Jeśli chodzi o synchronizacja czasu sieci, Network Time Protocol (NTP) jest zdecydowanie najszerzej stosowanym protokołem programowym. Niezależnie od tego, czy chodzi o utrzymywanie sieci setek lub tysięcy komputerów zsynchronizowanych, czy też utrzymywanie prawdziwego działania maszyny, NTP oferuje rozwiązanie. Bez NTP i Serwer NTPwiele zadań, które wykonujemy w Internecie, od zakupów po bankowość online, po prostu nie byłoby możliwe. (Więcej ...)

Czas jest niezbędny dla nas wszystkich, a utrata poczucia czasu może być kosztowna. Brakujące spotkania, spóźnianie się do pracy lub nie łapanie ostatniego autobusu do domu mogą być uciążliwe, ale wszystko to blednie w porównaniu do tego, co dzieje się, gdy sieć komputerowa traci poczucie czasu.

Czas ma kluczowe znaczenie dla systemów komputerowych. Jest to jedyne odniesienie, które sieć ma wiedzieć, kiedy aplikacje i procesy muszą być lub zostały wykonane. Zmień nazwę czas sieci, pozwól zegarom dryfować lub nie synchronizuj wszystkiego poprawnie i może powstać cały szereg problemów.

Wpływy na awarię czasu

Po pierwsze, jeśli czas sieci pójdzie źle, procesy i aplikacje mogą się nie odbyć. Dzieje się tak dlatego, że jeśli czas jest zły, komputer może założyć, że aplikacja już się zdarzyła. Po drugie, dane mogą być łatwo utracone, ponieważ znaczniki czasu są używane w procesie przechowywania, a jeśli wystąpi problem z czasem, dane mogą zostać po prostu zrzucone. Po trzecie, jeśli chodzi o debugowanie systemu, bez dokładnej synchronizacji może być prawie niemożliwe. Wiedza o tym, że coś poszło nie tak, jest niezbędna do korekty błędów.

Wreszcie, bezpieczeństwo sieci opiera się na bezpiecznym i dokładnym czasie. Hakerzy i złośliwe oprogramowanie mogą wykorzystywać wszelkie rozbieżności w czasie systemu, aby uzyskać dostęp do sieci. Zajmuje tylko sekundę lub dwie niezgodności, aby zapewnić wystarczający dostęp do nieautoryzowanego dostępu. A jeśli samo źródło czasu zostanie zaatakowane, skutki mogą być jeszcze poważniejsze

Bezpieczeństwo serwera czasu

Wiele sieci komputerowych korzysta z Internetu Serwery czasu NTP (Network Time Protocol). Są one dostępne w Internecie i wysyłają regularny znacznik czasu, z którym synchronizuje się sieć. Problem z tymi systemami serwera czasu online polega na tym, że jeśli serwer czasu jest nieprawidłowy, tak będzie w sieci. Ponadto, jeśli sam serwer czasu zostanie zaatakowany przez hakerów lub złośliwe oprogramowanie, skutki mogą być katastrofalne. Wyobraź sobie, że sieć nagle myśli, że to rok w przyszłości, lub w przeszłości cała sieć mogła być otwarta na wszelkiego rodzaju nadużycia.

Dokładność tych serwerów czasu online nie może być zagwarantowana i zależy od wielu czynników, takich jak odległość i szybkość połączenia, a także wymagają otwartego portu w zaporze sieciowej, przez który wysyłają sygnały czasu , a ten port może być również wykorzystywany przez szkodliwych użytkowników.

Serwer czasu NTP

Rozwiązanie zapewniające bezpieczeństwo sieci jest dość proste i stosunkowo niedrogie - serwer czasu NTP. Te dedykowane urządzenia odbierają czas bezpośrednio ze źródła zegara atomowego, takiego jak sieć GPS (Global Positioning System). To nie tylko czyni je wysoce bezpiecznymi metodami synchronizacja czasu sieciowego, ale także bardzo dokładne, często w ciągu kilku milisekund.

Koszt serwera NTP jest względnie niski, szczególnie jeśli uważasz, że koszt braku dokładnego i bezpiecznego czasu sieciowego będzie Cię kosztować. Jako pojedynczy serwer NTP jest w stanie zsynchronizować sieć setek komputerów, bezpiecznie i zapewnia spokój oraz ekonomiczną i bezpieczną metodę utrzymania sieci w zdrowiu.

Protokół czasu sieciowego (NTP) jest używany jako narzędzie synchronizacji przez większość sieci komputerowych. NTP dystrybuuje pojedyncze źródło czasu w sieci i zapewnia synchronizację wszystkich urządzeń. NTP jest bardzo dokładny i potrafi utrzymać wszystkie urządzenia w sieci w ciągu kilku milisekund źródła czasu. Jednak skąd pochodzi to źródło czasu, może to prowadzić do problemów z synchronizacją czasu w sieci. (Więcej ...)

Ponieważ brytyjski czas letni oficjalnie zakończył się w zeszły weekend, a zegary powracają, by przywrócić Wielką Brytanię do GMT (Greenwich Mean Time), debata na temat corocznej zmiany zegara rozpoczęła się ponownie. Rząd Koalicji zaproponował plany zmiany sposobu, w jaki Wielka Brytania utrzymuje czas, przesuwając zegary o kolejną godzinę, aw efekcie powraca do czasu środkowoeuropejskiego (ECT).

ECT oznaczałoby, że Wielka Brytania pozostanie na godzinę przed GMT w zimie i dwie godziny przed latem, zapewniając lżejsze wieczory, ale ciemniejsze poranki, szczególnie dla tych na północ od granicy.

Jednak wszelkie proponowane plany mają ostry sprzeciw ze strony szkockiego rządu, który sugeruje, że zmieniając zegary, wiele obszarów w Szkocji nie ujrzałoby światła dziennego w zimie, aż do około 10am, co oznacza, że ​​wiele dzieci musiało chodzić do szkoły po ciemku.

Inni przeciwnicy, w tym tradycjonaliści, twierdzą, że GMT jest podstawą brytyjskiego czasu od ponad wieku i że każda zmiana będzie po prostu ... niedyskrytyjna.
Zmiana w ECT ułatwiłaby jednak firmom prowadzącym handel z Europą, utrzymując brytyjskich pracowników w podobnej skali czasowej, co ich europejscy sąsiedzi.

Niezależnie od wyniku proponowanych zmian w GMT, niewiele się zmieni, jeśli chodzi o technologie i sieci komputerowe, ponieważ mają już ten sam czas na całym świecie: UTC (Coordinated Universal Time).

UTC to globalna skala czasu utrzymywana przez tablicę zegary atomowe i jest wykorzystywany przez wszelkiego rodzaju technologie, takie jak sieci komputerowe, kamery CCTV, bank-telling machines, systemy kontroli ruchu lotniczego i giełdy.

Oparty na GMT, UTC pozostaje taki sam na całym świecie, umożliwiając globalną komunikację i transfer danych w różnych strefach czasowych bez błędów. Powód UTC jest oczywisty, gdy bierze się pod uwagę wielkość handlu, który przebiega przez granice. W branżach takich jak giełda, gdzie akcje i udziały stale się zmieniają, dokładność drugiej sekundy jest niezbędna dla globalnych handlowców. To samo dotyczy sieci komputerowych, ponieważ komputery wykorzystują czas jako jedyne odniesienie do zdarzenia, które miało miejsce. Bez odpowiedniej synchronizacji sieć komputerowa może utracić dane, a transakcje międzynarodowe stałyby się niemożliwe.

Większość technologii jest synchronizowana z UTC za pomocą Serwery czasu NTP (Network Time Protocol), który stale sprawdza zegary systemowe w całych sieciach, aby upewnić się, że wszystkie są zsynchronizowane z UTC.

Serwery czasu NTP odbierać atomowe sygnały zegarowe, albo przez GPS (Global Positioning Systems), albo przez sygnał radiowy nadawany przez krajowe laboratoria fizyki, takie jak NIST w Stanach Zjednoczonych lub NPL w UK. Sygnały te zapewniają milisekundową dokładność dla technologii, więc bez względu na to, w jakiej strefie czasowej znajduje się sieć komputerowa, i bez względu na to, gdzie jest na świecie, może ona mieć taki sam czas, jak każda inna sieć komputerowa na całym świecie, z którą musi się komunikować.

Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny (ITU), z siedzibą w Genewie, głosuje w styczniu, aby w końcu pozbyć się sekundy przestępnej, skutecznie odrzucając Greenwich Meantime.

Greenwich Mean Time może się skończyć

UTC (Skoordynowany Czas Uniwersalny) istnieje od czasów 1970-ów i już skutecznie rządzi światowymi technologiami poprzez utrzymywanie synchronizacji sieci komputerowych za pomocą Serwery czasu NTP (Network Time Protocol), ale ma jedną wadę: UTC jest zbyt dokładne, to znaczy UTC jest regulowane przez zegary atomowe, nie przez obrót Ziemi. Podczas gdy zegary atomowe przekazują dokładną, niezmienną formę chronologii, rotacja Ziemi zmienia się nieco z dnia na dzień, w istocie spowalnia o sekundę lub dwie w roku.

Aby nie dopuścić do południa, kiedy słońce jest najwyższe na niebie, aby powoli się później i później, Leap Seconds są dodawane do UTC jako chronologiczne krówki, zapewniając, że UTC pasuje do GMT (regulowane przez słońce bezpośrednio nad linią południka Greenwich) , dzięki czemu jest to 12 południe).

Korzystanie z sekund przestępnych jest przedmiotem ciągłej debaty. ITU argumentuje, że wraz z rozwojem systemów nawigacji satelitarnej, Internetu, telefonów komórkowych i sieci komputerowych opierających się na jednej, dokładnej formie czasu, system pomiaru czasu musi być jak najbardziej precyzyjny, a czasy przeskakiwania powodują problemy dla współczesnych technologie.

To przeciwko zmianie Skoku Drugiego iw efekcie utrzymania GMT sugeruje, że bez niego dzień powoli wkradłby się w noc, choć przez wiele tysięcy lat; jednak ITU sugeruje, że można wprowadzić zmiany na dużą skalę, być może co około wiek.

Jeśli sekundy przestępne zostaną porzucone, to skutecznie zakończy opiekę Greenwich Meantime nad światem, która trwa ponad sto lat. Jego funkcja sygnalizowania południa, kiedy słońce znajduje się ponad linią południka, zaczęła się 127 lata temu, kiedy koleje i telegrafy wymagały zestandaryzowanej skali czasowej.

Jeśli sekundy przestępne zostaną zniesione, niewielu z nas zauważy znaczną różnicę, ale może ułatwić życie sieciom komputerowym zsynchronizowanym przez Serwery czasu NTP jak Leap Second delivery może powodować drobne błędy w bardzo skomplikowanych systemach. Google, na przykład, niedawno ujawniło, że napisało program do radzenia sobie z sekundami przestępczymi w swoich centrach danych, skutecznie rozmazując sekundę przestępną przez cały dzień.

Od czasu opracowania zegarów atomowych i wprowadzenia globalnej skali czasowej UTC (Coordinated Universal Time) stosowane są skoki sekund. Sekund przeskoczyć zapobiega rzeczywistemu czasowi, jak mówią zegary atomowe, a czas fizyczny, rządzony przez słońce, które jest najwyższe w południe, z dryfowania osobno.

Ponieważ UTC zaczęło się w 1970, kiedy wprowadzono UTC, dodano 24 Leap Seconds. Sekundy przestępne są punktem kontrowersji, ale bez nich dzień powoli dryfowałby w noc (choć po wielu stuleciach); jednak powodują problemy w przypadku niektórych technologii.

Serwerów NTP (Network Time Protocol) wdrażaj sekundy skoku, powtarzając ostatnią sekundę dnia, w którym wprowadzono krok drugi. Podczas gdy wprowadzenie Leap Drugie wprowadzenie jest rzadkim zdarzeniem, występującym tylko raz lub dwa razy w roku, dla niektórych złożonych systemów, które przetwarzają tysiące zdarzeń na sekundę, to powtarzanie powoduje problemy.

W przypadku gigantów wyszukiwarek Google, Leap Seconds mogą sprawić, że ich systemy będą działać podczas tej drugiej, na przykład w 2005, gdy niektóre z systemów klastrowych przestaną akceptować pracę. Chociaż nie doprowadziło to do spadku ich witryny, Google chciało rozwiązać ten problem, aby zapobiec przyszłym problemom powodowanym przez tę chronologiczną krówkę.

Jego rozwiązaniem było napisanie programu, który zasadniczo leżał na ich serwerach komputerowych w ciągu dnia Leap Second, dzięki czemu systemy uwierzyły, że czas nieco wyprzedza to, co Serwerów NTP mówili to.

To stopniowe przyspieszenie oznaczało, że pod koniec dnia, gdy dodany zostanie drugi skok, serwery czasu Google nie będą musiały powtarzać dodatkowej sekundy, ponieważ czas na serwerach będzie już o sekundę mniejszy.

Serwer NTP Galleon GPS

Chociaż rozwiązanie Google do Leap Second jest genialne, dla większości systemów komputerowych, Leap Seconds nie powoduje żadnych problemów. Dzięki sieci komputerowej zsynchronizowanej z serwerem NTP, skoki sekund są automatycznie dostosowywane pod koniec dnia i występują rzadko, więc większość systemów komputerowych nigdy nie zauważy tego małego przestoju na czas.

Większość z nas uważa, że ​​wiemy, co to jest za czas. Na pierwszy rzut oka nasze zegarki na rękę lub zegary ścienne, możemy powiedzieć, która jest godzina. Sądzimy również, że mamy całkiem niezły pomysł na szybkość poruszania się do przodu, sekunda, minuta, godzina lub dzień są dość dobrze zdefiniowane; jednak te jednostki czasu są całkowicie dziełem człowieka i nie są tak stałe, jak nam się wydaje.

Czas jest pojęciem abstrakcyjnym, podczas gdy my możemy myśleć, że jest taki sam dla wszystkich, czas jest zależny od jego interakcji z wszechświatem. Grawitacja, na przykład, jak zauważył Einstein, ma zdolność wypaczania czasoprzestrzeni, zmieniając prędkość, w której upływa czas, a podczas gdy wszyscy żyjemy na tej samej planecie, pod tymi samymi siłami grawitacyjnymi, istnieją subtelne różnice w prędkości, w której czas mija.

Wykorzystując zegary atomowe, naukowcy są w stanie ustalić efekt grawitacji Ziemi na czas. Wysoki nad poziomem morza umieszczany jest zegar atomowy, tym szybsze podróże w czasie. Chociaż różnice te są niewielkie, eksperymenty te wyraźnie pokazują, że postulaty Einsteina były prawidłowe.

Zegary atomowe zostały wykorzystane do wykazania niektórych innych teorii Einsteina dotyczących czasu. W swoich teoriach względności Einstein argumentował, że prędkość jest kolejnym czynnikiem wpływającym na szybkość, z jaką upływa czas. Umieszczając zegary atomowe na orbitach statków kosmicznych lub samolotach poruszających się z prędkością, czas mierzony tymi zegarami różni się od zegarów pozostawionych statycznie na Ziemi, co stanowi kolejny dowód na to, że Einstein miał rację.

Przed zegarem atomowym pomiar czasu do takiego stopnia dokładności był niemożliwy, ale odkąd ich wynalazek w 1950-ach, nie tylko postulaty Einsteina okazały się słuszne, ale także odkryliśmy kilka innych niezwykłych aspektów tego, jak traktujemy czas.

Podczas gdy większość z nas myśli o dniu w postaci 24-godzin, przy czym każdy dzień jest tej samej długości, zegary atomowe pokazały, że każdy dzień jest różny. Ponadto, zegary atomowe pokazały również, że obrót Ziemi stopniowo zwalnia, co oznacza, że ​​dni powoli się wydłużają.

Z powodu tych zmian czasu, światowa globalna skala czasowa UTC (Coordinated Universal Time) wymaga sporadycznych korekt. Co około sześć miesięcy dodawane są sekundy przestępne, aby zapewnić, że UTC będzie działać w takim samym tempie jak dzień Ziemi, co będzie oznaczać stopniowe spowolnienie obrotu planety.

W przypadku technologii wymagających dużej dokładności, te regularne korekty czasu są uwzględniane przez protokół czasu NTP (Network Time Protocol), więc sieć komputerowa wykorzystująca Serwer czasu NTP jest zawsze zgodne z UTC.

Naukowcy odkryli, że brytyjski zegar atomowy kontrolowany przez brytyjskie National Physical Laboratory (NPL) jest najdokładniejszy na świecie.

Zegar atomowy fontanny CsF2 NPL jest tak dokładny, że nie dryfowałby o sekundę w 138 milion lat, prawie dwa razy dokładniej niż na początku.

Naukowcy odkryli, że zegar jest dokładny do jednej części w 4,300,000,000,000,000, co czyni go najdokładniejszym zegarem atomowym na świecie.

Zegar CsF2 wykorzystuje stan energetyczny atomów cezu do utrzymywania czasu. Z częstotliwością szczytów i spadków 9,192,631,770 w każdej sekundzie, ten rezonans teraz reguluje międzynarodowy standard dla oficjalnej sekundy.

Międzynarodowy standard czasuUTC- jest zarządzany przez sześć zegarów atomowych, w tym CsF2, dwa zegary we Francji, jeden w Niemczech i jeden w USA, więc ten nieoczekiwany wzrost dokładności oznacza, że ​​globalna skala czasu jest jeszcze bardziej niezawodna niż w pierwszej chwili.

Technologia UTC jest niezbędna w nowoczesnych technologiach, zwłaszcza przy tak dużej globalnej komunikacji i handlu prowadzonej w Internecie, przez granice i strefy czasowe.

UTC umożliwia oddzielne sieci komputerowe w różnych częściach świata, aby zachować dokładnie tę samą godzinę, a ze względu na wagę dokładność i precyzja są niezbędne, zwłaszcza gdy weźmiemy pod uwagę rodzaje transakcji przeprowadzanych obecnie w Internecie, takich jak kupowanie akcji i udziałów oraz bankowość globalna.

Odbieranie UTC wymaga użycia serwera czasu i protokołu NTP (Network Time Protocol). Serwery czasu odbierz źródło UTC bezpośrednio z Źródła zegarów atomowych takich jak NPL, który emituje sygnał czasu za pomocą radia długofalowego, a sieć GPS (satelity GPS przekazują wszystkie atomowe sygnały zegarowe), w ten sposób systemy nawigacji satelitarnej obliczają pozycję, obliczając różnicę w czasie między wieloma sygnałami GPS.)

NTP utrzymuje wszystkie komputery z dokładnością do UTC, stale sprawdzając każdy zegar systemowy i dostosowując się do każdego dryfu w porównaniu do sygnału czasu UTC. Korzystając z Serwer czasu NTP, sieć komputerów może pozostać w ciągu kilku milisekund UTC, zapobiegając wszelkim błędom, zapewniając bezpieczeństwo i dostarczając potwierdzone źródło dokładnego czasu.

Większość z nas rozpoznaje, jak długo trwa godzina, minuta lub sekunda i jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że nasze zegary mijają te przyrosty, ale czy kiedykolwiek zastanawialiście się, co reguluje zegary, zegarki i czas na naszych komputerach, aby zapewnić, że drugi to sekunda i godzina na godzinę?

Wczesne zegary miały bardzo widoczną formę precyzji zegara, wahadła. Galileo Galilei jako pierwszy odkrył wpływ ciężaru zawieszonego na czopie. Obserwując kołyszący się żyrandol, Galileusz zdał sobie sprawę, że wahadło oscyluje w sposób ciągły ponad jego równowagą i nie zawahało się w czasie pomiędzy huśtawkami (chociaż efekt słabnie, gdy wahadło kołysze się mniej, a ostatecznie zatrzymuje się) i że wahadło może zapewnić metoda utrzymywania czasu.

Wczesne zegary mechaniczne z dopasowanymi wahadłami okazały się bardzo dokładne w porównaniu z innymi metodami, z których druga była w stanie zostać skalibrowana na podstawie długości wahadła.

Oczywiście, niewielkie niedokładności w pomiarach i skutkach temperatury i wilgotności sprawiły, że wahadła nie były całkowicie precyzyjne, a zegary wahadłowe dryfowałyby nawet o pół godziny dziennie.

Następnym dużym krokiem w śledzeniu czasu był elektroniczny zegar. Urządzenia te używały kryształu, zwykle kwarcu, który po wprowadzeniu do prądu będzie rezonować. Ten rezonans jest bardzo precyzyjny, dzięki czemu zegary elektryczne są znacznie dokładniejsze niż ich mechaniczne poprzedniczki.

Prawdziwa dokładność nie została jednak osiągnięta, dopóki rozwój zegar atomowy. Zamiast używać formy mechanicznej, podobnie jak w przypadku wahadła, lub rezonansu elektrycznego, tak jak w przypadku kwarcu, zegary atomowe wykorzystują rezonans samych atomów, rezonans, który nie zmienia się, nie zmienia, nie spowalnia ani nie jest narażony na wpływ otoczenia.

W rzeczywistości, Międzynarodowy System Jednostek, który definiuje światowe pomiary, teraz definiuje drugi jako 9,192,631,770 oscylacje atomu cezu.

Ze względu na dokładność i dokładność zegarów atomowych zapewniają one źródło czasu dla wielu technologii, w tym sieci komputerowych. Podczas gdy zegary atomowe istnieją tylko w laboratoriach i satelitach, przy użyciu urządzeń takich jak NTS 6001 Galleona Serwer czasu NTP.

Serwer czasu, taki jak NTS 6001 odbiera źródło atomowego czasu zegarowego z satelitów GPS (które wykorzystują je do zapewnienia naszej nawigacji satelitarnej z możliwością obliczania pozycji) lub z sygnałów radiowych nadawanych przez laboratoria fizyczne takie jak NIST (Narodowy Instytut Norm i Czas) lub NPL (Krajowe Laboratorium Fizyczne).

Dokładny czas jest jednym z najważniejszych aspektów utrzymania bezpieczeństwa i bezpieczeństwa sieci komputerowych. Miejsca takie jak giełdy, banki i kontrola ruchu lotniczego polegają na bezpiecznym i dokładnym czasie. Ponieważ komputery polegają na czasie jako jedynym źródle odniesienia w przypadku zdarzeń, niewielki błąd w kodzie czasowym może prowadzić do różnego rodzaju błędów, od milionów wymazanych z cen akcji po błędne ścieżki lotów.

Czas nie musi być dokładny dla tych organizacji, ale również bezpieczny. Złośliwy użytkownik, który ingeruje w znacznik czasu, może powodować różnego rodzaju problemy, więc zapewnienie, że źródła czasu są bezpieczne i dokładne, ma kluczowe znaczenie.

Bezpieczeństwo jest coraz ważniejsze dla wszystkich rodzajów organizacji. Przy tak dużej ilości handlu i komunikacji prowadzonej przez Internet, za pomocą źródło dokładnego i bezpiecznego czasu jest równie ważnym elementem bezpieczeństwa sieci, jak ochrona antywirusowa i firewall.

Pomimo potrzeby dokładności i bezpieczeństwa, wiele sieci komputerowych nadal opiera się na serwerach czasu online. Internetowe źródła czasu są nie tylko niewiarygodne, a niedokładności są powszechne, a odległość i opóźnienie wpływają na precyzję, ale internetowy serwer czasu jest również niezabezpieczony i może zostać przejęty przez szkodliwych użytkowników.

Ale dokładne, niezawodne i całkowicie bezpieczne źródło czasu jest dostępne wszędzie, 365 dni w roku - GPS.

Choć powszechnie uważany jest za środek nawigacji, GPS faktycznie dostarcza kod zegara czasu atomowego, bezpośrednio z sygnałów satelitarnych. Jest to kod czasowy wykorzystywany przez systemy nawigacyjne do obliczania pozycji, ale równie skuteczne jest zapewnienie bezpiecznego stempla czasowego dla sieci komputerowej.

Organizacje, które polegają na dokładnym czasie na bezpieczeństwo, korzystają z GPS, ponieważ jest to ciągły sygnał, który nigdy nie zanika, jest zawsze dokładny i nie może być zakłócany przez osoby trzecie.

Aby wykorzystać GPS jako źródło czasu, wystarczy tylko Serwer czasu GPS. Za pomocą anteny serwer czasu odbiera sygnał GPS, a NTP (Network Time Protocol) rozprowadza go w sieci.

z Serwer czasu GPS, sieć komputerowa jest w stanie zachować dokładność w ciągu kilku milisekund atomowego sygnału zegarowego, co przekłada się na czas UTC (Coordinated Universal Time) dzięki NTP, zapewniając, że sieć działa tak samo dokładnie jak inne sieci również zsynchronizowane ze źródłem czasu UTC.