Att hålla rätt tid är viktigt för många applikationer och dedikerade NTP-tidsservrar göra jobbet enkelt för nätverksadministratörer. Dessa enheter mottar en extern tidssignal, ofta från GPS eller ibland från sändningssignaler som läggs ut av organisationer som NIST, NPL och PTB (nationella fysiklaboratorier från USA, Storbritannien och Tyskland).

Synkronisering med en NTP-tidsserver görs allt lättare tack vare NTP (nätverksprotokoll). Detta programprotokoll distribuerar tidskällan genom att ständigt kontrollera tiden på alla enheter och justera eventuell drift för att matcha den tidssignal som mottas.

Tidsynkronisering handlar inte bara om stora nätverk. Även enskilda maskiner och routrar borde synkroniseras, eftersom det i alla fall hjälper till att hålla ett system säkert och göra detektionen mycket lättare.

Lyckligtvis innehåller de flesta versioner av Windows en form av NTP. Ofta är det en förenklad version men det räcker att låta en dator synkroniseras med den globala tidsskalan UTC (Coordinated Universal Time). På de flesta Windows-maskiner är det relativt enkelt att göra och kan uppnås genom att dubbelklicka på klockikonet i aktivitetsfältet och sedan välja en tidleverantör på fliken Internettid.

Dessa tidskällor är internetbaserade vilket innebär att de är externa för brandväggen så att en UDP-port måste lämnas öppen för att låta tidssignalen komma in. Detta kan orsaka vissa säkerhetsproblem, för dem som vill ha perfekt synkronisering utan några säkerhetsproblem, då är den bästa lösningen att investera i en dedikerad tidsserver. Dessa behöver inte vara dyra och som de får en atomur klocktid signal externt är det här ingen brandbrott som lämnar ditt nätverk säkert.

Vi letar alla efter freebies, särskilt i det nuvarande ekonomiska klimatet och internet är inte kortfattat av dem. Fri programvara, gratis filmer, fri musik, nästan allt idag har en gratis version. Även kritiska applikationer för våra datorer och nätverk som anti-virus kan komma ifrån. Så det är förståeligt att när nätverksadministratörer vill synkronisera tiden på datornätverk, vänder de sig till lediga källor till UTC-tid (UTC - Koordinerad Universal Time) för att synkronisera sina nätverk med operativsystemens egna inbyggda NTP-server.

Men precis som det inte finns något sådant som en gratis lunch, kommer frittidskällor med en kostnad också. Till att börja med alla tidsservrar på internet som är tillgängliga för allmänheten att använda är stratum 2-servrar. Det betyder att de är enheter som tar emot tiden från en annan enhet (en stratum 1-tidsserver) som får den från en atomur. Medan den andra handkällan inte bör förlora för mycket tid jämfört med originalet, för höga noggrannhet kommer det att bli en märkbar drift.

Dessutom är internetkällor baserade utanför nätverksväggen. För tillgång till tidsservern behöver en UDP-port vara öppen. Detta kommer att innebära att nätverksväggen i princip kommer att ha ett hål i det som kan manipuleras med en skadlig användare eller aggressiv skadlig kod.

En annan övervägning är den inbyggda säkerheten att tidsöverföringsprotokollet NTP (Network Time Protocol) använder för att bedöma den tidssignal den mottar är äkta. Detta kallas autentisering men är inte tillgängligt över internet. Att betrakta tidskällan kanske inte är vad den hävdar att vara och med ett hål i brandväggen kan leda till en ondskad attack.

Internetkällor kan också vara opålitliga. Många är för långt från klienterna för att ge någon riktig noggrannhet. Källor som finns tillgängliga på internet är vilda ute (vissa i timmar inte bara några minuter). Det finns dock mer välrenommerade stratum 2-servrar tillgängliga och NTP-poolen har detaljer om dem.

För verklig noggrannhet med ingen av säkerhetshoten är den bästa lösningen att använda en extern tidskälla. Den bästa metoden för att göra detta är att använda en dedikerad NTP-server. Dessa enheter fungerar externt mot brandväggen och tar emot tiden antingen direkt från GPS-satelliter eller via sändningar av nationella fysiklaboratorier som NIST or NPL.

Global Positioning System som är mycket älskat av förare, piloter och sjömän som en metod att hitta plats erbjuder mycket mer än bara satellitnavigeringsinformation. GPS-systemet arbeta med att använda atomklockor som sänder signaler som sedan trianguleras av datorn i ett satellitnavigeringssystem.

Eftersom dessa atomur är mycket noggranna och inte drivas med så mycket som en sekund även i en miljon år kan de användas som en metod för synkroniserande datorsystem. GPS-tiden, den tid som ombesörjs av GPS-klockorna, är inte strikt samma som UTC (Samordnad Universal Time), världens globala tidsplan, men eftersom de båda bygger på International Atomic Time kan den lätt omvandlas. (GPS-tiden är faktisk 17 sekunder långsammare än UTC, eftersom det har gått 17-steg sekunder till det globala tidsskalaet sedan GPS-satelliterna skickades till bana).

A GPS-klocka är en enhet som tar emot GPS-signalen och översätter den sedan till tiden. De flesta GPS-klockor är också dedikerade tidsservrar, eftersom det inte finns någon liten punkt när du tar emot den exakta tiden om du inte gör något med det. GPS-tid-servrar använd protokollet NTP (Network Time Protocol) som är ett av internetets äldsta protokoll och är utformat för att distribuera timinginformation över ett nätverk.

En GPS-klocka eller GPS-tidsserver fungerar genom att ta emot en signal direkt från satelliten. Detta betyder tyvärr att GPS-antennen måste ha en klar bild av himlen för att få en signal. Tiden distribueras sedan från tidsservern till alla enheter i nätverket. Tiden på varje enhet kontrolleras regelbundet av NTP och om den skiljer sig från tiden från GPS-klockan justeras den.

Att konfigurera en GPS-klocka för tidssynkronisering är relativt lätt. Tidsservern (GPS-klockan) är ofta utformad för att fylla ett 1U-utrymme på ett serverns rack. Detta är anslutet till GPS-antennen (vanligtvis på taket) via en längd av koaxialkabel. Servern är ansluten till nätverket och när den är låst på GPS-systemet kan den ställas in för att börja synkronisera nätverket.

Atomklockor, så många vet att de är mycket exakta enheter men atomuret är ett av de viktigaste uppfinningarna av de senaste 50-åren och har lett till många teknologier och applikationer som har revolutionerat våra liv helt och hållet.

Du kanske tänker på hur en klocka kan vara så viktig oavsett hur exakt det är, men när du betraktar den precisionen, så a modern atomur förlorar inte en sekund i tid i tiotals miljoner år jämfört med de näst bästa chronometrarna - elektroniska klockor - som kan förlora en sekund om dagen du kommer att inse hur exakt de är.

Faktum är att atomklockor har varit avgörande för att identifiera de mindre nyanserna i vår värld och universum. Vi har till exempel i årtusenden antagit att en dag är 24 timmar lång, men faktiskt tack vare atomurtekniken vet vi nu att längden på varje dag skiljer sig något och i allmänhet sjunker jordens rotation.

Atomklockor har också använts för att noggrant mäta jordens gravitation och har även bevisat Einsteins teorier om hur gravitationen kan sakta tiden genom att noggrant mäta skillnaden i tidsförloppet vid varje efterföljande tum ovanför jordens yta. Detta har varit avgörande när det gäller att placera satelliter i omlopp, eftersom tiden går fortare så högt över jorden som den gör på marken.

Atomklockor utgör också grunden för många av de teknologier som vi använder i våra dagliga liv. Satellitnavigeringsenheter är beroende av atomur i GPS-satelliter. Inte bara måste de ta hänsyn till skillnaderna i tiden ovanför omloppet, men det som satellitnavigatörer använder tiden som sänds från satelliterna till triangulera positioner, skulle en sekunds felaktighet se navigationsinformationen felaktigt av tusentals miles (som ljusresor nästan 180,000 miles varje sekund).

Atomklockor är också grunden för världens globala tidsskala - UTC (Coordinated Universal Time), som används av datanät över hela världen. Tidssynkronisering till en atomur och UTC är relativt rakt framåt med a NTP tidsserver. Dessa använder tidssignalen från GPS-systemet eller speciella sändningar som sänds från storskaliga fysiklaboratorier och sedan distribuera den över internet med tidsprotokollet NTP.

"Sat-nav" har revolutionerat hur vi reser. Från taxichaufförer, kurirer och familjebilen till flygplan och tankar är satellitnavigationsanordningar nu monterade i nästan alla fordon eftersom det kommer från produktionslinjen. Även om GPS-system säkert har sina brister, har de också flera användningsområden. Navigering är bara en av de viktigaste användningarna av GPS men den är också anställd som en tidskälla för GPS NTP-tid servrar.

Att kunna peka ut platser från rymden har sparat otaliga liv såväl som att resa till okända destinationer utan problem. Satellitnavigering bygger på en konstellation av satelliter som kallas GNSS (Global Navigation Satellite Systems). För närvarande finns det bara en helt fungerande GNSS i världen som är den Global Positioning System (GPS).

GPS ägs och drivs av den amerikanska militären. Satelliterna sänder två signaler, en för den amerikanska militären och en för civilt bruk. Ursprungligen var GPS menat endast för de amerikanska väpnade styrkorna men efter en olycklig skottning av ett flygplan öppnade den amerikanska presidenten Ronald Reagan GPS-systemet till världens befolkning för att förhindra framtida tragedier.

GPS har en konstellation av över 30-satelliter. Vid varje tillfälle är minst fyra av dessa satelliter överliggande, vilket är det minsta antalet som krävs för noggrann navigering.

GPS-satelliterna har var och en ombord en atomklocka. Atomklockor använder resonansen hos en atom (vibrationen eller frekvensen vid vissa energitillstånd) vilket gör dem mycket noggranna och förlorar inte så mycket som en sekund i tid över en miljon år. Denna otroliga precision är det som gör satellitnavigering möjlig.

Satelliterna sänder en signal från den inbyggda klockan. Denna signal består av tid och position för satelliten. Denna signal strålas tillbaka till jorden där din bils sat nav hämtar den. Genom att ta reda på hur lång tid den här signalen tog för att nå bilen och triangulera fyra av dessa signaler kommer datorn i ditt GPS-system att träna exakt var du befinner dig i världen. (Fyra signaler används på grund av höjdförändringar - på en "platt" jord krävs endast tre).

GPS-system kan bara fungera på grund av atomklockans mycket exakta precision. Eftersom signalerna sänds med ljusets hastighet och noggrannheten i en millisekund (en tusen sekund) kan ändra positioneringsberäkningarna med 100 kilometer, eftersom ljuset kan röra sig nästan 100,00km varje sekund - nuvarande GPS-system är noggrannare än fem meter.

Atomklockorna ombord GPS-system används inte bara för navigering. Därför att atomklockor är så exakta GPS är en bra källa till tid. NTP-tidsservrar använder GPS signaler för att synkronisera datornät till. En NTP GPS-server kommer att få tidssignalen från GPS-satelliten och konvertera den sedan till UTC (Koordinerad universell tid) och distribuera den till alla enheter på ett nätverk som ger mycket korrekt tidssynkronisering.

NTP-tidsservern är en mycket missförstått utrustning. De är ganska enkla enheter i den meningen att de används för tidssynkronisering, som tar emot en extern källa till den tid som sedan distribueras i ett datornätverk med hjälp av NTP (Network Time Protocol).

Men med en myriad av "fria" tidsservrar som finns tillgängliga på internet fattar många nätverksadministratörer beslutet att NTP-tidsservrar inte är nödvändiga delar av utrustning och att deras nätverk kan klara sig utan det. Men det finns ett stort antal fallgropar i att förlita sig på internet som en tidsreferens; Microsoft och USAs fysiklaboratorium NIST (National Institute of Standards and Time) rekommenderar starkt externa NTP-tidsservrar snarare än internetleverantörer.

Här är vad Microsoft säger:
"Vi rekommenderar starkt att du konfigurerar den auktoritativa tidsservern för att samla tiden från en hårdvarukälla. När du konfigurerar auktoritativ tidsserver att synkronisera med en Internet-tidskälla, finns ingen autentisering. "

Autentisering är en säkerhetsåtgärd som implementeras av NTP för att säkerställa att den tidssignal som skickas kommer från var den hävdar att den kommer ifrån. Med andra ord är autentisering den första försvarskärnan för att skydda mot skadliga användare. Det finns också andra säkerhetsproblem med att använda internet som en tidskälla, eftersom kommunikation med en internetkälla kommer att kräva att TCP / IP-porten lämnas öppen i brandväggen, detta kan också manipuleras av skadliga användare.

NIST känner igen betydelse för NTP-tidsservern system för förebyggande och upptäckt av säkerhetshot i deras guide till datasäkerhetslogghantering de föreslår:
"Organisationer bör använda tidssynkroniseringsteknologier som NTP-servrar (Network Time Protocol) när det är möjligt att hålla loggkällornas klockor konsekventa med varandra."

Kärnvapen, datorer, GPS, atomur och koldatering - det finns mycket mer atomer än du tror.

Sedan början av 1900-talet har mänskligheten varit besatt av atomer och minutier i vårt universum. Mycket av första delen av förra seklet blev mänskligheten besatt av att utnyttja atomens dolda makt, avslöjad för oss av Albert Einsteins arbete och slutförd av Robert Oppenheimer.

Det har emellertid varit mycket mer för vår utforskning av atomen än bara vapen. Studier av atomer (kvantmekanik) har varit utgångspunkten för de flesta av våra moderna teknologier som datorer och Internet. Det ligger också i framkanten av kronologin - tidens mätning.

Atomen spelar en nyckelroll i både tidsåtgång och tidsprognos. Atomklockan, som används över hela världen av datanätverk som använder NTP-servrar och andra tekniska system som flygkontroll och satellitnavigering.

Atomur arbeta genom att övervaka de extremt högfrekventa svängningarna hos enskilda atomer (traditionellt cesium) som aldrig förändras vid vissa energitillstånd. Eftersom cesiumatomer resonerar över en 9 miljarder gånger varje sekund och ändrar aldrig den sin frekvens gör den m mycket exakt (förlorar mindre än en sekund varje 100 miljoner år)

Men atomer kan också användas för att träna inte bara exakt och exakt tid, men de kan också användas för att fastställa åldern för objekt. Carbon dating är namnet på denna metod som mäter det naturliga förfallet av kolatomer. Vi alla består främst av koldioxid och som andra ämnen koldioxid "sönderfall" över tiden där atomerna förlorar energi genom att avge joniserande partiklar och strålning.

I vissa atomer som uran händer detta mycket snabbt, men andra atomer som järn är mycket stabila och sönderfall mycket, mycket långsamt. Kol, medan det försvinner snabbare än järn är fortfarande långsamt för att förlora energi men energiförlusten är exakt över tiden, så genom att analysera kolatomer och mäta styrkan kan det noggrant fastställas när kolet ursprungligen bildades.

Storbritanniens MSF-signal sänds från Anthorn, Cumbria och används av Storbritannien NTP-server Användare är avstängd under en fyra timmarsperiod på 11 juni för planerat underhåll. MSF 60 kHz-tid och frekvensstandard kommer att vara avstängd mellan 10.00 och 14: 00 BST (9: 00 - 13: 00 UTC).

Användare av NTP-tidsservrar som använder MSF-signalen bör vara medveten om avbrottet men ska inte bli panik. Mest nätverk tidsservrar att användningen av Anthorn-systemet fortfarande ska fungera på ett tillfredsställande sätt och bristen på en tidssignal i fyra timmar bör inte skapa några synkroniseringsproblem eller klockdrift.

En eventuell testning av tidsservrar som använder MSF bör genomföras före eller efter det planerade avbrottet. Ytterligare information finns tillgänglig från NPL.

Vilken som helst nätverk tidsserver Användare som kräver extrem precision eller känner tillfällig förlust av denna signal kan orsaka återverkningar i sin tidssynkronisering bör allvarligt överväga att använda GPS-signalen som ett extra sätt att ta emot en tidssignal.

GPS finns bokstavligen överallt på planeten (så länge det finns en tydlig bild av himlen) och är aldrig nere på grund av avbrott.

För ytterligare information om GPS NTP-server finns här.

Tidssynkronisering På datanätverk drivs ofta av NTP-server. NTP-tidsservrar generera inte någon tidsinformation själv men är bara metoder att kommunicera med en atomur.

Precisionen hos en atomur är allmänt diskuterad. Många av dem kan behålla tid till nanosekunder precision (miljarder sekundar) vilket innebär att de inte kommer att driva bortom en sekund i noggrannhet i hundratals miljoner år.

Men vad som är mindre förstått och pratat om är varför vi behöver ha sådana korrekta klockor, efter alla de traditionella metoderna att hålla tid som mekaniska klockor, elektroniska klockor och använda jordens rotation för att hålla koll på dagarna har bevisat pålitlig i tusentals år.

Utvecklingen av digital teknik de senaste åren har dock nästan varit beroende av ultra-precisionen av en atomur. En av de mest använda applikationerna för atomur är i kommunikationsindustrin.

I flera år skickas nu telefonsamtal som tas i de flesta industriländer digitalt. De flesta telefonkablar är dock helt enkelt kopparkablar (även om många telefonföretag investerar nu i fiberoptik) som endast kan sända ett paket information åt gången. Men telefonkablar måste bära många samtal på samma ledningar samtidigt.

Detta uppnås genom datorer i utbytena från en konversation till en annan tusen gånger varje sekund och allt detta måste styras av nano-andra precision, annars kommer samtalen att bli out of step och bli jumbled - därmed behovet av. Atomklockor; mobiltelefoner, digital-tv och internetkommunikation använder liknande teknik.

Noggrannheten hos atomur är också grunden för satellitnavigering som GPS (globalt positionssystem). GPS-satelliter innehåller en inbyggd atomur som genererar och överför en tidssignal. En GPS-mottagare kommer att få fyra av dessa signaler och använda tidsinformationen för att se hur lång sändningarna tog för att nå den och därmed mottagarens position på jorden.

Nuvarande GPS-system är noggranna på några meter men för att ge en indikation på hur viktig precision är, en en sekunds drift av a GPS-klocka kan se GPS-mottagaren vara felaktig med över 100 tusen miles (på grund av de stora avstånden ljus och därför överföringar ta en sekund).

Många av dessa tekniker som är beroende av atomur utnyttjar NTP-servrar som det föredragna sättet att kommunicera med atomklockor som gör NTP tidsserver en av de mest avgörande delarna av utrustning inom kommunikationsindustrin.

Världens teknik har avancerat dramatiskt de senaste decennierna med innovationer som tycker om internet och satellitnavigering har förändrat hur vi lever våra liv.

Atomur Betala en nyckelroll i denna teknik. deras tidssignaler är det som används av GPS-mottagare att plotta plats och många applikationer och transaktioner över internet om det inte var för mycket exakt synkronisering.

I själva verket har en global tidsplan utvecklats som bygger på tiden som atomklockor berättar om. UTC (Coordinated Universal Time) säkerställer att datanät över hela världen kan synkroniseras till exakt samma tid.

Synkronisering av datorer och nätverk till atomur är relativt rakt fram tack delvis till NTP (Network Time Protocol), en version som ingår i de flesta operativsystem och är också tack vare antalet offentliga NTP-servrar som finns på internet.

Att synkronisera en Windows-dator till en atomur görs genom att dubbelklicka på klockan på aktivitetsfältet och sedan konfigurera fliken Internet-tid till en relevant NTP-server. En lista över offentliga NTP-servrar finns på NTP-poolen webbsajt.

När du konfigurerar nätverk till UTC är det emellertid inte en offentlig NTP-server eftersom det finns säkerhetsproblem om polling av en tidskälla utanför brandväggen. Offentliga servrar är också kända som stratum 2-servrar vilket innebär att de tar emot tiden från en annan enhet som får den från en atomur. Den här indirekta metoden innebär att det ofta finns en kompromiss i noggrannhet, dessutom om nätverksanslutningen går ner eller tidsserverplatsen kommer nätverket snart att gå bort från UTC.

En mycket säkrare och stabil metod är att investera i en dedikerad NTP tidsserver. Dessa enheter mottar en tidssignal direkt från en atomur, antingen producerad av ett nationellt fysiklaboratorium som NIST or NPL via långvågradio eller från GPS-satelliter.

En enda dedikerad NTP-server kommer att ge en stabil, tillförlitlig och mycket exakt källa till UTC och låta nätverk av hundratals och till och med tusentals enheter synkroniseras till NTP.