Reviderad tidssynkronisering med en NTP-server

tids~~POS=TRUNC synkronisering~~POS=HEADCOMP är avgörande för många moderna applikationer. Även om datanätverk alla måste köras i perfekt tid för att förhindra fel och säkerställa andra system kräver tidssynkronisering av juridiska skäl.

Medelhastighetskameror, trafikljuskameror, CCTV, parkeringsmätare och larmsystem för att nämna några, alla kräver korrekt tidssynkronisering inte bara för att säkerställa att systemen fungerar korrekt, men också för att tillhandahålla en granskningsbar och juridisk spår för användning vid åtal.

Underlåtenhet att göra det kan leda till att systemet är helt värdelöst, eftersom alla rättsliga mål som är baserade kring tekniken skulle behöva provas.

Ett CCTV-nätverk som inte är synkroniserat skulle till exempel inte vara tillåtet för domstolen, en svarande skulle lätt kunna hävda att en bild av dem på en kamera inte kunde vara dem eftersom de inte var i närheten vid den tiden och om inte kamerans system kan granskas och visat sig vara korrekt, då rimligt tvivel skulle se vilket fall som helst mot den misstänkte tappade.

Av detta skäl kräver system som de ovan nämnda, fullständig granskbar tidssynkronisering som kan bevisas utan rimligt tvivel i ett domstolssystem.

Ett auditabelt system för tidssynkronisering är endast möjligt genom att använda en dedikerad NTP tidsserver (Network Time Protocol). NTP-servrar inte bara tillhandahålla en exakt synkroniseringsmetod som är korrekt i några millisekunder, de ger också ett fullständigt revisionsspår som inte kan ifrågasättas.

NTP-serversystem använd GPS-nätverket eller specialradioöverföringarna för att få den klocktid som är så exakt chansen att det är ens en sekund ut från UTC-tid (Universal Coordinated Time) är över 3 miljarder till en som är ännu större än noggrannheten av andra juridiska bevis som DNA.

GPS-klockans tidssignaler

Det verkar som om nästan alla bilens instrumentpanel har en GPS-mottagare uppe på toppen. De har blivit otroligt populära som ett navigationsverktyg med många människor som lita på dem enbart för att arbeta sig runt vägnätet.

De Global Positioning System har funnits i några år nu men ursprungligen konstruerades och byggdes för amerikanska militära tillämpningar men utvidgades för civilt bruk efter en katastrof i flygbolaget.

Även om det är otroligt användbart och bekvämt ett verktyg, är GPS-systemen relativt enkla i sin funktion. Navigationen fungerar med hjälp av en konstellation av 30 eller så satelliter (det finns en hel del fler som kretsar men inte längre är i drift).

De signaler som skickas från satelliterna innehåller tre bitar av information som mottas av satelliterna i våra bilar.

Den informationen innehåller:

* Den tid meddelandet skickades

* Satellitens orbitalposition (känd som efemeren)

* Den allmänna systemhälsan och banorna hos de andra GPS-satelliterna (känd som almanackan)

Det sätt på vilket navigationsinformationen utarbetas är att använda informationen från fyra satelliter. Den tid signalerna lämnade var och en av satelliterna registreras av satellitnavtagaren och avståndet från varje satellit utarbetas sedan med hjälp av denna information. Genom att använda informationen från fyra satelliter är det möjligt att uträtta exakt var satellitmottagaren är denna process känd som triangulering.

Att uträtta exakt var du befinner dig i världen är dock beroende av fullständig noggrannhet i de tidssignaler som sänds av satelliterna. Eftersom signaler som GPS-resan vid ljusets hastighet (ungefär 300,000 km en sekund genom ett vakuum) kunde en en sekunds felaktighet se positioneringsinformation ut med 300 kilometer! För närvarande är GPS-systemet noggrant på fem meter vilket visar hur exakt den tidsinformation som sänds av satelliterna är.

Denna höga noggrannhet är möjlig eftersom varje GPS-satellit innehåller atomur. Atomur är otroligt noggranna beroende av de oväldiga oscillationerna hos atomer för att hålla tid - faktiskt kommer varje GPS-satellit att köra i över en miljon år innan den kommer att drifta med så mycket som en sekund (jämfört med den genomsnittliga elektroniska klockan som kommer att drivas med en sekund i en vecka eller två)

På grund av denna höga noggrannhet kan atomklockorna ombord GPS-satelliter användas som en källa till exakt tid för synkronisering av datanät och andra enheter som kräver synkronisering.

Ta emot denna tidsignal kräver användning av a NTP GPS-server som kommer att synkronisera med satelliten och distribuera tiden till alla enheter på ett nätverk.

Varför bry sig om att använda en NTP-tidsserver?

Håll datorer synkroniserade på ett nätverk är avgörande, särskilt om nätverket i fråga handlar om tidskänsliga transaktioner. Om du inte behåller ett nätverkssynkroniserat kan det orsaka kaos som leder till fel, sårbarheter och oändliga problem med felsökning.

Men med antalet online-tidsservrar tillgängliga från välrenommerade platser som NIST eller Microsoft frågas man oftast om varför datanät måste synkroniseras med en extern NTP-tidsserver.

Dessa dedikerade NTP-enheter ses ofta som en onödig kostnad och många nätverksadministratörer avstår enkelt från dem och ansluter till en online-tidsserver, efter allt gör det samma jobb inte det?

Egentligen finns det två huvudorsaker till varför NTP-tidsservrar är inte bara viktiga men nödvändiga för de flesta datornätverk och att förbise dem kan vara kostsamma på många sätt.

Låt mig förklara. Den första anledningen till att en extern NTP-server är viktigt är noggrannhet. Det är inte så att internetkällor i allmänhet är felaktiga (även om många är) men det är frågan om avstånd som tidsreferensen måste resa. Vidare, i tider då anslutningen är vilse - oavsett om det är ett lokalt anslutningsfel eller tidsservern själv går ner - nätverket börjar drifta tills anslutningen återställs.

För det andra och kanske viktigast är säkerhetsfrågorna involverade i att använda en Internet-tidskälla. Det största problemet är att om din anslutning till en tidsserver genom den då en öppen port (UDP 123 från NTP-förfrågningar) måste lämnas öppen, och som med någon öppen port som kan användas som en gateway för skadlig programvara och användare.

Anledningen dedikerade NTP-tidsservrar är avgörande för datanät är att de arbetar helt oberoende och externt till nätverks brandvägg. Istället för att få tillgång till en tidskälla över Internet använder de antingen GPS- eller radiosändningar för att få tiden. Och därigenom kan de tillhandahålla korrekt tid hela tiden utan rädsla för att förlora en anslutning eller tillåta en otäck trojan genom brandväggen.

När tiden är pengarna noggrannhet

Vi lever i en snabb värld där tiden är viktig. I vissa industrier kan även en sekund göra skillnaden. Millioner dollar byts ut händer i börsen varje sekund och aktiekurserna kan stiga eller dunkla.

Att få rätt pris vid rätt tidpunkt är viktigt för handel på en så snabb penningmarknad och perfekt nätverkssynkronisering är det väsentliga för att kunna göra det hänt.

Att säkerställa att varje maskin som handlar i aktier, aktier och obligationer har rätt tid är avgörande för att människor ska handla på derivatmarknaden, men när handlare sitter i olika delar av världen, hur kan detta eventuellt uppnås.

Lyckligtvis samordnad universell tid (UTC), en global tidsplan utvecklad efter utvecklingen av atomklockor, tillåter samtidigt att styra varje näringsidkare, oavsett var de befinner sig i världen.

Eftersom UTC är baserat på atomur tid och hålls exakt av en konstellation av dessa klockor är den hög pålitlig och korrekt. Och branscher som börsen använder UTC för att styra tiden på sina datanät.

Datornätets tidssynkronisering uppnås i datanät genom att använda NTP-server (Network Time Protocol). NTP-servrar mottar en källa till UTC från en atomklockreferens. Det här är antingen från GPS-nätverket eller via specialradioöverföringar (den är tillgänglig via internet också men är inte lika pålitlig).

När den har tagits emot distribuerar NTP-servern den mycket exakta tiden i hela nätverket och kontrollerar kontinuerligt varje enhet och arbetsstation för att säkerställa att klockan är så exakt som möjligt.

Dessa nätverk tidsservrar kan hålla hela nätverket av hundratals och tusentals maskiner i perfekt synkronisering - inom några millisekunder av UTC!

Tidsynkronisering på Windows 7

Windows 7, det senaste operativsystemet från Microsoft är också deras första operativsystem som automatiskt synkroniserar PC-klockan till en internetkälla för UTC-tid (Koordinerad universell tid). Från det ögonblick som en Windows 7-dator är påslagen och är ansluten till Internet kommer den att begära tidssignaler från Microsoft-tidtjänsten - time.windows.com.

Medan för många hemmabrukare kommer detta att spara dem besväret att ställa in och korrigera klockan medan den körs. För företagsanvändare kan det vara problematiskt eftersom internetkällor inte är säkra och tar emot en tidskälla via UDP-porten på brandväggen kan leda till säkerhetsbrott och som Internet-tidskällor inte kan verifieras av NTP (Network Time Protocol) kan signalerna kapas av skadliga användare.

Denna internetkälla kan avaktiveras genom att öppna dialogrutan klocka och datum, och öppna fliken Internettid, klicka på knappen "Ändra" och avmarkera "Synkronisera med en Internet-tidsserver<alternativ. "

Även om det här kommer att vara osäkert att ingen oönskade trafik kommer att komma igenom din brandvägg, så kommer det också att medföra att Windows 7-maskinen inte synkroniseras till UTC och dess tidsåtgång kommer att vara beroende av moderkortet, vilket så småningom kommer att drifta.

För att synkronisera ett nätverk av Windows 7-maskiner till en korrekt och säker källa till UTC är den mest praktiska och enklaste lösningen att plugga in en dedikerad NTP tidsserver. Dessa ansluts direkt till en router eller växel och aktiverar säker mottagning av en klocktid för klockan.

NTP-tidsservrar Använd den mycket exakta och säkra GPS-signalen (Global Positioning System) som finns överallt på planeten eller flera lokaliserade långvågsradosignaler som sänds av flera nationella fysiklaboratorier som NIST och NPL.

Välja en tidskälla för UTC-synkronisering

Att säkerställa ett datanätverk är att tidssynkroniserad är avgörande för moderna datanät. Synkronisering, inte bara mellan olika maskiner i ett nätverk, men också varje datanätverk som kommunicerar med andra nätverk måste synkroniseras med dem också.

UTC (Coordinated Universal Time) är en global tidsplan som gör det möjligt att synkronisera nätverk på andra håll i världen. Synkronisering av ett nätverk till UTC är relativt enkelt tack vare NTP (Network Time Protocol) mjukvaruprotokollet utformat för detta ändamål.

De flesta operativsystem, inklusive den senaste Microsoft Incarnation Windows 7, har en version av NTP (ofta i en förenklad form som kallas SNTP), vilket gör att en enda källa kan användas för att synkronisera varje dator och enhet i ett nätverk.

Att välja en källa för denna tidsreferens är den enda verkliga svårigheten att synkronisera ett nätverk. Det finns tre huvudplatser där UTC-tid kan exakt mottas från:

Internet Time

Det finns många källor till internettid och den senaste versionen av Windows (Windows 7) synkroniseras automatiskt till Microsofts tidsserver time.windows.com, så om Internet-tid är tillräckligt Windows 7-användare behöver inte ändra sina inställningar. Men för datanät där säkerhet är ett problem kan internetkällor låta ett system vara sårbart, eftersom tiden måste tas emot genom brandväggen, vilket tvingar en UDP-port att stå öppen. Detta kan användas av skadliga användare. Dessutom finns det ingen autentisering med en internetkälla så att tidskoden kan kapas innan den kommer till ditt nätverk.

GPS-tid

Tillgängligt bokstavligen överallt på klotet, ger GPS en 24-timmars, 365-dagar-ett-årskälla för UTC-tid. Levereras externt till brandväggen via GPS-satellitsignalen, tidssynkronisering med GPS är korrekt och säkert.

Radioöverföringar

Vanligtvis sänds av nationella fysiklaboratorier som NIST i USA och Storbritannien NPL, tidssignalerna mottas via longwave och är också externa mot brandväggen så är de säkra och korrekta.

A dedikerad NTP tidsserver kan ta emot både radio och GPS-tidssignal som garanterar noggrannhet och säkerhet.

Konfigurera en dedikerad NTP-tidsserver på Windows 7

Windows 7 är det senaste operativsystemet från Microsoft. Byter den ganska nedslående Windows Vista, lovar Windows 7 att korrigera de brister som gjorde sin föregångare så impopulär.

En av de förändringar som Windows 7 gör är att den automatiskt synkroniserar tiden med Windows Time-tjänsten som finns på windows.time.com. Även om detta är en exakt stratum 2-tidsserver, som hanteras av Microsoft, kan den ändras för en annan källa till Internet-tid. Men även Microsoft rekommenderar att Internet-tidskällor inte används för datanätverk eftersom de inte kan verifieras av tidprotokollet NTP (Network Time Protocol). Dessutom behöver en internetkälla en port kvar i brandväggen för att tidssignalerna ska kunna genomföras. En öppen port i en brandvägg kan användas av en skadlig användare för att få tillgång till nätverket.

För en säker, autentiserad och korrekt metod för att synkronisera ett Windows 7-nätverk, är det klokt att använda a dedikerad nätverkstidsserver. De flesta av dessa tidsservrar använder protokollet NTP (Network Time Protocol) som enkelt kan distribuera en enstelserver i ett nätverk av hundratals och till och med tusentals maskiner.

Tidsservrar ansluts direkt till routern / strömbrytaren för nätverket eller kan installeras på en enda maskin. Snarare än att förlita sig på Internet för en källa till tid och riskerar att lämna brandväggarna UDP-porten öppen, dedikerad NTP-tidsservrar Använd antingen GPS-signalerna eller långvågsradiotransmissionsöverföringarna från nationella fysiklaboratorier som MSF-signalen sänds av Storbritanniens NPL och USA: s WWVB-signal sänds av NIST.

Eftersom dessa signaler är externa mot brandväggen och kan autentiseras av NTP för att upprätta signalernas auktoritet och är en mer exakt och säker metod för synkronisera ett Windows 7-nätverk.

IBM tar över London Congestion Charge med Galleon Time Servers

Datorjättar IBM har tagit över loppet av Londons överbelastningsavgift i veckan och som deras föregångare, Capita, kommer de att synkronisera systemet med Galleon Systems tidsservrar.

Avgörande för driften av Londons överbelastningsavgiftssystem och säkerställande av alla 400-kameror är synkroniserade till exakt samma tid, har blue chip företaget valt Galleon Systems som leverantör av nätverks-tidsservrar för att kontrollera överbelastningssystemet.

Efter att ha tillfört Capita de tidigare kontrollerna av överbelastningsavgiftssystemet med dess NTS nätverk tidsservrar För att noggrant synkronisera kamerans system levererar Galleon Systems nu IBM med sin kritiska maskinvara.

Galleon Systems utbud av nätverkstidsservrar kan synkronisera nätverk med millisekunds noggrannhet och få en noggrann och säker klocktidskälla från GPS-nätverket (Global Positioning System) eller radiosignalen som sänds av nationella fysiklaboratorier som NPL.

London överbelastningssystemet kanske inte är populärt hos många som måste betala dagligavgiften men systemet har erkänts över hela världen som en effektiv metod för att minska överbelastning i städerna och liknande system till Londons överbelastningszon genomförs i städer över hela världen.

Galleon Systems är Storbritanniens ledande leverantör av nätverk tidsservrar och NTP (Network Time Protocol) tidssynkroniseringsutrustning, som har tillhandahållit nätverkstidslösningar i över ett decennium.

Varför vi synkroniserar tiden

Vi lever och arbetar i en helt annan värld än den som många av oss föddes i. Vi är nu lika sannolika att köpa något från hela internet som promenad längs kolgatan. Och stor affär och handel har också förändrats med att marknaden blir verkligt global och internet är det vanligaste verktyget för handel.

Handel globalt ger sina problem men som olika tidsplaner styr olika länder över hela världen. För att säkerställa paritet infördes en global tidsplan i 1970s vetande Koordinerad universell tid (UTC). Men eftersom e-handel avancerade så behövde det vara nödvändigt att säkerställa korrekt synkronisering till UTC.

Det största problemet är att de flesta klockor och klockor, inklusive de inbyggda i datorns moderkort, är mottagliga för drift. Och eftersom olika maskiner kommer att drivas i olika takt, kan global kommunikation och e-handel vara omöjlig. Tänk bara på skillnaden som en sekund kan göra på marknadsplatser som börsen, där förmögenheter är vunna eller förlorade, eller när du köper platsbokningar online, vad skulle hända om någon på en dator med långsammare klocka bokade samma plats efter dig, den Datorns tidstämplar visar den person som bokats före dig.

Andra oförutsedda fel kan uppstå, även i interna nätverk, när datorer körs olika gånger. Data kan gå vilse, fel kan vara svårt att logga, spåra och fixa och skadliga användare kan dra nytta av tiden förvirring.

För att säkerställa en sann global synkronisering kan datanätverk synkronisera till en atomur som tillåter att alla datorer i ett nätverk o ligger inom några millisekunder av UTC. Beräkna nätverksanvändning NTP-servrar (Network Time Protocol) för att säkerställa korrekt synkronisering, mest NTP-servrar Ta emot klockan från antingen GPS-satelliter av radiofrekvenser.

Vägen en atomklocka fungerar

Atomur är de mest korrekta chronometrarna vi har. De är miljontals gånger mer exakta än digitala klockor och kan hålla tid i hundratals miljoner år utan att förlora så mycket som en sekund. Deras användning har revolutionerat hur vi lever och arbetar och de har möjliggjort teknologier som satellitnavigationssystem och global onlinehandel.

Men hur fungerar de? Konstigt nog arbetar atomklockor på samma sätt som vanliga mekaniska klockor. Men snarare än att ha en spiralfjäder och massa eller pendel använder de oscillationerna av atomer. Atomklockor är inte radioaktiva eftersom de inte är beroende av atomavfall istället förlitar de sig på de små vibrationerna vid vissa energinivåer (oscillationer) mellan en atoms och kärnans elektroners kärna.

När atomen mottar mikrovågsenergi vid exakt den rätta frekvensen, ändras energitillståndet, det här tillståndet är konstant oförändrat och oscillationerna kan mätas precis som en fästning i en mekanisk klocka. Men medan mekaniska klockor kryssar varje sekund, atomur "tick" flera miljarder gånger i sekund. När det gäller cesiumatomer, som oftast används i atomur, tickar de 9,192,631,770 per sekund - vilket är nu den officiella definitionen av en sekund.

Atomklockor styr nu hela det globala samhället som en universell tidsplan UTC (Coordinated Universal Time) baserat på atomur tid har utvecklats för att säkerställa synkronisering. UTC atomklocka signaler kan tas emot av tidtidsservrar i nätverket, ofta kallad NTP-servrar, som kan synkronisera datornätverk inom några millisekunder av UTC.