Medan GPS är vanligt förknippat med satellitnavigering och wayfinding, bygger många teknologier och datanät på GPS-satellitsystemet för en källa av korrekt tid.

GPS-tid-servrar använda atomklockorna ombord på de globala positerande satelliterna och använd denna stabila och exakta tidskälla som grund för deras NTP-synkronisering (Network Time Protocol)

GPS har blivit den föredragna källan till klockan för många nätoperatörer. Det finns andra metoder där UTC (Coordinated Universal Time) kan användas; radiosignaler och över internet för att bara nämna två källor, men ingen är lika säkra eller lättillgängliga som GPS.

Till skillnad från radiosignaler är GPS tillgänglig överallt på planeten, är aldrig nere för planerat underhåll och är inte vanligt sårbart för störningar. Det har inte några säkerhetsimplikationer som att ansluta över en internet-brandvägg till en online-tidsserver kan.

Men det betyder inte att GPS är helt oskadlig som senaste nyhetsrapporterna har föreslagit.
Det har nyligen rapporterats att en solskyddspot (Sunspot 1092) har storleksanpassat jorden och en massiv koronalutkastning (solar flare), som beskrivs i pressen som en "solsunami" som föreslogs vara stor nog för satelliter och vrak kraft och kommunikationsnät.

Solaktivitet, som solstrålar och solfläckar (utstötta heta plasmer av plasma och strålning från solen) har länge varit kända för att kunna skada och till och med inaktivera satelliter.

GPS är särskilt sårbar på grund av geostationära satellits höga banor (några 22,000 miles upp), vilket lämnar dem oskyddade av jordens magnetfält.

Efter den senaste solaktiviteten har det dock inte rapporterats skador på GPS-systemet, men eftersom så många människor är beroende av satellitnavigering och GPS-tid för NTP-servrar kan en framtida solstorm leda till förödelse på jorden?

Jo det korta svaret är ja. GPS-satelliter har varit i omlopp i flera decennier och medan överflödiga satelliter introducerades i systemet har många använts på grund av tidigare misslyckanden och det skulle bara ta ett par handikappade satelliter för att orsaka verkliga problem för nätverket.

Lyckligtvis finns hjälp som européer, ryssar och kineser alla arbetar på sina egna GPS-ekvivalenter som borde fungera hand i hand med det amerikanska GPS-nätverket som gör det möjligt för GPS-mottagare att välja och välja mellan alla fyra GNSS-nätverk (Global Navigation Satellite System) som säkerställer att även om en väldigt våldsam solstorm träffar i framtiden kommer det att finnas mer än tillräckligt med geo stationära satelliter för att säkerställa ingen signalförlust.

Tidssynkronisering blir allt mer relevant eftersom vi blir mer beroende av internet. Med så många tidskänsliga transaktioner som genomförs över hela världen, från bank och handel till att skicka e-post, är rätt och korrekt tid avgörande för att förebygga fel och säkerställa säkerheten.

Allt fler använder sig allt fler av källor till internettid, särskilt med många av de moderna smakerna i Microsofts Windows som Windows 7 med NTP och tidssynkronisering färdigheter som redan installerats.

Windows 7 och tidssynkronisering

Windows 7 kommer rakt ut ur rutan att försöka hitta en källa till internettid; Men för en nätverksmaskin betyder det inte nödvändigtvis att datorn kommer att synkroniseras exakt eller säkert.

Internetkällor kan vara helt opålitliga och osäkra för ett modernt datornätverk. Internet tid måste komma igenom brandväggen och som ett klyfta kvarstår för att dessa tidskoder ska komma igenom, kan skadlig programvara även dra nytta av detta brandväggshål.

Inte bara kan exaktheten hos dessa enheter variera beroende på avståndet från ditt nätverk men också en internetkälla kommer mycket sällan direkt från en atomur.

Faktum är att de flesta internetkällor är kända som stratum 2-enheter. Det innebär att de ansluter till en annan enhet - en stratum 1-enhet - nämligen a NTP tidsserver som får tiden direkt från klockan och sänder den till stratum 2-enheten.

Stratum 1 NTP-tidsservrar

För sann noggrannhet och säkerhet finns det ingen ersättning för ditt nätverk stratum 1 NTP-server. Dessa enheter är inte bara säkra, de tar emot en tidskälla externt till brandväggen (ofta med GPS) men de mottar även dessa signaler direkt från atomur (GPS-satelliten som sänder denna signal har en ombord atomur som genererar tiden.

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.

Noggrann och pålitlig tid är mycket viktigt och när nätverk och internet blir snabbare och snabbare - blir noggrannhet ännu viktigare.

Datorer interna klocksystem är ingenstans nära noggranna nog för många nätverksuppgifter. Som enkla kvartschronometrar kommer de att drifta, med så mycket som en sekund som kanske inte skulle vara ett problem om det inte var för det faktum att alla klockor på nätverket kan drivas med olika hastigheter.

Och när världen blir mer global kan det vara viktigt att säkerställa datanätverk att prata med varandra, vilket betyder att synkronisering med den globala tidsskala UTC (Samordnad Universal Time) nu är en förutsättning för de flesta nätverk.

Synkroniseringsmetoder

Det finns för närvarande bara två metoder för att få riktigt noggrann och pålitlig tid:

• Användning av en internetbaserad tidsserver från platser som NIST (National Institute of Standards and Time) eller Microsoft.
• Användning av en dedikerad NTP tidsserver - som tar emot externa tidskällor som från GPS

Det finns fördelar och nackdelar för båda typerna av källor - men vilken metod är bäst?

Internet Time

Internet tid har en stor fördel - det är ofta gratis. Det finns dock nackdelar med att använda en internetbindningskälla. Den första är avståndet. Avståndet över internet kan ha en dramatisk effekt och när Internet blir snabbare har avståndet en ännu större effekt vilket innebär att noggrannheten blir mer tuff.

En annan nackdel med internettiden är bristen på autentisering och säkerhetsrisken som den utgör. Autentisering är vad tidprotokollet NTP (Network Time Protocol) använder för att fastställa den sanna identiteten för en tidskälla.

Dessutom kan en internetkälla endast nås via en brandvägg, så en UDP-port måste hållas öppen, vilket ger en möjlig ingång för programvarusnäckor eller skadliga användare.

NTP Time Server

NTP-tidsservrar å andra sidan är dedikerade enheter. De hämtar en källa till UTC externt till brandväggen från antingen GPS eller en långvågsradioöverföring. Dessa kommer direkt från atomklockor (med GPS-klockan är atomuret ombord på satelliten) och kan därför inte kapas av skadliga användare eller virus.

NTP-servrar är också mycket mer exakta och påverkas inte av avstånd vilket innebär att ett nätverk kan ha millisekunds noggrannhet hela tiden.

Exakt och exakt tid blir alltmer en nödvändighet för datorsystem. Från företagsnätverk till allmännyttiga teknologier som bankomat, trafikljus eller CCTV-kameror - exakt tid är det som håller dem tjuka.

Felaktig eller osynkroniserad tid är grundorsaken för många tekniska nedbrytningar och fel. Om du inte synkroniserar ett trafikljussystem kan till exempel allvarlig förvirring av ljuset byta vid fel tid - och konsekvenserna för system som hör till industrier som flygkontroll kan bli ännu värre.

Och till och med ett vanligt datanätverk som det som används på de flesta kontor kräver korrekt synkronisering för att förhindra fel, aktivera felsökning och för att säkerställa att systemet är säkert.

De flesta systemadministratörer är nu medvetna om vikten av noggrann och exakt tidssynkronisering, men att få en källa till korrekt tid är ofta där många människor gör misstag.

Många nätverksadministratörer är medvetna om tidsprotokollet NTP (Network Time Protocol) som används för att säkerställa korrekt synkronisering mellan datorer.

Men många administratörer gör misstaget att använda en källa till tid från över internet för att distribuera med NTP - en vanlig fallgrop som kan få katastrofala följder.

Internet är inte den bästa källan till tine. Medan det är sant, många online NTP-servrar finns som källa till atomtid eller UTC (koordinerad universell tid) men är de korrekta. Sanningen är att det är nästan omöjligt att veta. Internet tidskällor kan påverkas av kundens avstånd (nätverket) från tidskällan - det kan inte heller verifieras av NTP.

Ännu viktigare, internetkällor fungerar via brandväggen som kan tillåta att tidssignalen kapras av skadliga program.

Den enda säkra och korrekta metoden för att synkronisera ett datornätverk eller annat tekniskt system är att använda en NTP-server. Dessa enheter mottar en extern klocktidssignal ofta med GPS eller till och med via radiosändningar.

Dessa signaler kommer direkt från atomur så är mycket exakta de kan inte heller kapas eftersom de inte är anslutna till internet.

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).

Tidsynkronisering är en kritisk aspekt för modern databehandling, särskilt när datorer är på ett nätverk eller behöver kommunicera med andra nätverksmaskiner.

Timestämplar är avgörande för datorerna att erkänna när en händelse inträffade och det är den enda informationen de måste kontrollera om en händelse har inträffat. Utan exakta tidsstämplar kan konsekvenserna innefatta:

• Förlust av data
• Svårt att logga fel
• Svårt att felsöka
• Underlåtenhet att spara
• Tidskänsliga program kan misslyckas

Moderna operativsystem som Windows 7 har automatisk synkroniseringsprogram installerad. W32Time har varit en del av Microsofts olika generationer av operativsystem under en tid men i Windows 7 är den inställd på att vara på (istället för att användaren måste ställa in den) - synkronisera din dator rakt ur rutan.

Med en sådan NTP (Network Time Protocol) -baserad synkronisering tillgänglig med hjälp av internettidsservrar (vanligtvis Microsoft och NIST) kan många undra om en dedikerad tidsserver fortfarande krävs.

Problem med Internet Time Servers

Det finns flera nackdelar med att använda denna Internet-tid som källa till UTC (Koordinerad Universal Time - den globala tidsskala kallas ofta GMT).

Den första och viktigaste nackdelen med internet-tidsservrar är deras plats genom brandväggen. Att behöva förlita sig på en källa över internet innebär att TCP-porten är öppen - en viktig säkerhetssvaghet som kan användas av skadliga användare eller bots.

En annan nackdel med internettidsservrar är deras brist på garanterad noggrannhet. Medan platser som NIST (National Institute for Standards and Time) och Microsoft har tillförlitliga och korrekta tidsservrar - kan noggrannheten vara beroende av hur långt du befinner dig från. Och många andra tidsservrar som är tillgängliga som källa till internettid är mindre tillförlitliga - och eftersom NTP inte kan autentisera en tidssignal från hela internet kan det vara svårt att bedöma.

Fördelar med en extern NTP-server

Dedikerad externa NTP-servrar är mycket säkrare. De får sin koppling från GPS-satelliter av Long Wave-överföringar så att signalerna inte kan avlyssas av datorhackare eller skadlig programvara. NTP kan också autentisera signalerna så att du vet var de kommer ifrån och hur exakta de är.

Med tiden som är så viktig på moderna nätverksdatorer kan risken med internettiden kosta mycket mer än någon mindre investering i en dedikerad NTP tidsserver.

Skriven av Richard N Williams för Galleon Systems

Sedan dess släppt till den civila befolkningen har Global Positioning System (GPS) förbättrats och förbättrat vår värld kraftigt. Från satellitnavigering till exakt tid som används av NTP-servrar (Network Time Protocol) och mycket eller vår moderna världs teknik.

Och GPS har under flera år varit Global Navigation Satellite Systems (GNSS) och används över hela världen, men tiden förändras nu.

Det finns nu tre andra GNSS-system i horisonten som inte bara fungerar som konkurrens för GPS men kommer också att öka dess precision och noggrannhet.

Glonass är ett ryskt GNSS-system som utvecklades under det kalla kriget. Men efter Sovjetunionens fall föll systemet i förfall, men det har äntligen blivit ombyggt och är nu upp och tillbaka.

Glonass-systemet används nu som ett navigationshjälpmedel från ryska flygbolag och deras akuttjänster med GNSS-mottagare i bilen rullas också ut för att den allmänna befolkningen kan använda. Och Glonass-systemet tillåter också tidssynkronisering med NTP-tidsservrar eftersom den använder samma atomurteknik som GPS.

Och Glonass är inte den enda konkurrensen om GPS heller. Det europeiska Galileo-systemet är på spår med de första satelliterna som förväntas lanseras i slutet av 2010 och det kinesiska kompasssystemet förväntas också vara online snart vilket kommer att göra fyra helt operativa GNSS-system som kretsar över jordens bana.

Och det här är bra nyheter för dem som är intresserade av ultrasnittsynkronisering, eftersom systemen borde vara interoperabla, vilket innebär att alla som tittar på GNSS-satelliter kan använda flera system för att säkerställa ännu högre noggrannhet.

Det förväntas att driftskompatibelt GNSS NTP-tidsservrar kommer snart att finnas tillgänglig för att utnyttja denna nya teknik.

Noggrann tid är så viktig för moderna datorsystem att det nu är otänkbart för vilket nätverk som helst som administrerar för att konfigurera ett datorsystem utan hänsyn till synkronisering.

Se till att alla maskiner kör en exakt och exakt tid och att hela nätverket är synkroniserat tillsammans, kommer att förhindra problem som uppstår som dataförlust, misslyckande av tidskänsliga transaktioner och aktivera felsökning och felhantering som kan vara omöjligt för nätverk som saknar synkronisitet .

Det finns många källor till exakt tid för användning med NTP-tidsservrar (Network Time Protocol). NTP-servrar brukar använda tid som styrs av atomur för att säkerställa noggrannhet, och det finns fördelar och nackdelar för varje system.

Ideellt som en källa till tid vill du att den ska vara en källa till UTC (Koordinerad Universal Time), eftersom det här är den internationella tidsstandarden som används av datorsystem över hela världen. Men UTC är inte alltid tillgängligt men det finns ett alternativ.

GPS-tid

GPS-tid är tiden som omdirigeras av atomklockorna ombord på GPS-satelliter. Dessa klockor utgör grundtekniken för Global Positioning System och deras signaler är vad som används för att utarbeta positiv information.

Men GPS-tidssignaler kan också ge en exakt tidskälla för datanätverk, även om GPS-tiden strikt skiljer sig från UTC.

Inga språng sekunder

GPS-tid sänds som ett heltal. Signalen innehåller antalet sekunder från när GPS-klockorna slogs på (januari 1980).

Ursprungligt GPS-tid var inställd på UTC men sedan GPS-satelliten har varit i rymden de senaste trettio åren, till skillnad från UTC, har det inte skett någon ökning för att ta hänsyn till språng sekunder - så för närvarande körs GPS exakt 17 sekunder bakom UTC.

Konvertering

Även om GPS-tid och UTC inte är strikt samma som de ursprungligen baserades på samma gång, och endast bristen på språng sekunder som inte läggs till i GPS gör skillnaden, och eftersom detta är exakt i sekunder är omvandling av GPS-tid enkel.

Många GPS NTP-servrar kommer att konvertera GPS-tid till UTC-tid (och lokal tid om du vill), så att du alltid kan ha en korrekt, stabil, säker och pålitlig källa till klockan baserat på klockan.

Du behöver inte att jag berättar för dig hur viktigt datanätets synkronisering är. Om du läser detta är du noga medveten om vikten av att alla dina datorer, routrar och enheter i ditt nätverk körs samtidigt.

Misslyckande med att synkronisera ett nätverk kan orsaka alla möjliga problem, även om det saknas synkronisitet kan problemen bli obemärkta eftersom felfel och felsökning av ett nätverk kan vara omöjligt utan en synkroniserad tid.

Det finns flera alternativ för att hitta en källa till korrekt tid också. De flesta tidskällor som används för synkronisering är en källa till UTC (Coordinated Universal Time) som är den internationella tidsplanen.
Det finns dock pro och con till alla källor:

Internet tid

Det finns ett oändligt antal källor till UTC-tid på internet. Några av dessa tidskällor är helt ogynnsamma och opålitliga men det finns vissa betrodda källor som utges av människor som NIST (National Institute for Standards and Time) och Microsoft.

Oavsett hur betrodat tidskällan är det dock två problem med internetkällor. För det första är en Internet-tidsserver faktiskt en stratum 2-enhet. Med andra ord är en internet-tidsserver ansluten till en annan tidsserver som får sin tid från en atomklocka, vanligtvis från en av källorna nedan. Så en internetkälla kommer aldrig att vara lika exakt eller exakt som att använda en stratum 1-tidsserver själv.

För det andra, och ännu viktigare, drivs internetkällor genom brandväggen så att en eventuell säkerhetsbrott är tillgänglig för alla skadliga användare som vill utnyttja de öppna portarna.

GPS-tid

GPS-tiden är mycket säkrare. Det är inte bara en GPS-tidssignal tillgänglig någonstans med en synvinkel av himlen, men även GPS-tidssignaler kan mottas externt till nätverket. Genom att använda en GPS-tidsserver GPS-tidssignalerna kan tas emot och med hjälp av NTP (Network Time Protocol) kan denna tid konverteras till UTC (GPS-tiden är för närvarande 17 sekunder exakt bakom GPS-tid) och distribueras sedan runt nätverket.

MSF / WWVB Time

Radiosändningar i långvåg överförs av flera nationella fysiklaboratorier. NIST och Storbritanniens NPL är två sådana organisationer och de sänder UTC-signalerna MSF (UK) och WWVB (USA) som kan tas emot och utnyttjas av en radio refererad NTP-server.