"Czas chroni wszystko od razu" - powiedział wybitny fizyk John Wheeler. A jeśli chodzi o komputery, jego słowa nie mogą być bardziej istotne.

Znaczniki czasu są jedyną metodą, którą komputer musi ustalić, czy zdarzenie miało miejsce, ma się pojawić lub nie powinno jeszcze nastąpić. W przypadku domowego komputera, komputer opiera się na wbudowanym zegarze wyświetlającym czas w rogu systemu operacyjnego, a dla większości zastosowań domowych jest to wystarczająco satysfakcjonujące.

Jednak w przypadku sieci komputerowych, które muszą się ze sobą komunikować, poleganie na poszczególnych zegarach systemowych może powodować nieopisane problemy:

Wszystkie zegary dryfują, a zegary komputerowe nie różnią się od siebie i pojawiają się problemy, gdy dwie maszyny dryfują z różnymi prędkościami, ponieważ czas się nie zgadza. Stanowi to zagadkę dla komputera, ponieważ nie ma pewności, w którym momencie należy uwierzyć, a zdarzenia krytyczne w czasie mogą się nie zdarzyć, a nawet proste zadania, takie jak wysłanie wiadomości e-mail, mogą powodować zamieszanie w sieci w czasie.

Z tych powodów, serwery czasu są zwykle używane do odbierania czasu z zewnętrznego źródła i rozpowszechniania go w sieci. Większość tych urządzeń używa protokołu NTP (Network Time Protocol), który został zaprojektowany w celu zapewnienia metody synchronizacji czasu w sieci.

Jednak serwery czasu są tak dobre, jak źródło czasu, na którym się opierają i kiedy występuje problem z tym źródłem, synchronizacja zakończy się niepowodzeniem i mogą wystąpić problemy wymienione powyżej.

Najczęstszą przyczyną awarii lub niedokładności serwera czasu jest poleganie na internetowych źródłach czasu. Nie mogą one zostać uwierzytelnione przez NTP, ani zagwarantowane, że są dokładne, a także mogą prowadzić do problemów bezpieczeństwa z włamaniami do firewalli i innymi złośliwymi atakami.

Zapewnienie Serwer czasu NTP nadal jest źródłem bardzo dokładnego czasu jest dość proste i jest kwestią wyboru dokładnego, niezawodnego i bezpiecznego źródła czasu.

W większości części świata istnieją dwie metody, które mogą zapewnić bezpieczne i niezawodne źródło czasu:

• GPS sygnały czasu
• Radiowe sygnały czasowe

Sygnały GPS są dostępne w dowolnym miejscu na świecie i bazują na nich Czas GPS który jest generowany przez zegary atomowe na pokładzie satelitów.

Sygnały z odniesieniami radiowymi, takie jak MSF i WWVB, są transmitowane na długich falach z laboratoriów fizycznych, takich jak NIST i NPL.

Utrzymanie zegara w systemie PC zsynchronizowany jest ważne dla wielu systemów, sieci i użytkowników, które wymagają dokładności czasu dla aplikacji i transakcji. Prawie wszystko na nowoczesnym systemie komputerowym czas zależny więc gdy synchronizacja nie powiedzie się różnego rodzaju problemów może wynikać z danych gubię i debugowanie staje prawie niemożliwe.

Istnieje kilka metod synchronizacji zegara w systemie komputerowym, ale większość z nich opiera się na protokół synchronizacji czasu NTP (Network Time Protocol).

Zdecydowanie najczęstszą metodą jest skorzystać z niezliczonych Internecie Serwery czasu NTP że przekaźnik czasu UTC (Coordinated Universal Time). Jednakże, istnieje wiele wspólnych problemów w korzystaniu z Internetu w oparciu serwerów czasu - oto niektóre z nich:

Nie można uzyskać dostępu do serwera czasu Internet

Wspólne wystąpienie z źródeł czasu do Internetu jest niezdolność do nich dostęp. Może to być spowodowane przez szereg przyczyn:

• Zbyt dużo ruchu próbuje uzyskać dostęp do serwera
• Strona internetowa jest w dół
• Połączenie jest w dół

Czasu z serwera czasu jest innacuurate

Większość źródeł online czasu są tak zwane serwerami czasu stratum 2. Oznacza to, że się ich razem z innego serwera czasu (stratum 1), że ono połączone z zegarem atomowym (stratum 0). Jeśli wystąpi błąd z urządzeniem warstwy 1 urządzenie 2 warstwa będzie źle (i każde urządzenie, które stara się z niego czasu).

Serwer czasu prowadzi do problemów bezpieczeństwa z zaporą

Innym częstym problemem spowodowane faktem, że wszystkie serwery czasu Online trzeba dostęp przez zaporę. Niestety to daje możliwość szkodliwym użytkownikom skorzystania z tej tylne drzwi do systemu.

Problemy z serwerem czasu eliminując

Źródła czasu Internet nie są gwarantowane są dokładne, wiarygodne i bezpieczne tak dla wszelkich poważnych wymagań synchronizacji czasu zewnętrzne źródło czasu powinny być stosowane. Serwery czasu NTP że podłączenie do sieci i odbioru czas z GPS i radiowe źródła są dużo bardziej bezpieczne i niezawodne rozwiązanie. Te Serwerów NTP są również bardzo bezpieczne, ponieważ nie działa w Internecie.

NTP (Network Time Protocol) jest prawdopodobnie najstarszym i najczęściej używanym protokołem stosowanym przez komputery, a jednak jest prawdopodobnie najmniej zrozumiały.

NTP jest używany przez prawie wszystkie komputery, sieci i inne urządzenia, które są zaangażowane w komunikację przez Internet lub sieci wewnętrzne. Został opracowany na najwcześniejszych etapach internetu, gdy okazało się, że wymagana jest pewna metoda zapewnienia dokładności na odległość.

Protokół działa poprzez wybranie jednego źródła czasu, z którego NTP ma możliwość ustalenia dokładności i niezawodności, które następnie dystrybuuje wokół każdego urządzenia w sieci NTP.

Każde urządzenie jest regularnie sprawdzane pod kątem tego zegara referencyjnego i korygowane w przypadku zauważenia jakiegokolwiek dryfu. Wersja NTP jest teraz wdrażana z praktycznie każdym systemem operacyjnym, umożliwiając synchronizację dowolnego komputera z jednym źródłem czasu.

Oczywiście, jeśli każda sieć na świecie wybrałaby inne źródło czasu jako odniesienie, przyczyna tej synchronizacji zostałaby utracona.

Na szczęście opracowano globalną skalę czasową opartą na międzynarodowym konsorcjum zegarów atomowych w celu zapewnienia jednorazowego źródła w celu globalnej synchronizacji.

UTC (Skoordynowany czas uniwersalny) jest używany przez sieci komputerowe na całym świecie jako odniesienie czasowe, co oznacza, że ​​każde urządzenie, które jest zsynchronizowane z UTC z NTP, będzie w efekcie synchronizowane z każdą siecią wykorzystującą czas UTC jako czas UTC.

Istnieje wiele różnych metod, dzięki którym NTP może uzyskać dostęp do czasu UTC. Internet jest powszechną lokalizacją, chociaż zapewnia bezpieczeństwo i zapory. Bezpieczniejszą (i dokładniejszą) metodą jest użycie dedykowanego Serwer czasu NTP zajmuje to trochę czasu z zewnętrznych źródeł, takich jak sieć GPS (GPS działa przez nadawanie zegara czasu atomowego, który można łatwo przekształcić w UTC przez Serwer NTP).

Dzięki NTP, dedykowanemu serwerowi czasu i dostępowi do UTC można zsynchronizować całą sieć w ciągu kilku milisekund czasu uniwersalnego, zapewniając bezpieczną i dokładną sieć, która może działać w pełnej synchronizacji z innymi sieciami na całym świecie.

Zegary atomowe Są to niedoceniane technologie, które zrewolucjonizowały sposób, w jaki żyjemy i pracujemy, i stworzyliśmy technologie, które bez nich byłyby niemożliwe.

Nawigacja satelitarna, telefony komórkowe, GPS, Internet, kontrola ruchu lotniczego, sygnalizacja świetlna, a nawet kamery CCTV są zależne od ultra precyzyjny pomiar czasu zegara atomowego.

Dokładność zegara atomowego jest nieporównywalna z innymi urządzeniami utrzymującymi czas, ponieważ nie dryfują nawet przez sekundę od setek tysięcy lat.

Ale zegary atomowe są dużymi wrażliwymi urządzeniami, które potrzebują zespołu doświadczonych techników i optymalnych warunków, takich jak te znajdujące się w laboratorium fizyki. Jak więc wszystkie te technologie korzystają z wysokiej precyzji zegara atomowego?

Odpowiedź jest dość prosta: kontrolery zegarów atomowych, zwykle krajowe laboratoria fizyki, nadają za pośrednictwem fal radiowych sygnały czasu, które wytwarzają ich ultra dokładne zegary.

Aby odbierać te sygnały czasu, serwery korzystające z protokołu synchronizacji czasu NTP (Network Time Protocol) są wykorzystywane do odbierania i dystrybucji tych znaczników czasu.

Serwery czasu NTP, często określane jako sieciowe serwery czasu, są bezpieczną i dokładną metodą zapewnienia, że ​​każda technologia wykonuje dokładne zegary atomowe. Te urządzenia do synchronizacji czasu mogą synchronizować pojedyncze urządzenia lub całe sieci komputerów, routerów i innych urządzeń.

Serwery NTP, które używają sygnałów GPS do odbierania czasu z satelitów z zegarem atomowym, są również powszechnie używane. Te GPS serwerów czasu NTP są tak dokładne, jak te, które otrzymują czas z laboratoriów fizyki, ale wykorzystują słabszy, liniowy sygnał GPS jako źródło.

GPS nie jest jedyną technologią zależną od zegarów atomowych. Wysoki poziom dokładności dostarczany przez zegary atomowe są wykorzystywane w innych kluczowych technologiach, które bierzemy za pewnik każdego dnia.

Kontrola ruchu lotniczego Nie tylko wszystkie samoloty i samoloty są teraz wyposażone w GPS, aby umożliwić pilotom i personelowi naziemnemu poznanie ich dokładnej lokalizacji, ale zegary atomowe są również używane przez kontrolerów ruchu lotniczego, którzy potrzebują precyzyjnych i dokładnych pomiarów oraz czasu między samolotami.

Światła drogowe i systemy ograniczające drogi - Sygnalizacja świetlna to inny system, który opiera się na taktowaniu zegara atomowego. Dokładność i synchronizacja są niezbędne dla systemów sygnalizacji świetlnej, ponieważ niewielkie błędy synchronizacji mogą prowadzić do śmiertelnych wypadków.

Kamery przeciążeniowe i inne systemy, takie jak parkometry, również wykorzystują zegary atomowe jako podstawę ich pomiaru czasu, ponieważ zapobiega to wszelkim problemom prawnym przy wydawaniu kar.

CCTV - Telewizja przemysłowa to kolejny duży użytkownik zegarów atomowych. Kamery CCTV są często wykorzystywane w walce z przestępczością, ale jako dowód są nieskuteczne w sądzie, chyba że informacje dotyczące czasu na kamerach CCTV mogą być udowodnione. Nieprzestrzeganie tego może doprowadzić do tego, że przestępcy uciekną przed ściganiem, ponieważ pomimo identyfikacji dokonanej przez kamerę, dowód, że był w czasie i dniu przestępstwa, nie może zostać wyjaśniony bez dokładności i synchronizacji.

Internet - Wiele aplikacji, które teraz powierzamy internetowi, jest możliwe tylko dzięki zegarom atomowym. Handel online, bankowość internetowa, a nawet domy aukcyjne online wymagają dokładnego i zsynchronizowanego czasu.

Wyobraź sobie, że bierzesz oszczędności ze swojego konta bankowego i odkrywasz, że możesz je wycofać, ponieważ inny komputer ma wolniejszy zegar lub wyobrazić sobie licytowanie na stronie aukcji internetowej tylko po to, aby Twoja oferta została odrzucona przez licytację, która pojawiła się przed tobą, ponieważ została wykonana na komputer z wolniejszym zegarem.

Używanie zegarów atomowych jako źródła czasu jest stosunkowo proste dla wielu technologii. Sygnały radiowe, a nawet transmisje GPS mogą być wykorzystywane jako źródło czasu atomowego i dla systemów komputerowych, protokół NTP (Network Time Protocol) zapewni idealnie zsynchronizowane sieci dowolnej wielkości. Dedykowane Serwery czasu NTP są używane na całym świecie w technologiach i aplikacjach wymagających precyzyjnego czasu.

Synchronizacja ma zasadnicze znaczenie dla większości sieci komputerowych. Sygnatury czasowe są jedyną informacją, którą komputer może wykorzystać do analizy, kiedy i czy procesy lub aplikacje zostały zakończone. Zsynchronizowane znaczniki czasu mają również kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa, debugowania i rejestrowania błędów.

Niedotrzymanie odpowiedniej synchronizacji sieci może prowadzić do różnego rodzaju problemów. Aplikacje nie rozpoczynają się, transakcje wrażliwe na czas zawiodą, a błędy i utrata danych staną się powszechne.

Jednak zapewnienie synchronizacji bez względu na rozmiar sieci jest proste i nie kosztowne, dzięki dedykowanemu serwerowi czasu sieciowego i protokołowi czasu NTP.

Network Time Protocol (NTP)

NTP był nawet dłuższy niż Internet, ale jest najczęściej stosowanym protokołem synchronizacji. Usługa NTP jest bezpłatna i ułatwia synchronizację. Działa poprzez pobranie jednorazowego źródła (lub wielu) i rozprowadzenie go w sieci. Utrzyma wysoki poziom dokładności nawet wtedy, gdy utraci pierwotny sygnał czasu i będzie mógł ocenić, jak dokładny jest każdy punkt odniesienia.

Serwer czasu NTP

Są one w różnych formach. Po pierwsze, istnieje wiele wirtualnych serwerów czasu w całym Internecie, które dystrybuują czas bezpłatnie. Jednakże, ponieważ są one oparte na Internecie, sieć podejmuje ryzyko, pozostawiając otwarty port firewall dla tej komunikacji w czasie. Ponadto nie ma kontroli nad sygnałem czasu, więc jeśli zostanie obniżony (lub stanie się niestabilny lub całkowicie niedokładny), twoja sieć może pozostać bez odpowiedniej synchronizacji.

Dedykowane Serwery czasu NTP użyj GPS lub radia, aby otrzymać czas. Jest to o wiele bezpieczniejsze, podobnie jak sygnały GPS i radiowe, takie jak WWVB (od NIST) są generowane przez zegary atomowe tam dokładność nie ma sobie równych.

Ponieważ protokół NTP jest hierarchiczny, oznacza to również, że tylko jeden dedykowany serwer czasu musi być używany w sieci, bez względu na rozmiar, ponieważ inne urządzenia w sieci mogą działać jako serwery czasu po uzyskaniu czasu od podstawowego Serwer NTP.

. National Physical Laboratory ogłosił zaplanowaną konserwację w tym tygodniu (czwartek), co oznacza, że ​​sygnał czasu i częstotliwości MSF60kHz zostanie chwilowo wyłączony, aby umożliwić konserwację w bezpieczny sposób w stacji radiowej Anthorn w Cumbrii.

Zwykle te zaplanowane okresy konserwacji trwają tylko kilka godzin i nie powinny powodować żadnych zakłóceń dla kogokolwiek polegającego na sygnale MSF do zastosowań czasowych.
NTP (Network Time Protocol) jest dobrze dostosowany do tych chwilowych strat sygnału i niewiele, jeśli żaden dryf nie powinien być odczuwany przez żadną Serwer czasu NTP użytkownika.

Istnieje jednak kilku użytkowników wysokiego poziomu serwerów czasu sieciowego lub mogą mieć obawy co do dokładności ich technologii podczas zaplanowanych okresów braku sygnału. Istnieje inne rozwiązanie zapewniające ciągły, bezpieczny i równie dokładny sygnał czasu, który zawsze jest używany.

GPS, najczęściej używany do nawigacji i wyszukiwania drogi, a właściwie technologii opartej na zegarze atomowym. Każdy z satelitów GPS wysyła sygnał z wbudowanego zegara atomowego, który jest używany przez urządzenia nawigacji satelitarnej, które sprawdzają lokalizację przez triangulację.

Te sygnały GPS mogą być również odbierane przez a NTP serwer czasu GPS. Tak jak MSF, jak i inne serwery czasu sygnału radiowego odbierają sygnał zewnętrzny z nadajnika Anthorn, serwery czasu GPS mogą odbierać ten dokładny i zewnętrzny sygnał z satelitów.

W przeciwieństwie do transmisji radiowych, GPS nigdy nie powinien zejść w dół, chociaż czasami może być niepraktyczne odbiór sygnału, ponieważ antena GPS wymaga wyraźnego widoku nieba i dlatego najlepiej powinna znajdować się na dachu.

Dla tych, którzy chcą mieć podwójną pewność, nigdy nie będzie okresu, w którym sygnał nie zostanie odebrany przez Serwer NTP, A podwójny serwer czasu może być użyte. Odbierają one zarówno transmisje radiowe, jak i GPS, a pokładowy demon NTP oblicza najdokładniejszy czas od nich obu.

Zapytaj dowolnego administratora sieci lub informatyka i zapytaj ich, jak ważne synchronizacja czasu sieci jest i zwykle otrzymasz tę samą odpowiedź - bardzo.

Czas wykorzystywany jest w prawie wszystkich aspektach przetwarzania w celu rejestrowania zdarzeń. W rzeczywistości znaczniki czasu są jedynym odniesieniem, które komputer może wykorzystać do utrzymywania śladów zadań, które wykonał, i tych, których jeszcze nie ma.

Gdy sieci nie są zsynchronizowane, wynik może być prawdziwym bólem głowy dla każdego, kto ma za zadanie debugowanie ich. Dane mogą często zostać utracone, aplikacje nie mogą się uruchomić, rejestrowanie błędów jest prawie niemożliwe, nie wspominając już o lukach w zabezpieczeniach, które mogą wystąpić, jeśli nie ma zsynchronizowanego czasu sieciowego.

NTP (Network Time Protocol) to wiodąca aplikacja do synchronizacji czasu działająca od czasów 1980-ów. Został stale opracowany i jest używany przez praktycznie każdą sieć komputerową, która wymaga dokładnego czasu.

Większość systemów operacyjnych ma już zainstalowaną wersję NTP i używanie jej do synchronizowania pojedynczego komputera jest stosunkowo proste, korzystając z opcji w ustawieniach zegara lub pasku zadań.

Jednak użycie wbudowanej aplikacji NTP lub demona na komputerze spowoduje, że urządzenie wykorzysta źródło czasu internetowego jako odniesienie czasowe. To wszystko jest dobre i dobre dla pojedynczych biurkowych urządzeń, ale w sieci wymagane jest bezpieczniejsze rozwiązanie.

W każdej sieci komputerowej ważne jest, aby w zaporze nie było żadnych usterek, które mogłyby prowadzić do ataków złośliwych użytkowników. Otwarcie portu w celu komunikowania się z internetowym źródłem czasu jest jedną z metod, za pomocą których atakujący może wprowadzić sieć.

Na szczęście istnieją alternatywy dla korzystania z Internetu jako źródła czasu. Atomowe sygnały zegarowe mogą być odbierane za pomocą fal długich lub transmisji GPS.

Dedykowane Serwer czasu NTP dostępne są urządzenia, które bardzo ułatwiają synchronizację czasu Serwerów NTP odbiera czas (zewnętrznie do zapory ogniowej), a następnie może dystrybuować do wszystkich komputerów w sieci - odbywa się to bezpiecznie i dokładnie w większości sieci synchronizowanych z serwerem NTP działających w odstępach kilku milisekund.

synchronizacja czasu jest niezbędny w nowoczesnych sieciach komputerowych, szczególnie w przypadku transakcji czasowych w Internecie. Bez odpowiedniej synchronizacji systemy komputerowe będą:

• Bądź wrażliwy na złośliwe ataki
• Podatne na utratę danych
• Nie można przeprowadzić transakcji wrażliwych na czas
• Trudne do debugowania

Na szczęście zapewnienie dokładnej synchronizacji sieci komputerowej jest stosunkowo proste. Istnieją różne metody synchronizacji sieci z globalną skalą czasu UTC (Coordinated Universal Time), ale czasami pojawiają się pewne typowe problemy.

Mój dedykowany serwer czasu nie może odebrać sygnału

Dedykowane serwery czasu NTP otrzymywać czas z transmisji długich fal lub sieci GPS. Jeśli używasz Serwer NTP GPS następnie antena GPS musi znajdować się na dachu, aby uzyskać wyraźny widok nieba. Jednak odbiornik radiowy NTP nie potrzebuje anteny umieszczonej na dachu, chociaż sygnał może być narażony na zakłócenia i powinien zostać osiągnięty prawidłowy kąt w kierunku nadajnika.

Używam publicznego serwera czasu w Internecie, ale moje urządzenia nie są zsynchronizowane.

Publiczne serwery czasu mogą być używane przez każdego, kto może odbierać duży ruch. Może to powodować problemy z przepustowością i oznacza, że ​​nie można zrealizować żądań dotyczących czasu. Publiczny Serwerów NTP może również paść ofiarą ataków DDoS i niektórych poważnych incydentów Wandalizm NTP miały miejsce.

Internetowe serwery czasu są również urządzeniami XUMUM X, innymi słowy same muszą łączyć się z serwerem czasu, aby otrzymać prawidłowy czas i dlatego niektóre odniesienia do czasu online są szalenie niedokładne.

* NB - serwery czasu w Internecie nie mogą być uwierzytelnione, aby zezwolić NTP ustalenie, czy źródło czasu pochodzi z miejsca, w którym się znajduje, w połączeniu z problemem zapewnienia dostępności zapory ogniowej do odbierania żądań czasowych, może oznaczać, że internetowe serwery czasu stanowią wyraźne zagrożenie dla bezpieczeństwa.

Czas na moim komputerze wydaje się być wyłączony o sekundę w standardowym czasie UTC

Musisz sprawdzić, czy ostatnia sekunda przestępna została dodana do UTC. Sekundowe sekundy są dodawane raz lub dwa razy w roku, aby zapewnić UTC i dopasowanie do Ziemi. Niektóre serwery czasu mają trudności z dokonaniem drugiej korekty.

Synchronizacja nowoczesnych sieci komputerowych ma ogromne znaczenie z wielu powodów, a także dzięki protokołowi czasowemu NTP (Network Time Protocol) jest to stosunkowo proste.

Protokół NTP jest algorytmicznym protokołem, który analizuje czas na różnych komputerach i porównuje go z pojedynczym odwołaniem do czasu i dostosowuje każdy zegar do dryfu, aby zapewnić synchronizację ze źródłem czasu. NTP jest tak zdolny do tego zadania, że ​​sieć zsynchronizowana za pomocą protokołu może realistycznie uzyskać dokładność milisekundową.

Wybór źródła czasu

Jeśli chodzi o ustalenie czasu odniesienia, nie ma alternatywy, aby znaleźć źródło UTC (Coordinated Universal Time). UTC to globalna skala czasowa, stosowana na całym świecie jako jedna oś czasu w sieciach komputerowych. UTC jest utrzymywane w dokładności dzięki konstelacji zegarów atomowych na całym świecie.

Synchronizacja z UTC

Podstawową metodą odbierania źródła czasu UTC jest korzystanie z internetowego serwera czasu 2. Są one uważane za warstwy 2, ponieważ rozpowszechniają czas po otrzymaniu go od Serwer NTP (warstwa 1), która jest połączona z zegarem atomowym (warstwa 0). Niestety nie jest to najdokładniejsza metoda odbioru UTC z powodu odległość, którą dane muszą przebyć od hosta do klienta.

Istnieją również problemy bezpieczeństwa związane z korzystaniem z internetowego źródła czasu 2, ponieważ zaporowy port UDP 123 musi pozostać otwarty na odbiór kodu czasowego, ale to otwieranie zapory ogniowej może i jest wykorzystywane przez złośliwych użytkowników.

Dedykowane serwery NTP

Dedykowane serwery czasu NTP, często określane jako sieciowe serwery czasu, są najbardziej dokładną i bezpieczną metodą synchronizacji sieci komputerowej. Działają zewnętrznie w sieci, więc nie ma problemów z firewallem. Te urządzenia 1 warstwy otrzymują czas UTC bezpośrednio ze źródła zegara atomowego przez transmisje radiowe fal długich lub Sieć GPS (Globalny System Pozycjonowania). Chociaż wymaga to anteny, która w przypadku GPS musi być umieszczona na dachu, sam serwer czasu automatycznie zsynchronizuje setki, a nawet tysiące różnych urządzeń w sieci.