Som tillverkare av NTP-tidsservrar, synkronisera datornätverk och hålla dem exakta inom några millisekunder av internationell UTC-tid (Coordinated Universal Time), tror vi ofta att vi kan hålla ganska bra tidspår.

Tiden har dock upphört att vara avskräckande och är inte den fasta enheten vi ofta antar att det är, verkligen tiden, och tiden som berättas på jorden är inte konstant och påverkas av alla sorters saker.

Sedan Einsteins berömda ekvation, E = MC² det har erkänts att tiden inte är konstant, och att den enda konstanten i universum är ljusets maximala hastighet. Tid, som Einstein upptäckte, påverkas av gravitationen, vilket gör att tiden på jorden går lite långsammare än tiden i djupt utrymme, på samma sätt på planetariska kroppar med större massa än jorden, tiden går ännu långsammare.

Tiden saktar när du närmar dig också mycket snabba hastigheter. Tidens egenskap, känd som tidsfördjupning, upptäcktes av Einstein och innebär att tiden i närheten av ljusets hastighet står nästan stilla (och gör interstellär resa en möjlighet för science fiction-författare).

I allmänhet lever de på jorden, dessa skillnader i tid känns inte, och det är så kort tid att fördröja tiden som orsakas av jordens gravitation, mycket precisa atomur krävs för att mäta den.

Den tid vi använder för att styra våra liv påverkas också av andra faktorer. Sedan människor först utvecklats har vi varit vana vid en dag som varade strax över 24 timmar. Längden på en dag på jorden är dock inte löst och har förändrats under de senaste några miljarder åren.

Varje dag på jorden skiljer sig från föregående till nästa. Ofta är dessa skillnader små, men år för år kompletterar förändringarna, eftersom påverkan av månens gravitation och tidvattenstyrkor fungerar som en broms på jordens snurr.

För att klara det här måste den globala tidsskala UTC (Koordinerad universell tid) justeras för att förhindra att dagen går ut ur synkroniseringen (och vi hamnar på middag på natten och midnatt under dagen - även vid den nuvarande avtagningen av jorden , det skulle ta många tusen år).

Justeringen i vår tid kallas språng sekunder som läggs till en eller två gånger om året till UTC. Någon som använder en NTP tidsserver (Network Time Protocol) för att synkronisera deras datornätverk, behöver du inte oroa dig, eftersom NTP-servrar automatiskt tar hänsyn till dessa ändringar.

När vi vill veta hur lång tid det är mycket enkelt att titta på en klocka, titta på eller en av de otaliga enheter som visar tiden som våra mobiltelefoner eller datorer. Men när det gäller att ställa in tiden, vi förlitar oss på internet, talande klocka eller någon annan klocka; Men hur vet vi dessa klockor är rätt, och vem är det som gör att tiden är korrekt alls?

Traditionellt har vi bygger tid på jorden i förhållande till rotationen av planet-24 timmar på en dag, och varje timme delas upp i minuter och sekunder. Men när atomur utvecklades på 1950-talet blev snart uppenbart att jorden inte var en tillförlitlig kronometer och att längden på en dag varierar.

I den moderna världen, med global kommunikation och teknik som GPS och internet, är korrekt tid mycket viktigt så se till att det finns en tidsplan som hålls verkligen exakt är viktigt, men vem är det som styr den globala tid och hur exakt är det, egentligen?

Global tid kallas UTC-Coordinated Universal Time. Den är baserad på den tid höra av atomur men gör avdrag för förvanskning av jordens spin genom att ha enstaka skottsekunder lagts till UTC för att säkerställa att vi inte hamnar i en position där tiden driver och hamnar som inte har någon relation till dagsljuset eller nattetid (så midnatt är alltid dag och middagstid är i dag).

UTC styrs av en konstellation av forskare och atomur över hela världen. Detta görs av politiska skäl så att ingen land har fullständig kontroll över den globala tid. I USA, det nationella institutet för standarder och Time (NIST), hjälper styra UTC och sända en UTC tidssignal från Fort Collins i Colorado.

Även i Storbritannien, National Physical Laboratory (NPL) gör samma sak och sänder deras UTC signal från Cumbria, England. Andra fysik laboratorier över hela världen har liknande signaler och det är dessa laboratorier som säkerställer UTC är alltid korrekt.

För modern teknik och datanät, dessa UTC sändningar gör det möjligt datorsystem över hela världen som ska synkroniseras med varandra. Programvaran NTP (Network Time Protocol) Används för att distribuera dessa tidssignaler till varje maskin, vilket garanterar perfekt synkronisering, medan NTP-tidsservrar kan ta emot radiosignaler som sänds av fysiklaboratorier.

Med så mycket automatiserad i den moderna världen och datornätverk som kör allt från ekonomi till hälso- och sjukvård, förvaring, lagring och överföring av information måste vara säkra, exakta och tillförlitliga.

Tiden är avgörande för datasystem för att säkerställa detta. Tidsstämplar är de enda informations datorer har att bedöma om en uppgift har slutförts, beror eller att informationen har tagits emot, skickas eller lagras. En av de vanligaste orsakerna till datafel kommer från otillräcklig synkronisering av tidpunkterna.

Alla datornätverk behöver synkroniseras, och inte bara alla enheter i ett nätverk, antingen. Med så mycket global kommunikation i dessa dagar, alla datornät över hela världen måste synkroniseras tillsammans, annars när de kommunicerar fel kan uppstå kan data gå vilse, och det kan bana väg för säkerhetsproblem som tids avvikelser kan användas av skadlig användare och program.

Men hur datorer synkroniseras tillsammans? Tja, är det möjliggörs genom att innovationer. Den första är den internationella tidsskala UTC (Coordinated Universal Time), höll äkta av atomur och samma över hela världen, oavsett tidszoner. Den andra, NTP (Network Time Protocol) är ett datorprogram som syftar till att hålla datorer synkroniserade med varandra.

Både NTP och UTC fungera tillsammans. Datorn tidsserver (NTP-server) Får UTC tidskälla, antingen från radio, GPS (Global Positioning System) eller internet (även om en osäker metod för att ta emot UTC och rekommenderas inte).

NTP distribuerar sedan den här gången ett nätverk, kontrollera tiden på varje enhet med jämna mellanrum och justerar dem för varje förändring i tiden. De flesta datanätverk som utnyttjar NTP-tidsservrar på detta sätt har varje maskin i nätverket inom millisekunder UTC-tid, vilket möjliggör noggrann och exakt global kommunikation.

NTP-tidsservrar är den enda säkra och korrekt metod för synkronisering datornätverk och bör användas av alla datorsystem som kräver tillförlitlighet, noggrannhet och säkerhet.

Att hitta en källa till tid för att synkronisera ett datornätverk kan vara en utmaning eftersom det finns en myriad av online-tidskällor, alla avseende vara korrekt och tillförlitlig; Men, kan sanningen vara annorlunda med många källor på nätet, antingen i för mycket efterfrågan, för långt bort eller felaktig.

NTP (Network Time Protocol) kräver en källa till UTC-tid (Coordinated Universal Time) som hålls sant av atomur. Online tidskällor själva inte atomur men NTP-server enheter som får tiden från ett atomur som sedan vidarebefordras till de enheter som ansluter till nätet tidsserver.

Det finns två typer av online-tidsserver: stratum 1 enheter - enheter som får tiden direkt från ett atomur, antingen via GPS eller en radioreferenssignal. Stratum 2 enheter på andra sidan är ett steg längre bort genom att de är får sin tid från ett stratum 1 tidsserver.

På grund av efterfrågan, att hitta ett online stratum 1 tidsserver är näst intill omöjligt, och de som tar begäran brukar göra det under en prenumeration, som lämnar det enda valet för de flesta vara en stratum 2 enhet.

Det finns gott om resurser på internet som ger platser för online tidsservrar såsom https://support.microsoft.com/en-us/help/262680/a-list-of-the-simple-network-time-protocol-sntp-time-servers-that-are

Men det finns nackdelar med att använda sådana anordningar; För det första, kan nätet stratum 2 tidskällor inte garanteras och flera undersökningar som vidtagits har funnit att tillförlitligheten och noggrannheten hos många av dem inte kan tas för givet. För det andra källor på nätet av tid kräver en öppen brandvägg port som kan manipuleras av illvilliga robotar eller användare - som leder till säkerhetsrisker.

En mycket bättre lösning för de flesta nätverk är att installera din egen stratum 1 NTP-server. Dessa tidsserver enheter synkronisera med atomur utanför brandväggen (via GPS eller radiosignaler) och därför inte säkerhetsrisker. De är också korrekt att några millisekunder garanterar nätverket kommer alltid ha en noggrannhet på UTC.

NTP-servrar (Network Time Protocol) är ett viktigt verktyg i det moderna datornätverket. De kontrollerar tiden och ser till att alla enheter i nätverket är synkroniserade.

På grund av vikten av att styra nästan alla aspekter av datanätverk är exakt och synkroniserad tid viktigt, varför så många systemadministratörer använder en NTP tidsserver.

Dessa tidsservrar använder en enda tidskälla som en bas för att ställa in alla klockor på ett nätverk till; tiden kommer ofta från GPS-nätverket eller radiosignaler som sänds från fysiklaboratorier som NPL i Storbritannien (vars signal sänds från Cumbria).

När denna signal har tagits emot av tidsservern, distribuerar tidsprotokollet NTP det sedan runt nätverket - jämförelse av systemklockan för varje enhet till tidsreferensen och justering av varje enhet. Genom att regelbundet bedöma driften av dessa enheter och korrigera för dem behåller NTP klockor exakt inom millisekunder av tidssignalen och när den här signalen härstammar från en atomur - det säkerställer att nätverket är så exakt som fysiskt möjligt men vad händer om du förlorar tidssignalen?

Skadade GPS-antenner, underhåll av tidssändare eller tekniska fel kan leda till a NTP-tidsavbrott misslyckas med att få en tidssignal. Ofta är detta bara tillfälligt och normal service återupptas inom några timmar, men vad händer om det inte gör det, och vilken effekt har en misslyckad tidssignal?

Lyckligtvis har NTP back-up-system för bara en sådan händelse. Om en tidssignal misslyckas och det inte finns någon annan källa till tid, använder NTP smidigt den genomsnittliga tiden från alla klockor på sitt nätverk. Så om några klockor har drivit några millisekunder snabbare och andra några millisekunder långsammare - då tar NTP genomsnittet av denna drift, vilket gör att tiden förblir noggrann så länge som möjligt.

Även om en signal har misslyckats i flera dagar - eller till och med veckor - utan kännedom om systemanvändarna, betyder det inte att nätverket kommer att glida ihop. NTP kommer fortfarande att hålla hela nätverket synkroniserat ihop med den genomsnittliga driften och medan ju längre tidssignalen förblir av läsaren är nätverket det fortfarande kan ge millisekundernas noggrannhet även efter några dagar utan referens.

Tiden är väsentlig för datorer, nätverk och teknik. Det är den enda referenstekniken som måste kontrollera om en uppgift har hänt eller ska ske. Med tiden är det i tiden från tidstämplarna så viktigt för tekniken, när det finns osäkerhet över tiden, på grund av olika enheter på ett nätverk med olika tider kan det orsaka otydliga fel.

Problemet med tid i databehandling är att alla enheter, från routrar till stationära datorer, har sin egen inbyggda tidpunkt som styr systemklockorna. Dessa systemklockor är bara normala elektroniska oscillatorer, de skriver vanligtvis i batteridrivna klockor, och medan dessa är tillräckliga för att människor ska berätta tiden, kan driften av dessa klockor se enheter på ett nätverk, sekunder och till och med minuter utan synkronisering.

Det finns två regler för tidssynkronisering:

• Alla enheter i ett nätverk ska synkroniseras tillsammans
• Nätverket ska synkroniseras till UTC (Koordinerad Universal Time)

NTP

För att synkronisera ett nätverk som du behöver använda Network Time Protocol (NTP). NTP är utformad för exakt nätverkssynkronisering. IT fungerar genom att använda en enda tidskälla som den sedan distribuerar den till alla enheter på NTP-nätverket.

NTP kontrollerar ständigt enheterna för drift och justerar sedan för att säkerställa att hela nätverket ligger inom några millisekunder av referenstiden.

UTC

Koordinerad universell tid är en global tidsplan som hålls sann vid atomur. Genom att synkronisera ett nätverk till UTC gör du att ditt nätverk synkroniseras med alla andra UTC-nätverk på planeten.

Att använda UTC som referenskälla är också en enkel affär. NTP-tidsservrar är det bästa sättet att hitta en säker källa för UTC-tid. De använder antingen GPS (Global Positioning System) som källa till denna klocktid eller specialradiosignaler som håller UTC-källan extern till nätverket av säkerhetsskäl.

En enda NTP-server kan synkronisera ett nätverk av hundratals och till och med tusentals enheter som säkerställer hela nätverket är inom några millisekunder av UTC.

Att säkerställa att ditt nätverk är synkroniserat är en viktig del av modern databehandling. Underlåtenhet att göra det och att ha olika maskiner som berättar olika tider är ett recept på katastrof och kan orsaka otaliga problem, för att inte göra det nästan omöjligt att felsöka eller logga fel.

Och det är inte bara ditt eget nätverk du behöver synkronisera till heller. Med så många nätverk som pratar med varandra är det viktigt att alla nätverk synkroniseras till samma tidsskala.

UTC (Coordinated Universal Time) är bara en global tidsskala. Det styrs av en internationell konstellation av atomur och gör det möjligt för datorer över hela världen att prata med varandra i perfekt synkronisitet.

Men hur synkroniserar du med UTC?

Internet är överflödigt med källor till internet tid. De flesta moderna operativsystem, särskilt i Windows-smaken, ställs in för att göra det automatiskt (bara genom att klicka på fliken tid / datum på klockmenyn). Därefter kontrollerar datorn regelbundet tidsservern (vanligtvis hos Microsoft eller NIST, även om andra kan användas) och justera datorn för att säkerställa dess matcher.

De flesta internet tidsservrar är kända som stratum 2-enheter. Det betyder att de tar tid från en annan enhet, men var börjar tiden komma ifrån?

NTP-tidsservrar

Svaret är att någonstans på stratumträdet kommer en stratum 1-enhet. Detta kommer att bli en tidsserver som tar emot tiden direkt från en klockklocka. Ofta är det här med GPS men det finns radiostrålade alternativ i flera länder. Dessa stratum 1 NTP (Network Time Protocol) -tidsservrar ger sedan stratum 2-enheterna rätt tid - och dess enheter får vi vår internettid från.

Nackdelar till Internet tid

Det finns flera nackdelar med att förlita sig på Internet för tidssynkronisering. Noggrannhet är en övervägning. Normalt ger en stratum 2-enhet tillräckligt med precision för de flesta nätverk; Men för vissa användare som behöver höga noggrannhet eller hantera många tidskänsliga transaktioner kanske en stratum 2-tidsserver kanske inte är tillräckligt noggrann.

Ett annat problem med internettidsservrar är att de kräver en öppen port i brandväggen. Att hålla NTP-åtkomst på UDP-porten 123 öppen hela tiden kan leda till säkerhetsproblem, särskilt eftersom internetkällor inte kan verifieras eller garanteras.

Använda en Stratum 1 NTP Time server

Stratum 1 NTP-tidsservrar kan enkelt installeras på de flesta nätverk. Inte bara kommer de att ge en högre exakt tidskälla, men eftersom de tar emot tiden externt (från GPS eller radio) är de mycket säkra och kan inte kapas av skadliga användare eller viral programvara.

Eftersom hälften av världen är upptagen i den fyraåriga fotbollsturneringen är det ett bra tillfälle att markera vikten av exakt tid och hur det gör det möjligt för hela världen att titta på evenemang som FIFA-VM.

Många av oss har limts i kärleksfotbollsdeklarationen som sänds av en mängd olika broadcasters och tv-företag till nästan alla länder över hela världen.

Men nästan alla tekniker som möjliggör denna globala globala liveöverföring: från kommunikationssatelliterna som strålar signalen över hela världen till mottagare som distribuerar dem till våra diskar, kabelboxar och antenner.

Och med online-sändning nu en del av hela levande sportevenemangspaketet - exakt tid är ännu viktigare.

NTP-tidsservrar

Med signaler som studsas från fotbollsarenor till satelliter och sedan till våra hem är det viktigt att alla inblandade teknologier är synkroniserade så exakt som möjligt. Underlåtenhet att göra det kan leda till att signalerna går vilse, skapar störningar eller orsakar en qhole värd för andra problem.

De flesta tekniker är beroende av tidsservrar för att säkerställa noggrannhet och synkronisering. De flesta synkroniseringsservrar använder protokollet NTP (Network Time Protocol) för att distribuera tid över teknik nätverk.

Dessa enheter använder en enda källa, som ofta förvärvas från en extern klocka som används för att ställa in alla systemklockor på enheter.

De flesta moderna datornätverk har a NTP tidsserver som styr tiden. Dessa enheter är enkla att ställa in och i en modern global värld, måste de vara medvetna om noggrannhet och säkerhet (Många säkerhets- och skadliga nätverksattacker orsakas på grund av bristande synkronisering).

En enda NTP tidsserver kan hålla ett nätverk av hundratals och till och med tusentals maskiner som är korrekta inom några millisekunder till världens globala tidsskala UTC (Koordinerad Universal Time).

"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.

Atomur är utan tvekan de mest exakta tidbitarna på planetens plan. I själva verket är noggrannheten hos en atomur ojämförlig för någon annan kronometer, klocka eller klocka.

Medan en atomur inte kommer att förlora ännu en sekund i tid i tusentals tusen år, kommer din genomsnittliga digitala klocka kanske att förlora en sekund på några dagar, vilket efter några veckor eller månader kommer att innebära att din klocka går långsamt eller snabbt med flera minuter.

Samma sak kan också sägas för systemklockan som styr din dator. Den enda skillnaden är att datorer använder sig av ännu större kraft än vi själva gör.

Nästan allt som en dator gör är beroende av tidstämplar, från att spara arbete till att utföra program, debugging och till och med e-postmeddelanden är alla beroende av tidsstämplar som kan vara ett problem om klockan på din dator körs för snabbt eller långsamt eftersom fel kan ganska ofta uppstå, speciellt om du kommunicerar med en annan dator eller enhet.

Lyckligtvis kan de flesta datorer lätt synkroniseras med en atomur vilket innebär att de kan vara korrekta, eftersom dessa kraftfulla tidsanpassade enheter så att alla uppgifter som utförs av din dator kan vara i perfekt synkronisitet med vilken enhet du kommunicerar med.

I de flesta PC-operativsystem är ett inbyggt protokoll (NTP) tillåter datorn att kommunicera med en tidsserver som är ansluten till en atomur. I de flesta versioner av Windows öppnas detta via inställningen för datum och tid (dubbelklickar klockan längst ned till höger).

Men för affärsmaskiner eller nätverk som kräver säker och korrekt tidssynkronisering är online-tidsservrar inte bara säkra eller noggranna för att säkerställa att ditt nätverk inte är sårbart för säkerhetsbrister.

Emellertid NTP-tidsservrar som tar emot tiden direkt från atomur är tillgängliga som kan synkronisera hela nätverk. Dessa enheter får en utsänd tidstämpel som distribueras av antingen nationella fysiklaboratorier eller via GPS-satellitnätverket.

NTP-servrar aktivera hela nätverk till alla har exakt synkroniserad tid som är lika exakt och säkert som det är mänskligt möjligt.