Tidsynkronisering kan vara en huvudvärk för många nätverksadministratörer som försöker synkronisera ett nätverk för första gången. Det finns många fallgropar som en omedveten nätverksadministratör kan komma ifrån när man försöker få varje maskin i ett nätverk att synkronisera samtidigt.

Det första problemet som många nätverksadministratörer gör är urvalet av tidskällan. UTC (Coordinated Universal Time) är en global tidsplan och används över hela världen som underlag för tidssynkronisering eftersom det inte är beroende av tidszoner som gör det möjligt för det globala samhället att basera sig på en tidsplan.

UTC styrs också av en konstellation av atomur som säkerställer dess noggrannhet; Det justeras emellertid regelbundet för att säkerställa att det matchar den genomsnittliga soltiden genom tillsats av språngs sekunder som läggs till för att motverka den naturliga avmattningen av jordens rotation.

UTC är lätt tillgänglig som en tidsreferens från ett antal källor. Internet är en populär plats för att få en UTC-tidskälla. En Internet-tidskälla finns dock via nätverksväggen och säkerhetsproblem kan uppstå genom att lämna UDP-porten öppen för att ta emot tidsförfrågningarna.

Internetkällor kan också vara felaktiga och eftersom NTP: s eget säkerhetssystem som kallas NTP-autentisering inte kan fungera över Internet kan ytterligare säkerhetsproblem uppstå.

En mycket bättre lösning för att få en källa till UTC är att använda antingen Global Positioning System (GPS) eller långvågsradioöverföringar som sänds av flera nationella fysiklaboratorier som NIST i USA och Storbritannien NPL.

Dedikerad NTP-tidsservrar kan ta emot dessa säkra och autentiserade signaler och sedan distribuera dem bland alla enheter på ett nätverk.

Satellitnavigationssystem, eller sat nav, har förändrat hur vi navigerar runt vägarna. Borta är de dagar då resenärerna var tvungna att ha en handskfack full av kartor och gått också är behovet av att sluta och fråga en lokal för vägbeskrivning.

Satellitnavigering innebär att vi nu går från punkt A till punkt B säker på att våra system tar oss dit och medan satellitnavigationssystem inte är dumt bevisa (vi måste alla ha läst berättelserna om människor som kör över klippor och i floder etc) har verkligen revolutionerat vårt wayfinding.

För närvarande finns det bara ett globalt navigationssatellitsystem (GNSS) det amerikanska körsystemet Global Positioning System (GPS). Även om ett rivaliserande europeiskt system (Galileo) kommer att gå online någon gång efter 2012 och ett både ett ryskt (GLONASS) och kinesiskt (COMPASS) system utvecklas.

Alla dessa GNSS-nätverk kommer dock att fungera med samma teknik som GPS-användare, och i själva verket bör nuvarande GPS-system kunna utnyttja dessa framtida system utan mycket förändring.

GPS-systemet är i grunden en konstellation av satelliter (för närvarande finns det 27). Dessa satelliter innehåller var och en ombord en atomklocka (faktiskt två är på de flesta GPS-satelliter, men i den här förklaringen behöver endast en övervägas). Signalerna som överförs från GPS-satelliten innehåller flera bitar av information som skickas som ett heltal:

* Den tid meddelandet skickades

* Satellitens orbitalposition (känd som efemeren)

* Den allmänna systemhälsan och banorna hos de andra GPS-satelliterna (känd som almanackan)

En satellitnavigationsmottagare, den typ som finns på din bils dashbopard, tar emot denna information och med hjälp av tidinformationen utförs det exakta avståndet från mottagaren till satelliten. Genom att använda tre eller flera av dessa signaler kan den exakta positionen trianguleras (fyra signaler krävs faktiskt, eftersom höjd över havet måste utarbetas också).

Eftersom trianguleringen fungerar när tidssignalen skickades och hur lång tid det tog att komma fram till mottagaren måste signalerna vara otroligt noggranna. Även en sekund av felaktighet kunde se navigationsinformationen ut men tusentals kilometer som ljus, och därför radiosignaler, kan färdas nästan 300,000 km varje sekund.

För närvarande kan GPS-satellitnätet ge navigationsnoggrannhet till inom 5-mätare, som går att visa hur exakta atomklockor kan vara.

En av de viktigaste aspekterna av nätverk är att hålla alla enheter synkroniserade till rätt tid. Felaktig nätverkstid och brist på synkronisering kan spela kaos med systemprocesser och kan leda till otydliga fel och problemfelsökning.

Och inte säkerställa att enheter kontrolleras ständigt för att förhindra drift kan också leda till att ett synkroniserat nätverk långsamt blir osynkroniserat och leder till de ovan angivna problemen.

Att se till att ett nätverk inte bara har rätt tid, men att den tiden inte driver, uppnås med hjälp av tidprotokollet NTP.

Nätverkstidsprotokoll (NTP) är inte det enda tidssynkroniseringsprotokollet, men det är överlägset det mest använda. Det är ett open source-protokoll men uppdateras ständigt av en stor grupp av Internet-tidshållare.

NTP bygger på en algoritm som kan utarbeta rätt och mest exakt tid från en rad källor. NTP tillåter en enstaka källa att användas av ett nätverk av hundratals och tusentals maskiner och det kan hålla var och en korrekt till den tidskällan till inom några millisekunder.

Det enklaste sättet att synkronisera ett nätverk med NTP är att använda a NTP tidsserver, även känd som a nätverk tidsserver.

NTP-servrar använder en extern källa till tid, antingen från GPS-nätverket (Global Positioning System) eller från sändningar från nationella fysiklaboratorier som NIST i USA eller NPL i Storbritannien.

Dessa tidssignaler genereras av atomur som är många gånger mer exakta än klockorna på datorer och servrar. NTP kommer att distribuera denna atomurtid till alla enheter på ett nätverk, så kontrolleras varje enhet för att säkerställa att det inte finns drift och korrigering av enheten om det finns.

tids~~POS=TRUNC synkronisering~~POS=HEADCOMP är avgörande för många moderna applikationer. Även om datanätverk alla måste köras i perfekt tid för att förhindra fel och säkerställa andra system kräver tidssynkronisering av juridiska skäl.

Medelhastighetskameror, trafikljuskameror, CCTV, parkeringsmätare och larmsystem för att nämna några, alla kräver korrekt tidssynkronisering inte bara för att säkerställa att systemen fungerar korrekt, men också för att tillhandahålla en granskningsbar och juridisk spår för användning vid åtal.

Underlåtenhet att göra det kan leda till att systemet är helt värdelöst, eftersom alla rättsliga mål som är baserade kring tekniken skulle behöva provas.

Ett CCTV-nätverk som inte är synkroniserat skulle till exempel inte vara tillåtet för domstolen, en svarande skulle lätt kunna hävda att en bild av dem på en kamera inte kunde vara dem eftersom de inte var i närheten vid den tiden och om inte kamerans system kan granskas och visat sig vara korrekt, då rimligt tvivel skulle se vilket fall som helst mot den misstänkte tappade.

Av detta skäl kräver system som de ovan nämnda, fullständig granskbar tidssynkronisering som kan bevisas utan rimligt tvivel i ett domstolssystem.

Ett auditabelt system för tidssynkronisering är endast möjligt genom att använda en dedikerad NTP tidsserver (Network Time Protocol). NTP-servrar inte bara tillhandahålla en exakt synkroniseringsmetod som är korrekt i några millisekunder, de ger också ett fullständigt revisionsspår som inte kan ifrågasättas.

NTP-serversystem använd GPS-nätverket eller specialradioöverföringarna för att få den klocktid som är så exakt chansen att det är ens en sekund ut från UTC-tid (Universal Coordinated Time) är över 3 miljarder till en som är ännu större än noggrannheten av andra juridiska bevis som DNA.

Det verkar som om nästan alla bilens instrumentpanel har en GPS-mottagare uppe på toppen. De har blivit otroligt populära som ett navigationsverktyg med många människor som lita på dem enbart för att arbeta sig runt vägnätet.

De Global Positioning System har funnits i några år nu men ursprungligen konstruerades och byggdes för amerikanska militära tillämpningar men utvidgades för civilt bruk efter en katastrof i flygbolaget.

Även om det är otroligt användbart och bekvämt ett verktyg, är GPS-systemen relativt enkla i sin funktion. Navigationen fungerar med hjälp av en konstellation av 30 eller så satelliter (det finns en hel del fler som kretsar men inte längre är i drift).

De signaler som skickas från satelliterna innehåller tre bitar av information som mottas av satelliterna i våra bilar.

Den informationen innehåller:

* Den tid meddelandet skickades

* Satellitens orbitalposition (känd som efemeren)

* Den allmänna systemhälsan och banorna hos de andra GPS-satelliterna (känd som almanackan)

Det sätt på vilket navigationsinformationen utarbetas är att använda informationen från fyra satelliter. Den tid signalerna lämnade var och en av satelliterna registreras av satellitnavtagaren och avståndet från varje satellit utarbetas sedan med hjälp av denna information. Genom att använda informationen från fyra satelliter är det möjligt att uträtta exakt var satellitmottagaren är denna process känd som triangulering.

Att uträtta exakt var du befinner dig i världen är dock beroende av fullständig noggrannhet i de tidssignaler som sänds av satelliterna. Eftersom signaler som GPS-resan vid ljusets hastighet (ungefär 300,000 km en sekund genom ett vakuum) kunde en en sekunds felaktighet se positioneringsinformation ut med 300 kilometer! För närvarande är GPS-systemet noggrant på fem meter vilket visar hur exakt den tidsinformation som sänds av satelliterna är.

Denna höga noggrannhet är möjlig eftersom varje GPS-satellit innehåller atomur. Atomur är otroligt noggranna beroende av de oväldiga oscillationerna hos atomer för att hålla tid - faktiskt kommer varje GPS-satellit att köra i över en miljon år innan den kommer att drifta med så mycket som en sekund (jämfört med den genomsnittliga elektroniska klockan som kommer att drivas med en sekund i en vecka eller två)

På grund av denna höga noggrannhet kan atomklockorna ombord GPS-satelliter användas som en källa till exakt tid för synkronisering av datanät och andra enheter som kräver synkronisering.

Ta emot denna tidsignal kräver användning av a NTP GPS-server som kommer att synkronisera med satelliten och distribuera tiden till alla enheter på ett nätverk.

Vi lever i en snabb värld där tiden är viktig. I vissa industrier kan även en sekund göra skillnaden. Millioner dollar byts ut händer i börsen varje sekund och aktiekurserna kan stiga eller dunkla.

Att få rätt pris vid rätt tidpunkt är viktigt för handel på en så snabb penningmarknad och perfekt nätverkssynkronisering är det väsentliga för att kunna göra det hänt.

Att säkerställa att varje maskin som handlar i aktier, aktier och obligationer har rätt tid är avgörande för att människor ska handla på derivatmarknaden, men när handlare sitter i olika delar av världen, hur kan detta eventuellt uppnås.

Lyckligtvis samordnad universell tid (UTC), en global tidsplan utvecklad efter utvecklingen av atomklockor, tillåter samtidigt att styra varje näringsidkare, oavsett var de befinner sig i världen.

Eftersom UTC är baserat på atomur tid och hålls exakt av en konstellation av dessa klockor är den hög pålitlig och korrekt. Och branscher som börsen använder UTC för att styra tiden på sina datanät.

Datornätets tidssynkronisering uppnås i datanät genom att använda NTP-server (Network Time Protocol). NTP-servrar mottar en källa till UTC från en atomklockreferens. Det här är antingen från GPS-nätverket eller via specialradioöverföringar (den är tillgänglig via internet också men är inte lika pålitlig).

När den har tagits emot distribuerar NTP-servern den mycket exakta tiden i hela nätverket och kontrollerar kontinuerligt varje enhet och arbetsstation för att säkerställa att klockan är så exakt som möjligt.

Dessa nätverk tidsservrar kan hålla hela nätverket av hundratals och tusentals maskiner i perfekt synkronisering - inom några millisekunder av UTC!

Datorjättar IBM har tagit över loppet av Londons överbelastningsavgift i veckan och som deras föregångare, Capita, kommer de att synkronisera systemet med Galleon Systems tidsservrar.

Avgörande för driften av Londons överbelastningsavgiftssystem och säkerställande av alla 400-kameror är synkroniserade till exakt samma tid, har blue chip företaget valt Galleon Systems som leverantör av nätverks-tidsservrar för att kontrollera överbelastningssystemet.

Efter att ha tillfört Capita de tidigare kontrollerna av överbelastningsavgiftssystemet med dess NTS nätverk tidsservrar För att noggrant synkronisera kamerans system levererar Galleon Systems nu IBM med sin kritiska maskinvara.

Galleon Systems utbud av nätverkstidsservrar kan synkronisera nätverk med millisekunds noggrannhet och få en noggrann och säker klocktidskälla från GPS-nätverket (Global Positioning System) eller radiosignalen som sänds av nationella fysiklaboratorier som NPL.

London överbelastningssystemet kanske inte är populärt hos många som måste betala dagligavgiften men systemet har erkänts över hela världen som en effektiv metod för att minska överbelastning i städerna och liknande system till Londons överbelastningszon genomförs i städer över hela världen.

Galleon Systems är Storbritanniens ledande leverantör av nätverk tidsservrar och NTP (Network Time Protocol) tidssynkroniseringsutrustning, som har tillhandahållit nätverkstidslösningar i över ett decennium.

Vi lever och arbetar i en helt annan värld än den som många av oss föddes i. Vi är nu lika sannolika att köpa något från hela internet som promenad längs kolgatan. Och stor affär och handel har också förändrats med att marknaden blir verkligt global och internet är det vanligaste verktyget för handel.

Handel globalt ger sina problem men som olika tidsplaner styr olika länder över hela världen. För att säkerställa paritet infördes en global tidsplan i 1970s vetande Koordinerad universell tid (UTC). Men eftersom e-handel avancerade så behövde det vara nödvändigt att säkerställa korrekt synkronisering till UTC.

Det största problemet är att de flesta klockor och klockor, inklusive de inbyggda i datorns moderkort, är mottagliga för drift. Och eftersom olika maskiner kommer att drivas i olika takt, kan global kommunikation och e-handel vara omöjlig. Tänk bara på skillnaden som en sekund kan göra på marknadsplatser som börsen, där förmögenheter är vunna eller förlorade, eller när du köper platsbokningar online, vad skulle hända om någon på en dator med långsammare klocka bokade samma plats efter dig, den Datorns tidstämplar visar den person som bokats före dig.

Andra oförutsedda fel kan uppstå, även i interna nätverk, när datorer körs olika gånger. Data kan gå vilse, fel kan vara svårt att logga, spåra och fixa och skadliga användare kan dra nytta av tiden förvirring.

För att säkerställa en sann global synkronisering kan datanätverk synkronisera till en atomur som tillåter att alla datorer i ett nätverk o ligger inom några millisekunder av UTC. Beräkna nätverksanvändning NTP-servrar (Network Time Protocol) för att säkerställa korrekt synkronisering, mest NTP-servrar Ta emot klockan från antingen GPS-satelliter av radiofrekvenser.

Atomur är de mest korrekta chronometrarna vi har. De är miljontals gånger mer exakta än digitala klockor och kan hålla tid i hundratals miljoner år utan att förlora så mycket som en sekund. Deras användning har revolutionerat hur vi lever och arbetar och de har möjliggjort teknologier som satellitnavigationssystem och global onlinehandel.

Men hur fungerar de? Konstigt nog arbetar atomklockor på samma sätt som vanliga mekaniska klockor. Men snarare än att ha en spiralfjäder och massa eller pendel använder de oscillationerna av atomer. Atomklockor är inte radioaktiva eftersom de inte är beroende av atomavfall istället förlitar de sig på de små vibrationerna vid vissa energinivåer (oscillationer) mellan en atoms och kärnans elektroners kärna.

När atomen mottar mikrovågsenergi vid exakt den rätta frekvensen, ändras energitillståndet, det här tillståndet är konstant oförändrat och oscillationerna kan mätas precis som en fästning i en mekanisk klocka. Men medan mekaniska klockor kryssar varje sekund, atomur "tick" flera miljarder gånger i sekund. När det gäller cesiumatomer, som oftast används i atomur, tickar de 9,192,631,770 per sekund - vilket är nu den officiella definitionen av en sekund.

Atomklockor styr nu hela det globala samhället som en universell tidsplan UTC (Coordinated Universal Time) baserat på atomur tid har utvecklats för att säkerställa synkronisering. UTC atomklocka signaler kan tas emot av tidtidsservrar i nätverket, ofta kallad NTP-servrar, som kan synkronisera datornätverk inom några millisekunder av UTC.

Tidsservrar, ofta refererade till som NTP-tidsservrar efter att protokollet (Network Time Protocol) som används för att distribuera tid är en allt viktigare del av något datornätverk. De NTP-server tar emot en tidssignal från en exakt källa (som en atomur) och distribuerar den sedan till alla enheter på nätverket.

Men trots den ökande betydelsen av dessa tidssynkronisering enheter, misslyckas många nätverksadministratörer noggrant att synkronisera sina nätverk och kan låta hela datorns system vara sårbara.

Här är sju anledningar till varför en NTP-tidsserver är ett viktigt redskap för ditt nätverk:

• Säkerhet: NTP-servrar använder en extern källa till tid och litar inte på en öppen brandväggsport. En osynkroniserad server kommer också att vara sårbar för skadliga användare som kan dra nytta av tidsskillnader.

• Felloggning: Om det inte finns tillräckligt med synkronisering av ett datornätverk kan det innebära att det är nästan omöjligt att spåra fel eller skadlig attack, särskilt om tiderna på loggfilerna från en annan maskin inte matchar.

• Juridiskt skydd: Att inte kunna bevisa att tiden kan få rättsliga konsekvenser om någon har begått bedrägerier eller annan olaglig verksamhet mot ditt företag.

• Noggrannhet: NTP Time Servers se till att alla nätverksdatorer synkroniseras automatiskt till exakt tid i hela ditt nätverk så att alla i ditt företag kan få tillgång till den exakta tiden.

• Global Harmony: En global tidsskala kallad UTC (Coordinated Universal Time) har utvecklats för att säkerställa att system över hela världen kan köras exakt samma gång. Genom att använda en NTP-server kommer inte bara alla enheter i ditt nätverk att synkroniseras, men ditt nätverk kommer att synkroniseras med alla andra nät på jorden som är anslutna till UTC.

• Kontroll: Med a NTP-server du har kontroll över konfigurationen. Du kan tillåta automatiska ändringar varje vår och höst för sommartid eller ställa in din servertid endast för UTC-tid - eller i varje tidszon du väljer.

• Automatisk uppdatering av tid. Ingen användarintervention krävs, en NTP-tidsserver tar hänsyn till språngs sekunder och tidszoner som garanterar problemfri synkronisering.