyder alle sammen samme tid sikkert?

Det gør vi faktisk ikke. Der er mange forskellige tidsrammer, som alle udvikles af forskellige grunde, er for mange for at nævne dem alle, men det var først i det nittende århundrede, at ideen om en enkelt tidsskala, der blev brugt, alle trådte i kraft.

Det var fremkomsten af ​​jernbanen, der fremkaldte den første nationale tidsplan i Storbritannien (Jernbanetid) før da folk ville bruge middag som grundlag for tid og sætte deres ure til det. Det var sjældent, hvis dit ur var fem minutter hurtigere end dine naboer, men opfindelsen af ​​togene og jernbanetabellen ændrede snart alt det.

Jernbanetabellen var kun nyttig, hvis folk alle brugte samme tidsskala. Et tog, der forlader 10.am, ville blive savnet, hvis et ur var fem minutter langsomt, så synkronisering af tid blev en ny besættelse.

Efter jernbanetiden blev der udviklet en mere global tidsplan GMT (Greenwich Meantime), som var baseret på solens position ved middagstid, som faldt over Greenwich Meridian-linjen (0 grader længdegrad). Det blev besluttet under en verdenskonference i 1884, at en enkelt verdensmeridian skulle erstatte de mange, der allerede eksisterer. London var måske den mest succesrige by i verden, så det blev besluttet det bedste sted for det.

GMT tillod hele verden at synkronisere til samme tid, og mens nationer ændrede deres ure for at justere for tidszoner, var deres tid altid baseret på GMT.

GMT viste sig at være en vellykket udvikling og forblev verdens globale tidsplan indtil 1970s. Derefter det atomur var blevet udviklet, og det blev opdaget ved brug af disse enheder, at jordens rotation ikke var et pålideligt mål at basere vores tid på, da det faktisk ændrer dag for dag (om end i brøkdele af et sekund).

På grund af dette blev der udviklet en ny tidsplan med navnet UTC (Coordinated Universal Time). UTC er baseret på GMT, men giver mulighed for at bremse Jordens rotation ved at tilføje yderligere 'Leap Seconds' for at sikre, at Noon forbliver på Greenwich Meridian.

UTC bruges nu over hele verden og er afgørende for applikationer som flyvekontrol, satellitnavigering og internettet. Faktisk er computernetværk over hele kloden synkroniseret til UTC ved hjælp af NTP tid servere (Network Time Protocol). UTC styres af en konstellation af atomure, der kontrolleres af nationale fysiklaboratorier som f.eks NIST (National Institute of Standards and Time) og Storbritanniens NPL.

3. Sikkerhedsbrud:

Når netværk ikke er synkroniseret, registreres logfiler ikke korrekt eller i den rigtige rækkefølge, hvilket betyder at hackere og ondsindede brugere kan bryde sikkerhed ubemærket. Mange sikkerhedsprogrammer er også afhængige af tidsstempler med antivirusopdateringer, der ikke sker eller planlagte opgaver falder bagud. Hvis dit netværk styrer tidsfølsomme transaktioner, kan det endda resultere i bedrageri, hvis der mangler synkronisering.

4. Retlig sårbarhed:

Tiden bruges ikke kun af computere til at bestille begivenheder, som den også anvendes i den juridiske verden. Kontrakter, kvitteringer, bevis for køb er alle afhængige af tiden. Hvis et netværk ikke synkroniseres, bliver det svært at bevise, når transaktionerne faktisk fandt sted, og det vil vise sig vanskeligt at revidere dem. Når det kommer til alvorlige forhold som bedrageri eller anden kriminalitet, er det desuden en dedikeret NTP-server eller andre netværkstidsserver enhed synkroniseret til UTC er lovligt revisionspligtig, det kan ikke argumenteres med tiden!

5. Virksomhedens troværdighed:

Succumbing til nogen af ​​disse potentielle farer kan ikke kun have ødelæggende virkninger på din egen forretning, men også for dine kunder og leverandører. Og det forretningsmæssige vinfremstilling er, hvad det er, er et potentielt svigt af din side, vil snart blive almindeligt kendt blandt dine konkurrenter, kunder og leverandører og blive betragtet som dårlige forretningsmetoder.

At køre et synkroniseret netværk, der overholder UTC, er ikke svært. Mange netværksadministratorer mener, at synkronisering bare betyder en lejlighedsvis tidsforespørgsel til en online NTP tid kilde; dog gør det et system lige så sårbart for bedrageri og ondsindede brugere, at der ikke er nogen synkronisering. Dette skyldes at bruge en Internet-tidskilde ville kræve, at en permanent port åben i firewallen.

Løsningen er at bruge en dedikeret NTP tidsserver der modtager en UTC-tidskilde fra enten en radiotransmission (udsendt af nationale fysiklaboratorier) eller GPS-netværk (Globalt positionerings system). Disse er sikre og kan holde et netværk kørende inden for få millisekunder af UTC.

De fleste virksomheder er i dag afhængige af et computernetværk. Computere i de fleste organisationer udfører tusindvis af opgaver et sekund fra at kontrollere produktionslinjer; bestilling af lager forberede regnskaber og kommunikere med computere på andre netværk - ofte fra den anden side af verden.

Computere bruger kun én ting til at holde styr på alle disse opgaver: tid. Timestamps er computere kun reference for når en begivenhed eller opgave opstår i forhold til andre begivenheder. De modtager tid i form af tidsstempler, og de måler tid i perioder af millisekunder (tusindedel af et sekund), da de kan udføre hundredvis af processer hvert sekund.

En global tidsplan kendt som UTC (Coordinated Universal Time) er udviklet for at sikre, at computere fra forskellige organisationer over hele verden kan synkronisere sammen. Så hvad sker der, hvis ure på computere ikke falder sammen med hinanden eller med UTC?

Konsekvenserne af at køre et netværk med computere, der ikke er synkroniseret, kan være katastrofale. Her er fem grunde til, at alle virksomheder har brug for tilstrækkelig netværkssynkronisering ved hjælp af en NTP-server (Network Time Protocol) eller andre netværkstidsserver enhed.

1. Opgaver undlader at ske:

Når computere kører på forskellige tidspunkter, kan begivenheder på forskellige maskiner ikke ske, så ofte en pc kan antage, at en begivenhed på andre maskiner allerede er sket, hvis tidspunktet for den begivenhed er passeret efter eget ur. Og hvad der er værre, når en opgave fejler, har den en banebrydende virkning med andre opgaver, der ikke sker, og igen forårsager yderligere opgaver at mislykkes.

2. Tab af data:

Når opgaver undlader at ske, bliver det hurtigt bemærket, men når netværk ikke er synkroniserede, er data, der skal holdes, let gået tabt, og det kan gå ubemærket i et stykke tid. Data kan gå tabt, fordi lagring og hentning også er afhængig af tidsstempler.

Det atomur er kulminationen på menneskehedens besættelse af at fortælle præcis tid. Inden atomklokken og nanosekundens nøjagtighed de anvendte tidsskalaer var baseret på de himmellegemer.

Men takket være udviklingen af ​​atomuret er det nu blevet indset, at selv jorden i dens rotation ikke er lige så præcis en tidsmåling som den atomur da det taber eller får en brøkdel af et sekund hver dag.

På grund af behovet for at have en tidsskala baseret noget på jordens rotation (astronomi og landbrug er to grunde) en tidsskala, der holdes af atomur, men justeres for enhver formindskelse (eller acceleration) i Jordens spin. Denne tidsskala er kendt som UTC (Koordineret Universal Time) som ansat over hele kloden og sikrer handel og handel udnytte det samme.

Brug af computernetværk netværk tidsservere at synkronisere til UTC-tid. Mange mennesker henviser til disse tidsserverenheder som atomur, men det er unøjagtigt. Atomsklokke er ekstremt dyre og meget følsomme udstyrstyper og findes kun normalt i universiteter eller nationale fysiklaboratorier.

Heldigvis synes nationale fysik laboratorier NIST (National Institute for Standards and Time - USA) og NPL (National Physical Laboratory - UK) udsendes tidssignalet fra deres atomur. Alternativt er GPS-netværket en anden god kilde til præcis tid, da hver GPS-satellit har sit eget atomur.

Det netværkstidsserver modtager tiden fra et atomur og distribuerer det ved hjælp af en protokol som f.eks NTP (Network Time Protocol), der sikrer, at computernetværket er synkroniseret til samme tid.

Fordi netværk tidsservere styres af atomurerne, de kan holde utroligt præcis tid; ikke taber et sekund i hundredvis, hvis ikke tusindvis af år. Dette sikrer, at computernetværket er både sikkert og uacceptabelt for timingfejl, da alle maskiner vil have nøjagtig samme tid.

Det atomur er kulminationen af ​​menneskehedens evne til at holde tid, der har spændt flere årtusinder. Mennesker har altid været optaget af at holde øje med tiden lige siden den tidlige mand bemærkede de himmelske legemes regelmæssighed.

Solen, månen, stjernerne og planeterne blev snart grundlaget for ude tidsplaner med perioder som år, måneder, dage og timer baseret udelukkende på reguleringen af ​​Jordens rotation.

Dette har fungeret i tusindvis af år som en pålidelig vejledning til, hvor meget tid der er gået, men i løbet af de sidste århundreder har mennesker udviklet sig til at finde endnu mere pålidelige metoder til at holde øje med tiden. Mens sol og himmellegemer var en affektiv måde, solede solbriller ikke på overskyede dage, og da dag og nat er ændret i løbet af året, kan det kun med rimelighed påberåbes, at middagstidspunktet (når solen er på sit højeste).

Den første foray i en præcis timepiece, der ikke var afhængig af himmellegemer og ikke var en simpel tid (som et lys taper eller vand ur) men faktisk fortalt tid over en længere periode var det mekaniske ur.

Disse første enheder, der dateres så langt tilbage som det tolvte århundrede, var råmekanismer ved hjælp af en rippe og foliot escapement (et gear og en løftestang) til at styre uret. Efter et par århundreder og et utal af design tog det mekaniske ur sit næste skridt fremad med pendulet. Pendulet gav deres første sande nøjagtighed, da det blev kontrolleret med mere præcision klokken af ​​uret.

Men det var først i det tyvende århundrede, hvor ure gik ind i den elektroniske tidsalder, blev de virkelig korrekte. Det digitale og elektroniske ur havde sine flåter styret ved at anvende oscillationen af ​​en kvartskrystal (dens ændrede energitilstand, når en strøm er baseret på), hvilket viste sig så nøjagtigt, at sjældent en gang om ugen gik tabt.

Udviklingen af atomure i 1950'erne anvendes oscillationen af ​​et enkelt atom, der genererer over 9 milliard ticks et sekund og kan bevare præcis tid i millioner af år uden at tabe et sekund. Disse ure udgør nu grundlaget for vores tidsplaner med hele verden synkroniseret til dem ved hjælp af NTP-servere, hvilket sikrer fuldstændig præcis og pålidelig tid.

Synkronisering af et netværk betragtes ofte som hovedpine hos netværksadministratorer, der frygter, at det bliver forkert, kan føre til katastrofale resultater, og mens der ikke er nogen benægtelse, at manglende synkronisering kan forårsage uforudsete problemer, især med tidsfølsomme transaktioner og sikkerhed, er perfekt synkronisering simpel, hvis disse trin følges:

1. Brug en dedikeret NTP-server. Det NTP-server er en enhed, der modtager en enkeltkilde, og distribuerer den mellem et netværk af computere ved hjælp af protokollen NTP (Network Time Protocol) en af ​​de ældste internetbaserede protokoller og langt den mest anvendte tidssynkroniseringssoftware. NTP pakker ofte med moderne operativsystemer som Windows eller Linux, selvom der ikke er nogen erstatning for en dedikeret NTP-enhed.

2. Brug altid a UTC tidskilde (Koordineret universeltid). UTC er baseret på GMT (Greenwich Meantime) og International Atomic Time (TAI) og er meget præcis. UTC bruges af computernetværk over hele verden, der sikrer, at handel og handel alle bruger samme tidsskala.

3. Brug et sikkert, præcist tidssignal. Mens tidssignaler er tilgængelige over hele internettet, er de uforudsigelige i deres nøjagtighed, og mens nogle kan tilbyde anstændigt nok præcision, er en internet-tidsserver uden for en firewall, som hvis den er åben for at modtage en tidskode, vil forårsage svagheder i netværkssikkerheden. Enten GPS (globalt positionssystem) eller et dedikeret radiosignal som dem, der transmitteres af nationale fysiklaboratorier (f.eks MSF - UK, wwvb - USA, DCF -Germany) tilbyder sikre og pålidelige metoder til at modtage et sikkert og præcist tidssignal.

4. Organiser et netværk i stratum, niveauer. Strata sikrer, at NTP-server er ikke oversvømmet med tidsforespørgsler, og at netværksbåndbredden ikke bliver overbelastet. Et stratum træ er organiseret af et par udvalgte maskiner, der er stratum 2 enheder ved at de modtager et tidssignal fra NTP-server (stratum 1-enhed), der igen fordeler tiden til andre enheder (stratum 3) og så videre.

5. Sørg for, at alle maskiner bruger UTC og NTP-server træ. En fælles fejl i tidssynkronisering er ikke at sikre, at alle maskiner er synkroniseret ordentligt, kun en maskine, der kører forkert tid, kan have uforudsete konsekvenser.

Der er flere gange brugt over hele verden. Mest NTP-servere og andre netværk tidsservere brug UTC som en base kilde dog er der andre:

Når vi bliver spurgt, er det meget usandsynligt, at vi vil reagere med 'for hvilken tidsplan', men der er flere tidsskalaer brugt over hele kloden, og hver er baseret på forskellige metoder til at holde styr på tiden.
GMT

Greenwich Mean Time (GMT) er den lokale tid på Greenwich-meridianen baseret på den hypotetiske gennemsnitlige sol. Da jordens kredsløb er elliptisk, og dets akse er vippet, forekommer solens aktuelle position mod stjernernes baggrund lidt foran eller bag den forventede position. Den akkumulerede timingfejl varierer jævnligt periodisk i løbet af året med op til 14 minutter langsomt i februar til 16 minutter hurtigt i november. Brugen af ​​en hypotetisk middel sol fjerner denne effekt. Før 1925-astronomer og navigatører målt GMT fra middag til middag, begyndte dagen 12 timer senere end i civil brug, som også almindeligvis blev omtalt som GMT. For at undgå forvirring aftalt astronomer i 1925 at ændre referencepunktet fra middag til midnat, og et par år senere vedtog begrebet Universal Time (UT) for den "nye" GMT. GMT forbliver retsgrundlaget for borgerretten for Det Forenede Kongerige.

UT

Universal Time (UT) er gennemsnitlig soltid på Greenwich-meridianen med 0 h UT ved midnat, og siden 1925 har erstattet GMT til videnskabelige formål. I midten af ​​1950'erne havde astronomer meget beviser for udsving i jordens rotation og besluttede at opdele UT i tre versioner. Tid afledt direkte fra observationer kaldes UT0, der anvendes korrektioner for bevægelser af jordens akse, eller polar bevægelse, giver UT1, og fjernelse af periodiske sæsonvariationer genererer UT2. Forskellene mellem UT0 og UT1 er af størrelsesordenen tusindedele af et sekund. I dag er kun UT1 stadig meget udbredt, da det giver en måling af Jordens rotationsorientering i rummet.

Verdens tid standard (UTC):

Selvom TAI giver en kontinuerlig, ensartet og præcis tidsskala til videnskabelige referenceformål, er det ikke praktisk til daglig brug, fordi det ikke er i takt med Jordens rotationshastighed. En tidsskala, der svarer til veksling af dag og nat, er meget mere nyttig, og siden 1972 distribuerer alle udsendeltidstjenester tidsskalaer baseret på koordineret universeltid (UTC). UTC er en atomskala, der holdes i overensstemmelse med Universal Time. Leap sekunder er lejlighedsvis

Information høflighed af National Physical Laboratory Storbritannien.

Bortset fra de sædvanlige festligheder og nybegynder bragte slutningen af ​​december med tilføjelsen af ​​en anden Leap Second til UTC tid (koordineret universeltid).

UTC er den globale tidsskala, der bruges af computernetværk over hele verden, og sikrer, at alle holder samme tid. Leap Seconds tilføjes til UTC af International Earth Rotation Service (IERS) som reaktion på forsinkelsen af ​​jordens rotation på grund af tidevandsstyrker og andre anomalier. Hvis du ikke lægger et spring i gang, ville det betyde, at UTC ville gå væk fra GMT (Greenwich Meantime) - ofte kaldet UT1. GMT er baseret på de himmelske legemes position, så om morgenen er solen på sit højeste over Greenwich Meridian.

Hvis UTC og GMT skulle glide adskilt, ville det gøre livet svært for mennesker som astronomer og landmænd, og i sidste ende ville nat og dag svinge (om end i tusind år eller deromkring).

Normalt springes sekunder til sidste minut i december 31, men lejlighedsvis, hvis mere end en er påkrævet om et år, tilføjes det om sommeren.

Spræng sekunder er imidlertid kontroversielle og kan også forårsage problemer, hvis udstyr ikke er designet med spild sekunder i tankerne. For eksempel blev det seneste spring sekund tilføjet på 31 december, og det forårsagede, at database gigantiske Oracle's Cluster Ready Service skulle mislykkes. Det resulterede i, at systemet automatisk genstartede sig på nytår.

Leap Seconds kan også forårsage problemer, hvis netværk synkroniseres ved hjælp af internetkilder eller enheder, der kræver manuel indgriben. Heldigvis mest dedikerede NTP-servere er designet med Leap Seconds i tankerne. Disse enheder kræver ingen indgriben og vil automatisk justere hele netværket til den korrekte tid, når der er et spring sekund.

En dedikeret NTP-server er ikke kun selvjusterende, der kræver ingen manuel indgriben, men også de er yderst nøjagtige at være stratum 1-servere (de fleste internetkilder er stratum 2-enheder med andre ord enheder, der modtager tidssignaler fra stratum 1-enheder og genudgiver det), men de er også meget sikre, at eksterne enheder ikke behøver at være bag brandwaren.

tidssynkronisering beskrives ofte som en "hovedpine" af netværksadministratorer. At holde computere på et netværk, der kører på samme tid, bliver stadig vigtigere i moderne netværkskommunikation, især hvis et netværk skal kommunikere med et andet netværk, der kører uafhængigt.

Af denne grund UTC (Koordineret Universal Time) er udviklet for at sikre, at alle netværk kører samme præcise tidsskala. UTC er baseret på den tid, der er angivet af atomure så det er meget præcist og taber aldrig endnu et sekund. Netværkssynkronisering er dog relativt lige fremad takket være protokollen NTP (Network Time Protocol).

UTC-tidskilder er bredt tilgængelige med over tusind online stratum 1-servere tilgængelige på internettet. Stratumniveauet beskriver, hvor langt væk a tidsserver er til en atomur (en atomur der genererer UTC er kendt som en stratum 0 enhed). De fleste tidsservere, der er tilgængelige på internettet, er faktisk ikke stratum 1-enheder, men stratum, fordi de får deres tid fra en enhed, der igen modtager UTC-tidssignalet.

For mange applikationer kan dette være tilstrækkeligt nok, men da disse tidskilder er på internettet, er der meget lidt, du kan gøre for at sikre både deres nøjagtighed og deres præcision. Faktisk, selvom en internetkilde er yderst præcis, kan afstanden derved forårsage forsinkelser i forbindelse med tidssignalet.

Internet tidskilder er også usikre, da de er placeret uden for brandvæsenet, hvilket tvinger netværket til at stå åben for tidsanmodningerne. Af denne grund er netværksadministratorer seriøse om tidssynkronisering vælger at bruge deres egen eksterne stratum 1-server.

Disse enheder kaldes ofte a NTP-server, modtag en UTC-tidskilde fra en betroet og sikker kilde, f.eks. en GPS-satellit, og distribuer den derefter under netværket. Det NTP-server er langt mere sikker end en internetbaseret tidskilde og er forholdsvis billig og meget præcis.