Wygląda na to, że prawie na każdym desce rozdzielczej samochodu znajduje się odbiornik GPS umieszczony na górze. Stały się niezwykle popularne jako narzędzie nawigacyjne, a wielu ludzi polega na nich wyłącznie po to, aby poruszać się po sieci dróg.

. Globalny System Pozycjonowania istnieje już od kilku lat, ale został pierwotnie zaprojektowany i zbudowany dla amerykańskich zastosowań wojskowych, ale został rozszerzony do użytku cywilnego po katastrofie lotniczej.

Chociaż jest to niezwykle przydatne i wygodne narzędzie, systemy GPS są stosunkowo proste w działaniu. Nawigacja działa z wykorzystaniem konstelacji 30 lub podobnych satelitów (jest ich jeszcze więcej, ale już nie działają).

Sygnały wysyłane z satelitów zawierają trzy informacje, które są odbierane przez urządzenia nawigacji satelitarnej w naszych samochodach.

Informacje te obejmują:

* Czas wysłania wiadomości

* Pozycja orbitalna satelity (zwana efemerydą)

* Ogólna kondycja systemu i orbity innych satelitów GPS (znane jako almanach)

Sposób, w jaki opracowywane są informacje nawigacyjne, polega na wykorzystaniu informacji z czterech satelitów. Czas, w którym sygnały opuszczają każdy z satelitów, jest rejestrowany przez odbiornik nawigacji satelitarnej, a odległość od każdego satelity jest następnie obliczana za pomocą tej informacji. Korzystając z informacji z czterech satelitów, można dokładnie określić, gdzie znajduje się odbiornik satelitarny, proces ten nazywany jest triangulacją.

Jednak dokładna praca na świecie polega na dokładności sygnałów czasu nadawanych przez satelity. Ponieważ sygnały takie jak GPS poruszają się z prędkością światła (w przybliżeniu 300,000 km na sekundę przez próżnię) nawet jedna sekunda niedokładności może zobaczyć informacje o położeniu na 300 kilometrów! Obecnie system GPS ma dokładność do pięciu metrów, co pokazuje, jak dokładna jest informacja o taktowaniu transmitowana przez satelity.

Ten wysoki poziom dokładności jest możliwy, ponieważ każdy satelita GPS zawiera zegary atomowe. Zegary atomowe są niewiarygodnie dokładne, opierając się na niezachwianych oscylacjach atomów, aby utrzymać czas - w rzeczywistości każdy satelita GPS będzie działał przez ponad milion lat, zanim będzie dryfował aż o sekundę (w porównaniu do przeciętnego zegarka elektronicznego, który dryfuje o sekundę w tydzień lub dwa)

Z powodu tego wysokiego poziomu dokładności zegary atomowe na satelitach GPS mogą być wykorzystane jako źródło dokładnego czasu dla synchronizacja sieci komputerowych i inne urządzenia wymagające synchronizacji.

Odebranie tego sygnału czasu wymaga użycia a Serwer NTP GPS synchronizuje się z satelitą i rozdziela czas na wszystkie urządzenia w sieci.

Utrzymywanie synchronizacji komputerów w sieci jest niezwykle ważne, zwłaszcza jeśli dana sieć zajmuje się transakcjami czasowymi. A brak synchronizacji sieci może spowodować spustoszenie prowadzące do błędów, luk w zabezpieczeniach i niekończących się problemów z debugowaniem.

Jednak z ilością serwerów czasu online dostępnych w renomowanych miejscach, takich jak NIST lub Microsoft jest często pytany, dlaczego sieci komputerowe muszą być zsynchronizowane z zewnętrzny serwer czasu NTP.

Te dedykowane urządzenia NTP są często postrzegane jako niepotrzebny wydatek, a wielu administratorów sieci po prostu rezygnuje z nich i łączy się z serwerem czasu online, po wszystkim, robi to samo, prawda?

Właściwie istnieją dwa główne powody Serwery czasu NTP są nie tylko ważne, ale są niezbędne dla większości sieci komputerowych, a ich przeoczenie może być kosztowne na wiele sposobów.

Pozwól mi wyjaśnić. Pierwszy powód zewnętrzny Serwer NTP jest ważna jest dokładność. Nie jest tak, że źródła czasu w Internecie są na ogół niedokładne (chociaż wiele z nich jest), ale jest kwestia odległości, którą musi pokonać podróżowanie w czasie. Co więcej, w czasie utraty połączenia - z powodu lokalnego błędu połączenia lub awarii samego serwera czasu - sieć zacznie dryfować, dopóki połączenie nie zostanie przywrócone.

Po drugie i chyba najważniejsze są kwestie bezpieczeństwa związane z korzystaniem z internetowego źródła czasu. Głównym problemem jest to, że jeśli połączenie z serwerem czasu przez otwarty port (UDP 123 z żądaniami NTP) musi pozostać otwarte, i tak jak w przypadku każdego otwartego portu, który może służyć jako brama dla złośliwego oprogramowania i użytkowników.

Powodem dedykowane serwery czasu NTP są istotne dla sieci komputerowych, ponieważ działają one całkowicie niezależnie i poza firewallem sieci. Zamiast dostępu do źródła czasu w Internecie, korzystają z transmisji GPS lub radiowych, aby uzyskać czas. W ten sposób mogą zapewnić dokładny czas przez cały czas, bez obawy o utratę połączenia lub dopuszczenie nieprzyjemnego trojana przez zaporę ogniową.

Żyjemy w szybkim świecie, w którym liczy się czas. W niektórych branżach nawet sekunda może mieć znaczenie. Miliony dolarów są wymieniane na giełdzie co sekundę, a ceny akcji mogą rosnąć lub spadać.

Uzyskanie właściwej ceny we właściwym czasie jest niezbędne do handlu na tak szybko rozwijającym się rynku pieniężnym, a doskonała synchronizacja czasu w sieci jest niezbędna, aby to umożliwić.

Zapewnienie, że każda maszyna, która zajmuje się zapasami, udziałami i obligacjami, ma właściwy czas, jeśli ludzie będą handlować na rynku instrumentów pochodnych, ale kiedy inwestorzy będą siedzieć w różnych częściach świata, jak to osiągnąć.

Na szczęście Skoordynowany Czas Uniwersalny (UTC), globalna skala czasowa opracowana po opracowaniu zegarów atomowych, pozwala jednocześnie zarządzać każdym przedsiębiorcą, niezależnie od tego, gdzie się znajduje na świecie.

Ponieważ UTC jest oparte na atomowym czasie zegarowym i jest utrzymywane w dokładności dzięki konstelacji tych zegarów, jest ono wysoce niezawodne i dokładne. A branże takie jak giełda używają UTC do zarządzania czasem w swoich sieciach komputerowych.

Synchronizacja czasu sieci komputerowej uzyskiwana jest w sieciach komputerowych za pomocą Serwer NTP (Network Time Protocol). Serwery NTP otrzymują źródło UTC z odniesienie do zegara atomowego. Jest to albo z sieci GPS, albo z wyspecjalizowanych transmisji radiowych (jest ona dostępna również przez Internet, ale nie jest tak niezawodna).

Po otrzymaniu serwer NTP rozprowadza bardzo dokładny czas w całej sieci, stale sprawdzając każde urządzenie i stację roboczą, aby upewnić się, że zegar jest tak dokładny, jak to tylko możliwe.

Te Sieć serwerów czasu może utrzymywać całe sieci setek i tysięcy maszyn w doskonałej synchronizacji - w ciągu kilku milisekund UTC!

Zapewnienie synchronizacji czasu w sieci komputerowej jest kluczowe w nowoczesnych sieciach komputerowych. Synchronizacja, a nie tylko między różnymi maszynami w sieci, ale również każda sieć komputerowa, która komunikuje się z innymi sieciami, również musi zostać zsynchronizowana z nimi.

UTC (Coordinated Universal Time) to globalna skala czasu, która umożliwia synchronizację sieci po drugiej stronie globu. Synchronizacja sieci z UTC jest stosunkowo łatwa dzięki NTP (Network Time Protocol) protokół oprogramowania przeznaczony do tego celu.

Większość systemów operacyjnych, w tym najnowsze wcielenie Microsoft Windows 7, ma wersję NTP (często w uproszczonej formie znanej jako SNTP), która pozwala na użycie jednorazowego źródła do synchronizacji każdego komputera i urządzenia w sieci.

Wybór źródła dla tego odniesienia czasowego jest jedyną trudnością w synchronizacji sieci. Istnieją trzy główne lokalizacje, w których czas UTC można dokładnie otrzymać z:

Czas internetowy

Istnieje wiele źródeł czasu internetowego, a najnowsza wersja systemu Windows (Windows 7) automatycznie synchronizuje się z serwerem czasu firmy Microsoft time.windows.com, więc jeśli czas internetowy jest odpowiedni, użytkownicy Windows 7 nie muszą zmieniać swoich ustawień. Jednak w przypadku sieci komputerowych, w których problemem jest bezpieczeństwo, źródła czasu w Internecie mogą pozostawić system podatny na zagrożenia, ponieważ czas musi zostać odebrany przez zaporę sieciową, zmuszając port UDP do pozostawienia otwartego. Może to zostać wykorzystane przez złośliwych użytkowników. Ponadto nie ma uwierzytelniania ze źródłem czasu w Internecie, więc kod czasowy może zostać przejęty zanim dotrze do Twojej sieci.

Czas GPS

Dostępny dosłownie wszędzie na całym świecie, GPS zapewnia 24-godzinne, 365 dni-rocznie źródło czasu UTC. Dostarczane zewnętrznie do zapory za pośrednictwem sygnału satelitarnego GPS, synchronizacja czasu z GPS jest dokładny i bezpieczny.

Transmisje radiowe

Zwykle transmitowane przez krajowe laboratoria fizyczne, takie jak NIST w USA i Wielkiej Brytanii NPL, sygnały czasu są odbierane przez longwave i są również zewnętrzne do firewalla, więc są bezpieczne i dokładne.

A Dedykowany serwer czasu NTP może odbierać zarówno sygnał radiowy, jak i GPS, gwarantując dokładność i bezpieczeństwo.

Windows 7 to najnowszy system operacyjny firmy Microsoft. Zastępując raczej niezadowalający Windows Vista, Windows 7 obiecuje poprawić wady, które sprawiły, że jego poprzednik stał się tak niepopularny.

Jedną ze zmian wprowadzonych w systemie Windows 7 jest automatyczna synchronizacja czasu za pomocą usługi Czas systemu Windows na stronie windows.time.com. Chociaż to jest dokładny serwer czasu 2, zarządzany przez firmę Microsoft, można go zmienić na inne źródło czasu internetowego. Jednak nawet firma Microsoft zaleca, aby internetowe źródła czasu nie były wykorzystywane w sieciach komputerowych, ponieważ nie mogą być uwierzytelniane przez protokół czasu NTP (Protokół czasu sieciowego). Ponadto źródło czasu w Internecie potrzebuje otwartego portu w zaporze sieciowej, aby sygnały czasowe mogły go przejść. Każdy otwarty port w zaporze może być używany przez złośliwego użytkownika w celu uzyskania dostępu do sieci.

Aby uzyskać bezpieczną, uwierzytelnioną i dokładną metodę synchronizacji sieci Windows 7, dobrze jest użyć a dedykowany serwer czasu sieciowego. Większość z tych serwerów czasu wykorzystuje protokół NTP (Network Time Protocol), który może łatwo dystrybuować pojedynczy serwer czasu w sieci setek, a nawet tysięcy maszyn.

Serwery czasu podłącza się bezpośrednio do routera / przełącznika dla sieci lub może być zainstalowany na jednym komputerze. Zamiast polegać na Internecie, należy mieć na to czas i ryzyko, pozostawiając otwarty port firewall UDP, dedykowany Serwery czasu NTP wykorzystywać sygnały GPS lub długie fale radiowe przesyłane z krajowych laboratoriów fizycznych, takich jak sygnał MSF transmitowany przez Zjednoczone Królestwo NPL i sygnał WWVB USA transmitowany przez NIST.

Sygnały te są umieszczone poza firewallem i mogą być uwierzytelniane przez NTP w celu ustalenia autorytetu sygnałów i są bardziej dokładną i bezpieczną metodą synchronizacja sieci Windows 7.

Żyjemy i pracujemy w zupełnie innym świecie niż ten, w który wielu z nas się urodziło. Jesteśmy teraz tak samo prawdopodobne, że kupimy coś z internetu, przechadzając się po węgielnej ulicy. Zmienił się także wielki biznes i handel, a rynek stał się prawdziwie globalny, a Internet jest najczęstszym narzędziem handlu.

Handel na całym świecie niesie ze sobą swoje problemy, ponieważ w różnych krajach na całym świecie obowiązują różne ramy czasowe. Aby zapewnić parzystość, globalna skala czasu została wprowadzona w 1970-ach Coordinated Universal Time (UTC). Jednak w miarę postępu e-commerce potrzebna była dokładna synchronizacja z UTC.

Największym problemem jest to, że większość zegarów i zegarków, w tym wbudowanych w płyty główne komputerów, jest podatnych na znoszenie. Ponieważ różne maszyny będą dryfować w różnym tempie, globalna komunikacja i e-commerce mogą być niemożliwe. Wystarczy pomyśleć o różnicy, jaką drugi może zrobić na takich rynkach, jak giełda, gdzie wygrane lub przegrane są fortuny, lub gdy kupujesz online rezerwacje miejsc, co by się stało, gdyby ktoś na komputerze z wolniejszym zegarem zarezerwował to samo miejsce po tobie, sygnatury czasowe komputera pokażą osobę zarezerwowaną przed tobą.

Inne nieprzewidziane błędy mogą spowodować, nawet w sieciach wewnętrznych, gdy komputery działają w różnym czasie. Dane mogą się zagubić, błędy mogą być trudne do zalogowania, wyśledzić i naprawić, a złośliwi użytkownicy mogą wykorzystać czas zamieszania.

Aby zapewnić prawdziwie globalną synchronizację, sieci komputerowe mogą synchronizować się z zegarem atomowym, umożliwiając wszystkim komputerom w sieci o pozostanie w ciągu kilku milisekund UTC. Wykorzystaj sieci komputerowe Serwerów NTP (Network Time Protocol), aby zapewnić dokładną synchronizację Serwerów NTP otrzymywać czas atomowy z satelitów GPS o częstotliwościach radiowych.

Zegary atomowe są najdokładniejsze chronometry, jakie mamy. Są miliony razy dokładniejsze niż zegary cyfrowe i mogą przechowywać czas przez setki milionów lat, nie tracąc nawet sekundy. Ich zastosowanie zrewolucjonizowało sposób, w jaki żyjemy i pracujemy, a także umożliwiło korzystanie z takich technologii, jak systemy nawigacji satelitarnej i globalny handel internetowy.

Ale jak działają? O dziwo, zegary atomowe działają w taki sam sposób jak zwykłe zegary mechaniczne. Ale zamiast mieć zwiniętą sprężynę i masę lub wahadełko, używają oscylacji atomów. Zegary atomowe nie są radioaktywne, ponieważ nie polegają na rozpadzie atomowym, lecz polegają na niewielkich wibracjach przy pewnych poziomach energii (oscylacjach) między jądrem atomu a otaczającymi go elektronami.

Kiedy atom otrzymuje energię mikrofalową dokładnie na właściwej częstotliwości, zmienia stan energii, stan ten jest stały i niezmienny, a oscylacje mogą być mierzone podobnie jak tykanie mechanicznego zegara. Jednak, gdy mechaniczne zegary zaznaczają się co sekundę, zegary atomowe "zaznacz" kilka miliardów razy na sekundę. W przypadku atomów cezu, najczęściej stosowanych w zegarach atomowych, zaznaczają 9,192,631,770 na sekundę - co jest teraz oficjalną definicją sekundy.

Zegary atomowe rządzą obecnie całą globalną społecznością jako uniwersalna skala czasowa UTC (Koordynowany czas uniwersalny) oparty na zegarze atomowym został opracowany w celu zapewnienia synchronizacji. Sygnały atomowe UTC mogą być odbierane przez sieciowe serwery czasu, często określane jako Serwery NTP, który może zsynchronizować sieci komputerowe w ciągu kilku milisekund UTC.

Twój komputer prawdopodobnie wykonuje setki tysięcy zadań dziennie. Jeśli jest to część sieci, liczba zadań może wynosić miliony. Od wysyłania wiadomości e-mail do zapisywania danych i wszystkiego, co komputer ma wykonać, wszystkie są rejestrowane przez komputer lub serwer.

Komputery wykorzystują znaczniki czasu do procesów logo, a znaczniki czasowe są jedyną metodą, którą komputer musi wskazać, kiedy i czy zostało wykonane zadanie lub aplikacja. Znaczniki czasu są zwykle liczbą całkowitą 16 lub 32 (jedną długą liczbą), która odlicza sekundy od pierwszej epoki - zwykle 01 stycznia 1970.

Tak więc dla każdego zadania, które wykonuje komputer, zostanie ono opatrzone liczbą sekund z 1970, że transakcja została przeprowadzona. Te znaczniki czasu są jedyną informacją, którą system komputerowy musi ustalić, jakie zadania zostały wykonane i jakie zadania jeszcze nie zostały podjęte.

Problem z sieciami komputerowymi więcej niż jednego komputera polega na tym, że zegary na poszczególnych urządzeniach nie są wystarczająco dokładne dla wielu współczesnych aplikacji. Zegary komputerowe są podatne na dryfowanie, zwykle są oparte na tanich obwodach oscylatora kryształów i często mogą dryfować przez ponad sekundę dziennie.

To może nie wydawać się dużo, ale w dzisiejszym wrażliwym świecie sekunda może być naprawdę długa, szczególnie gdy weźmie się pod uwagę potrzeby takich branż, jak giełda, gdzie druga może być różnica w cenie kilku procent lub rezerwacja miejsc online, gdzie drugi może odróżnić dostępne miejsce od sprzedanego.

Ten dryf jest również kumulacyjny, więc w ciągu zaledwie kilku miesięcy systemy komputerowe mogą być z minuty na minutę niezsynchronizowane i może to mieć dramatyczny wpływ na transakcje wrażliwe na czas i może spowodować wszelkiego rodzaju niespodziewane problemy z wiadomościami e-mail, które nie docierają, ponieważ komputer uważa, że przybyły, zanim zostały przesłane do danych, które nie zostały zarchiwizowane lub zostały całkowicie utracone.

Serwer czasu NTP or sieciowy serwer czasu stają się coraz ważniejszymi elementami wyposażenia nowoczesnej sieci komputerowej. Otrzymują dokładne źródło czasu z zegara atomowego i rozprowadzają go do wszystkich urządzeń w sieci. Ponieważ zegary atomowe są niewiarygodnie dokładne (nie będą dryfować przez sekundę nawet w ciągu 100,000) i protokołu NTP (Network Time Protocol) stale sprawdza czas urządzeń w stosunku do głównego czasu atomowego - oznacza to, że sieć komputerowa będzie w stanie działać idealnie zsynchronizowane z każdym urządzeniem w ciągu kilku milisekund zegara atomowego.

Kiedy rozważymy najważniejsze wynalazki ostatnich lat 100, bardzo niewiele osób pomyśli o zegar atomowy. W rzeczywistości, jeśli poprosisz kogoś, aby wymyślił pierwszą dziesiątkę wynalazków i innowacji, wątpiłby, czy zegar atomowy w ogóle by się pojawił.

Prawdopodobnie nie trudno wyobrazić sobie, co ludzie uważają za najbardziej zmieniające życie wynalazki: Internet, telefony komórkowe, systemy nawigacji satelitarnej, odtwarzacze multimedialne itp.

Jednak prawie wszystkie te technologie opierają się na dokładnym i dokładnym czasie, a bez niego nie działałyby. Zegary atomowe są sercem wielu współczesnych innowacji, technologii i aplikacji z nimi związanych.

Weźmy Internet jako przykład. Internet jest w najprostszej postaci globalną siecią komputerów, a ta sieć obejmuje strefy czasowe i kraje. Zastanówmy się teraz nad niektórymi rzeczami, z których korzystamy z Internetu w celu: aukcji internetowych, bankowości internetowej lub rezerwacji miejsc na przykład. Te transakcje nie byłyby możliwe z dokładnym i dokładnym czasem i synchronizacją.

Wyobraź sobie, że rezerwujesz miejsce w linii lotniczej w 10am, a następnie inny klient próbuje zarezerwować to samo miejsce po tobie na komputerze z wolniejszym zegarem. Komputer ma tylko tyle czasu, aby jechać dalej, więc uzna, że ​​osoba, która zarezerwowała po tobie, była pierwszym klientem, ponieważ zegar tak mówi! Z tego powodu każda sieć internetowa, która wymaga transakcji zależnych od czasu, jest połączona z Serwer NTP otrzymywać i rozpowszechniać sygnał zegara atomowego.

A dla innych technologii zegar atomowy jest jeszcze ważniejszy. Nawigacja satelitarna (GPS) jest doskonałym przykładem. GPS (Global Positioning System) działa poprzez triangulację atomowych sygnałów zegarowych z satelitów. Ze względu na dużą prędkość fal radiowych, niedokładność 1-a drugiej może spowodować pojawienie się urządzenia satelitarnego przez 100,000 km.

Inne technologie, od sieci telefonii komórkowej po systemy kontroli ruchu lotniczego, są całkowicie niezawodne w zegarkach atomowych, demonstrujących, jak niedoceniana jest ta technologia.

Bezpieczeństwo sieci ma zasadnicze znaczenie dla większości systemów biznesowych. Podczas gdy wirusy poczty e-mail i ataki typu DoS (atak DoS) mogą powodować bóle głowy w naszych systemach domowych, dla firm tego rodzaju ataki mogą okaleczyć sieć przez kilka dni - kosztem firm, które tracą setki milionów dolarów rocznie.

Utrzymywanie sieci w stanie bezpiecznym, aby zapobiec tego rodzaju złośliwemu atakowi ma zazwyczaj ogromne znaczenie dla administratorów sieci, a mimo że większość z nich mocno inwestuje w pewne formy środków bezpieczeństwa, często narażone są na nieuczciwe luki.

Zapory są najlepszym miejscem do rozpoczęcia, gdy próbujesz stworzyć bezpieczną sieć. Zapora może zostać zaimplementowana w sprzęcie lub oprogramowaniu, lub najczęściej w kombinacji obu. Zapory są używane w celu uniemożliwienia nieupoważnionym użytkownikom dostępu do sieci prywatnych podłączonych do Internetu, w szczególności do lokalnych sieci intranetowych. Cały ruch wchodzący do lub opuszczający intranet przechodzi przez zaporę, która sprawdza każdą wiadomość i blokuje te, które nie spełniają określonych kryteriów.

Oprogramowanie antywirusowe działa na dwa sposoby. Po pierwsze działa podobnie do zapory, blokując wszystko, co jest zidentyfikowane w bazie danych jako potencjalnie szkodliwe (wirusy, trojany, spyware itp.). Po drugie oprogramowanie antywirusowe służy do wykrywania i usuwania istniejącego szkodliwego oprogramowania w sieci lub na stacji roboczej.

Jednym z najbardziej przemyślanych aspektów bezpieczeństwa sieci jest synchronizacja czasu. Administratorzy sieci nie zdają sobie sprawy z wagi synchronizacji wszystkich urządzeń w sieci. Niezsynchronizowanie sieci często jest częstym problemem związanym z bezpieczeństwem. Nie tylko złośliwi użytkownicy mogą korzystać z komputerów działających w różnym czasie, ale także w przypadku ataku sieci, zidentyfikowanie i usunięcie problemu może być prawie niemożliwe, jeśli każde urządzenie działa w innym czasie.

Nawet jeśli administrator sieci zdaje sobie sprawę ze znaczenia synchronizacji czasu, często popełniają one wspólny błąd bezpieczeństwa podczas próby synchronizacji sieci. Zamiast inwestować w dedykowany serwer czasu, który otrzymuje bezpieczne źródło UTC (Coordinated Universal Time) zewnętrznie z ich sieci za pomocą zegar atomowy takie jak GPS, niektórzy administratorzy sieci wybierają skrót i używają czasu z Internetu.

Istnieją dwa główne problemy związane z bezpieczeństwem korzystania z Internetu jako Serwer czasu. Po pierwsze, aby zezwolić na kod czasu przez sieć, port UDP (123) musi pozostać otwarty w zaporze. Mogą to wykorzystać złośliwi użytkownicy, którzy mogą korzystać z tego otwartego portu jako wejścia do sieci. Po drugie, wbudowany środek bezpieczeństwa używany przez protokół czasu NTP, znany jako uwierzytelnianie, nie działa w Internecie, co oznacza, że ​​NTP nie ma gwarancji, że sygnał czasu pochodzi z miejsca, w którym powinien.

Aby upewnić się, że twoja sieć jest bezpieczna, czy nie czas zainwestować w zewnętrzną? Dedykowany serwer czasu NTP?