"Tiden är det som förhindrar allt att hända på en gång", säger den framstående fysikern John Wheeler. Och när det gäller datorer kunde hans ord inte vara mer relevanta.

Timestamps är den enda metoden som en dator måste fastställa om en händelse har inträffat, menas att det uppstår eller inte borde inträffa ännu. För en hemdator är datorn beroende av den inbyggda klockan som visar tiden på hörnet av operativsystemet, och för de flesta hemanvändningar är detta tillräckligt tillfredsställande.

Men för datanät som måste kommunicera med varandra kan förlängning i enskilda systemklockor orsaka otvunna problem:

Alla klockor går och datorklockor är inte annorlunda och problem uppstår när två maskiner drivs med olika hastigheter, eftersom tiden inte matchar. Det här utgör en överraskning för en dator eftersom det är osäkert om vilken tid att tro och tidskritiska händelser kan misslyckas och även enkla uppgifter som att skicka ett e-postmeddelande kan orsaka förvirring på ett nätverk.

Av dessa anledningar, tidsservrar brukar användas för att ta emot tiden från en extern källa och distribuera den runt nätverket. De flesta av dessa enheter använder protokollet NTP (Network Time Protocol) som är utformat för att tillhandahålla en metod för synkronisering av tid på ett nätverk.

Tidsservrar är dock bara lika bra som den tidskälla som de litar på och när det finns ett problem med den källan, kommer synkroniseringen att misslyckas och problemen ovan kan uppstå.

Den vanligaste orsaken till misslyckad tidsserver eller felaktighet är beroende av internetbaserade tidskällor. Dessa kan inte verifieras av NTP eller garanteras vara exakta och de kan också leda till säkerhetsproblem med brandväggintrång och andra skadliga attacker.

Säkerställa NTP tidsserver fortsätter att få en källa med mycket exakt tid är ganska rakt framåt och handlar helt enkelt om att välja en exakt, pålitlig och säker tidskälla.

I de flesta delar av världen finns det två metoder som kan ge en säker och pålitlig källa till tid:

• GPS tidssignaler
• Radio refererade tidssignaler

GPS-signaler finns tillgängliga var som helst på planeten och är baserade på GPS-tid som genereras av atomklockor ombord på satelliterna.

Radio refererade signaler som MSF och WWVB sänds på långvåg från fysiklaboratorier som NIST och NPL.

Hålla klockan på ett PC-system synkroniseras är viktigt för många system, nätverk och användare som behöver noggrannhet för applikationer och transaktioner. Nästan allt på ett modernt datorsystem är tid beroende så när synkroniseringen misslyckas alla typer av frågor kan uppstå från data att gå vilse och felsökning blir nästan omöjligt.

Det finns flera metoder för att synkronisera ett datorsystem klocka men de flesta av dem är beroende av tidssynkronisering protokoll NTP (Network Time Protocol).

Den överlägset vanligaste metoden är att använda sig av den myriad av nätet NTP-tidsservrar att vidarebefordra UTC-tid (Coordinated Universal Time). Men det finns många gemensamma frågor i att använda internetbaserade tid servrar - här är några av dem:

Det går inte att ansluta till Internet tidsserver

En vanlig företeelse med Internet tidskällor är oförmågan att komma åt dem. Detta kan orsakas av flera skäl:

• För mycket trafik försöker komma åt servern
• Webbplatsen är nere
• Din anslutning är nere

Tiden från tidsservern är innacuurate

De flesta källor på nätet av tid är så kallade stratum 2 tid servrar. Detta innebär att de får sin tid från en annan tidsserver (stratum 1) att den är ansluten till ett atomur (stratum 0). Om det finns ett fel med stratum 1 enheten stratum 2 enheten kommer vara fel (och varje enhet som försöker få tiden från det).

Den tidsserver leder till säkerhetsproblem med brandväggen

Ett annat vanligt problem som orsakas av det faktum att alla online tidsservrar behöver åtkomst via brandväggen. Tyvärr ger möjlighet för illvilliga användare att utnyttja denna bakdörr in i ditt system.

Eliminera Tidsserver frågor

Internet tid källor varken garanteras vara korrekt, tillförlitlig eller säkra så för några allvarliga tidssynkronisering krav en extern källa tid bör användas. NTP-tidsservrar att ansluta till ett nätverk och ta emot tiden från GPS eller radiokällor är mycket säkrare och pålitligt alternativ. Dessa NTP-servrar är också mycket säker eftersom de inte fungerar över Internet.

NTP (Network Time Protocol) är kanske det äldsta och mest använda protokollet som används av datorer, men det är förmodligen det minst förstådda.

NTP används av nästan alla datorer, nätverk och andra enheter som är involverade i kommunikation via internet eller interna nätverk. Det utvecklades i de allra allra första stadierna av internet när det blev uppenbart att en metod för att säkerställa noggrannhet över distans krävdes.

Protokollet fungerar genom att välja en enda källa, av vilken NTP har förmågan att fastställa exaktheten och tillförlitligheten hos, som den sedan distribuerar kring varje enhet på NTP-nätverket.

Varje apparat kontrolleras regelbundet mot denna referensklock och justeras om någon drift uppmärksammas. En version av NTP är nu installerad med praktiskt taget alla operativsystem som gör att någon maskin kan synkroniseras till en enda källa.

Självklart, om varje nätverk i världen valt en annan tidskälla som referens, skulle orsaken till all denna synkronisering gå förlorad.

Lyckligtvis har en global tidsplan baserad på ett internationellt konsortium av atomklockor utvecklats för att ge en enda källa för global synkronisering.

UTC (Coordinated Universal Time) används av datanätverk över hela världen som en tidsreferens, vilket innebär att en enhet som är synkroniserad med UTC med NTP synkroniseras i praktiken med varje nätverk som använder UTC som bastid.

Det finns många olika metoder som NTP kan komma åt UTC-tid. Internet är en vanlig plats även om det ger säkerhets- och brandväggsproblem. En säkrare (och exakt) metod är att använda en dedikerad NTP tidsserver Det tar tid från externa källor som GPS-nätverket (GPS fungerar genom att sända en atomklocka tidsstämpel som enkelt kan konverteras till UTC med en NTP-server).

Med NTP, en dedikerad tidsserver och tillgång till UTC kan ett helt nätverk synkroniseras inom några millisekunder av universaltiden, vilket ger ett säkert och korrekt nätverk som kan fungera i fullständig synkronitet med andra nätverk över hela världen.

Atomur är mycket undervärderade tekniker deras utveckling har revolutionerat hur vi lever och arbetar och har gjort möjliga teknologier som skulle vara omöjliga utan dem.

Satellitnavigering, mobiltelefoner, GPS, internet, flygkontroll, trafikljus och även CCTV-kameror är beroende av ultra exakt timekeeping av en atomur.

Noggrannheten hos en atomur är oföränderlig med andra gången som håller enheter som de inte drifter med ännu en sekund i hundratusentals år.

Men atomklockor är stora känsliga enheter som behöver team av erfarna tekniker och optimala förhållanden som de som finns i ett fysiklaboratorium. Så hur kan alla dessa tekniker dra nytta av en atomurs hög precision?

Svaret är ganska enkelt, kontrollerna av atomklockor, vanligtvis nationella fysiklaboratorier, sänds via långvågradio, tiden signalerar att deras ultimata precisa klockor producerar.

För att ta emot dessa tidssignaler, servrar som använder tidssynkroniseringsprotokollet NTP (Network Time Protocol) används för att ta emot och distribuera dessa tidsstämplar.

NTP-tidsservrar, som ofta kallas nätverks-tidsservrar, är en säker och korrekt metod för att säkerställa att någon teknik körs med exakt klocktid. Dessa tidssynkroniseringsenheter kan synkronisera enskilda enheter eller hela nätverk av datorer, routrar och andra enheter.

NTP-servrar som använder GPS-signaler för att ta emot tiden från atomur-satelliterna används också vanligtvis. Dessa NTP GPS tid servrar är lika exakta som de som tar emot tiden från fysiklaboratorier, men använder den svagare, synfältet GPS-signal som deras källa.

GPS är inte den enda tekniken som är beroende av atomur. De höga nivån av noggrannhet som levereras av atomur används i andra avgörande teknologier som vi tar för givet varje dag.

Flygledning Inte bara är alla flygplan och flyglinjer nu utrustade med GPS för att göra det möjligt för piloter och markpersonal att få veta deras exakta plats, men atomklockor används också av flygledare som behöver exakta och noggranna mätningar och tid mellan flygplan.

Trafikljus och vägkonstruktionssystem - Trafikljus är ett annat system som bygger på klocktidpunkten. Noggrannhet och synkronisering är avgörande för trafikljussystem eftersom små fel i synkronisering kan leda till dödsolyckor.

Kongestionskameror och andra system som parkeringsmätare använder också klockor som underlag för deras tidsåtgärder, eftersom det förhindrar juridiska problem vid utfärdande av straffmeddelanden.

CCTV - Klockradio är en annan storskalig användare av atomur. CCTV-kameror används ofta i kampen mot brottslighet men som bevis är de ineffektiva i en domstol om inte tidsinformationen på CCTV-kameran kan bevisas vara korrekt. Underlåtenhet att göra det kan leda till att brottslingar släpper ut åtal eftersom det trots att kameraet identifierat beviset att det var vid tidpunkten och datumet för brottet inte kan klargöras utan noggrannhet och synkronisering.

Internet - Många av de applikationer vi nu överlåter till internet är bara möjliga tack vare atomur. Online-handel, internetbank och till och med online-auktionshus behöver alla noggrann och synkroniserad tid.

Föreställ dig att ta dina besparingar från ditt bankkonto bara att du kan dra tillbaka dem igen, eftersom en annan dator har en långsammare klocka eller föreställer sig att bjuda på en auktionswebbplats för att få ditt bud avvisat av ett bud som kom före din, eftersom det gjordes på en dator med en långsammare klocka.

Att använda atomklockor som källa för tiden är relativt rakt fram för många teknologier. Radiosignaler och även GPS-överföringarna kan användas som källa till klocktid och för datorsystem, protokollet NTP (Network Time Protocol) kommer att se till att alla nätverksstorlekar synkroniseras perfekt tillsammans. Tillägnad NTP-tidsservrar används över hela världen i teknik och applikationer som kräver exakt tid.

Synkronisering är avgörande för de flesta datanät. Timestamps är den enda referens som en dator kan använda för att analysera när och om processer eller applikationer är färdiga. Synkroniserade tidsstämplar är också viktiga för säkerhet, felsökning och felloggning.

Underlåtenhet att hålla ett nätverk tillräckligt synkroniserat kan leda till alla möjliga problem. Applikationer misslyckas med att börja, tidskänsliga transaktioner kommer att misslyckas och fel och dataförluster blir vanliga.

Men säkerställande av synkronisering oavsett storleken på nätverket är rakt framåt och inte dyrt, tack till den dedikerade nätverks-tidsservern och tidsprotokollet NTP.

Network Time Protocol (NTP)

NTP har funnits ännu längre än internet men är det mest använda synkroniseringsprotokollet tillgängligt. NTP är gratis att använda och gör synkronisering väldigt rakt framåt. Det fungerar genom att ta en enda källa (eller flera) och distribuera den bland nätverket. Det kommer att behålla höga noggrannhet även när den förlorar den ursprungliga tidssignalen och kan göra bedömningar på hur exakt varje gång referens.

NTP Time Server

Dessa kommer i flera former. För det första finns det ett antal virtuella tidsservrar över internet som distribuerar tid utan kostnad. Men eftersom de är internetbaserade tar ett nätverk risk för att en brandväggsport öppnas för denna kommunikation. Också det finns ingen kontroll över tidssignalen, så om det går ner (eller blir instabil eller helt felaktigt) kan ditt nätverk lämnas utan tillräcklig synkronisering.

Dedikerad NTP-tidsservrar använd GPS eller radio referenser för att ta emot tiden. Detta är mycket säkrare och som GPS- och radiosignaler som WWVB (från NIST) genereras av atomklockor där noggrannhet är oöverträffad.

Eftersom NTP-protokollet är hierarkiskt betyder det också att endast en dedikerad tidsserver måste användas för ett nätverk, oavsett storlek, eftersom andra enheter på nätverket kan fungera som tidsservrar efter att ha rece9frätt tiden från den primära NTP-server.

De National Physical Laboratory har meddelat planerat underhåll denna vecka (torsdag) vilket betyder att MSF60kHz-tiden och frekvenssignalen kommer att stängas tillfälligt för att underhållet ska kunna utföras i säkerhet vid Anthorns radiostation i Cumbria.

Normalt varar dessa schemalagda underhållsperioder bara några timmar och bör inte orsaka störningar för någon som lita på MSF-signalen för tidsapplikationer.
NTP (Network Time Protocol) är väl lämpad för dessa temporära förluster av signal och lite om ingen drift skulle upplevas av någon NTP tidsserver användaren.

Det finns emellertid vissa högnivåanvändare av nätverks-tidsservrar eller kan ha problem med exaktheten hos deras teknik under dessa schemalagda perioder utan signal. Det finns en annan lösning för att säkerställa en kontinuerlig, säker och lika korrekt tidssignal används alltid.

GPS, som oftast används för navigering och wayfinding det faktiskt en atomurbaserad teknik. Var och en av GPS-satelliterna sänder en signal från sin inbyggda atomur som används av satellitnavigationsenheter som utreder läget genom triangulering.

Dessa GPS-signaler kan också tas emot av a GPS NTP tidsserver. Precis som MSF eller andra radiosignaltidsservrar mottar den externa signalen från Anthorn-sändaren kan GPS-tidsservrarna få denna exakta och externa signal från satelliterna.

Till skillnad från radiosändningarna bör GPS aldrig gå ner men det kan ibland vara opraktiskt att ta emot signalen eftersom en GPS-antenn behöver en klar bild av himlen och bör därför helst vara på taket.

För dem som vill göra tvivelvis är det aldrig en period när en signal inte mottas av NTP-server, en dubbel tidsserver kan användas. Dessa plockar upp både radio och GPS-överföringar och NTP-demonen ombord beräknar den mest exakta tiden från dem båda.

Fråga någon nätverksadministratör eller IT-ingenjör och fråga dem hur viktigt nätverkssynkronisering är och du får normalt samma svar - mycket.

Tiden används i nästan alla aspekter av databehandling för loggning när händelser har hänt. I själva verket är tidsstämplar den enda referens som en dator kan använda för att hålla spår av uppgifter som den har gjort och de som den ännu har att göra.

När nätverken är osynkroniserad kan resultatet bli en verklig huvudvärk för någon som har problem med att felsöka dem. Data kan ofta gå vilse, program misslyckas, felloggning är nästan omöjligt, för att inte tala om säkerhetsproblem som kan uppstå om det inte finns någon synkroniserad nätverkstid.

NTP (Network Time Protocol) är det ledande tidssynkroniseringsprogrammet som har funnits sedan 1980: s. Det har ständigt utvecklats och används av nästan alla datanätverk som kräver korrekt tid.

De flesta operativsystem har en version av NTP redan installerad och använder den för att synkronisera en enda dator är relativt rakt fram genom att använda alternativen i klockinställningarna eller aktivitetsfältet.

Genom att använda den inbyggda NTP-applikationen eller demonen på en dator kommer det emellertid att resultera i att enheten använder en källa för internettid som en referensreferens. Det här är bra och bra för enkla skrivbordsmaskiner, men på ett nätverk krävs en säkrare lösning.

Det är viktigt i alla datanätverk att det inte finns några sårbarheter i brandväggen som kan leda till attacker från skadliga användare. Att hålla en port öppen för att kommunicera med en internetkälla är en metod som en angripare kan använda för att skriva in ett nätverk.

Lyckligtvis finns det alternativ till att använda internet som en tidskälla. Atomisk klocktid signalerar kan tas emot med hjälp av långvågradio eller GPS-överföringar.

Dedikerad NTP tidsserver enheter finns tillgängliga som gör processen med tidssynkronisering extremt lätt som NTP-servrar tar emot tiden (externt till brandväggen) och kan sedan distribueras till alla maskiner i ett nätverk - det görs säkert och korrekt med de flesta nätverk som synkroniseras till en NTP-server som arbetar inom några millisekunder av varandra.

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.

Synkronisering av moderna datanät är avgörande för många olika anledningar och tack vare tidsprotokollet NTP (Network Time Protocol) är detta relativt enkelt.

NTP är ett algoritmiskt protokoll som analyserar tiden på olika datorer och jämför den med en enda referens och justerar varje klocka för drift för att säkerställa synkronisering med tidskällan. NTP är så kapabel vid denna uppgift att ett nätverk synkroniserat med protokollet realistiskt kan uppnå millisekundernoggrannhet.

Välja tidskälla

När det gäller att skapa en tidsreferens finns det inget alternativ än att hitta en källa till UTC (Koordinerad universell tid). UTC är den globala tidsskala som används över hela världen som en enda tidsskala av datanätverk. UTC hålls exakt genom en konstellation av atomur över hela världen.

Synkronisera till UTC

Den vanligaste metoden att ta emot en UTC Time-källa är att använda en stratum 2 internet-tidsserver. Dessa betraktas som stratum 2 eftersom de distribuerar tiden efter att den först mottagits från en NTP-server (stratum 1) som är ansluten till en atomur (stratum 0). Tyvärr är det inte den mest korrekta metoden att ta emot UTC på grund av avståndet data måste resa från värd till klienten.

Det finns också säkerhetsproblem som är inblandade i att använda en Internet-stratum 2-tidskälla, eftersom brandväggen UDP-port 123 måste lämnas öppen för att ta emot tidskoden, men denna brandväggsöppning kan och har utnyttjats av skadliga användare.

Dedikerade NTP-servrar

Dedikerade NTP tid servrar, ofta refererade till som nätverkstidsservrar, är den mest exakta och säkra metoden för att synkronisera ett datornätverk. De arbetar externt till nätverket så det finns inga brandväggsproblem. Dessa stratum 1-enheter mottar UTC-tiden direkt från en atomurkälla genom antingen långvågsradioöverföringar eller GPS-nätverk (Global Positioning System). Även om detta kräver en antenn, som i fallet med GPS måste placeras på ett tak, kommer tidsservern själv automatiskt att synkronisera hundratals och faktiskt tusentals olika enheter på nätverket.