Network Time Protocol är den överlägset mest använda applikationen för att synkronisera datortid över lokala nätverk och bredare nätverk (LAN och WAN). Principerna bakom NTP är ganska enkla. Den kontrollerar tiden på en systemklocka och jämför den med en auktoritativ enda tids källa, vilket gör korrigeringar till enheterna för att säkerställa att de alla är synkroniserade med tidskällan.

Att välja den tidskälla som ska användas är kanske den grundläggande viktigaste i konfigurera ett NTP-nätverk. De flesta nätverksadministratörer väljer helt rätt att använda en källa för UTC-tid (Koordinerad universell tid). Detta är en global tidsplan och innebär att ett datanätverk som synkroniseras med UTC inte bara använder samma tidsskala som alla andra UTC-synkroniserade nät, men det finns ingen anledning att oroa sig för olika tidszoner runt om i världen.

NTP använder olika lager, kända som strata, för att bestämma närheten och därmed noggrannheten till en tidskälla. Eftersom UTC styrs av atomklockor, kallas varje atomur som ger en tidssignal som stratum 0 och en enhet som tar emot tiden direkt från en atomur är stratum 1. Stratum 2-enheter är enheter som tar emot tiden från stratum 1 och så vidare. NTP stöder över 16 olika stratumnivåer, även om noggrannhet och pålitlig minskning med varje stratumlager längre bort får du.

Man-nätverksadministratörer väljer att använda en internetkälla för UTC-tid. Bortsett från säkerhetsriskerna att använda en tidskälla från internet och låta den komma åt via din brandvägg. Internet-tidsservrar är också stratum 2-enheter, eftersom de normalt är servrar som tar emot tiden från enstaka XDAX-enhet.

En dedikerad NTP-tidsserver å andra sidan hade stratum 1-enheter i sig. De tar emot tiden direkt från atomur, antingen via GPS eller långvågsradioöverföringar. Detta gör dem mycket säkrare än internetleverantörer eftersom tidskällan är extern till nätverket (och brandväggen) men det gör dem också mer exakta.

Med en stratum 1-tidsserver kan ett nätverk synkroniseras till inom några millisekunder UTC utan risk för att din säkerhet skadas.

bro datanät måste synkroniseras till en viss grad. Att låta klockorna på datorer över ett nätverk för alla berätta olika tider är verkligen att fråga om problem. Alla slags fel kan uppstå, till exempel att e-postmeddelanden inte kommer, data går vilse och fel blir obemärkt, eftersom maskinerna kämpar för att känna av de paradoxer som osynkroniserad tid kan orsaka.

Problemet är datorer använder tid i form av tidsstämplar som den enda referenspunkten mellan olika händelser. Om dessa inte matchar, kämpar datorer för att inte bara fastställa händelsernas ordning utan även om händelserna inträffade alls.

Synkronisera ett datornätverk tillsammans är extremt enkelt, tack vare i stort sett protokollet NTP (Network Time Protocol). NTP är installerat på de flesta datoroperativsystem inklusive Windows och de flesta versioner av Linux.

NTP använder en enda källa och säkerställer att varje enhet i nätverket är synkroniserad till den tiden. För många nätverk kan denna enda källa vara allt från IT-chefens armbandsur till klockan på en av skrivbordsmaskinerna.

Men för nätverk som måste kommunicera med andra nätverk måste man hantera tidskänsliga transaktioner eller där höga säkerhetsnivåer krävs då synkronisering till en UTC-källa är ett måste.

Koordinerad universell tid (UTC) är en global tidsskala som används av industrin över hela världen. Det styrs av en konstellation av atomklockor som gör den mycket exakt (moderna atomklockor kan hålla tid för 100 miljoner år utan att förlora en sekund).

För säker synkronisering till UTC finns det egentligen bara en metod och det är att använda a dedikerad NTP tidsserver. Online NTP-servrar används av vissa nätverksadministratörer, men de riskerar inte bara med synkroniseringens noggrannhet, men också med säkerhet eftersom skadliga användare kan imitera NTP-tidssignalen och tränga in i brandväggen.

Som dedikerad NTP-servrar är externa mot brandväggen, beroende av GPS-satellitsignalen eller specialradioöverföringarna, är de mycket säkrare.

tids~~POS=TRUNC synkronisering~~POS=HEADCOMP med protokoll för nätverksprotokoll (NTP-servrar) är nu ett gemensamt övervägande för nätverksadministratörer, men det är ofta inte nödvändigt att hålla exakt tid som en atomur på ett datanät talar om, vilket är nödvändigt av vissa administratörer

Så vad är fördelarna med synkronisera till en atomur och är det nödvändigt för ditt datornätverk? Jo fördelarna med att ha exakt tidssynkronisering är mångfaldiga men det är nackdelarna med att inte ha det som är viktigast.

UTC-tid (Coordinated Universal Time) är en global tidsplan som hålls exakt av en konstellation av atomur från hela världen. Det är UTC-tid det NTP tidsservrar synkroniseras normalt också. Inte bara att det ger en mycket exakt referens till att datanätverk ska synkronisera men också det används av miljontals sådana nätverk över hela världen, vilket innebär att synkronisering till UTC motsvarar att synkronisera ett datanätverk till alla andra nätverk på jorden.

Av säkerhetsskäl är det absolut nödvändigt att alla datanät är synkroniserade till en stabil tidskälla. Detta behöver inte vara UTC, en enda källa kommer att göra om inte nätverket utför tidskänsliga transaktioner med andra nätverk, då UTC blir avgörande, annars kan fel uppstå och dessa kan variera från e-postmeddelanden som anländer innan de skickas till förlust av data. Men som UTC styrs av atomklockor gör det det en mycket exakt och granskbar tidskälla.

Vissa nätverksadministratörer tar genvägen för att använda en Internet-tidsserver som en källa till UTC-tid, vilket kräver behovet av en dedikerad NTP-enhet. Det finns dock säkerhetsrisker vid en sådan sak. För det första är den inbyggda säkerhetsmekanismen som används av NTP, kallad autentisering, som bekräftar en tidskälla, var var och vem den hävdar är den inte tillgänglig över internet. För det andra är Internet-tidsservrar utanför brandväggen vilket innebär att en UDP-port måste lämnas öppen för att tillåta tidssignaltrafik. Detta kan manipuleras av skadliga användare eller virala program.

A dedikerad NTP tidsserver är extern till nätverket och tar emot UTC-klockan från antingen GPS-satellitsystemet (globalt positionssystem) eller specialradioöverföringar som sänds av nationella fysiklaboratorier.

GPS (Global Positioning System) system har revolutionerat navigering för piloter, marinörer och förare en liknande. Nästan varje helt ny bil säljs med ett inbyggt satellitnavigeringssystem som redan är installerat och liknande avtagbara enheter fortsätter att sälja i sina miljoner.

Men GPS-systemet är ett mångsidigt verktyg tack vare främst den teknik som den använder för att ge navigationsinformation. Varje GPS-satellit innehåller en atomklocka vilken signal används för att triangulera positioneringsinformationen.

GPS har funnits sedan sen 1970 men det var bara i 1983 som stoppas från att vara rent militärt verktyg och öppnades för att tillåta fri kommersiell åtkomst efter en oavsiktlig skjutning av en passagerarflygplan.

För att använda GPS-systemet som en tidsreferens, a GPS-klocka or GPS-tidsserver krävs. Dessa enheter brukar använda sig av protokollet NTP (Network Time Protocol) för att distribuera GPS-tidssignalen som kommer via GPS-antennen.

GPS-tid är inte densamma som UTC (Samordnad Universal Time) som normalt används NTP för tidssynkronisering via radiosändningar eller internet. GPS-tid matchade ursprungligen UTC i 1980 under starten men sinus den tiden har det varit skott sekunder som lagts till UTC för att motverka variationerna i jordens rotation, men de inbyggda satellitklockorna korrigeras för att kompensera för skillnaden mellan GPS-tid och UTC, vilket är 17sekunder, från och med 2009.

Genom att använda en GPS-tidsserver ett helt datanätverk kan synkroniseras inom några millisekunder av UTC, vilket säkerställer att alla datorer är säkra, säkra och kan hantera effektivt med tidskänsliga transaktioner.

Att hålla rätt tid är viktigt för många applikationer och dedikerade NTP-tidsservrar göra jobbet enkelt för nätverksadministratörer. Dessa enheter mottar en extern tidssignal, ofta från GPS eller ibland från sändningssignaler som läggs ut av organisationer som NIST, NPL och PTB (nationella fysiklaboratorier från USA, Storbritannien och Tyskland).

Synkronisering med en NTP-tidsserver görs allt lättare tack vare NTP (nätverksprotokoll). Detta programprotokoll distribuerar tidskällan genom att ständigt kontrollera tiden på alla enheter och justera eventuell drift för att matcha den tidssignal som mottas.

Tidsynkronisering handlar inte bara om stora nätverk. Även enskilda maskiner och routrar borde synkroniseras, eftersom det i alla fall hjälper till att hålla ett system säkert och göra detektionen mycket lättare.

Lyckligtvis innehåller de flesta versioner av Windows en form av NTP. Ofta är det en förenklad version men det räcker att låta en dator synkroniseras med den globala tidsskalan UTC (Coordinated Universal Time). På de flesta Windows-maskiner är det relativt enkelt att göra och kan uppnås genom att dubbelklicka på klockikonet i aktivitetsfältet och sedan välja en tidleverantör på fliken Internettid.

Dessa tidskällor är internetbaserade vilket innebär att de är externa för brandväggen så att en UDP-port måste lämnas öppen för att låta tidssignalen komma in. Detta kan orsaka vissa säkerhetsproblem, för dem som vill ha perfekt synkronisering utan några säkerhetsproblem, då är den bästa lösningen att investera i en dedikerad tidsserver. Dessa behöver inte vara dyra och som de får en atomur klocktid signal externt är det här ingen brandbrott som lämnar ditt nätverk säkert.

Global Positioning System som är mycket älskat av förare, piloter och sjömän som en metod att hitta plats erbjuder mycket mer än bara satellitnavigeringsinformation. GPS-systemet arbeta med att använda atomklockor som sänder signaler som sedan trianguleras av datorn i ett satellitnavigeringssystem.

Eftersom dessa atomur är mycket noggranna och inte drivas med så mycket som en sekund även i en miljon år kan de användas som en metod för synkroniserande datorsystem. GPS-tiden, den tid som ombesörjs av GPS-klockorna, är inte strikt samma som UTC (Samordnad Universal Time), världens globala tidsplan, men eftersom de båda bygger på International Atomic Time kan den lätt omvandlas. (GPS-tiden är faktisk 17 sekunder långsammare än UTC, eftersom det har gått 17-steg sekunder till det globala tidsskalaet sedan GPS-satelliterna skickades till bana).

A GPS-klocka är en enhet som tar emot GPS-signalen och översätter den sedan till tiden. De flesta GPS-klockor är också dedikerade tidsservrar, eftersom det inte finns någon liten punkt när du tar emot den exakta tiden om du inte gör något med det. GPS-tid-servrar använd protokollet NTP (Network Time Protocol) som är ett av internetets äldsta protokoll och är utformat för att distribuera timinginformation över ett nätverk.

En GPS-klocka eller GPS-tidsserver fungerar genom att ta emot en signal direkt från satelliten. Detta betyder tyvärr att GPS-antennen måste ha en klar bild av himlen för att få en signal. Tiden distribueras sedan från tidsservern till alla enheter i nätverket. Tiden på varje enhet kontrolleras regelbundet av NTP och om den skiljer sig från tiden från GPS-klockan justeras den.

Att konfigurera en GPS-klocka för tidssynkronisering är relativt lätt. Tidsservern (GPS-klockan) är ofta utformad för att fylla ett 1U-utrymme på ett serverns rack. Detta är anslutet till GPS-antennen (vanligtvis på taket) via en längd av koaxialkabel. Servern är ansluten till nätverket och när den är låst på GPS-systemet kan den ställas in för att börja synkronisera nätverket.

Atomklockor, så många vet att de är mycket exakta enheter men atomuret är ett av de viktigaste uppfinningarna av de senaste 50-åren och har lett till många teknologier och applikationer som har revolutionerat våra liv helt och hållet.

Du kanske tänker på hur en klocka kan vara så viktig oavsett hur exakt det är, men när du betraktar den precisionen, så a modern atomur förlorar inte en sekund i tid i tiotals miljoner år jämfört med de näst bästa chronometrarna - elektroniska klockor - som kan förlora en sekund om dagen du kommer att inse hur exakt de är.

Faktum är att atomklockor har varit avgörande för att identifiera de mindre nyanserna i vår värld och universum. Vi har till exempel i årtusenden antagit att en dag är 24 timmar lång, men faktiskt tack vare atomurtekniken vet vi nu att längden på varje dag skiljer sig något och i allmänhet sjunker jordens rotation.

Atomklockor har också använts för att noggrant mäta jordens gravitation och har även bevisat Einsteins teorier om hur gravitationen kan sakta tiden genom att noggrant mäta skillnaden i tidsförloppet vid varje efterföljande tum ovanför jordens yta. Detta har varit avgörande när det gäller att placera satelliter i omlopp, eftersom tiden går fortare så högt över jorden som den gör på marken.

Atomklockor utgör också grunden för många av de teknologier som vi använder i våra dagliga liv. Satellitnavigeringsenheter är beroende av atomur i GPS-satelliter. Inte bara måste de ta hänsyn till skillnaderna i tiden ovanför omloppet, men det som satellitnavigatörer använder tiden som sänds från satelliterna till triangulera positioner, skulle en sekunds felaktighet se navigationsinformationen felaktigt av tusentals miles (som ljusresor nästan 180,000 miles varje sekund).

Atomklockor är också grunden för världens globala tidsskala - UTC (Coordinated Universal Time), som används av datanät över hela världen. Tidssynkronisering till en atomur och UTC är relativt rakt framåt med a NTP tidsserver. Dessa använder tidssignalen från GPS-systemet eller speciella sändningar som sänds från storskaliga fysiklaboratorier och sedan distribuera den över internet med tidsprotokollet NTP.

"Sat-nav" har revolutionerat hur vi reser. Från taxichaufförer, kurirer och familjebilen till flygplan och tankar är satellitnavigationsanordningar nu monterade i nästan alla fordon eftersom det kommer från produktionslinjen. Även om GPS-system säkert har sina brister, har de också flera användningsområden. Navigering är bara en av de viktigaste användningarna av GPS men den är också anställd som en tidskälla för GPS NTP-tid servrar.

Att kunna peka ut platser från rymden har sparat otaliga liv såväl som att resa till okända destinationer utan problem. Satellitnavigering bygger på en konstellation av satelliter som kallas GNSS (Global Navigation Satellite Systems). För närvarande finns det bara en helt fungerande GNSS i världen som är den Global Positioning System (GPS).

GPS ägs och drivs av den amerikanska militären. Satelliterna sänder två signaler, en för den amerikanska militären och en för civilt bruk. Ursprungligen var GPS menat endast för de amerikanska väpnade styrkorna men efter en olycklig skottning av ett flygplan öppnade den amerikanska presidenten Ronald Reagan GPS-systemet till världens befolkning för att förhindra framtida tragedier.

GPS har en konstellation av över 30-satelliter. Vid varje tillfälle är minst fyra av dessa satelliter överliggande, vilket är det minsta antalet som krävs för noggrann navigering.

GPS-satelliterna har var och en ombord en atomklocka. Atomklockor använder resonansen hos en atom (vibrationen eller frekvensen vid vissa energitillstånd) vilket gör dem mycket noggranna och förlorar inte så mycket som en sekund i tid över en miljon år. Denna otroliga precision är det som gör satellitnavigering möjlig.

Satelliterna sänder en signal från den inbyggda klockan. Denna signal består av tid och position för satelliten. Denna signal strålas tillbaka till jorden där din bils sat nav hämtar den. Genom att ta reda på hur lång tid den här signalen tog för att nå bilen och triangulera fyra av dessa signaler kommer datorn i ditt GPS-system att träna exakt var du befinner dig i världen. (Fyra signaler används på grund av höjdförändringar - på en "platt" jord krävs endast tre).

GPS-system kan bara fungera på grund av atomklockans mycket exakta precision. Eftersom signalerna sänds med ljusets hastighet och noggrannheten i en millisekund (en tusen sekund) kan ändra positioneringsberäkningarna med 100 kilometer, eftersom ljuset kan röra sig nästan 100,00km varje sekund - nuvarande GPS-system är noggrannare än fem meter.

Atomklockorna ombord GPS-system används inte bara för navigering. Därför att atomklockor är så exakta GPS är en bra källa till tid. NTP-tidsservrar använder GPS signaler för att synkronisera datornät till. En NTP GPS-server kommer att få tidssignalen från GPS-satelliten och konvertera den sedan till UTC (Koordinerad universell tid) och distribuera den till alla enheter på ett nätverk som ger mycket korrekt tidssynkronisering.

Utforska möjligheterna till tidsresor inklusive: tid paradoxer, maskhål, xnumx dimesnsional rymd, atomur och NTP-servrar

Tidsresor har alltid varit ett mycket älskat koncept för science fiction-författare. Från HG Wells Time Machine för att återvända till framtiden, har resande framåt eller bakåt i tiden fängslat publiken i århundraden. Men tack vare arbetet med moderna tänkare som Einstein verkar det som om tidsresor är mycket en möjlighet för vetenskapsfakta som det är fiktion.

Tidsresor är inte bara möjligt men vi gör det hela tiden. Varje sekund som passerar är en sekund längre in i framtiden så vi reser alla framåt i tiden. Men vi tror att om vi reser oss föreställer vi en maskin som transporterar individer hundratals eller tusentals år in i framtiden eller förflutet så är det möjligt.

Tja, tack vare Einsteins teorier om allmän och speciell relativitet är det säkert möjligt att använda rack. Vi vet tack vare utveckling av atomur att Einsteins teorier om hastighet och tyngdkraft påverkar tidens gång är korrekta. Einstein föreslog att tyngdkraften skulle förskjuta rymdtid (termen han gav till fyra dimensionella rymden som inkluderar riktningar plus tid) och detta har testats. Faktiskt moderna atomur kan plocka ut de minsta skillnaderna i tidens gång varje efterföljande tum ovanför jordens yta som tiden snabbare upp som effekten av jordens tyngdkraft försämras.

Einstein förutsagda hastighet skulle också påverka tiden i vad han beskrev som tidsfördjupning. För någon observatör som reser nära ljusets hastighet kan en resa som en utomstående har tagit tusentals år gått inom några sekunder. Time dilation innebär att det är möjligt att resa hundratals år in i framtiden inom några sekunder. Men skulle det vara möjligt att komma tillbaka igen?

Det är här många forskare delas upp. Strängt taget teoretiska egenskaper av rymdtid tillåter detta, men för någon resa tillbaka i tiden skulle ett maskhål behöva skapas eller hittas. Ett maskhål är en teoretisk länk mellan två delar av rymden där en resenär kunde komma in i ena änden och dyka upp någonstans helt annorlunda i andra änden kan detta vara en annan del av universum eller en annan punkt i tiden.

Kritikerna av möjligheten till tidsresor påpekar dock att för att resenärer från framtiden aldrig har besökt oss, betyder det troligen att resan aldrig kommer att bli möjlig. De pekar också på att alla som reser bakåt i tid skulle kunna skapa paradoxer (vad skulle hända om du var tillräckligt medel att gå tillbaka i tiden och döda din morföräldrar).

Emellertid tids paradoxer existerar nu. Många datanätverk synkroniseras inte, vilket kan leda till fel, förlust av data eller paradoxer som att e-postmeddelanden skickas innan de mottas. För att undvika någon kris är det viktigt att alla datanätverk är helt synkroniserade. Den bästa och mest exakta metoden att göra detta är att använd en NTP-tidsserver den där tar emot tiden från en atomur.

Från satellitnavigering till NTP tidsserveratomklockor används över hela världen.

Vi är alla vana vid att våra klockor kör en minut eller två snabbt eller långsamt. Men den udda minuten påverkar inte våra liv för mycket och vi kan komma vidare. För vissa tekniker och applikationer behövs emellertid en mycket större noggrannhet. Atomklockor är de mest exakta tidsbegränsande anordningarna på jorden. De uppfanns över femtio år sedan när det upptäcktes att oscillationerna hos vissa atomer vid vissa energinivåer aldrig förändrades och vibrerades vid en så hög frekvens (över 9 biljoner gånger per sekund för cesium).

Moderna atomur är så exakta att de inte kommer att förlora så mycket som en sekund i 100 miljoner år men vem på jorden skulle behöva en sådan noggrannhet? Atomklockor utgör grunden för många moderna applikationer och teknologier och har också hjälpt till att förstå det fysiska universum.

Atomklockor utgör grunden för GPS-satellitnavigeringssystemet som vi använder i våra bilar. Signalerna från atomklockorna ombord på satelliterna är det som används för att triangulera korrekt positionering. Det kan bara göras på grund av tidssignalernas mycket exakta natur. En sekunds felaktighet av a GPS-klocka kunde se att lägga ut information ut med 100,000 km eftersom ljuset kan resa så långt under den tiden.

Atomklockor har också använts som ett sätt att testa teorier av Einstein och andra. Med hjälp av atomur kan vi noggrant mäta tyngdkraften och hur det påverkar tiden. Moderna klockor är så exakta att forskare även kan mäta skillnaden i tyngdkraften (och därmed tiden) vid varje efterföljande tum ovanför jordens yta. De kan också användas för att mäta långsamma processer som kontinental drift eller de små förändringarna i jordens rotation.

Andra tillämpningar där noggrannhet är avgörande är också beroende av atomklockor som flygkontroll där den exakta naturen möjliggör säker övervakning av flygtrafiken. Vägtrafiksystem som trafikljus blir alltmer med hjälp av tidsservrar ansluten till atomur för att säkerställa perfekt synkronisering. Till och med internet beror Internet på atomklockor, speciellt när det används för tidskänsliga transaktioner som bank, handel med aktier och aktier och till och med online-sätesreservering. Utan noggrannhet i tid skulle det inte vara möjligt att använda sådana applikationer, eftersom det också kunde uppstå fel som dubbla bokade platser, sålda aktier innan de köptes.

Dator nätverk synkronisera till atomur genom att använda nätverks tidsservrar. Ofta använder dessa enheter protokoll NTP och få atomur tiden från antingen GPS-systemet eller en radioöverföring. NTP-tidsservrar övervakar och justerar alla klockor på enheter i ett datornätverk för att matcha klockan.