NTP jest zależny od zegara referencyjnego i wszystkich zegarów na Sieć NTP są zsynchronizowane do tego czasu. Dlatego ważne jest, aby zegar referencyjny był tak dokładny, jak to tylko możliwe. Najdokładniejsze zegarki to zegary atomowe. Te duże urządzenia laboratoryjne z fizyki mogą utrzymywać dokładny czas przez miliony lat bez utraty sekundy.

An Serwer NTP otrzyma czas z zegara atomowego z Internetu, sieci GPS lub transmisji radiowych. Używając zegara atomowego jako punktu odniesienia, sieć NTP będzie dokładna w ciągu kilku milisekund globalnej skali czasu na świecie UTC (Skoordynowany czas uniwersalny).

NTP jest systemem hierarchicznym. Im bliżej urządzenia znajduje się zegar referencyjny, tym wyżej znajduje się warstwa NTP. Zegar odniesienia zegara atomowego to urządzenie 0 warstwy i Serwer NTP który odbiera z tego czasu urządzenie 1, klientami serwera NTP są urządzenia 2 i tak dalej.

Ze względu na ten hierarchiczny system, urządzenia znajdujące się niżej w warstwach mogą być również wykorzystywane jako odniesienie, które pozwala na działanie ogromnych sieci, gdy są połączone z jednym Serwer czasu NTP.

Protokół NTP jest protokołem odpornym na awarie. NTP zwraca uwagę na błędy i może przetwarzać wiele źródeł czasu, a protokół automatycznie wybierze najlepsze. Nawet, gdy zegar referencyjny jest chwilowo niedostępny, NTP może wykorzystać wcześniejsze pomiary do oszacowania bieżącego czasu.

Większość ludzi ledwo słyszała o zegar atomowy i zakładają, że wiedzą, co to jest, ale niewiele osób wie, jak ważne są zegary atomowe do prowadzenia naszego codziennego życia w dwudziestym pierwszym wieku.

Jest tak wiele technologii opartych na zegarach atomowych i bez wielu zadań, które przyjmujemy za pewnik, byłoby niemożliwe. Kontrola ruchu lotniczego, nawigacja satelitarna i handel internetowy to tylko niektóre z aplikacji opartych na ultra precyzyjnej chronometrii zegara atomowego.

Dokładnie co zegar atomowy jest, jest często źle rozumiany. Mówiąc prościej, zegar atomowy jest urządzeniem, które wykorzystuje oscylacje atomów w różnych stanach energetycznych do zliczania tyknięć między sekundami. Obecnie cez jest preferowanym atomem, ponieważ ma ponad 9 miliardów cykli na sekundę, a ponieważ te oscylacje nigdy się nie zmieniają, czyni je bardzo dokładną metodą utrzymywania czasu.

Zegary atomowe, mimo że wiele osób twierdzi, są dostępne tylko w laboratoriach fizyki na dużą skalę, takich jak NPL (Brytyjskie krajowe laboratorium fizyczne) i NIST (Amerykański Narodowy Instytut Norm i Czasu). Często ludzie sugerują, że mają zegar atomowy kontrolujący sieć komputerową lub zegar atomowy na ścianie. To nie jest prawda, a ludzie odnoszą się do tego, że mają zegar lub serwer czasu, który odbiera czas z zegara atomowego.

Urządzenia takie jak Serwer czasu NTP często otrzymują atomowe sygnały zegarowe z miejsc takich jak NIST lub NPL za pośrednictwem fal długich. Inną metodą odbierania czasu z zegarów atomowych jest korzystanie z sieci GPS (Global Positioning System).

Sieć GPS i nawigacja satelitarna są w rzeczywistości dobrym tego przykładem synchonizacja zegara atomowego jest bardzo potrzebny przy tak wysokim poziomie dokładności. Nowoczesne zegary atomowe, takie jak te znajdujące się w satelitach NIST, NPL i wewnątrz orbitujących satelitów GPS, z dokładnością do jednej sekundy wynoszą około X milionów milionów lat. Ta dokładność ma kluczowe znaczenie przy badaniu działania systemu nawigacji satelitarnej GPS.

System GPS działa poprzez triangulację sygnałów czasu wysyłanych z trzech lub więcej oddzielnych satelitów GPS i ich wbudowanych zegarów atomowych. Ponieważ sygnały te poruszają się z prędkością światła (prawie 100,000km na sekundę), niedokładność nawet jednej pełnej milisekundy może spowodować, że informacje nawigacyjne wyniesie 100 kilometrów.

Ten wysoki poziom dokładności jest również wymagany w przypadku technologii, takich jak kontrola ruchu lotniczego, która zapewnia, że ​​nasze zatłoczone niebo pozostaje bezpieczne, a nawet ma kluczowe znaczenie dla wielu transakcji internetowych, takich jak handel instrumentami pochodnymi, w których wartość może rosnąć i spaść co sekundę.

A sieciowy serwer czasu (powszechnie określane jako Serwer czasu NTP po protokole używanym w synchronizacji - Network Time Protocol) to urządzenie odbierające pojedynczy sygnał czasowy i dystrybuujące go do wszystkich urządzeń w sieci.

Sieć serwerów czasu są raczej preferowane jako narzędzie do synchronizacji niż znacznie prostsze internetowe serwery czasu, ponieważ są o wiele bezpieczniejsze. Wykorzystanie Internetu jako podstawy dla informacji o czasie oznaczałoby użycie źródła poza zaporą ogniową, które mogłoby umożliwić złośliwym użytkownikom skorzystanie z niego.

Z drugiej strony sieciowe serwery czasu pracują wewnątrz zapory sieciowej, odbierając źródło czasu UTC (czas uniwersalny koordynowany) z sieci GPS lub transmisji radiowych specjalistycznych nadawanych z krajowe laboratoria fizyczne.

Oba te sygnały są niewiarygodnie dokładne i bezpieczne dzięki obu metodom zapewniającym dokładność milisekundową do czasu UTC. Istnieją jednak wady obu systemów. Sygnały radiowe nadawane przez krajowe laboratoria czasu i częstotliwości są podatne na zakłócenia i lokalizację, podczas gdy sygnał GPS, chociaż dostępny dosłownie na całym świecie, może również sporadycznie zostać utracony (często z powodu złej pogody zakłócającej sygnały GPS w linii widzenia .

W sieciach komputerowych, w których wysoki poziom dokładności jest konieczny, często stosuje się podwójne systemy. Te sieciowe serwery czasu odbierają sygnał czasu zarówno z sieci GPS, jak iz transmisji radiowych i wybierają średnią dla jeszcze większej dokładności. Jednak prawdziwą zaletą korzystania z podwójnego systemu jest to, że jeśli jeden sygnał się nie powiedzie, to z jakiejkolwiek przyczyny sieć nie będzie musiała polegać na niedokładnych zegarach systemowych, ponieważ inna metoda odbierania czasu UTC powinna nadal działać.

Strona domowa NTP- Dom dla Projektu NTP, który zapewnia wsparcie i dodatkowe zasoby programistyczne do Oficjalnego Referencyjnego Wdrożenia NTP.

Projekt NTP strony wsparcia

THE Pula NTP - lista publicznych serwerów

NPL - The National Physical Laboratory w Wielkiej Brytanii, które kontrolują sygnał radiowy MSF.

Uniwersytet Delaware i David Mills"strona informacyjna, profesor Mills jest oryginalnym wynalazcą i twórcą NTP

Lista Davida Millsa Publiczne serwery czasu NTP lista publicznych serwerów NTP

Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) którzy operują amerykańskim sygnałem radiowym WWVB

Największy dostawca w Europie Serwer NTP Produkty powiązane.

Galleon UK - Serwer NTP produkty dla Wielkiej Brytanii

Serwer czasu NTP .com - jeden z największych dostawców czasu i częstotliwości w Stanach Zjednoczonych

NTP - Artykuł w Wikipedii na temat NTP

Sprawdzanie serwera NTP - bezpłatne narzędzie zapewniające dokładność serwera czasu

Synchronizacja sieci komputerowej jest często postrzegany jako ból głowy dla wielu administratorów systemu, ale utrzymywanie dokładnego czasu jest niezbędne, aby każda sieć pozostała bezpieczna i niezawodna. Brak dokładnej sieci zsynchronizowanej może prowadzić do różnego rodzaju błędów w przypadku transakcji czasowych.

Protokół NTP (Network Time Protocol) to branżowy standard synchronizacji czasu. NTP dystrybuuje jedno źródło czasu do całej sieci, zapewniając, że wszystkie komputery działają dokładnie w tym samym czasie.

Jednym z najbardziej problematycznych obszarów synchronizacji sieci jest wybór źródła czasu. Oczywiście, jeśli spędzasz czas na synchronizowaniu sieci, źródłem czasu musi być UTC (Coordinated Universal Time), ponieważ jest to globalna skala czasowa wykorzystywana przez sieci komputerowe na całym świecie.

Oczywiście UTC jest dostępny w Internecie, ale źródła czasu w Internecie są nie tylko niedokładne, ale korzystanie z Internetu jako źródła czasu pozostawia system otwarty na zagrożenia bezpieczeństwa, ponieważ źródłem jest zewnętrzny firewall.

O wiele lepszą i bezpieczniejszą metodą jest użycie dedykowanego Serwer czasu NTP, Serwer NTP siedzi w zaporze i może odbierać bezpieczny sygnał czasu z bardzo dokładnych źródeł. Najczęściej używanym w tych dniach jest sieć GPS (Global Positioning System), ponieważ system GPS jest dostępny dosłownie w dowolnym miejscu na świecie. Niestety nie wymaga to jasnego widoku nieba, aby zapewnić Serwer NTP GPS może "widzieć" satelitę.

Istnieje jednak inna alternatywa, a mianowicie wykorzystanie krajowych transmisji czasu i częstotliwości nadawanych przez kilka krajowych laboratoriów fizycznych. Mają tę zaletę, że będąc sygnałami długofalowymi mogą być odbierane w pomieszczeniach. Chociaż należy zauważyć, że te sygnały nie są nadawane w każdym kraju, a zasięg jest skończony i podatny na zakłócenia i cechy geograficzne.

Niektóre transmisje z głównych transmisji są znane jako: Wielka Brytania MSF sygnał, Niemcy DCF-77 i USA WWVB.

. Globalny System Pozycjonowania istnieje od 1980-ów. Został zaprojektowany i zbudowany przez Wojsko Stanów Zjednoczonych, który chciał dokładnego systemu pozycjonowania dla sytuacji na polu bitwy. Jednak po przypadkowym zestrzeleniu lub koreańskim samolocie ówczesny prezydent USA (Ronald Reagan) zgodził się, że system powinien być dopuszczony do użycia przez cywilów jako sposób zapobiegania ponownemu wystąpieniu takiej katastrofy.

Odtąd system nadawał na dwie częstotliwości L2 dla US Military i L1 do użytku cywilnego. System działa przy użyciu ultra precyzyjnych zegary atomowe które są na pokładzie każdego satelity. Transmisja GPS to kod czasowy wygenerowany z tego zegara w połączeniu z informacjami, takimi jak pozycja i prędkość satelity. Informacje te są następnie odbierane przez odbiornik nawigacji satelitarnej, który oblicza, ile czasu zajęło przesłanie wiadomości, a tym samym odległość od satelity.

Za pomocą triangulacji (użycie trzech z tych sygnałów) można ustalić dokładną pozycję na Ziemi odbiornika GPS. Ponieważ prędkość transmisji, podobnie jak wszystkie sygnały radiowe, podróżuje z prędkością światła, bardzo ważne jest, aby Zegary GPS są ultra-precyzyjne. Wystarczy jedna sekunda niedokładności, aby jednostka nawigacyjna była niedokładna do ponad 100,000 Mile, ponieważ światło może pokonywać tak duże odległości w tak krótkim czasie.

Bo Zegary GPS mają tak wysoki poziom dokładności, to znaczy, że mają również inne zastosowanie. Sygnał GPS, dostępny w dowolnym miejscu na świecie, jest bardzo skutecznym sposobem uzyskania sygnału czasowego do synchronizacji sieci komputerowej. Dedykowany Serwer czasu GPS odbiera sygnał GPS, a następnie konwertuje atomowy sygnał czasu z niego (znanego jako GPS) i przekształcić go w UTC (Coordinated Universal Time), co jest proste, ponieważ oba przedziały czasu są oparte na Międzynarodowym Czasie Atomowym (TAI), a jedyną różnicą jest to, że czas GPS nie uwzględnia sekund przestępnych, co oznacza, że ​​jest "dokładnie" 15 sekundy szybszy.

A Serwer czasu GPS najprawdopodobniej użyje protokołu NTP (Network Time Protocol), aby rozpowszechnić czas w sieci. NTP jest zdecydowanie najczęściej używanym protokołem czasu sieci i jest instalowany w najbardziej dedykowanych serwery czasu a wersja jest również zawarta w większości systemów operacyjnych Windows i Linux.

. zegar atomowy jest kulminacją obsesji ludzkości polegającej na mówieniu dokładnego czasu. Przed zegarem atomowym i nanosekundową dokładnością stosowali skale czasowe na podstawie ciał niebieskich.

Jednak dzięki rozwojowi zegara atomowego zdano sobie sprawę, że nawet Ziemia w jego obrocie nie jest tak dokładną miarą czasu, jak zegar atomowy ponieważ traci lub zyskuje ułamek sekundy każdego dnia.

Z powodu konieczności posiadania skali czasowej opartej nieco na obrocie Ziemi (astronomia i rolnictwo są dwoma powodami) w skali czasu, która jest utrzymywana przez zegary atomowe, ale dostosowana do jakiegokolwiek spowolnienia (lub przyspieszenia) w obrocie Ziemi. Ta skala czasu jest znana jako UTC (Skoordynowany czas uniwersalny) zatrudniony na całym świecie, zapewniający handel i handel w tym samym czasie.

Wykorzystanie sieci komputerowych Sieć serwerów czasu aby zsynchronizować z czasem UTC. Wiele osób nazywa te urządzenia czasu jako zegary atomowe, ale jest to niedokładne. Zegary atomowe są niezwykle drogimi i bardzo wrażliwymi urządzeniami i zazwyczaj można je znaleźć tylko na uniwersytetach lub w krajowych laboratoriach fizycznych.

Na szczęście krajowe laboratoria fizyki lubią NIST (Narodowy Instytut Norm i Czasu - USA) i NPL (National Physical Laboratory - UK) transmituje sygnał czasu z ich zegarów atomowych. Alternatywnie sieć GPS jest kolejnym dobrym źródłem dokładnego czasu, ponieważ każdy satelita GPS ma własny pokład zegar atomowy.

. sieciowy serwer czasu odbiera czas z zegara atomowego i rozprowadza go za pomocą protokołu takiego jak NTP (Network Time Protocol), zapewniający synchronizację sieci komputerowej w tym samym czasie.

Bo Sieć serwerów czasu są kontrolowane przez zegary atomowe, mogą zachować niesamowicie dokładny czas; nie tracąc sekundy w setkach, jeśli nie tysiącach lat. Gwarantuje to, że sieć komputerowa jest zarówno bezpieczna, jak i niewrażliwa na błędy synchronizacji, ponieważ wszystkie urządzenia będą miały dokładnie taki sam czas.

. zegar atomowy jest kulminacją zdolności ludzkości do utrzymania czasu, który obejmował kilka tysiącleci. Ludzie zawsze byli zajęci śledzeniem czasu, odkąd wcześnie człowiek zauważył regularność ciał niebieskich.

Słońce, księżyc, gwiazdy i planety wkrótce stały się podstawą dla skali czasowej z okresami takimi jak lata, miesiące, dni i godziny oparte wyłącznie na regulacji obrotu Ziemi.

To działało przez tysiące lat jako wiarygodny przewodnik po tym, jak wiele czasu minęło, ale w ciągu ostatnich kilku stuleci ludzie zaczęli szukać jeszcze bardziej niezawodnych metod śledzenia czasu. Podczas gdy Słońce i ciała niebieskie były w sposób afektywny, zegary słoneczne nie działały w pochmurne dni, a dni i noce zmienione w ciągu roku tylko w południe (kiedy słońce jest najwyższe) można było w uzasadniony sposób polegać.

Pierwszy rzut na dokładny zegarek, który nie był zależny od ciał niebieskich i nie był prostym czasem (takim jak stożek świecy lub zegar wodny), ale faktycznie powiedział czas przez dłuższy czas był zegar mechaniczny.

Te pierwsze urządzenia datowane na XII wiek to prymitywne mechanizmy używające krawędzi i splotu foliotycznego (przekładnia i dźwignia) do kontrolowania tyknięć zegara. Po kilku stuleciach i mnóstwie projektów mechaniczny zegar zrobił kolejny krok naprzód z wahadłem. Wahadło dawało zegarkom swoją pierwszą prawdziwą dokładność, kontrolując dokładniej tyknięcia zegara.

Jednak dopiero w XX wieku, kiedy zegary weszły w wiek elektroniczny, stały się naprawdę dokładne. Zegar cyfrowy i elektroniczny miał kontrolowane tiki za pomocą oscylacji kryształu kwarcu (zmienionego stanu energii, gdy prąd jest oparty), który okazał się tak dokładny, że rzadko tracono co sekundę w tygodniu.

Rozwój zegary atomowe w 1950 wykorzystano oscylację pojedynczego atomu, który generuje ponad 9 miliarda sekund na sekundę i może utrzymać dokładny czas przez miliony lat bez straty sekundy. Zegary te stanowią teraz podstawę naszych ram czasowych z całym światem zsynchronizowanym z nimi za pomocą Serwerów NTP, zapewniając w pełni dokładny i niezawodny czas.

Oprócz zwykłych uroczystości i hulanek do końca grudnia przyniósł kolejny skok do drugiego UTC czas (skoordynowany czas uniwersalny).

UTC to globalna skala czasowa wykorzystywana przez sieci komputerowe na całym świecie, zapewniająca, że ​​wszyscy zachowują ten sam czas. Sekundy skoków są dodawane do UTC przez International Earth Rotation Service (IERS) w odpowiedzi na spowolnienie obrotu Ziemi z powodu sił pływowych i innych anomalii. Niewprowadzenie sekundy przestępnej oznaczałoby, że UTC odpłynie od GMT (Greenwich Meantime) - często określane jako UT1. GMT opiera się na położeniu ciał niebieskich, więc w południe słońce znajduje się najwyżej nad południkiem Greenwich.

Gdyby UTC i GMT rozeszły się, utrudniłoby to życie ludziom takim jak astronomowie i rolnicy, a w końcu dzień i noc dryfowałby (choćby po tysiącu lat).

Zwykle sekundy przestępne dodawane są do ostatniej minuty grudnia 31, ale czasami, gdy w ciągu roku potrzeba więcej niż jednego, dodaje się je latem.

Sekundowe sekundy są jednak kontrowersyjne i mogą powodować problemy, jeśli sprzęt nie jest zaprojektowany z myślą o sekundach przestępnych. Na przykład ostatnia sekunda przestępna została dodana w grudniu 31 i spowodowała awarię bazy danych giganta Oracle Cluster Ready Service. Spowodowało to automatyczne ponowne uruchomienie systemu w Nowy Rok.

Skoki sekund mogą również powodować problemy, jeśli sieci są synchronizowane za pomocą internetowych źródeł czasu lub urządzeń wymagających ręcznej interwencji. Na szczęście najbardziej oddani Serwerów NTP są zaprojektowane z myślą o Leap Seconds. Urządzenia te nie wymagają żadnej interwencji i automatycznie dostosują całą sieć do właściwego czasu, gdy występuje skok drugi.

Dedykowany Serwer NTP jest nie tylko samoregulujący, nie wymagający ręcznej interwencji, ale także bardzo dokładny jest serwery 1 w warstwie (większość internetowych źródeł czasu to urządzenia warstwy 2, innymi słowy urządzenia, które odbierają sygnały czasu z urządzeń 1, a następnie je ponownie wysyłają), ale są również wysoce bezpieczne są urządzenia zewnętrzne, które nie muszą znajdować się za zaporą ogniową.

W epoce zegarów atomowych i Serwer NTP czas przechowywania jest teraz dokładniejszy niż kiedykolwiek, z coraz większą precyzją, co pozwoliło wielu technologiom i systemom, które teraz przyjmujemy za pewnik.

Chociaż odmierzanie czasu zawsze było przedmiotem troski ludzkości, dopiero od kilku dziesięcioleci prawdziwa dokładność jest możliwa dzięki nadejściu zegar atomowy.

Przed czasem atomowym oscylatory elektryczne, takie jak te, które można znaleźć w przeciętnym cyfrowym zegarku, były najdokładniejszą miarą czasu, a zegary elektroniczne, takie jak te, są o wiele bardziej precyzyjne niż ich poprzednie wersje - mechaniczne zegary, które wciąż mogą dryfować nawet o sekundę w tygodniu .

Ale dlaczego w końcu czas musi być tak dokładny, jak ważna może być sekunda? W codziennym prowadzeniu naszego życia sekunda nie jest tak ważna, a elektroniczne zegary (a nawet mechaniczne) zapewniają odpowiedni czas na nasze potrzeby.

W naszym codziennym życiu drugie robi niewielką różnicę, ale w wielu nowoczesnych zastosowaniach drugie może być wiekiem.

Przykładem może być nowoczesna nawigacja satelitarna. Urządzenia te mogą wskazać lokalizację w dowolnym miejscu na Ziemi w odległości kilku metrów. Jednak mogą to zrobić tylko ze względu na ultra-precyzyjną naturę zegarów atomowych, które kontrolują system, ponieważ sygnał czasu wysyłany z satelitów nawigacyjnych przemieszcza się z prędkością światła, która wynosi prawie 300,000 km na sekundę.

Ponieważ światło może przemierzyć tak dużą odległość w ciągu sekundy, jakikolwiek zegar atomowy rządzący systemem nawigacji satelitarnej, który byłby tylko o sekundę krótszy, pozycjonowanie byłoby niedokładne o tysiące mil, przez co system pozycjonowania stałby się bezużyteczny.

Istnieje wiele innych technologii, które wymagają podobnej dokładności, a także wielu sposobów handlu i komunikacji. Akcje i udziały zmieniają się co sekundę w górę iw dół, a globalny handel wymaga, aby wszyscy na całym świecie musieli komunikować się w tym samym czasie.

Większość sieci komputerowych jest kontrolowana za pomocą Serwer NTP (Network Time Protocol). Urządzenia te pozwalają wszystkim sieciom komputerowym korzystać z tego samego zegara czasu UTC (skoordynowanego czasu uniwersalnego). Wykorzystując UTC za pośrednictwem serwera NTP sieci komputerowe mogą być synchronizowane w ciągu kilku milisekund od siebie.