Någon nätverksadministratör berättar hur viktigt det är tidssynkronisering är för ett modernt datornätverk. Datorer är beroende av tiden för nästan allt, speciellt i dagens ålder av online-handel och global kommunikation där precisionen är nödvändig.

Att misslyckas med att säkerställa att datorerna synkroniseras korrekt kan leda till alla slags problem: dataförlust, säkerhetsproblem, oförmåga att genomföra tidskänsliga transaktioner och problemfelsökning kan alla orsakas av brist på eller inte tillräckligt med tidssynkronisering.

Men att säkerställa att varje dator på ett nätverk har exakt samma gång är enkelt tack vare två teknologier: atomur och NTP server (Network Time Protocol).

Atomur är extremt korrekta kronometrar. De kan hålla tid och inte driva med så mycket av en sekund i tusentals år och det är denna noggrannhet som har gjort möjliga teknologier och applikationer som satellitnavigering, onlinehandel och GPS.

Tidsynkronisering för datanätverk styrs av nätverks-tidsservern, vanligen kallad NTP-servern efter det tidssynkroniseringsprotokoll som de använder, Network Time Protocol.
När det gäller att välja en tidsserver, finns det egentligen bara två riktiga typer - radio referens NTP tidsserver och den GPS NTP tidsserver.

Radio referens tidsservrar tar emot tiden från långvågsöverföring sändning av fysik laboratorier som NIST i Nordamerika eller NPL i UK. Dessa överföringar kan ofta hämtas över hela ursprungslandet (och därefter), även om lokal topografi och störningar från andra elektriska enheter kan störa signalen.

GPS-tid-servrar, å andra sidan, använda satellitnavigationssignalen överförd från GPS-satelliter. GPS-överföringarna genereras av atomklockor ombord på satelliterna, så att de är en mycket exakt tidskälla precis som atomklockan genererad tid sänds av fysiklaboratorierna.

Bortsett från nackdelen med att ha en takantenn (GPS fungerar i synhåll, så är en klar bild av himlen nödvändig), kan GPS fås bokstavligen överallt på planeten.

Som båda typer av tidsserver kan ge en exakt källa till pålitlig tid, beslutet av vilken typ av tidsserver som ska baseras på tillgängligheten av långvågssignaler eller om det är möjligt att installera en tak-GPS-antenn.

Global Positioning System (GPS) är ett allt populärare verktyg, som används över hela världen som en källa till vägbesök och navigering. Det finns dock mycket mer till GPS-nätverket än bara satellitnavigering, eftersom sändningarna som sänds av GPS-satelliterna också kan användas som en mycket exakt tidskälla.

GPS-satelliterna kolliderar faktiskt bara klockor, eftersom de innehåller atomur som genererar en tidssignal. Det är den tidssignal som sänds av GPS-satelliterna som satellitnavigationsmottagare i bilar och flygplan använder för att uträtta avstånd och position.

Positionering är endast möjlig eftersom tidssignalerna är så exakta. Fordonsbaserade navar använder till exempel signalerna från fyra kretsande satelliter och triangulerar informationen för att utföra positionen. Om det emellertid bara är en sekunds felaktighet med en av tidssignalerna, kan den poserande informationen vara tusentals miles ute - vilket visar sig värdelös.

Det är bevis på noggrannheten hos atomur som används för att generera GPS-signaler som för närvarande en GPS-mottagare kan uträtta sin position på jorden till inom fem meter.

Eftersom GPS-satelliter är så exakta, utgör de en idealisk tidskälla synkronisera ett datornätverk till. Strängt taget skiljer sig GPS-tiden från det internationella tidsskalaet UTC (koordinerad universell tid), eftersom UTC har fått ytterligare språng sekunder tillsatt för att säkerställa paritet med jordens rotation, vilket betyder att det är exakt 18 sekunder före GPS men det går lätt att konvertera av NTP tidssynkroniseringen protokoll (Network Time Protocol).

GPS-tid-servrar ta emot GPS-tidssignalen via en GPS-antenn som måste placeras på taket för att ta emot siktlinjen. När GPS-signalen är mottagen NTP GPS tidsserver kommer att distribuera signalen till alla enheter på NTP-nätverket och korrigerar eventuell drift på enskilda maskiner.

GPS-tid-servrar är dedikerade lättanvända enheter och kan säkerställa millisekundernoggrannhet till UTC utan några av de säkerhetsrisker som är involverade i att använda en internetkälla.

tids~~POS=TRUNC synkronisering~~POS=HEADCOMP är viktigt i moderna datanätverk speciellt med hur mycket tidskänsliga transaktioner som sker över internet idag. Utan tillräcklig synkronisering kommer datorsystem att

• Var sårbar mot skadliga attacker
• Känslig för dataförlust
• Det går inte att göra tidskänsliga transaktioner
• Svårt att felsöka

Lyckligtvis säkerställer ett datanätverk exakt synkroniseringen är relativt rakt framåt. Det finns olika sätt att synkronisera ett nätverk till den globala tidsskala UTC (Samordnad Universal Time) men ibland uppstår några vanliga problem.

Min dedikerade tidsserver kan inte ta emot en signal

Dedikerade NTP tid servrar ta emot tiden från antingen långvågsöverföringar eller GPS-nätverk. Om du använder en GPS NTP-server då måste en GPS-antenn vara belägen på ett tak för att få en klar bild av himlen. En NTP-radiomottagare behöver emellertid inte en takmonterad antenn, även om signalen kan vara sårbar för störningar och den rätta vinkeln mot sändaren bör uppnås.

Jag använder en offentlig tidsserver över Internet men mina enheter är inte synkroniserade.

Eftersom offentliga tidsservrar kan användas av alla kan de få hög trafiknivå. Detta kan orsaka problem med bandbredd och betyder att dina tidsförfrågningar inte kan komma igenom. offentlig NTP-servrar kan också bli offer för DDoS-attacker och några högprofilerade incidenter av NTP-vandalism har inträffat.

Internet-tidsservrar är också stratum 2-enheter, med andra ord måste de själva ansluta till en tidsserver för att få rätt tid och på grund av detta är vissa online-referenser på webben otroligt felaktiga.

* Obs! - Internet-tidsservrar kan inte autentiseras för att tillåta NTP för att fastställa om tidskällan kommer ifrån var det hävdar att den är kombinerad med problemet med att säkerställa att brandväggen är öppen för att ta emot tidsförfrågningar, kan det innebära att internettidsservrar uppvisar en tydlig säkerhetsrisk.

Tiden på min dator verkar vara av med en sekund till standard UTC-tid

Du måste kontrollera om ett senare steg andra har lagts till i UTC. Språng sekunder läggs till en eller två gånger per år för att säkerställa UTC och jordens rotationsmatchning. Några tidsservrar upplever svårigheter att göra det andra steget.

När det gäller att synkronisera ett datornätverk Det finns flera val för att säkerställa att varje enhet körs samtidigt. NTP (Network Time Protocol) är det föredragna valet av tidssynkroniseringsprotokoll men det finns en mängd metoder i hur NTP tar emot tiden.

NTP Daemon är installerad på de flesta operativsystem som Windows och applikationer som Windows Time är ganska kapabla att ta emot en källa till UTC-tid (Coordinated Universal Time) från hela internet.

UTC-tid är den föredragna tidskällan som används av datanätverk eftersom den hålls sant av atomur. UTC, som namnet antyder, är också universellt och används av datanät över hela världen som en källa att synkronisera också.

Internetkällor för UTC rekommenderas dock för alla organisationer där säkerhet och noggrannhet är ett problem. Inte bara kan den avlägsna från värd (internet tidsserver) till klienten (ditt datanätverk) aldrig mätas noggrant vilket leder till en precisionstakt. Dessutom kommer någon källa till internettid att behöva åtkomst via brandväggen (vanligtvis via UDP 123-porten). Och genom att lämna den här porten kan skadliga användare och hackare utnyttja och få tillgång till systemet.

Dedikerade NTP tid servrar är en bättre lösning eftersom de tar emot tiden från en extern källa. Det finns egentligen två typer av NTP-servern, radio referenstidsservern och GPS-tidsservern.
Radio referens tidsservrar använder signaler som sänds av platser som NPL (National Physical Laboratory i Storbritannien) eller NIST (National Institute of Standards and Time). Medan dessa signaler är extremt korrekta, är de exakta och säkrade att de påverkas av regelbundet underhåll på sändarna som sänder signalen. Också är långvåg de är sårbara för lokala störningar.

GPS-tid-servrar å andra sidan ta emot tiden direkt från GPS-satelliter. Denna GPS-tid kan enkelt konverteras till UTC med NTP (GPS-tid är UTC - 17 sekunder precis som inga språng sekunder har lagts till.) Eftersom GPS-signalen är tillgänglig överallt på jorden 24 timmar om dagen, 365 dagar i veckan, finns det aldrig risk för signalförlust.
En enda dedikerad GPS-tidsserver kan synkronisera ett datanätverk av hundratals, och till och med tusentals maskiner inom några få millisekunder av UTC-tid.