Typowe problemy z synchronizacją czasu

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.

Łatwa synchronizacja zegara atomowego dzięki serwerowi czasu NTP

Zegary atomowe są najlepszymi urządzeniami do mierzenia czasu. Ich dokładność jest niewiarygodna, ponieważ zegar atomowy nie dryfuje nawet o sekundę w przeciągu miliona lat, a kiedy porównuje się go do następnych najlepszych chronometrów, takich jak zegar elektroniczny, który może dryfować o sekundę w ciągu tygodnia, zegar atomowy jest niesamowicie bardziej precyzyjny.

Zegary atomowe są używane na całym świecie i są sercem wielu nowoczesnych technologii, które umożliwiają wykorzystanie wielu aplikacji, które uważamy za oczywiste. Handel internetowy, nawigacja satelitarna, kontrola ruchu lotniczego i bankowość międzynarodowa to wszystkie branże, które w dużym stopniu polegają

Regulują one także światowy harmonogram UTC (Coordinated Universal Time), który jest zachowywany przez konstelację tych zegarów (chociaż UTC musi być dostosowany, aby dostosować się do spowolnienia ziemskiego wirowania, dodając sekundy przestępne).

Sieci komputerowe często wymagają synchronizacji z UTC. Ta synchronizacja jest niezbędna w sieciach, które przeprowadzają transakcje wrażliwe na czas lub wymagają wysokiego poziomu bezpieczeństwa.

Sieć komputerowa bez odpowiedniej synchronizacji czasu może powodować wiele problemów, w tym:

Utrata danych

  • Trudności w identyfikowaniu i rejestrowaniu błędów
  • Zwiększone ryzyko naruszenia bezpieczeństwa.
  • Nie można przeprowadzić transakcji wrażliwych na czas

Z tych powodów wiele sieci komputerowych musi być zsynchronizowanych ze źródłem UTC i przechowywanych tak dokładnie, jak to tylko możliwe. I chociaż zegary atomowe są dużymi nieporęcznymi urządzeniami przechowywanymi w laboratoriach fizycznych, używanie ich jako źródła czasu jest niezwykle proste.

Network Time Protocol (NTP) to protokół oprogramowania przeznaczony wyłącznie do synchronizacji sieci i systemów komputerowych oraz korzystania z dedykowany serwer NTP czas z zegara atomowego może być odbierany przez serwer czasu i rozprowadzany w sieci przy użyciu NTP.

Serwerów NTP posługiwać się Częstotliwości radiowe i częściej sygnały satelitarne GPS, aby odbierać sygnały taktowania zegara atomowego, które następnie są rozprowadzane w sieci za pomocą NTP, regularnie regulując każde urządzenie, aby zapewnić jak największą dokładność.

Przerwania MSF dla 2010

Użytkownicy National Physical Laboratory (NPL) Sygnał czasu i częstotliwości MSF prawdopodobnie jest świadomy, że sygnał jest czasami odbierany z powietrza w celu zaplanowanej konserwacji.

NPL opublikowało tam zaplanowaną konserwację dla 2010, w której sygnał będzie tymczasowo zdejmowany z powietrza. Zwykle zaplanowane przestoje trwają mniej niż cztery godziny, ale użytkownicy muszą mieć świadomość, że podczas NPL i VT Communications, którzy obsługują antenę, dokładają wszelkich starań, aby nadajnik był wyłączony przez jak najkrótszy czas, mogą wystąpić opóźnienia .

I chociaż NPL lubią zapewniać wszystkim użytkownikom sygnału MSF ostrzeżenia o możliwych przestojach, awaryjne naprawy i inne problemy mogą doprowadzić do nieplanowanych przestojów. Każdy użytkownik otrzymujący problemy z odbiorem sygnału MSF powinien sprawdzić Strona NPL w przypadku nieplanowanej konserwacji przed skontaktowaniem się z dostawcą serwera czasu.

Daty i godziny zaplanowanych okresów konserwacji 2010 są następujące:

* 11 Marzec 2010 od 10: 00 UTC do 14: 00 UTC

* 10 Czerwiec 2010 od 10: 00 BST do 14: 00 BST (UTC + 1 godz.)

* 9 Wrzesień 2010 od 10: 00 BST do 14: 00 BST (UTC + 1 godz.)

* 9 Grudzień 2010 od 10: 00 UTC do 14: 00 UTC

Ponieważ zaplanowane wyłączenia nie powinny trwać dłużej niż cztery godziny, użytkownicy serwerów czasowych z odniesieniami MSF nie powinni zauważać żadnego spadku dokładności ich sieci, ponieważ nie powinno to wystarczyć na dryfowanie urządzenia.

Jednak dla tych użytkowników, którzy są zaniepokojeni dokładnością lub wymagają Serwer czasu NTP (Network Time Server), który nie ulega regularnym przestojom, może rozważyć zainwestowanie w Serwer czasu GPS.

Serwery czasu GPS odbierają czas z orbitujących satelitów nawigacyjnych. Ponieważ są one dostępne w dowolnym miejscu na świecie, a sygnały nigdy nie są niedostępne, mogą zapewnić stały dokładny sygnał czasu (czas GPS nie jest taki sam jak UTC, ale można go łatwo przekonwertować za pomocą protokołu NTP, ponieważ wynosi dokładnie 17 sekund z powodu skoku sekund dodawane do UTC, a nie do GPS).

Dlaczego serwer czasu GPS jest numerem jeden do synchronizacji czasu

Jeśli chodzi o synchronizacja sieci komputerowej istnieje kilka możliwości zapewnienia, że ​​każde urządzenie działa w tym samym czasie. NTP (Network Time Protocol) jest preferowanym wyborem protokołów synchronizacji czasu, ale istnieje wiele metod w jaki sposób NTP otrzymuje czas.

Demon NTP jest instalowany na większości systemów operacyjnych, takich jak okna, a aplikacje takie jak Czas systemu Windows są w stanie odebrać źródło Czas UTC (Coordinated Universal Time) z internetu.

Czas UTC jest preferowanym źródłem czasu używanym przez sieci komputerowe, ponieważ jest on zgodny z zegarami atomowymi. UTC, jak sama nazwa wskazuje, jest uniwersalne i jest używane przez sieci komputerowe na całym świecie jako źródło synchronizacji.

Jednak źródła internetowe UTC są zalecane dla każdej organizacji, w której bezpieczeństwo i dokładność stanowią problem. Nie można dokładnie zmierzyć odległości od hosta (serwera czasu internetowego) do klienta (sieci komputerowej), co prowadzi do spadku precyzji. Co więcej, każde źródło czasu internetowego będzie potrzebowało dostępu przez zaporę (zwykle przez port UDP 123). Pozostawiając ten port otwartym, złośliwi użytkownicy i hakerzy mogą skorzystać i uzyskać dostęp do systemu.

Dedykowane serwery czasu NTP są lepszym rozwiązaniem, ponieważ otrzymują czas z zewnętrznego źródła. Istnieją naprawdę dwa typy serwerów NTP, serwera czasu odniesienia radiowego i serwera czasu GPS.
Radiowe serwery czasu odniesienia używają sygnałów emitowanych przez miejsca takie jak NPL (National Physical Laboratory w Wielkiej Brytanii) lub NIST (Narodowy Instytut Standardów i Czasu). Sygnały te są niezwykle dokładne, precyzyjne i bezpieczne, ale podlegają regularnej konserwacji nadajników transmitujących sygnał. Również będąc długimi falami, są podatne na lokalną ingerencję.

GPS serwery czasu z drugiej strony odbierać czas bezpośrednio z satelitów GPS. Ten czas GPS jest łatwo konwertowany na UTC przez NTP (czas GPS to UTC - 17 sekund dokładnie tak, jak nie dodano sekund przestępnych.) Ponieważ sygnał GPS jest dostępny wszędzie na ziemi 24 godzin dziennie, 365 dni w tygodniu, jest nigdy ryzyko utraty sygnału.
Jeden dedykowany Serwer czasu GPS potrafi zsynchronizować sieć komputerową złożoną z setek, a nawet tysięcy maszyn w ciągu kilku milisekund czasu UTC.

Jak zsynchronizować sieć komputerową za pomocą protokołu czasu (NTP)

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.

Pięć powodów, dla których Twoja sieć potrzebuje serwera NTP

Dokładny pomiar czasu jeśli często są one pomijane jako priorytet dla administratorów sieci, to jednak wiele z nich ryzykuje zarówno bezpieczeństwo, jak i utratę danych, nie zapewniając ich synchronizacji z jak najdokładniejszym z możliwych.

Komputery mają własne zegary sprzętowe, ale często są to zwykłe oscylatory elektroniczne, takie jak zegarki cyfrowe i niestety zegary systemowe mają tendencję do dryfowania, często nawet o kilka sekund w tygodniu.

Uruchamianie różnych maszyn w sieci, które mają różne czasy - nawet przez kilka sekund - może spowodować spustoszenie, ponieważ wiele zadań komputerowych polega na czasie. Czas, w postaci znaczników czasu, jest jedynym komputerem referencyjnym używanym do rozróżniania różnych zdarzeń i niepowodzeń dokładnie synchronizuj sieć może prowadzić do wielu nieopisanych problemów.

Oto niektóre z głównych powodów, dla których twoja sieć powinna być zsynchronizowana za pomocą Network Time Protocol, wstępnie z a Serwer czasu NTP.

Kopie zapasowe danych - istotne dla zabezpieczenia danych w dowolnej firmie lub organizacji, brak synchronizacji może prowadzić nie tylko do awarii, ale i starszych wersji plików zastępujących bardziej nowoczesne wersje.

Złośliwe ataki - Niezależnie od tego, jak bezpieczna jest sieć, ktoś, gdzieś w końcu uzyska dostęp do twojej sieci, ale bez dokładnej synchronizacji może się okazać niemożliwe odkrycie, jakie kompromisy się wydarzyły, a także spowoduje, że wszyscy nieautoryzowani użytkownicy będą mieli więcej czasu w sieci, aby siać spustoszenie.

Błąd logowania - gdy wystąpią usterki i nieuchronnie to nastąpi, dzienniki systemowe zawierają wszystkie informacje umożliwiające identyfikację i usunięcie problemów. Jeśli jednak dzienniki systemowe nie są zsynchronizowane, czasami nie można ustalić, co poszło nie tak i kiedy.

Online Trading - Kupowanie i sprzedawanie w Internecie jest obecnie powszechne, aw niektórych przedsiębiorstwach tysiące transakcji internetowych przeprowadzanych jest co sekundę od rezerwacji miejsc po zakup udziałów i brak dokładna synchronizacja może powodować wszelkiego rodzaju błędy w handlu online, takie jak przedmioty kupowane lub sprzedawane więcej niż raz.

Zgodność i legalność - Wiele systemów regulacji przemysłowych wymaga sprawdzalnej i dokładnej metody pomiaru czasu. Niezsynchronizowana sieć będzie również narażona na problemy prawne, ponieważ nie można udowodnić, kiedy dokładnie miało nastąpić zdarzenie.

Czy pamiętasz ten skok w tym roku?

Kiedy liczyłeś na sylwestra, aby oznaczyć początek następnego roku, zacząłeś od 10 lub 11? Większość biesiadników odliczałaby od dziesięciu, ale byliby w tym roku przedwcześnie, ponieważ w zeszłym roku dodano dodatkową sekundę - sekundę przestępną.

Sekundowe sekundy są zwykle wstawiane raz lub dwa razy w roku (zwykle w Sylwestra iw czerwcu), aby zapewnić globalną skalę czasową UTC (Coordinated Universal Time) zbiega się z dniem astronomicznym.

Sekundowe sekundy zostały wykorzystane od czasu wprowadzenia UTC i są bezpośrednim wynikiem naszej dokładności w mierzeniu czasu. Problem polega na tym, że współczesny zegary atomowe są znacznie dokładniejszymi urządzeniami mierzenia czasu niż sama ziemia. Zauważono, że po raz pierwszy opracowano zegary atomowe, których długość, raz uważana za dokładnie 24 godzin, była zróżnicowana.

Zmiany są spowodowane obrotem Ziemi, na którą wpływa grawitacja Księżyca i siły pływowe Ziemi, z których wszystkie nieznacznie spowalniają obrót Ziemi.

To spowolnienie rotacyjne, choć tylko maleńkie, jeśli nie zostanie sprawdzone, to dzień UTC wkrótce dryfuje w astronomiczną noc (choć od kilku tysięcy lat).

Decyzja, czy potrzebny jest drugi skok, leży w gestii Międzynarodowej Służby ds. Rotacji Ziemi (IERS), jednak Leap Seconds nie są popularne wśród wszystkich i mogą powodować potencjalne problemy po ich wprowadzeniu.

UTC jest używane przez Serwery czasu NTP (Network Time Protocol) jako odniesienie czasowe do synchronizacji sieci komputerowych i innych technologii oraz zakłócenia, które może spowodować sekund sekund przestępnych są postrzegane jako nie warte kłopotów.

Jednak inni, jak na przykład astronomowie, twierdzą, że nieprzestrzeganie czasu UTC w dzień astronomiczny sprawiłoby, że studiowanie niebios byłoby prawie niemożliwe.

Ostatni wprowadzony przed tą sekundą drugi skok był w 2005, ale od 23 do czasu UTC dodano łącznie 1972 sekund.

Używanie NTP do synchronizacji systemu Digital Signage

digital signage rozwija się dość szybko dla tak rozwijającej się nowej branży. Przez cały czas powstają fantastyczne nowe innowacje i style treści, a tam są naprawdę fantastyczne kampanie i coraz więcej awanturniczych wdrożeń cały czas się rozwija.

Jednym z rosnącej liczby trendów jest stosowanie skomplikowanych, zaplanowanych i zsynchronizowanych kampanii na wielu komputerach. Są niesamowicie przyciągające wzrok, zwłaszcza gdy zawartość jest zsynchronizowana, aby zapewnić przechodniom niemal interaktywne wrażenia.

Zsynchronizowane treści mogą być naprawdę trudne do wdrożenia i tego typu treści z pewnością nie są dla początkujących, ponieważ tworzenie tak wyrafinowanej kampanii może być naprawdę trudne.

Jednym z istotnych aspektów tego typu zaplanowanych kampanii digital signage jest zapewnienie, że wszystkie wyświetlacze są zsynchronizowane razem. Synchronizacja jest prawdopodobnie najważniejszym aspektem tego typu wyrafinowanych kampanii digital signage. Istnieje wiele metod synchronizacji tego typu kampanii.

Jednym z rozwiązań jest serwer czasu w sieci, który odbiera jedno źródło czasu i rozprowadza je wśród wszystkich urządzeń w tej sieci przy użyciu protokołu czasu NTP (Network Time Protocol).

Serwerów NTP odbierać czas z zewnętrznego źródła (zwykle z radia GPS lub fal długich fal), więc nie ma potrzeby, aby sieć była podłączona do Internetu, chociaż możliwa jest synchronizacja z internetowym źródłem czasu, chociaż może to być problematyczne, jeśli zakłócenia w połączeniu internetowym.

Każda duża sieć wyświetlaczy Digital Signage również musi być chroniona, zwłaszcza jeśli do generowania treści wykorzystywane są odtwarzacze multimedialne lub komputery PC. Najlepszym rozwiązaniem dla zapewnienia całkowitego bezpieczeństwa jest umieszczenie ekranu i urządzenia multimedialnego w obudowa wyświetlacza, często określane jako Obudowa LCD.

Oscylatory Rubidowe Dodatkowa dokładność dla Serwera NTP (Część 2)

Nieprzerwany…

Jednak są sytuacje, w których serwer czasu może utracić połączenie z zegarem atomowym i nie otrzymywać kodu czasu przez dłuższy czas. Czasami może to być spowodowane przestojami kontrolerów zegara atomowego do konserwacji lub że zakłócenia w pobliżu blokują transmisję.

Oczywiście im dłuższy sygnał, tym bardziej potencjalny dryf może wystąpić w sieci jako oscylator kwarcowy w sieci Serwer NTP to jedyna rzecz utrzymująca czas. W przypadku większości aplikacji nigdy nie powinno to stanowić problemu, ponieważ najbardziej długotrwały okres przestoju wynosi zazwyczaj nie więcej niż trzy lub cztery godziny, a serwer NTP nie dryfowałby zbyt często w tym czasie, a występowanie tego przestoju jest dość rzadkie (może raz lub dwa razy w roku).

Jednak w przypadku niektórych ultraprecyzyjnych zastosowań wysokiej klasy oscylatory kryształu rubidu zaczynają być używane, ponieważ nie dryfują tak bardzo jak kwarc. Rubidium (często używane w zegary atomowe zamiast cezu) jest znacznie dokładniejszym oscylatorem niż kwarcem i zapewnia lepszą dokładność, gdy nie ma sygnału do Serwer czasu NTP pozwalając sieci na utrzymanie dokładniejszego czasu.

Sam Rubid jest metalem alkalicznym o właściwościach zbliżonych do potasu. Jest bardzo nieznacznie radioaktywny, chociaż nie stanowi zagrożenia dla zdrowia ludzkiego (i jest często stosowany w obrazowaniu medycznym przez wstrzyknięcie go pacjentowi). Jego okres półtrwania wynosi 49 miliard lat (czas potrzebny do zaniku o połowę - w porównaniu z niektórymi z najbardziej śmiercionośnych materiałów radioaktywnych mają okres półtrwania poniżej sekundy).

Jedynym prawdziwym niebezpieczeństwem związanym z rubidium jest to, że reaguje on raczej gwałtownie na wodę i może wywołać pożar

Oscylatory Rubidowe Dodatkowa dokładność dla Serwera NTP (Część 1)

Oscylatory były niezbędne w opracowywaniu zegarów i chronologii. Oscylatory są po prostu obwodami elektronicznymi, które wytwarzają powtarzalny sygnał elektroniczny. Często do stabilizowania częstotliwości oscylacji wykorzystywane są kryształy takie jak kwarc,

Oscylatory są podstawową technologią zegarów elektronicznych. Zegarki cyfrowe i analogowy zegar zasilany bateryjnie są kontrolowane przez obwód oscylacyjny, zwykle zawierający kryształ kwarcu.

I choć zegary elektroniczne są wielokrotnie dokładniejsze niż zegar mechaniczny, oscylator kwarcowy będzie nadal dryfował o sekundę lub dwie w tygodniu.

Zegary atomowe oczywiście są znacznie dokładniejsze. Nadal jednak używają oscylatorów, najczęściej cezu lub rubidu, ale robią to w stanie hiper-fine, często zamrożonym w ciekłym azocie lub helu. Zegary te w porównaniu do zegarów elektronicznych nie dryfują o sekundę nawet o milion lat (i przy bardziej nowoczesnych zegarkach atomowych 100 milion lat).

Aby wykorzystać tę dokładność chronologiczną serwer czasu sieciowego, który używa NTP (Network Time Protocol) może być użyty do synchronizacji kompletnych sieci komputerowych. Serwerów NTP użyj sygnału czasu z odbiornika GPS lub radia długofalowego, które pochodzi bezpośrednio z zegara atomowego (w przypadku GPS czas jest generowany w zegarze na pokładzie satelity GPS).

Serwerów NTP ciągle sprawdzaj to źródło czasu, a następnie dostosuj urządzenia w sieci, aby pasowały do ​​tego czasu. Pomiędzy ankietami (odbierającymi źródło czasu), standardowy czasowy oscylator jest używany przez serwer czasu do utrzymywania czasu. Zwykle te oscylatory są kwarcowe, ale ponieważ serwer czasu jest w regularnej komunikacji z zegarem atomowym, co minutę lub dwie, to normalne dryfowanie oscylatora kwarcowego nie stanowi problemu, ponieważ kilka minut między sondami nie doprowadziłoby do żadnego mierzalnego dryfu.

Ciąg dalszy nastąpi ...