NTP (Network Time Protocol) är ett internetbaserat protokoll för att synkronisera klockorna i ett datornätverk. Det är den viktigaste tidssynkroniseringsprogramvaran som används i datornätverk och är också förpackad med de flesta operativsystem.

An NTP-server är en dedikerad enhet som tar emot en enda källa och distribuerar den bland alla enheter på ett nätverk. Protokollet NTP övervakar driften av de interna klockorna på ett nätverk och korrigerar för dem.

An NTP-server kan få en tidskälla från antingen ett nationellt fysiskt laboratorium som Storbritanniens nationella fysiska laboratorium (NPL), men dessa tidssignaler sänds via långvågradio och har ändamål.

GPS NTP-servrar är utformade för att ta emot tidskällan som genereras av atomklockorna ombord på GPS-satelliter (Global Positioning System). GPS är tillgänglig var som helst på planeten som en tidskälla så länge som det finns en klar bild av himlen.

Utan korrekt synkronisering kan alla möjliga problem uppstå som att lämna ett datorsystem som är sårbart för bedrägerier, skadliga användare och hackare. Ett osynkroniserat datanätverk kan också förlora data och vara svårt att granska.

En global tidsplan kallad UTC (Coordinated Universal Time) har utvecklats för att säkerställa att hela världen använder samma tidsskala. De NTP-server utnyttja UTC så att datornätverket talar samtidigt som alla andra datanätverk.

Vi kanske tänker på att de bara är en gång och därför en tidsplan. Visst, vi är alla medvetna om tidszoner där klockan måste skjutas tillbaka en timme men vi alla lyda samma gång säkert?

Jo, det gör vi inte. Det finns många olika tidsplaner som alla utvecklats av olika skäl är för många för att nämna dem alla, men det var inte förrän nittonde århundradet att idén om en enda tidsskala, som användes, alla trädde i kraft.

Det var tillkomsten av järnvägen som provocerade den första nationella tidsplanen i Storbritannien (Järnvägstid) innan då skulle folk använda middag som grund för tiden och sätta sina klockor på den. Det var sällan viktigt om din klocka var fem minuters snabbare än dina grannar, men uppfinningen av tågen och järnvägsplanen förändrade snart allt detta.

Järnvägsplanen var endast användbar om alla alla använde samma tidsskala. Ett tåg som lämnar 10.am skulle saknas om en klocka var fem minuter långsam så att synkronisering av tid blev en ny besatthet.

Efter järnvägstiden utvecklades en mer global tidsplan GMT (Greenwich Meantime) som baserades på Suns position vid middagstid som föll över Greenwich Meridian-linjen (0 grader longitud). Det bestämdes under en världskonferens i 1884 att en enda världs meridian skulle ersätta de många som redan finns. London var kanske den mest framgångsrika staden i världen, så det blev bestämt det bästa stället för det.

GMT gjorde det möjligt för hela världen att synkronisera till samma tid och medan nationer ändrade sina klockor för att anpassa sig till tidszoner var deras tid alltid baserad på GMT.

GMT visade sig vara en framgångsrik utveckling och förblev världens globala tidsplan fram till 1970s. Då då atomklocka hade utvecklats och det upptäcktes vid användningen av dessa enheter att jordens rotation inte var en tillförlitlig åtgärd för att basera vår tid på, eftersom det faktiskt ändras dag för dag (om än i fraktioner av en sekund).

På grund av detta utvecklades en ny tidsplan som heter UTC (Coordinated Universal Time). UTC är baserad på GMT men tillåter saktning av jordens rotation genom att lägga till ytterligare "Leap Seconds" för att säkerställa att Noon kvarstår på Greenwich Meridian.

UTC används nu över hela världen och är viktigt för applikationer som flygkontroll, satellitnavigering och Internet. Faktum är att datanät över hela världen synkroniseras till UTC med NTP-tidsservrar (Network Time Protocol). UTC styrs av en konstellation av atomur som styrs av nationella fysiklaboratorier som NIST (National Institute of Standards and Time) och Storbritanniens NPL.

3. Säkerhetsbrott:

När nätverk inte är synkroniserade spelas inte loggfilerna korrekt eller i rätt ordning vilket innebär att hackare och skadliga användare kan bryta mot säkerhet obemärkt. Många säkerhetsprogram är också beroende av tidsstämplar med antivirusuppdateringar som inte händer eller planerade uppgifter faller bakom. Om ditt nätverk kontrollerar tidskänsliga transaktioner kan det även resultera i bedrägeri om det saknas synkronisering.

4. Rättslig sårbarhet:

Tiden används inte bara av datorer för att beställa evenemang som den används i den juridiska världen också. Kontrakt, kvitto, inköpsbevis är alla beroende av tid. Om ett nätverk inte synkroniseras blir det svårt att bevisa när transaktioner faktiskt ägde rum och det blir svårt att granska dem. Vidare, när det gäller allvarliga frågor som bedrägeri eller annan brottslighet en dedikerad NTP-server eller andra nätverk tidsserver enheten synkroniserad till UTC är lagligt granskningsbar, dess tid kan inte argumenteras med!

5. Företagets trovärdighet:

Att lyssna på någon av dessa potentiella faror kan inte bara få förödande effekter på ditt eget företag utan också för dina kunder och leverantörer. Och affärer vinranken är vad det är någon potentiell misslyckande från din sida kommer snart att bli en gemensam kunskap bland dina konkurrenter, kunder och leverantörer och ses som dåliga affärsmetoder.

Att köra ett synkroniserat nätverk som följer UTC är inte svårt. Många nätverksadministratörer tror att synkronisering bara innebär en tillfällig tidsbegäran till en online NTP tid källa; dock gör det ett system som är sårbart för bedrägerier och skadliga användare utan synkronisering. Detta beror på att man använder en Internet-tidskälla som kräver att man lämnar en permanent port öppen i brandväggen.

Lösningen är att använda en dedikerad NTP tidsserver som tar emot en UTC-tidskälla från antingen en radiotransmission (sänds av nationella fysiklaboratorier) eller GPS-nätverk (Global Positioning System). Dessa är säkra och kan hålla ett nätverk igång inom några millisekunder av UTC.

De flesta företag är idag beroende av ett datanätverk. Datorer i de flesta organisationer utför tusentals uppgifter en sekund, från att kontrollera produktionslinjer. orderstock förbereda finansiella register och kommunicera med datorer på andra nätverk - ofta från andra sidan världen.

Datorer använder bara en sak för att hålla reda på alla dessa uppgifter: tid. Timestamps är datorerna endast referens för när en händelse eller uppgift inträffar i förhållande till andra händelser. De får tid i form av tidstämplar och de mäter tid i perioder av millisekunder (tusen sekund) eftersom de kan genomföra hundratals processer varje sekund.

En global tidsplan som kallas UTC (Coordinated Universal Time) har utvecklats för att säkerställa datorer från olika organisationer över hela världen kan synkronisera tillsammans. Så vad händer om klockorna på datorer inte sammanfaller med varandra eller med UTC?

Konsekvenserna av att köra ett nätverk med datorer som inte är synkroniserade kan vara katastrofala. Här är fem skäl till varför alla företag behöver adekvat nätverkssynkronisering med hjälp av en NTP-server (Network Time Protocol) eller annan nätverk tidsserver enhet.

1. Uppgifter misslyckas med att hända:

När datorer körs vid olika tillfällen kan händelser på olika maskiner misslyckas så ofta en dator kan anta att en händelse på en annan maskin redan har hänt om tiden för den händelsen har passerat enligt sin egen klocka. Och vad som är värre, när en uppgift misslyckas har den en knock-on effekt med andra uppgifter som inte händer och i sin tur orsakar ytterligare uppgifter att misslyckas.

2. Förlust av data:

När uppgifter misslyckas kommer det snart att märkas men när nät inte är synkroniserade data som är avsedda att hållas kan det ganska enkelt gå förlorat och det kan gå obemärkt ganska länge. Data kan gå vilse eftersom lagring som och hämtning också är beroende av tidsstämplar.

De atomklocka är kulminationen av mänsklighetens besatthet att berätta rätt tid. Före atomuret och nanosekundens noggrannhet användes tidskalor baserade på himmelska kropparna.

Men tack vare atomvaktens utveckling har det nu uppnåtts att även jorden i sin rotation är inte lika exakt ett mått av tid som atomklocka som det förlorar eller får en bråkdel av en sekund varje dag.

På grund av behovet av att ha en tidsplan baserad något på jordens rotation (astronomi och jordbruk är två orsaker) en tidsplan som hålls av atomur men justeras för någon saktning (eller acceleration) i jordens spinn. Denna tidsskala är känd som UTC (Coordinated Universal Time) som anställd över hela världen och säkerställer handel och handel samtidigt.

Användning av datanät nätverk tidsservrar för att synkronisera till UTC-tid. Många människor hänvisar till dessa tidsserverenheter som atomur men det är felaktigt. Atomklockor är extremt dyra och mycket känsliga utrustningar och finns oftast bara i universitet eller nationella fysiklaboratorier.

Lyckligtvis gillar nationella fysiklaboratorier NIST (National Institute for Standards and Time - USA) och NPL (National Physical Laboratory - UK) sänder tidssignalen från sina atomur. Alternativt är GPS-nätverket en annan bra källa till exakt tid eftersom varje GPS-satellit har sitt eget atomklocka.

De nätverk tidsserver tar emot tiden från en atomur och distribuerar den med ett protokoll som NTP (Network Time Protocol) så att datornätet synkroniseras samtidigt.

Därför att nätverk tidsservrar styrs av atomur, de kan hålla otroligt noggrann tid; inte förlora en sekund i hundratals om inte tusentals år. Detta säkerställer att datornätverket är både säkert och oanvändbart för tidsfel eftersom alla maskiner kommer att ha exakt samma tid.

De atomklocka är kulminationen av mänsklighetens förmåga att behålla tid som har spänt flera årtusenden. Människor har alltid varit upptagna med att hålla reda på tid sedan den tidiga mannen märkte de himmelska kropparnas regelbundenhet.

Solen, månen, stjärnorna och planeterna blev snart grunden för tidsplaner med tidsperioder som år, månader, dagar och timmar som enbart grundades på reglering av jordens rotation.

Detta fungerade i tusentals år som en tillförlitlig guide till hur mycket tid som har gått men under de senaste århundradena har människor funnit att hitta ännu mer tillförlitliga metoder för att hålla koll på tiden. Medan solen och de himmelska kropparna var ett affektivt sätt fungerade solvaror inte på molniga dagar och eftersom dagarna och natten s förändras under året kan endast rimligt åberopas endast middagstid (när solen är högst).

Den första fördjupningen i en noggrann timepiece som inte var beroende av himmelska kroppar och inte var en enkel tid (såsom en ljuskonservering eller vattenklocka) men faktiskt berättade över en längre tid var den mekaniska klockan.

Dessa första enheter som dateras så långt tillbaka som det tolfte århundradet var obehandlade mekanismer med hjälp av en grind och foliot escapement (en växel och hävstång) för att styra klockorna i klockan. Efter några århundraden och en myriad av mönster tog den mekaniska klockan sitt nästa steg framåt med pendeln. Pendeln gav klockan sin första riktiga noggrannhet, eftersom den styrdes med mer precision klockorna i klockan.

Det var dock inte förrän det tjugonde århundradet när klockor gick in i elektronisk ålder blev de riktigt korrekta. Den digitala och elektroniska klockan hade sina fästingar kontrollerade genom att använda svängningen av en kvartskristall (dess förändrade energiläge när en ström är baserad) som visade sig vara så noggrann att sällan en sekund i veckan gick förlorad.

Utvecklingen av atomur i 1950 används oscillationen av en enda atom som genererar över 9 miljarder ticks en sekund och kan behålla exakt tid i miljontals år utan att förlora en sekund. Dessa klockor utgör nu grunden för våra tidsplaner med hela världen synkroniserad med dem med hjälp av NTP-servrar, vilket garanterar helt noggrann och pålitlig tid.

Synkronisering av ett nätverk anses ofta som huvudvärk av nätverksadministratörer som är rädda för att misslyckas kan leda till katastrofala resultat och medan det inte finns någon nek på att en brist på synkronisering kan orsaka oförutsedda problem, särskilt med tidskänsliga transaktioner och säkerhet, är perfekt synkronisering enkel om dessa steg följs:

1. Använd en dedikerad NTP-server. De NTP-server är en enhet som tar emot en enstaka källa och distribuerar den bland ett nätverk av datorer som använder protokollet NTP (Network Time Protocol) ett av de äldsta Internetbaserade protokollen och den överlägset mest använda tidssynkroniseringsprogrammet. NTP packas ofta med moderna operativsystem som Windows eller Linux även om det inte finns någon ersättning för en dedikerad NTP-enhet.

2. Använd alltid a UTC-tidskälla (Koordinerad universell tid). UTC är baserat på GMT (Greenwich Meantime) och International Atomic Time (TAI) och är mycket exakt. UTC används av datanät över hela världen och garanterar att handel och handel använder samma tidsskala.

3. Använd en säker och korrekt tidsignal. Även om tidssignaler är tillgängliga över hela Internet är de oförutsägbara i deras noggrannhet och medan vissa kan erbjuda noggrann noggrannhet, är en Internet-tidsserver utanför en brandvägg, som om den lämnas öppen för att ta emot en tidskod, kommer att orsaka sårbarheter i nätets säkerhet. Antingen GPS (globalt positionssystem) eller en särskild radiosignal som de som sänds av nationella fysiklaboratorier (t.ex. MSF - STORBRITANNIEN, WWVB - USA, DCF -Germany) erbjuder säkra och pålitliga metoder för att få en säker och korrekt tidssignal.

4. Organisera ett nätverk i stratum, nivåer. Strata försäkra att NTP-server inte översvämmas med tidsförfrågningar och att nätverksbandbredden inte blir överbelastad. Ett stratum är organiserat av ett fåtal valda maskiner som är stratum 2-enheter genom att de får en tidssignal från NTP-server (stratum 1-enhet) som i sin tur fördelar tiden till andra enheter (stratum 3) och så vidare.

5. Se till att alla maskiner använder UTC och NTP-serverträdet. Ett vanligt fel i tidssynkronisering är att inte säkerställa att alla maskiner är ordentligt synkroniserade, bara en maskin som kör felaktig tid kan ha oförutsedda konsekvenser.

Det finns flera tidsskrifter som används över hela världen. Mest NTP-servrar och andra nätverk tidsservrar använd UTC som baskälla men det finns andra:

När vi blir frågan om tiden är det mycket osannolikt att vi skulle svara med "för vilken tidsplan" men det finns flera tidsskala som används över hela världen och varje bygger på olika metoder för att hålla reda på tiden.
GMT

Greenwich Mean Time (GMT) är lokal tid på Greenwich-meridianen baserat på den hypotetiska medeloljen. Eftersom jordens bana är elliptisk och sin axel lutas framstår solens verkliga position mot bakgrunden av stjärnor lite framåt eller bakom den förväntade positionen. Det ackumulerade tidsfelet varierar genom året på ett smidigt sätt med upp till 14 minuter långsamt i februari till 16 minuter snabbt i november. Användningen av en hypotetisk medelolja tar bort denna effekt. Innan 1925 astronomer och navigatörer uppmätta GMT från middagstid till middag, började dagen 12 timmar senare än i civilt bruk vilket också vanligen kallades GMT. För att undvika förvirring bestämde sig astronomer i 1925 för att ändra referenspunkten från middag till midnatt, och några år senare antog termen Universal Time (UT) för den "nya" GMT. GMT är den rättsliga grunden för den civila tiden för Storbritannien.

UT

Universal Time (UT) är genomsnittlig soltid på Greenwich meridianen med 0 h UT vid midnatt, och sedan 1925 har ersatt GMT för vetenskapliga ändamål. Vid mitten av 1950 hade astronomer mycket bevis på fluktuationer i jordens rotation och bestämde sig för att dela ut UT i tre versioner. Tid som härstammar direkt från observationer kallas UT0, tillämpar korrigeringar för rörelser på jordens axel, eller polär rörelse, ger UT1, och borttagande av periodiska säsongsvariationer genererar UT2. Skillnaderna mellan UT0 och UT1 är i storleksordningen tusentals sekunder. Idag används endast UT1 allmänt, eftersom det ger ett mått på jordens rotationsorientering i rymden.

Världstidens standard (UTC):

Även om TAI ger en kontinuerlig, enhetlig och exakt tidsskala för vetenskapliga referensändamål, är det inte lämpligt för vardagligt bruk eftersom det inte stämmer överens med jordens rotationshastighet. En tidsskala som motsvarar växlingen av dag och natt är mycket mer användbar, och sedan 1972 distribuerar alla sändningstidstjänster tidskalor baserat på koordinerad universell tid (UTC). UTC är en atomskala som hålls i överensstämmelse med Universal Time. Språng sekunder är ibland

Information med tillstånd av National Physical Laboratory STORBRITANNIEN.

Bortsett från de vanliga firandet och uppenbarelsen tog slutet av december med tillägg av en annan Leap Second to UTC tid (koordinerad universell tid).

UTC är den globala tidsskala som används av datanät över hela världen och ser till att alla håller samtidigt. Leap Seconds läggs till UTC av International Earth Rotation Service (IERS) som svar på saktningen av jordens rotation på grund av tidvattenstyrkor och andra anomalier. Underlåtenhet att införa ett steg andra skulle innebära att UTC skulle gå bort från GMT (Greenwich Meantime) - ofta kallad UT1. GMT är baserat på de himmelska kropparnas position, så vid middagen är solen högst över Greenwich Meridian.

Om UTC och GMT skulle köra iväg skulle det göra livet svårt för människor som astronomer och bönder och så småningom skulle dag och natt drivas (om än i tusen år eller så).

Normalt hoppas sekunder till sista minuten i december 31 men ibland om mer än en krävs på ett år läggs det till på sommaren.

Språng sekunder är emellertid kontroversiella och kan också orsaka problem om utrustningen inte är konstruerad med språng sekunder i åtanke. Till exempel läggs det senaste språnget på 31 december och det orsakade att databasjätten Oracle Cluster Ready Service misslyckades. Det resulterade i att systemet startade om automatiskt på nytt år.

Leap Seconds kan också orsaka problem om nätverk synkroniseras med hjälp av Internet-tidskällor eller enheter som kräver manuell inblandning. Lyckligtvis mest dedikerad NTP-servrar är utformade med Leap Seconds i åtanke. Dessa enheter kräver ingen åtgärd och kommer automatiskt att justera hela nätverket till rätt tid när det finns en Leap Second.

En dedikerad NTP-server är inte bara självjusterande utan manuell ingripande, men de är också mycket exakta som stratum 1-servrar (de flesta Internet-tidskällor är stratum 2-enheter med andra ord enheter som tar emot tidssignaler från stratum 1-enheter och omfördelar det) men de är också mycket säkra att externa enheter inte behöver vara bakom brandväggen.

Tidssynkronisering beskrivs ofta som en "huvudvärk" av nätverksadministratörer. Att hålla datorer i ett nätverk som körs samtidigt är allt viktigare i modern nätverkskommunikation, särskilt om ett nätverk måste kommunicera med ett annat nätverk som körs oberoende.

Av denna anledning UTC (Coordinated Universal Time) har utvecklats för att säkerställa att alla nätverk kör samma exakta tidsskala. UTC är baserat på den tid som beräknas av atomur så det är mycket exakt, aldrig att förlora ens en sekund. Nätverks tidssynkronisering är dock relativt rakt fram tack vare protokollet NTP (Network Time Protocol).

UTC-tidskällor är allmänt tillgängliga med över tusen online-stratum 1-servrar tillgängliga på Internet. Stratumnivån beskriver hur långt borta a tidsserver är en atomur (en atomklocka som genererar UTC är känd som en stratum 0-enhet). De flesta tidsservrar som finns tillgängliga på Internet är i själva verket inte stratum 1-enheter, men stratum genom att de får sin tid från en enhet som i sin tur tar emot UTC-tidssignalen.

För många applikationer kan detta vara tillräckligt nog, men eftersom dessa tidskällor finns på Internet finns det väldigt lite du kan göra för att säkerställa både deras noggrannhet och precision. Faktum är att även om en Internet-källa är mycket exakt, kan avståndet i form av det orsaka förseningar int eh tidssignal.

Internet-tidskällor är också osäkra eftersom de ligger utanför brandväggen och tvingar nätverket att lämnas öppet för tidsförfrågningarna. Av detta skäl är nätverksadministratörer seriösa om tidssynkronisering väljer att använda sin egen externa stratum 1-server.

Dessa enheter, ofta kallade a NTP-server, ta emot en UTC-tidskälla från en pålitlig och säker källa, t.ex. en GPS-satellit, fördela den sedan via nätverket. De NTP-server är mycket säkrare än en internetbaserad tidskälla och är relativt billigt och mycket exakt.