Napisane przez Richarda Williamsa dla Galleon Systems

Dokładność w mierzeniu czasu na zawsze staje się coraz ważniejsza we współczesnej gospodarce światowej. Branże i firmy na całym świecie często komunikują się ze sobą pomimo różnic w strefach czasowych.

Był czas, kiedy kilka minut tu lub tam rzadko miało znaczenie, ale teraz, wiedząc dokładnie, która godzina jest coraz ważniejsza, konferencje i internetowe seminaria są często planowane w ramach zwykłego biznesu.

Globalna skala czasowa

Na szczęście, aby zapobiec bólom głowy przy opracowywaniu wszystkich różnych stref czasowych, z którymi być może musicie sobie poradzić, istnieje globalna skala czasowa, którą obecnie przyjmuje globalna społeczność. UTC (Coordinated Universal Time) jest czasem sterowanym zegarem atomowym używanym na całym świecie i utrzymywanym precyzyjnie i precyzyjnie przez laboratoria fizyki na całym świecie.

UTC umożliwia dokładną komunikację i formularze i jest używany przez wiele zaawansowanych technologii w celu zapewnienia dokładności, takich jak serwer czasu w sieci (Serwer NTP - Network Time Protocol). Często te urządzenia otrzymują czas UTC bezpośrednio z zegarów atomowych dzięki transmisjom radiowym od ludzi takich jak NIST (Amerykański Narodowy Instytut Norm i Czasu) i NPL (Brytyjskie krajowe laboratorium fizyczne)

Zegary ścienne atomowe

A jeśli chodzi o ludzi opowiadających czas, te same sygnały radiowe mogą być również wykorzystywane przez atomowy zegar ścienny. Atomowe zegary ścienne, pomimo tego, co sugeruje nazwa, nie są atomowymi zegarami. W istocie składają się one ze standardowego urządzenia zegarowego i anteny radiowej oraz odbierają. Można odbierać sygnały zegarów atomowych transmitowane przez laboratoria fizyki, a zegar regularnie dostosowuje się, aby zegar był dokładny do UTC do drugiego.

Synchronizacja czasu jest krytycznym aspektem nowoczesnego przetwarzania, zwłaszcza gdy komputery są w sieci lub muszą komunikować się z innymi komputerami podłączonymi do sieci.

Znaczniki czasu mają kluczowe znaczenie dla komputerów, aby potwierdzić, kiedy wystąpiło zdarzenie i są to jedyne informacje, które muszą sprawdzić, czy zdarzenie miało miejsce. Bez dokładnych znaczników czasu konsekwencje mogą obejmować:

• Utrata danych
• Trudne do rejestrowania błędów
• Trudne do debugowania
• Nie można zapisać
• Aplikacje wrażliwe na działanie czasu mogą się nie udać

Nowoczesne systemy operacyjne, takie jak Windows 7, mają już zainstalowane oprogramowanie do automatycznej synchronizacji. W32Time był przez jakiś czas częścią różnych generacji systemów operacyjnych Microsoftu, ale w Windows 7 jest ustawiony na automatyczne włączanie (Zamiast ustawiania go przez użytkownika) - synchronizacja komputera zaraz po wyjęciu z pudełka.

Z takimi NTP Synchronizacja w oparciu o Network Time Protocol dostępna za pomocą internetowych serwerów czasu (zwykle Microsoft i NIST) wielu ludzi może się zastanawiać, czy wymagany jest dedykowany serwer czasu.

Problemy z internetowymi serwerami czasu

Jest kilka wad korzystania z tego czasu w Internecie jako źródła UTC (Coordinated Universal Time - globalna skala czasowa określana często jako GMT).

Pierwszą i najważniejszą wadą internetowych serwerów czasu jest ich lokalizacja przez zaporę ogniową. Konieczność polegania na źródle czasu w Internecie oznacza utrzymywanie otwartego portu TCP - kluczowego słabego zabezpieczenia, z którego mogą korzystać złośliwi użytkownicy lub roboty.

Kolejną wadą internetowych serwerów czasu jest ich brak gwarantowanej dokładności. Podczas gdy miejsca takie jak NIST (National Institute for Standards and Time) i Microsoft mają niezawodne i dokładne serwery czasu - dokładność może być zależna od tego, z jakiej odległości spoglądasz. Wiele innych serwerów czasu dostępnych jako źródło czasu Internetu jest mniej niezawodnych - a ponieważ NTP nie może uwierzytelnić sygnału czasu z internetu - może być trudne do oceny.

Korzyści z zewnętrznego serwera NTP

Dedykowane zewnętrzne serwery NTP są o wiele bezpieczniejsze. Otrzymują remis z satelitów GPS z transmisją Long Wave, więc sygnały nie mogą zostać przechwycone przez hakerów komputerowych lub złośliwe oprogramowanie. Ponadto, NTP może uwierzytelniać sygnały, upewniając się, że wiesz, skąd pochodzą i jak dokładne są.

Z czasem jest tak ważne na nowoczesnych komputerach w sieci, podejmowanie ryzyka w czasie Internetu może kosztować o wiele więcej niż jakakolwiek niewielka inwestycja w dedykowane Serwer czasu NTP.

Napisane przez Richarda N Williamsa dla Galleon Systems

Od czasu wydania go ludności cywilnej, system GPS (Global Positioning System) znacznie poprawił i ulepszył nasz świat. Od nawigacji satelitarnej do dokładnego czasu używanego przez Serwerów NTP (Network Time Protocol) i wiele lub nasze nowoczesne technologie na świecie.

Od kilku lat GPS jest jedynym Globalnym Systemem Nawigacji Satelitarnej (GNSS) i jest używany na całym świecie, jednak czasy się zmieniają.

Obecnie na horyzoncie pojawiają się trzy inne systemy GNSS, które nie tylko będą działały jako konkurencja dla GPS, ale również zwiększą jego dokładność i dokładność.

Glonass to rosyjski system GNSS opracowany w czasie zimnej wojny. Jednak po upadku Związku Radzieckiego system popadł w ruinę, ale w końcu został odnowiony, a teraz jest z powrotem uruchomiony.

System Glonass jest obecnie wykorzystywany jako pomoc nawigacyjna przez rosyjskie linie lotnicze, a ich służby ratownicze z odbiornikami samochodowymi GNSS są również wdrażane dla całej populacji. A system Glonass pozwala również na synchronizację czasu Serwery czasu NTP ponieważ używa tej samej technologii zegara atomowego co GPS.

Poza tym Glonass nie jest jedyną konkurencją dla GPS. Europejski system Galileo jest na dobrej drodze z pierwszymi satelitami, które mają zostać uruchomione pod koniec 2010-u i wkrótce pojawi się także system chiński Compass, który sprawi, że cztery w pełni sprawne systemy GNSS krążą nad ziemską orbitą.

Jest to dobra wiadomość dla osób zainteresowanych synchronizacją w bardzo wysokim czasie, ponieważ wszystkie systemy powinny być interoperacyjne, co oznacza, że ​​każdy, kto szuka satelitów GNSS, może korzystać z wielu systemów, aby zapewnić jeszcze większą dokładność.

Oczekuje się, że interoperacyjny GNSS Serwery czasu NTP wkrótce będą dostępne do korzystania z tych nowych technologii.

Dokładny czas jest tak ważny dla współczesnych systemów komputerowych, że jest niewyobrażalne, aby administracja sieci mogła skonfigurować system komputerowy bez względu na synchronizację.

Zapewnienie dokładnego i dokładnego czasu na wszystkich komputerach oraz synchronizacja całej sieci, zapobieganie problemom, takim jak utrata danych, brak transakcji czasochłonnych oraz umożliwienie debugowania i zarządzania błędami, które mogą być prawie niemożliwe w sieciach, w których brak synchronizacji .

Istnieje wiele źródeł dokładnego czasu do użycia Serwery czasu NTP (Network Time Protocol). Serwerów NTP mają tendencję do używania czasu kontrolowanego przez zegary atomowe w celu zapewnienia dokładności, a każdy system ma zalety i wady.

Idealnie jako źródło czasu chcesz, aby był źródłem UTC (Coordinated Universal Time), ponieważ jest to międzynarodowy standard czasowy używany przez systemy komputerowe na całym świecie. Ale UTC nie zawsze jest dostępne, ale istnieje alternatywa.

Czas GPS

Czas GPS to czas przekazywany przez zegary atomowe na satelitach GPS. Te zegary stanowią podstawową technologię dla Globalnego Systemu Pozycjonowania, a ich sygnały służą do opracowywania informacji o pozycji.

Sygnały czasu GPS mogą jednak stanowić dokładne źródło czasu dla sieci komputerowych - chociaż ściśle określony czas GPS różni się od czasu UTC.

Bez skoku sekund

Czas GPS jest transmitowany jako liczba całkowita. Sygnał zawiera liczbę sekund od pierwszego włączenia zegarów GPS (styczeń 1980).

Początkowo czas GPS był ustawiony na UTC, ale ponieważ satelita GPS znajdował się w kosmosie w ciągu ostatnich trzydziestu lat, w przeciwieństwie do UTC, nie odnotowano wzrostu w odniesieniu do sekund przestępnych - tak więc obecnie GPS działa dokładnie 17 sekund za UTC.

Konwersja

Podczas gdy czas GPS i UTC nie są dokładnie takie same, jak były pierwotnie oparte na tym samym czasie i tylko brak sekund przestępnych nie dodanych do GPS robi różnicę, a ponieważ jest to dokładne w sekundach, konwersja czasu GPS jest prosta.

Wiele Serwery NTP GPS zamieni czas GPS na czas UTC (i czas lokalny, jeśli sobie tego życzysz), zapewniając zawsze dokładne, stabilne, bezpieczne i niezawodne źródło czasu opartego na zegarze atomowym.

Nie musisz mi mówić, jak ważna jest synchronizacja czasu sieci komputerowej. Jeśli to czytasz, prawdopodobnie dobrze wiesz, jak ważne jest, aby wszystkie komputery, routery i urządzenia w sieci działały w tym samym czasie.

Niezsynchronizowanie sieci może spowodować różnego rodzaju problemy, chociaż z powodu braku synchronizacji problemy mogą pozostać niezauważone, ponieważ znalezienie błędu i debugowanie sieci może być prawie niemożliwe bez źródła zsynchronizowanego czasu.

Istnieje wiele opcji wyszukiwania źródła dokładnego czasu. Większość źródeł czasu używanych do synchronizacji jest źródłem UTC (Coordinated Universal Time), czyli międzynarodowa skala czasowa.
Jednak są pro i con's do wszystkich źródeł:

Czas internetowe

W Internecie istnieje prawie nieskończona liczba źródeł czasu UTC. Niektóre z tych źródeł czasowych są całkowicie niedokładne i niewiarygodne, ale istnieją pewne zaufane źródła, takie jak ludzie NIST (Narodowy Instytut Standardów i Czasu) i Microsoft.

Jednak niezależnie od tego, jak zaufane jest źródło czasu, istnieją dwa problemy ze źródłami czasu w Internecie. Po pierwsze, internetowy serwer czasu jest w rzeczywistości urządzeniem 2. Innymi słowy, serwer czasu w Internecie jest połączony z innym serwerem czasu, który pobiera swój czas z zegar atomowy, zwykle z jednego ze źródeł poniżej. Więc internetowe źródło czasu nigdy nie będzie tak dokładne i precyzyjne, jak samo korzystanie z serwera czasu 1.

Po drugie, i co ważniejsze, internetowe źródła czasu działają przez firewall, więc potencjalne naruszenie bezpieczeństwa jest dostępne dla każdego złośliwego użytkownika, który chce skorzystać z otwartych portów.

Czas GPS

Czas GPS jest o wiele bezpieczniejszy. Sygnał czasu GPS jest dostępny nie tylko w dowolnym miejscu z widokiem linii nieba, ale także sygnały czasu GPS mogą być odbierane zewnętrznie z sieci. Używając a Serwer czasu GPS Sygnały czasu GPS mogą być odbierane i za pomocą NTP (Network Time Protocol) ten czas może zostać przekonwertowany na UTC (czas GPS wynosi obecnie 17 sekund dokładnie za czasem GPS), a następnie rozłożony w sieci.

Czas MSF / WWVB

Audycje radiowe w długich falach są transmitowane przez kilka krajowych laboratoriów fizycznych. NIST i brytyjski NPL są dwiema takimi organizacjami, które przesyłają sygnały UTC MSF (UK) i WWVB (USA), które mogą być odbierane i wykorzystywane przez radio referencyjne Serwer NTP.

"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.

Długo oczekiwany Europejskiej rywalem USA Global Positioning System, Galileo, podjęła krok naprzód do realizacji z dostawą ładunku dla pierwszego satelity.

Ładunek, który zawiera "mózg" satelity Galileo, obejmuje zegary atomowe, które są podstawą dla wszystkich globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS) i zapewniają zarówno positing informacji i sygnał czasu GPS używany przez wielu GPS serwery czasu NTP do synchronizacji sieci.

Galileo jest nie tylko rywalizować obecny amerykański system GPS prowadzony, ale dla aplikacji synchronizacji czasu oczekuje się, że do pracy w tandemie, zapewniając większą dokładność dla tych, którzy szukają źródła czasu UTC.

Galileo przeszedł wiele niepewności, ponieważ projekt Euro wiele miliardów po raz pierwszy zaprojektowany ponad dziesięć lat temu, ale dostawa ładunku pierwszego satelity do Rzymu, gdzie sprzęt jest sfinalizowane w ramach przygotowań do uruchomienia na początku przyszłego roku, jest prawdziwym dobrodziejstwem do projektu, który często upadłego w wątpliwość.

Podobnie jak GPS, Galileo będzie w pełni działanie nawigacyjny system satelitarny, ale oferuje większą dokładność, że jego poprzednik i zapewnić starzenia Europę z własnego systemu nawigacyjnego, który nie jest własnością i jest kontrolowany przez armię amerykańską.

Jak również informacji positing, który będzie używany przez kierowców, pilotów i innych podróżnych, Galileo zapewni również bezpieczne i dokładne źródło czasu dla światowych sieci i technologii, aby zapewnić synchronizację komputerowych.

Obecnie, GPS jest sam w dostarczaniu tej bezpiecznej usługi, choć transmisje radiowe w niektórych krajach stanowią alternatywę dla Serwer czasu GPS sygnały, choć nie są one tak szeroko rozłożone, jak GPS.

Oczekuje się, że pierwszy satelita Galileo, aby osiągnąć orbitę na początku 2011 z planowanych cała sieć do pracy w 2014 - choć jeśli przeszłe doświadczenia z projektu coś przejść dalej - należy spodziewać się co najmniej kilka opóźnień.

Dokładny czas jest niezbędny we współczesnym świecie bankowości internetowej, aukcji internetowych i globalnych finansów. Każda sieć komputerowa zaangażowana w globalną komunikację musi mieć dokładne źródło globalnej skali czasowej UTC (Coordinated Universal Time), aby móc rozmawiać z innymi sieciami.

Odbieranie UTC jest dość proste. Jest dostępny z wielu źródeł, ale niektóre są bardziej niezawodne niż inne:

Internetowe źródła czasu

Internet jest zalany źródłami czasu. Różnią się one niezawodnością i dokładnością, ale niektóre zaufane organizacje, takie jak NIST (National Institute of Standards and Time) i Microsoft. Istnieją jednak wady dotyczące źródeł czasu w Internecie:

niezawodność - Popyt na internetowe źródła UTC często oznacza, że ​​dostęp do nich może być utrudniony

Dokładność - większość internetowych serwerów czasu to urządzenia warstwy 2, co oznacza, że ​​same korzystają z własnego źródła czasu. Często mogą występować błędy i wiele źródeł czasu może być bardzo niedokładnych.

bezpieczeństwo - Być może największym problemem ze źródłami czasu w Internecie jest ryzyko, jakie stwarzają dla bezpieczeństwa. Aby otrzymać sygnaturę czasową z całego Internetu, zapora musi mieć otwór umożliwiający przejście sygnałów; może to prowadzić do wykorzystywania złośliwych użytkowników.

Serwery czasu z referencjami radiowymi.

Bezpieczna metoda otrzymywania znaczników czasu UTC jest dostępna za pomocą Serwer czasu NTP który może odbierać sygnały radiowe z takich laboratoriów jak NIST i NPL (Krajowe Laboratorium Fizyczne Wiele krajów posiada nadawane sygnały czasu, które są bardzo dokładne, niezawodne i bezpieczne.

Serwery czasu GPS

Innym źródłem dedykowanych serwerów czasu jest GPS. Dużą zaletą a NTP serwer czasu GPS jest to, że źródło czasu jest dostępne wszędzie na planecie z wyraźnym widokiem nieba. Serwery czasu GPS są również bardzo dokładne, niezawodne i tak samo bezpieczne, jak serwery czasu z odniesieniami radiowymi.

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.

Po ustawieniu zegarka na prawdopodobnie zegar mówiący lub czas w Internecie, czy zastanawiałeś się kiedyś, kto to jest, który ustawia te zegary i sprawdza, czy są one dokładne?

Nie ma jednego głównego zegara używanego do pomiaru czasu na świecie, ale istnieje konstelacja zegarów, które są używane jako podstawa do uniwersalnego systemu pomiaru czasu, znanego jako UTC (Coordinated Universal Time).

UTC pozwala wszystkim światowym sieciom komputerowym i innym technologiom rozmawiać ze sobą w doskonałej synchronizacji, która jest niezbędna w nowoczesnym świecie handlu internetowego i globalnej komunikacji.

Ale jak już wspomniano, kontrolowanie UTC nie odbywa się do jednego głównego zegara, a zamiast tego poważnie bardzo precyzyjne zegary atomowe z różnych krajów współpracują ze sobą, aby wytworzyć źródło taktowania, które jest oparte na czasie, który im wszystkim opowiadamy.

Te chronometrażyści UTC obejmują tak znaczące organizacje jak Amerykański Narodowy Instytut Standardów i Czasu (NIST) oraz brytyjskie krajowe laboratorium fizyczne (NPL) wśród innych.

Organizacje te nie tylko pomagają zapewnić, że UTC jest tak dokładne, jak to tylko możliwe, ale również zapewniają źródło czasu UTC dostępne dla światowych sieci komputerowych i technologii.

Aby otrzymać czas od tych organizacji, Serwer czasu NTP (Network Time Server) jest wymagany. Urządzenia te odbierają transmisje z miejsc takich jak NIST i NPL za pomocą transmisji fal długich. The Serwer NTP następnie dystrybuuje sygnał taktowania w sieci, dostosowując indywidualne zegary systemowe, aby zapewnić, że są one tak dokładne dla UTC, jak to możliwe.

Pojedynczy dedykowany serwer NTP może zsynchronizować sieć komputerową złożoną z setek, a nawet tysięcy maszyn, a dokładność sieci bazującej w czasie UTC z transmisji NIST i NPL również będzie bardzo precyzyjna.

Sygnał taktowania NIST jest znany jako WWVB i jest nadawany z Boulder Colorado w sercu USA, podczas gdy brytyjski sygnał NPL jest nadawany w Cumbrii na północy Anglii i jest znany jako MSF - inne kraje mają podobne systemy, w tym DSTransmisja sygnału F z Frankfurtu w Niemczech.