Network Time Protocol har utvecklats för att hålla datorer synkroniserade. Alla datorer är benägna att drifta och exakt timing är viktigt för många kritiska applikationer.

En version av NTP är installerad på de flesta versioner av Windows (även om en avkortad version som heter SNTP-Simplified NTP-är i äldre versioner) och Linux men kan laddas ner från NTP.org.

När du synkroniserar ett nätverk är det bättre att använda en dedikerad NTP-server som tar emot en tidskälla från en atomklocka antingen via specialradioöverföringar eller GPS-nätverk. Men många Internet-referenser är tillgängliga, lite mer tillförlitliga än andra, även om det måste noteras att internetbaserade tidskällor inte kan verifieras av NTP, vilket gör att datorn är utsatt för hot.

NTP är hierarkisk och ordnad i stratum. Stratum 0 är timingreferens, medan stratum 1 är en server ansluten till en stratum 0-tidkälla och ett stratum 2 är en dator (eller en enhet) som är ansluten till en stratum 1-server.

Den grundläggande konfigurationen för NTP görs med hjälp av filen /etc/ntp.conf som du måste redigera och placera IP-adressen för stratum 1 och stratum 2-servrar. Här är ett exempel på en grundläggande ntp.conf-fil:

server xxx.yyy.zzz.aaa föredrar (tidsserveradress som time.windows.com)

123.123.1.0 server

server 122.123.1.0-stratum 3

Driftfile / etc / ntp / drift

Den mest grundläggande ntp.conf-filen kommer att lista 2-servrar, en som den vill synkronisera med och en IP-adress för sig själv. Det är bra hushållning att ha mer än en server för referens om man går ner.

En server med taggen "preference" används för en pålitlig källa, så att NTP alltid använder den där servern när det är möjligt. IP-adressen kommer att användas vid problem när NTP ska synkronisera med sig själv. Driftfilen är där NTP bygger en registrering av systemklockans drifthastighet och justerar automatiskt för den.

NTP kommer att justera din systemtid men bara långsamt. NTP väntar åtminstone tio informationspaket innan du litar på tidskällan. För att testa NTP ändras helt enkelt systemklockan med en halvtimme i slutet av dagen och tiden på morgonen ska vara korrekt.

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

här på Galleon Systems, en av Europas ledande leverantörer av NTP-server system skulle vi vilja önska alla våra kunder, leverantörer och till och med våra konkurrenter en god jul och ett gott nytt år. Vi hoppas att 2009 är ett framgångsrikt år för er alla.

Noggrann tid med Atomic Clocks finns tillgänglig över hela Storbritannien och delar av norra Europa med hjälp av MSF Atomic Clock tidssignal överförd från Cumbria, Storbritannien; Det ger möjlighet att synkronisera tiden på datorer och annan elektrisk utrustning.

Den brittiska MSF-signalen drivs av NPL - Nationella fysiska laboratoriet. MSF har hög sändareffekt (50,000 watt), en mycket effektiv antenn och en extremt låg frekvens (60,000 Hz). För jämförelse sänder en typisk AM-radiostation vid en frekvens av 1,000,000 Hz. Kombinationen av hög effekt och låg frekvens ger radiovågorna från MSF en hel del studsa, och den här stationen kan därför täcka de flesta av Storbritannien och några av kontinentala Europa.

Tidskoderna skickas från MSF med hjälp av ett av de enklaste systemen, och med en mycket låg datahastighet på en bit per sekund. 60,000 Hz-signalen överförs alltid, men varje sekund reduceras den kraftigt under en period av 0.2, 0.5 eller 0.8 sekunder: • 0.2 sekunder med reducerad effekt betyder en binär noll. • 0.5 sekunder med reducerad effekt är en binär. • 0.8 sekunder med reducerad effekt är en separator. Tidskoden skickas i BCD (Binary Coded Decimal) och anger minuter, timmar, årstid och år samt information om sommartid och språngår.

Tiden överförs med hjälp av 53-bitar och 7-separatorer, och tar därför 60 sekunder att sända. En klocka eller klocka kan innehålla en extremt liten och relativt enkel antenn och mottagare för att avkoda informationen i signalen och ställa in klockans tid exakt. Allt du behöver göra är att ställa in tidszonen, och klockan visar rätt tid.

Dedikerad tidsservrar som är inställda för att få MSF-tidssignalen finns tillgängliga. Dessa enheter kopplar ihop ett datornätverk som en annan server, endast dessa tar emot tidssignalen och distribuerar den till andra maskiner på nätverket med NTP (Network Time Protocol).

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.

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.

Nyårsfesten kommer att behöva vänta ytterligare en sekund i år som International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) har bestämt sig för att 2008 ska ha Leap Second tillagt.

IERS meddelade i juli i juli att en positiv Leap Second skulle läggas till 2008, den första sedan dec. 31, 2005. Leap Seconds introducerades för att kompensera oförutsägbarheten för jordens rotation och hålla UTC (Koordinerad Universal Time) med GMT (Greenwich Meantime).

Den nya extra sekunden läggs till på den sista dagen i år på 23 timmar, 59 minuter och 59 sekunder Samordnad universell tid - 6: 59: 59 pm Eastern Standard Time. 33 Leap Seconds har lagts till sedan 1972

NTP-server System som styr tidssynkronisering i datornätverk styrs alla av UTC (Coordinated Universal Time). När ytterligare en sekund läggs till i slutet av året kommer UTC automatiskt att ändras som ytterligare sekund. #

Huruvida a NTP-server tar emot en tidssignal från överföringar som MSF, WWVB eller DCF eller från GPS-nätverket kommer signalen automatiskt att bära det andra meddelandet.

Notice of Leap Second från International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS)

SERVICE INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET DES SYSTEMER REFERENCE

SERVICE DE LA ROTATION TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. de l'Observatoire 75014 PARIS (Frankrike)
Tel. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAX: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-post: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Paris, 4 juli 2008

Bulletin C 36

Till myndigheter med ansvar för mätning och fördelning av tid

UTC TIDSSTEG
på 1st i januari 2009

Ett positivt steg andra kommer att införas i slutet av december 2008.
Sekvensen för datum för UTC andra markörer kommer att vara:

2008 December 31, 23h 59m 59s
2008 December 31, 23h 59m 60s
2009 januari 1, 0h 0m 0s

Skillnaden mellan UTC och International Atomic Time TAI är:

från 2006 januari 1, 0h UTC, till 2009 januari 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33s
från 2009 januari 1, 0h UTC, tills vidare: UTC-TAI = - 34s

Språng sekunder kan introduceras i UTC i slutet av december månad

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.

Atomklockor används för tusentals applikationer över hela världen. Från att styra satelliter för att ens synkronisera ett datornätverk med hjälp av a NTP-serveratomklockor har förändrat hur vi kontrollerar och styr tid.

När det gäller noggrannhet är en atomur oöverträffad. Digitala kvartsklockor kan hålla rätt tid i en vecka, inte förlora mer än en sekund men en atomur kan hålla tid i miljontals år utan att driva lika mycket.

Atomur arbeta med principen om kvanthopp, en gren av kvantmekanik som säger att en elektron; en negativt laddad partikel, kommer att bana en kärna av en atom (mitten) i en viss slätt eller nivå. När det absorberar eller släpper ut tillräckligt med energi, i form av elektromagnetisk strålning, kommer elektronen att hoppa till ett annat plan - kvantesprånget.

Genom att mäta frekvensen för den elektromagnetiska strålningen som motsvarar övergången mellan de två nivåerna kan tidsförloppet registreras. Cesiumatomer (cesium 133) är föredragna för timing eftersom de har 9,192,631,770-cykler av strålning i varje sekund. Eftersom cesiumatomens energinivåer (kvantstandarderna) alltid är desamma och är så höga, är klockan cesium otroligt exakt.

Den vanligaste formen av atomur som används i världen idag är cesiumfontänen. I denna typ av klocka projiceras ett moln av atomer upp i en mikrovågskammare och får falla ner under tyngdkraften. Laserstrålar saktar ner dessa atomer och övergången mellan atomerens energinivåer mäts.

Nästa generation av atomklockor utvecklas använda jonfälla istället för en fontän. Ioner är positivt laddade atomer som kan fångas av ett magnetfält. Andra element som strontium används i dessa nästa generations klockor och det uppskattas att den potentiella noggrannheten hos en strontiumjonfälla klocka kan vara 1000 gånger den för de nuvarande atomklockorna.

Atomklockor utnyttjas av alla slags tekniker; satellitkommunikation, Global Positioning System och till och med Internethandel är beroende av atomur. De flesta datorer synkroniseras indirekt med en atomur genom att använda a NTP-server. Dessa enheter tar emot tiden från en atomur och distribuerar runt sina nätverk vilket garanterar exakt tid på alla enheter.

NTP (Network Time Protocol) är det mest använda tidssynkroniseringsprotokollet på Internet. Anledningen till framgången är att den är både flexibel och mycket exakt (såväl som fri). NTP är också inrättad i en hierarkisk struktur som gör det möjligt för tusentals maskiner att få en tidssignal från bara en NTP-server.

Om tusen maskiner på ett nätverk alla försökte ta emot en tidssignal från NTP-servern samtidigt skulle nätverket självklart bli flaskhalsat och NTP-servern skulle bli oanvändbar.

Av denna anledning finns NTP-stratumträdet. Överst på trädet är NTP-tidsservern som är en stratum 1-enhet (en stratum 0-enhet är atomklockan som servern tar emot sin tid från). Under NTP-serverflera servrar eller datorer får timinginformation från stratum 1-enheten. Dessa betrodda enheter blir stratum 2-servrar, som i sin tur distribuerar sin tidinformation till ett annat lager av datorer eller servrar. Dessa blir sedan stratum 3-enheter som i sin tur kan distribuera tidsinformation till lägre strata (stratum 4, stratum 5 etc).

I alla kan NTP stödja upp till nio stratumnivåer, men ju längre bort från den ursprungliga stratum 1-enheten är de mindre korrekta synkroniseringen. För ett exempel på hur en NTP-hierarki är inställd, se det här stratum träd