Din dator gör förmodligen hundratusentals uppgifter per dag. Om det är en del av ett nätverk kan antalet uppgifter vara miljoner. Från att skicka e-postmeddelanden till att spara data, och allt annat som datorn har till uppgift att göra, loggas de alla av datorn eller servern.

Datorer använder tidsstämplar till logotypprocesser och faktiskt används tidstämplar som den enda metod som en dator måste ange när och om en uppgift eller applikation har genomförts. Tidstämplar är normalt ett 16- eller 32-bittal (ett långnummer) som räknar tillbaka sekunderna från en toppperiod - normalt 01 januari 1970.

Så för varje uppgift som din dator gör kommer den att stämplas med antalet sekunder från 1970 som transaktionen genomfördes. Dessa tidstämplar är den enda informationen ett datorsystem måste kontrollera vilka uppgifter som har genomförts och vilka uppgifter som ännu inte har börjat införas.

Problemet med datanät på mer än en maskin är att klockorna på enskilda enheter inte är noggranna nog för många moderna tidskänsliga applikationer. Datorklockor är benägna att driva de är vanligtvis baserade på billiga kristalloscillatorkretsar och kan ofta drifta med över en sekund om dagen.

Det här kanske inte verkar mycket, men i dagens tidskänsliga värld kan det vara en lång tid, särskilt när man tar hänsyn till behoven hos branscher som börsen där en sekund kan vara skillnaden i pris på flera procent eller online-platsreservering, där en sekund kan göra skillnaden mellan en ledig plats och en som säljs.

Denna drift är också ackumulativ så att datorns system inom några minuter inte kan synkroniseras och det kan få dramatiska effekter på tidskänsliga transaktioner och kan leda till alla möjliga oväntade problem från e-postmeddelanden som inte kommer som en dator anser att de har anlänt innan de har skickats till uppgifter som inte säkerhetskopieras eller helt förlorats.

En NTP-tidsserver or nätverk tidsserver blir alltmer viktiga redskap för det moderna datornätverket. De får en exakt tidskälla från en atomur och distribuerar den till alla enheter på nätverket. Eftersom atomklockor är otroligt korrekta (de kommer inte att svänga med en sekund, även i ett 100,000-år) och protokollet NTP (Network Time Protocol) kontrollerar ständigt enhetens tid mot klockan i huvudklockan - det betyder att datornätverket kan köra perfekt synkroniserat med varje enhet inom några millisekunder av atomuret.

Kom ihåg tusenårsskiftet. Medan många av oss räknade ner sekunderna tills midnatt, fanns det nätverksadministratörer över hela världen med fingrarna korsade och hoppades att deras datorsystem fortfarande kommer att fungera efter det nya millenniet som slogs in.

Årtusensbuggen var resultatet av tidiga datorpionjärer som designade system med endast två siffror för att representera tiden då datorns minne var väldigt skarpt vid den tiden. Problemet uppstod inte på grund av tusenårsskiftet, det berodde på att det var slutet av seklet och tvåcifret år blinkade runt till 00 (som maskinerna antar var 1900)

Lyckligtvis vid millennieskiftet blev de flesta datorer uppdaterade och tillräckligt försiktighetsåtgärder gjordes, vilket innebar att Y2K bug, som det blev känt, orsakade inte den utbredna förstörelsen som den första var rädd för.

Y2K-felet är emellertid inte det enda tidsrelaterade problemet som datorsystemen kan förväntas möta, ett annat problem med hur datorerna berättar att tiden har uppnåtts och att många fler maskiner kommer att påverkas i 2038.

Unix Millennium Bug (eller Y2K38) liknar den ursprungliga buggen eftersom det är ett problem som är kopplat till hur datorer berättar för tiden. 2038-problemet kommer att inträffa eftersom de flesta maskiner använder ett 32-bit heltal för att beräkna tiden. Detta 32-bitnummer är inställt från antalet sekunder från 1 januari 1970, men eftersom numret är begränsat till 32-siffror av 2038 kommer det inte att finnas några siffror kvar för att hantera tidsförloppet.

För att lösa detta problem har många system och språk bytt till en 64-bitversion eller levererade alternativ som är 64-bit och eftersom problemet inte kommer att inträffa under nästan tre decennier finns det gott om tid för att säkerställa att alla datorsystem kan skyddas .

Dessa problem med tidsstämplar är emellertid inte de enda tidsrelaterade fel som kan uppstå i ett datornätverk. En av de vanligaste orsakerna till datanätfel är brist på tidssynkronisering. Underlåtenhet att se till att varje maskin körs på samma tid med hjälp av a NTP tidsserver kan leda till att data går förlorade, nätverket är sårbart för attack från skadliga användare och kan orsaka alla slags fel som e-postmeddelanden som kommer fram innan de har skickats.

För att säkerställa att datornätverket är tillräckligt synkroniserat an extern NTP-tidsserver rekommenderas.

Nätverkssäkerhet är avgörande för de flesta affärssystem. Även om e-postvirus och attacker mot benägenhet för beteende (DoS attack) kan orsaka huvudvärk på våra hemsystem, för företag kan dessa typer av attacker få ett nätverk för dagar - kostar företag hundratals miljoner varje år i förlorade intäkter.

Att hålla ett nätverk säkert för att förhindra denna typ av skadlig attack är vanligtvis av största vikt för nätverksadministratörer, och medan de flesta investerar kraftigt i vissa former av säkerhetsåtgärder är det ofta sårbarheter som oavsiktligt lämnas utsatta.

brandväggar är det bästa stället att börja när du försöker utveckla ett säkert nätverk. En brandvägg kan implementeras i antingen hårdvara eller mjukvara, eller oftast en kombination av båda. Brandväggar används för att förhindra obehöriga användare att komma åt privata nätverk som är anslutna till Internet, särskilt lokala intranät. All trafik som kommer in eller lämnar intranätet passerar genom brandväggen, som granskar varje meddelande och blockerar de som inte uppfyller de angivna kriterierna.

Antivirus mjukvara fungerar på två sätt. För det första fungerar det på samma sätt som en brandvägg genom att blockera allt som identifieras i sin databas som eventuellt skadligt (virus, trojaner, spionprogram mm). För det andra används antivirusprogrammet för att upptäcka och ta bort befintlig skadlig kod på ett nätverk eller en arbetsstation.

En av de mest överkannade aspekterna av nätverkssäkerhet är tidssynkronisering. Nätverksadministratörer misslyckas också med att inse vikten av synkronisering mellan alla enheter på ett nätverk. Att misslyckas med att synkronisera ett nätverk är ofta ett vanligt säkerhetsproblem. Inte bara kan skadliga användare dra nytta av datorer som körs vid olika tidpunkter, men om ett nätverk drabbas av en attack kan det vara nästan omöjligt att identifiera och korrigera problemet om alla enheter körs på en annan tid.

Även när en nätverksadministratör är medveten om vikten av tidssynkronisering gör de ofta ett gemensamt säkerhetsfel när man försöker synkronisera sitt nätverk. I stället för att investera i en dedikerad tidsserver som får en säker källkod för UTC (Coordinated Universal Time) externt från deras nätverk med atomklocka källor som GPS, vissa nätverksadministratörer väljer att använda en genväg och använda en källa till Internet-tid.

Det finns två stora säkerhetsproblem vid användandet av Internet som en tidsserver. För det första måste en UDP-port (123) lämnas öppen i brandväggen för att tillåta tidskoden via nätverket. Detta kan utnyttjas av skadliga användare som kan använda den här öppna porten som en ingång till nätverket. För det andra, den inbyggda säkerhetsåtgärden som används av tidsprotokollet NTP, som kallas autentisering, fungerar inte över Internet vilket innebär att NTP inte har någon garanti att tidssignalen kommer från var den ska.

För att säkerställa att ditt nätverk är säkert är det inte dags att investera i en extern dedikerad NTP tidsserver?

Det finns inget värre än att återvända till din bil för att upptäcka att din parkeringsmätarens tidsgräns har löpt ut och du har en parkeringsbiljett som klappas på din vindruta.

Mer ofta är det bara en fråga om att vara ett par minuter sent innan en övervakad parkeringsvakt spårar din utgående mätare eller biljett och ger dig böter.

Men som Chicago-människorna upptäcker, kan en minut vara skillnaden mellan att komma tillbaka till bilen i tid eller ta emot en biljett, en minut kan också vara skillnaden mellan olika parkeringsmätare.

Det verkar klockorna på 3000 nya parkeringsmätars lådor i Cale, Chicago har upptäckts att vara osynkroniserade. Faktum är att nästan alla 60 lådor observerats, de flesta är av minst en minut och i vissa fall nästan 2 minuter från vad som är "verklig" tid.

Detta har orsakat huvudvärk till det företag som ansvarar för parkering i Cale-distriktet och de kan möta juridiska utmaningar från de tusentals bilister som har fått biljetter från denna maskin.

Problemet med Cale-parkeringssystemet är att medan de hävdar att de regelbundet kalibrerar sin maskin finns det ingen exakt synkronisering med en gemensam tidsreferens. I de flesta moderna applikationer används UTC (Coordinated Universal Time) som bastidskala och för att synkronisera enheter, som Cale's parkeringsmätare, en NTP-server, kopplad till en atomur kommer att få UTC-tid och se till att varje enhet har exakt tid.

NTP-servrar används vid kalibreringen av inte bara parkeringsmätare utan även trafikljus, flygkontroll och hela banksystemet för att bara nämna några applikationer och kan synkronisera varje enhet som är ansluten till den inom några millisekunder av UTC.

Det är synd Shakespeare parkeringskammare såg inte värdet av en dedikerad NTP-tidsserver - jag är säker på att de beklagar att de inte har en nu.

Dedikerad NTP-tidsserver enheter är det enklaste, mest exakta, tillförlitliga och säkra sättet att ta emot en källa till UTC tid (koordinerad universell tid) för synkronisering av ett datornätverk.

NTP-servrar (Network Time Protocol) fungerar utanför brandväggen och är inte beroende av Internet vilket innebär att de är mycket säkra och inte sårbara för skadliga användare som, när det gäller Internet-tidskällor, kan använda NTP-klientsignalerna som en metod för att komma åt nätverket eller penetrerar brandväggen.

En dedikerad NTP-server kommer också att få sin tidskod direkt från en atomur, vilket gör det till en stratum 1-tidsserver i motsats till online-tidsservrar som är stratum 2-tidsservrar, det vill säga att de får tiden från en stratum 1-server och så är inte lika exakta.

In använder en NTP-tidsserver det finns bara ett beslut att göra och det är hur tidssignalen ska tas emot och för det finns det bara två val:

Den första är att utnyttja de tidsmässiga radiosändningarna som sänds av nationella fysiklaboratorier såsom NIST i USA eller Storbritannien NPL. Dessa signaler (WWVB i USA, MSF i Storbritannien) är begränsade inom räckhåll, även om USA-signalen är tillgänglig i de flesta delar av Kanada och Alaska. Men de är sårbara för lokal interferens och topografi som andra långvågsradiosignaler är.

Alternativet till WWVB / MSF-signalen är att utnyttja GPS-satellitnätverket (Global Positioning System). Atomklockor används av GPS-satelliter som grund för navigationsinformation som används av satellitmottagare. Dessa atomklockor kan användas med hjälp av en NTP-tidsserien utrustad med en GPS-antenn.

Även om GPS-tidssignalen strängt är inte UTC - är det 17 sekunder bakom som språng sekunder har aldrig lagts till GPS-tid (eftersom satelliterna inte kan nås) men NTP kan ta hänsyn till detta (genom att helt enkelt lägga till 17 hela sekunder). Fördelen med GPS är att den är tillgänglig var som helst på planeten lika länge som GPS-antennen har en klar bild av himlen.

Duellsystem som kan utnyttja båda typerna av signal är också tillgängliga.

Att hålla nätverket synkroniserat med rätt tid är avgörande för det moderna nätverket. På grund av värdet av tidsstämplar i kommunicerande globalt och över flera nät, är det absolut nödvändigt att varje maskin kör en källa till UTC (Koordinerad universell tid).

UTC utvecklades för att tillåta hela globala samhället att använda samma tid oavsett var de befinner sig på klotet, eftersom UTC inte använder tidszoner så att det möjliggör korrekt kommunikation oavsett plats.

Att hitta en källa till UTC är dock ofta där vissa nätverksadministratörer faller ner när de försöker synkronisera ett nätverk. Det finns många områden som en källa till UTC kan tas emot från men väldigt få som kommer att ge både korrekt och säker referens till tiden.

Internet är fullt av påstådda källor till UTC, men många av dem erbjuder inte någon i närheten av sin hyllade precision. Dessutom kan tillflykt till internet orsaka säkerhetsproblem.

Internetkällor är externa för brandväggen och därför måste ett hål vara öppet vilket kan utnyttjas av skadliga användare. Dessutom, NTPprotokollet som används för att distribuera och ta emot tidskällor, kan inte initiera sin säkerhetsåtgärd för autentisering över internet så det är inte möjligt att se till att tiden kommer från var den ska.

Externa källor för UTC-tid är mycket säkrare. Det finns två metoder som används av de flesta administratörer. Långvågsradosignaler som sänds av nationella fysiklaboratorier och GPS-signalen som finns överallt på jorden.

De externa källorna till UTC säkerställer din NTP-nätverket får inte bara en korrekt källa till UTC utan också en säker.

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.

Vi är alla medvetna om skillnaderna i tidszoner. Någon som har rest över Atlanten eller Stilla havet kommer att känna effekterna av jetlag som orsakas av att behöva justera våra egna inre klockor. I vissa länder, till exempel USA, finns flera olika tidszoner i ett land, vilket innebär att det finns flera timmar skillnad i tid från östkusten till väst.

Denna skillnad i tidszoner kan orsaka förvirring, även om för boende i länder som sträcker sig över en tidszon anpassas de snart till situationen. Det finns dock fler tidsplaner och skillnader i tid än bara tidszoner.

Olika tidsstandarder har utvecklats i årtionden för att klara av tidszoner och för att tillåta en enda tidsstandard att hela världen kan synkronisera också. Tyvärr, sedan de första gången standarder utvecklades som brittisk järnvägstid och Greenwich Mean Time, måste andra standarder ha utvecklats för att hantera olika tillämpningar.

Ett av problemen med att utveckla en tidsstandard är att välja vad du ska basera på. Traditionellt har alla system av tid utvecklats på jordens rotation (24 timmar). Men efter utvecklingen av atomur, blev det snart upptäckt att inga två dagar är exakt lika långa och ganska ofta kan de sakna de förväntade 24-timmarna.

Nya tidsstandarder som utvecklades sedan baserat på atomklockor som de visade sig vara mycket mer tillförlitliga och korrekta än att använda jordens rotation som utgångspunkt. Här är en lista över några av de vanligaste tidsstandarderna som används. De är indelade i två typer, de som är baserade på jordens rotation och de som är baserade på atomur:

Tidsstandarder baserade på jordens rotation
Den verkliga soltiden är baserad på soldagen - är perioden mellan en solenergi och nästa.

Sidereal tid är baserad på stjärnorna. En sidereal dag är den tid det tar jorden att göra en revolution med hänsyn till stjärnorna (inte solen).

Greenwich Mean Time (GMT) baserat på när solen är högst (middag) ovanför prime meridianen (ofta kallad Greenwich meridianen). GMT brukade vara en internationell tidsstandard före tillkomsten av exakta atomklockor.

Tidsnormer baserade på atomur

International Atomic Time (TAI) är den internationella tidsstandarden från vilken tidsstandarderna nedan, inklusive UTC, beräknas. TAI bygger på en konstellation av atomur från hela världen.

GPS-tid Även baserat på TAI är GPS-tiden den tid som atomklockor ombord på GPS-satelliterna berättar för. Ursprungligen samma som UTC är GPS-tiden för närvarande 17 sekunder (exakt) bakom när 17-steg sekunder har lagts till UTC sedan satelliterna lanserades.
Samordnad universell tid (UTC) baseras på både atomtid och GMT. Ytterligare språng sekunder läggs till UTC för att motverka imprecisionen av jordens rotation men tiden är härledd från TAI som gör den så exakt.

UTC är den sanna kommersiella tidsplanen. Datorsystem över hela världen synkroniseras till UTC med hjälp av NTP-tidsservrar. Dessa dedikerade enheter tar emot tiden från en atomur (antingen via GPS eller specialradioöverföringar från organisationer som NIST or NPL).

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.