Organisera Strata

Stratumnivåer beskriver avståndet mellan en enhet och referensklockan. Till exempel är en atomklocka baserad i ett fysiklaboratorium eller GPS-satellit en stratum 0-enhet. en stratum 1 Enhet är en tidsserver som tar emot tid från en stratum 0-enhet så att någon dedikerad NTP-server är stratum 1. Enheter som tar emot tiden från tidsservern, t.ex. datorer och routrar, är stratum 2-enheter.

NTP kan stödja upp till 16-nivånivåer och även om det finns ett avbrott i noggrannhet, desto längre bort går du stratumnivåerna för att tillåta stora nätverk att alla tar emot en tid från en enda NTP-server utan att orsaka nätverksbelastning eller blockering i bandbredd .

Vid användning av en NTP-server Det är viktigt att inte överbelasta enheten med tidsförfrågningar så att nätverket ska delas med ett valt antal maskiner som tar begäran från NTP-server (NTP-servertillverkaren kan rekommendera antalet förfrågningar som den kan hantera). Dessa stratum 2-enheter kan tio användas som tidsreferenser för andra enheter (som blir stratum 3-enheter) på mycket stora nätverk som dessa sedan kan användas som tidreferenser själva.

NTP-servrar är ett viktigt verktyg för företag som behöver kommunicera globalt och säkert. NTP-servrar distribuerar koordinerad universell tid (UTC), världens globala tidsplan baserad på den mycket exakta tiden som atomklockorna berättar för.

NTP (Network Time Protocol) är protokollet som används för att distribuera UTC-tiden över ett nätverk, vilket också säkerställer att hela tiden är korrekt och stabil. Det finns dock många fallgropar vid upprättandet av en NTP-nätverket, här är de vanligaste:

Använda rätt tidskälla

Att uppnå den lämpligaste tidskällan är grundläggande för att upprätta ett NTP-nätverk. Tidskällan kommer att fördelas mellan alla maskiner och enheter på ett nätverk, så det är viktigt att det inte bara är korrekt men också stabilt och säkert.

Många systemadministratörer skär hörn med en tidskälla. Vissa bestämmer sig för att använda en Internetbaserad tidskälla, även om dessa inte är säkra eftersom brandväggen kräver en öppning och även många internetkällor är antingen helt felaktiga eller för långt för att ge någon användbar precision.

Det finns två mycket säkra metoder för att ta emot en UTC-tidskälla. Den första är att utnyttja GPS-nätverket som även om det inte sänder UTC, GPS-tid baseras på internationell atomtid och är därför lätt för NTP att konvertera. GPS-tidssignaler är också lättillgängliga över hela världen.

Den andra metoden är att använda de långvågiga radiosignaler som sänds av vissa nationella fysiska laboratorier. Dessa signaler är emellertid inte tillgängliga i alla länder och de har ett begränsat utbud och är mottagliga för störningar och lokal topografi.

De MSF överföring från Anthorn (latitud 54 ° 55 'N, longitud 3 ° 15' W) är det huvudsakliga sättet att sprida de brittiska nationella standarderna för tid och frekvens som upprätthålls av National Physical Laboratory. Den effektiva monopolutstrålade effekten är 15 kW och antennen är väsentligen omnidirektionell. Signalstyrkan är större än 10 mV / m vid 100 km och större än 100 μV / m vid 1000 km från sändaren. Signalen används i stor utsträckning i norra och västeuropa. Bärarfrekvensen bibehålls vid 60 kHz till inom 2-delar i 1012.

Enkel på-av-bärare modulering används, bärarens uppgång och fall gånger bestäms av kombinationen av antenn och sändare. Tidpunkten för dessa kanter styrs av sekunder och minuter av koordinerad universell tid (UTC), som alltid ligger inom en sekund av Greenwich Mean Time (GMT). Varje UTC sekund är markerad med en "av" föregås av minst 500 ms av bärare, och denna andra markör överförs med en noggrannhet bättre än ± 1 ms.

Den första sekunden av minuten börjar med en period av 500 ms med bäraren av, för att fungera som en minutmarkör. De andra 59 (eller, exceptionellt, 60 eller 58) sekunder av minuten börjar alltid med minst 100 ms 'off' och slutar med minst 700 ms av bärare. Sekund 01-16 bära information för den aktuella minuten om skillnaden (DUT1) mellan astronomisk tid och atomtid, och de återstående sekunderna överför tid- och datumkoden. Tid- och datumkodinformationen ges alltid i fråga om brittisk klocktid och datum, vilket är UTC om vinteren och UTC + 1h när sommartid är i kraft, och det gäller den minut som följer den där den sänds.

Dedikerad MSF NTP-server enheter finns tillgängliga som kan anslutas direkt till MSF-överföringen.

Information Courtesy of NPL

Distribuerade nät baserar sig helt på rätt tidpunkt. Datorer behöver tidsstämplar för att beställa händelser och när en samling maskiner arbetar tillsammans är det absolut nödvändigt att de kör samtidigt.

Tyvärr är moderna datorer inte designade som perfekta tidtabeller. Deras systemklockor är enkla elektroniska oscillatorer och är benägna att driva. Detta är normalt inte ett problem när maskinerna arbetar oberoende men när de kommunicerar över ett nätverk kan alla slags problem uppstå.

Från e-postmeddelanden som anländer innan de har skickats till hela systemet kraschar, brist på synkronisering kan orsaka otaliga problem i ett nätverk och det är av denna anledning att nätverkstidsservrar används för att säkerställa att hela nätverket är synkroniserat tillsammans.

Network Time servrar komma i två former - The GPS-tidsserver och den radio refererade tidsservern. GPS NTP servrar använder tidssignalen som sänds från GPS-satelliter. Detta är extremt noggrant eftersom det genereras av en atomur ombord på GPS-satelliten. Radio refererad NTP-servers använder en långvågsöverföring från flera nationella fysiklaboratorier.

Båda dessa metoder är en bra källa till Koordinerad universell tid (UTC) världens globala tidsplan. UTC används av nätverk över hela världen och genom att synkronisera till det tillåter datanätverk att kommunicera säkert och delta i tidskänsliga transaktioner utan fel.

Vissa administratörer använder Internet för att få en UTC-tidskälla. Även om en dedikerad nätverks-tidsserver inte krävs för att göra detta har det säkerhetsnacker genom att en port behövs för att stå öppen i brandväggen för att datorn ska kunna kommunicera med NTP-server, detta kan leda till att ett system är sårbart och öppet för attack. Vidare är Internet-tidskällor notoriskt otillförlitliga med många, antingen för felaktiga eller för långt bort för att tjäna någon användbar syfte.

Galleon Systems nya svamp GPS-antenn ger ökad tillförlitlighet vid mottagandet GPS-tidssignaler för NTP-tidsservrar.
Den nya Exactime 300 GPS-timing- och synkroniseringsmottagaren har vattentätt skydd, anti-UV-, anti-surhets- och antialkalitetsegenskaper för att säkerställa pålitlig och kontinuerlig kommunikation med GPS-nätverk.

Den attraktiva vita svampen är mindre än konventionella GPS-antenner och sitter bara 77.5mm eller 3.05-tum i höjd och kan enkelt monteras och installeras tack vare införandet av en fullständig installationsguide och CD-manual.

Medan en idealisk enhet för en GPS NTP tidsserver Denna branschstandardantenn är också idealisk för alla GPS-mottagningsbehov, inklusive: Navigeringssystem, Kontroll av fordonskörning och NTP synkronisering
Huvuddragen i Exactime 300 svamp antennen är:

• Inbyggd patchantenn • 12 parallella spårningskanaler • Snabb TTFF (tid till första fix) och låg strömförbrukning • Inbyggt uppladdningsbart batteri med realtidsklocka och kontroll • Parameterns minne för snabb satellituppköp under uppstart • Interferensfilter för stora VHF-kanaler i marinradar • WAAS-kompatibel med EGNOS-stöd • Perfekt statisk drift för både fart och kurs • Magnetisk deklineringskompensation • Är skyddad mot omvänd polaritetsspänning • Support RS-232 eller RS-422 gränssnitt, Stöd 1 PPS produktion.

För att ta emot och distribuera och autentiserad UTC-tidskälla finns det för närvarande två typer av NTP server, the GPS NTP-server och den radio refererad NTP-server. Medan båda dessa system distribuerar UTC på identiska sätt, skiljer sig de sätt de mottar tidsinformationen.

A GPS NTP tidsserver är en idealisk tid och frekvenskälla eftersom den kan ge mycket exakt tid överallt i världen med relativt billiga komponenter. Varje GPS-satellit sänder i två frekvenser L2 för militär användning och L1 för användning av civila överförda på 1575 MHz. Lågpris GPS-antenner och mottagare är nu allmänt tillgängliga.

Radiosignalen som sänds av satelliten kan passera genom fönster men kan blockeras av byggnader så den idealiska platsen för en GPS-antenn är på ett hustak med en god sikt mot himlen. Ju fler satelliter den kan ta emot från desto bättre signal. Däremot kan takmonterade antenner vara benägna att blixtnedslag eller andra spänningsstötar så en suppressor starkt rekommenderar installeras inline på GPS-kabeln.

Kabeln mellan GPS-antennen och mottagaren är också kritisk. Det maximala avståndet som en kabel kan köra är normalt bara 20-30-mätare, men en högkvalitativ koaxialkabel kombinerad med en GPS-förstärkare placerad in-line för att öka antennens förstärkning kan tillåta över 100-mätarens kabelförlängningar. Detta kan ge problem vid installation i större byggnader om servern är för långt från antennen.

En alternativ lösning är att använda en radio refererad NTP tidsserver. Dessa är beroende av ett antal nationella tid- och frekvensradioöverföringar som sänder UTC-tid. I Storbritannien sänds signalen (kallad MSF) av Nationella Physics Laboratory i Cumbria som fungerar som Förenade kungarikets nationella tidsreferens finns det också liknande system i USA (WWVB) och i Frankrike, Tyskland och Japan.

En radiobaserad NTP-server består vanligtvis av en rackmonterbar tidsserver och en antenn, bestående av en ferritstång inuti en plasthölje, som tar emot radiotid och frekvensutsändning. Den ska alltid monteras horisontellt i rätt vinkel mot transmissionen för optimal signalstyrka. Data skickas i pulser, 60 en sekund. Dessa signaler ger UTC-tid till en noggrannhet av 100-mikrosekunder, men radiosignalen har ett begränsat intervall och är sårbart för störningar.

A GPS-tidsserver är verkligen en kommunikationsenhet. Dess syfte är att få en tidssignal och sedan distribuera den bland alla enheter på ett nätverk. Tidsserver s kallas ofta olika saker från nätverkstidsserver, GPS-tidsserver, radiotidsserver och NTP-server.

De flesta tidsservrar använder protokollet NTP (Network Time Protocol). NTP är en av Internetets äldsta protokoll och används av de flesta maskiner som använder en tidsserver. NTP installeras ofta, i en grundläggande form, i de flesta operativsystem.

A GPS-tidsserver, som namnen antyder, mottar en tidssignal från GPS-nätverk. GPS-satelliter är egentligen inget annat än att bana runt klockor. Ombord varje GPS-satellit är en atomur. Den ultimata tiden från den här klockan är det som överförs från satelliten (tillsammans med satellits position).

Ett satellitnavigationssystem fungerar genom att ta emot tidssignalen från tre eller flera satelliter och genom att arbeta ut satelliterna och hur lång tid signalerna tog för att komma fram, kan den triangulera en position.

En GPS-tidsserver behöver ännu mindre information och endast en satellit krävs för att få en tidsreferens. En GPS-tidsserverns antenn kommer att få en tidssignal från en av de 33-banbrytande satelliterna via siktlinjen, så det bästa stället att fixa antennen är taket.

Mest dedikerad GPS NTP tid servrar kräva bra 48 timmar för att hitta och få en stadig fix på en satellit men när de har det är det sällsynt att kommunikationen går förlorad.

Den tid som vidarebefordras av GPS-satelliter är känd som GPS-tid och trots att den skiljer sig från den officiella globala tidsskala UTC (Koordinerad Universal Time), eftersom de båda är baserade på atomtid (TAI), kan GPS-tiden enkelt konverteras av NTP.

En GPS-tidsserver kallas ofta som en stratum 1 NTP-enhet, en stratum 2-enhet är en maskin som tar emot tiden från GPS-tidsservern. Stratum 2 och stratum 3-enheter kan också användas som tidsservrar och på så sätt kan en enda GPS-tidsserver fungera som en tidskälla för en obegränsad mängd datorer och enheter så länge som hierarkin för NTP är förföljd.

NTP (Network Time Protocol) är den mest flexibla, exakta och populära metoden för att skicka tid över Internet. Det är kanske Internetets äldsta protokoll som har funnits i en eller annan form sedan mitten av 1980.

Huvudsyftet med NTP är att se till att alla enheter i ett nätverk synkroniseras samtidigt och för att kompensera för vissa nätverksfördröjningar. Över ett LAN eller WAN NTP lyckas upprätthålla en noggrannhet på några millisekunder (Över Internet, överföring av tid om det är långt mindre korrekt på grund av nätverkstrafik och avstånd).

NTP är det överlägset mest använda tidssynkroniseringsprotokollet (någonstans i regionen 95% av alla tidsservrar använder NTP) och den har stor framgång för sina kontinuerliga uppdateringar och dess flexibilitet. NTP kommer att köras på UNIX, LINUX och Windows-baserade operativsystem (det är också gratis, en annan möjlig orsak till dess stora framgång).

NTP använder en enda källa som den distribuerar bland alla enheter på ett nätverk. Det kontrollerar också varje enhet för drift (att få eller förlora tid) och justerar för varje. Det är också hierarkiskt eftersom bokstavligen tusentals maskiner kan styras med bara en NTP-server eftersom varje maskin i sig kan användas av grannmaskiner som tidsserver.

NTP är också mycket säker (när du använder en extern tidsreferens inte när du använder Internet för en tidkälla) med ett autentiseringsprotokoll som kan fastställa exakt var en tidkälla kommer ifrån.

För att ett nätverk ska bli riktigt effektivt använder de flesta NTP-tidsservrar en atomur som grund för sin tidssynkronisering. En internationell tidsplan baserad på den tid som atomklockor berättade har utvecklats för detta ändamål. UTC (Samordnad Universal Time).

Det finns verkligen två sätt att få en säker UTC atomur tidssignal som ska utnyttjas av NTP. Den första är tid- och frekvensöverföringen som flera nationella fysiklaboratorier sänder på långvåg runt om i världen. den andra (och överlägset mest lättillgängliga) är genom att använda tidsinformationen i GPS-satellitsändningarna. Dessa kan hämtas överallt på klotet och ge säker, säker och mycket exakt timinginformation.

NTP tidsserver (Network Time Protocol) missbruk är ganska ofta oavsiktligt och lyckligtvis tack vare NTP-poolen är mindre frekvent än det var trots att händelser fortfarande händer.

NTP-server missbruk är en handling som bryter mot åtkomstreglerna för en NTP-tidsserver eller en handling som skadar den på något sätt. Offentliga NTP-servrar är de servrar som kan nås från hela Internet av enheter och routrar att använda som en tidkälla för att synkronisera ett nätverk till. De flesta offentliga NTP-tidsservrar är icke-vinstdrivande och inrättas som generösa handlingar, främst av universitetets eller andra tekniska centra.

Av denna anledning måste åtkomstregler ställas in eftersom stora mängder trafik kan generera enorma bandbreddsräkningar och kan leda till att NTP-tidsservern stängs av permanent. Åtkomstregler används för att förhindra för mycket trafik från att få åtkomst till stratum 1-servrar. Enligt konventionen bör stratum 1-servrar endast nås av stratum 2-servrar som i sin tur kan överföra tidsinformationen längs linjen.

Men de värsta fallen med NTP-server missbruk har varit där tusentals enheter har skickat förfrågningar om tid, där det bara är nödvändigt med en hierarkisk natur för NTP.

Medan de flesta handlingar av NTP-missbruk är avsiktliga några av de värsta missbruken av NTP-tidsservrar har begåtts (om än oavsiktligt) av stora företag. Det första stora företaget som upptäcktes att ha gjort sig skyldig till NTP-missbruk var Netgear, som i 2003 släppte fyra routrar som alla var hårdkodade för att använda University of Wisconsin NTP-server, nådde den resulterande DDS (Distributed Denial of Service) nästan 150 megabits en andra.

Även nu, fem år på och trots att flera fläckar släpptes för att lösa problemet och universiteten kompenseras av Netgear fortsätter problemet fortfarande som vissa människor aldrig har patchat sina routrar.

Liknande incidenter har begåtts av SMC och D-Link. D-Link i synnerhet orsakade kontroverser som när frågan var uppmärksam på deras uppmärksamhet bestämde de sig för att få advokaterna in. Först efter det upptäcktes att de kränktes nästan 50 NTP-servrar försökte de lösa problemet de relent).

Det enklaste sättet att undvika sådana problem är att använda en dedikerad extern stratum 1-tidsserver. Dessa enheter är relativt billiga, enkla att installera och mycket mer exakta och säkra än NTP-servrar på nätet. Dessa enheter tar emot tiden från atomur antingen från GPS-nätverket (Global Positioning System).

De NTP-server (Network Time Protocol) är ett av de mest använda, men minst förstådda, maskinvaruobjekten för datanätverk.

En NTP-server är bara en tidsserver som använder protokollet NTP. Andra tidsprotokoll existerar men NTP är överlägset mest använda. Termen "NTP-server", "tidsserver" och "nätverk tidsserver"är utbytbara och ofta termen" radioklocka "eller"GPS-tidsserver'används men dessa beskriver helt enkelt metoden som tidsservrarna får en tidsreferens.

NTP-servrar får en tidskälla som de sedan kan distribuera bland ett nätverk. NTP kommer att kontrollera en klocka för enhetssystemets system och fördjupa eller återkalla tiden beroende på hur mycket den har drivit. Genom att regelbundet kontrollera systemklockan med tidsservern kan NTP se till att enheten är synkroniserad.

NTP-servern är en enkel enhet att installera och köra. De flesta ansluter till ett nätverk via en Ethernet-kabel och den medföljande mjukvaran är enkelt konfigurerad. Det finns emellertid några vanliga problem med felsökning i samband med NTP-servrar och i synnerhet med mottagning av tidkällor:

A dedikerad NTP-server kommer att få en tidssignal från olika källor. Internet är förmodligen de vanligaste källorna till UTC-tid (Coordinated Universal Time), men det kan vara en orsak till flera tidsserverproblem med hjälp av Internet som en tidskälla.

För det första kan Internet-tidskällor inte verifieras. autentisering är NTP: s inbyggda säkerhetsåtgärd och säkerställer att en tidsreferens kommer ifrån där den säger att den är. På en liknande anteckning för att använda en Internet-timing-källa skulle det innebära att ett gap skulle behöva skapas i nätverksväggen, det kan givetvis orsaka egna säkerhetsproblem.

Internet timing källor är också notoriskt felaktiga. En undersökning av MIT (Massachusetts Institute of Technology) fann mindre än en fjärdedel av Internet-timing källor var någon där nära exakt och ofta de som var, var för långt bort från kunder för att tillhandahålla en pålitlig tidkälla.

Den vanligaste, säkra och korrekta metoden för mottagning av tidkälla är GPS-systemet (Global Positioning System). Medan en GP-signal kan tas emot var som helst på planeten finns det fortfarande vanliga installationsproblem.

En GPS-antenn måste ha en bra klar bild av himlen; Detta beror på att GPS-servern sänder sin signal via synfält. Signalen kan inte tränga in i byggnader och därför måste antennen vara belägen på roten. En annan vanlig fråga med en GPS-tidsserver är att de måste lämnas i minst 49 timmar för att säkerställa att GPS-mottagaren får en bra satellitfix. Många användare tycker att de får en intermittent signal, vilket normalt beror på otålighet och inte låter GPS-systemet få en solid fix.

Den andra säkra och tillförlitliga metoden för mottagning av en tidssignal är de nationella radiosändningarna. I Storbritannien kallas MSF men liknande system finns i USA (WWVB), Tyskland (DCF) och flera andra länder. Vanligtvis är det mindre problem att använda MSF / DCF / WWVB-signalen.

Även om radiosignalen kan tränga in i byggnader är den känslig för störningar från topografi och andra elektriska apparater. Eventuella problem med en MSF-tidsserver kan normalt lösas genom att flytta servern till en annan ort eller ofta bara vinkla servern så att dess ib-byggda antenn är vinkelrät mot överföringen.