Computerreuzen IBM hebben deze week het beheer van de congestieheffing in Londen overgenomen en net als hun voorgangers, Capita, zullen ze het systeem synchroniseren met de tijdservers van Galleon Systems.

Essentieel voor het beheer van het congestieheffingsschema in Londen en ervoor te zorgen dat alle 400-camera's exact op hetzelfde moment worden gesynchroniseerd, heeft het blue-chipbedrijf gekozen Galleon Systems als hun leverancier van netwerktijdservers om het congestieheffingssysteem te beheren.

Capita de voormalige beheerders van de congestieheffingsregeling hebben voorzien van haar NTS netwerk tijdservers om het camerasysteem nauwkeurig te synchroniseren, levert Galleon Systems nu ook zijn bedrijfskritische hardware aan IBM.

Galleon Systems bereik van netwerktijdservers kan netwerken met milliseconde nauwkeurigheid synchroniseren en een nauwkeurige en veilige atoomkloktijdbron ontvangen van het GPS-netwerk (Global Positioning System) of het radiotijdsignaal uitgezonden door nationale fysica laboratoria zoals NPL.

De congestieregeling in Londen is misschien niet populair bij velen die de dagelijkse kosten moeten betalen, maar het systeem is wereldwijd erkend als een effectieve methode om congestie in de stad te verminderen en soortgelijke regelingen voor de congestiezone van Londen worden overal in de wereld geïmplementeerd.

Galleon Systems is de grootste leverancier in het VK van netwerk tijdservers en NTP (Network Time Protocol) tijdsynchronisatie-apparatuur, die al meer dan een decennium netwerktimingoplossingen levert.

We leven en werken in een totaal andere wereld dan die waarin velen van ons zijn geboren. We zijn nu net zo geneigd iets van internet te kopen als een wandeling langs de hoofdstraat met kolen. En big business en commercie is ook veranderd, waarbij de markt echt wereldwijd is geworden en internet de meest gebruikelijke tool voor handel is.

Wereldwijd handelen levert echter zijn problemen op omdat verschillende tijdschalen de verschillende landen over de hele wereld beheersen. Om pariteit te waarborgen, is in de 1970's een mondiale tijdschaal geïntroduceerd Coordinated Universal Time (UTC). Naarmate e-commerce vorderde, was ook de noodzaak om een ​​nauwkeurige synchronisatie naar UTC te waarborgen.

Het grootste probleem is dat de meeste klokken en horloges, inclusief die welke zijn ingebouwd in computermotherboards, vatbaar zijn voor drift. En omdat verschillende machines in verschillende snelheden zullen afwijken, kunnen wereldwijde communicatie en e-commerce onmogelijk zijn. Denk maar aan het verschil dat een seconde kan maken op markten zoals de beurs, waar fortuinen worden gewonnen of verloren, of wanneer u online stoelreserveringen koopt, wat zou er gebeuren als iemand op een computer met langzamere klok dezelfde stoel boekte nadat u, de de tijdstempels van de computer tonen de persoon die voor u is geboekt.

Andere onvoorziene fouten kunnen ertoe leiden, zelfs in interne netwerken, wanneer computers verschillende tijden hebben. Gegevens kunnen verloren raken, fouten kunnen moeilijk zijn om te loggen, op te sporen en op te lossen en kwaadwillende gebruikers kunnen misbruik maken van de tijdsverwarring.

Om echt wereldwijde synchronisatie te waarborgen, kunnen computernetwerken worden gesynchroniseerd met een atoomklok, waardoor alle computers op een netwerk binnen een paar milliseconden van UTC kunnen blijven. Bereken netwerken gebruiken NTP-servers (Network Time Protocol) om de meest accurate synchronisatie te garanderen NTP-servers ontvang de atoomkloktijd van beide GPS-satellieten van radiofrequenties.

Atoomklokken zijn de meest nauwkeurige chronometers die we hebben. Ze zijn miljoenen keer nauwkeuriger dan digitale klokken en kunnen honderden miljoenen jaren lang de tijd bijhouden zonder een seconde te verliezen. Hun gebruik heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we leven en werken en ze hebben technologieën mogelijk gemaakt zoals satellietnavigatiesystemen en wereldwijde online handel.

Maar hoe werken ze? Vreemd genoeg werken atoomklokken op dezelfde manier als gewone mechanische klokken. Maar in plaats van een opgerolde veer en massa of slinger gebruiken ze de oscillaties van atomen. Atoomklokken zijn niet radioactief omdat ze niet afhankelijk zijn van atoomverval, maar afhankelijk zijn van de kleine vibraties bij bepaalde energieniveaus (oscillaties) tussen de kern van een atoom en de omringende elektronen.

Wanneer het atoom microgolfenergie ontvangt op precies de juiste frequentie, verandert het de energietoestand, deze toestand is constant en onveranderlijk en de oscillaties kunnen net als de tikken van een mechanische klok worden gemeten. Echter, terwijl mechanische klokken elke seconde aankruisen, atoomklokken 'tick' meerdere miljarden keer per seconde. In het geval van cesiumatomen, het meest meestal gebruikt in atoomklokken, tikken ze op 9,192,631,770 per seconde - wat nu de officiële definitie van een seconde is.

Atoomklokken beheersen nu de gehele mondiale gemeenschap als een universele tijdschaal GMT (Coordinated Universal Time) op basis van atoomkloktijd is ontwikkeld om synchronisatie te garanderen. UTC-atoomkloksignalen kan worden ontvangen door netwerktijdservers, vaak aangeduid als NTP-servers, waarmee computernetwerken binnen enkele milliseconden van UTC kunnen worden gesynchroniseerd.

Uw computer doet waarschijnlijk honderden en duizenden taken per dag. Als dat deel uitmaakt van een netwerk, kan het aantal taken miljoenen zijn. Van het verzenden van e-mails naar het opslaan van gegevens, en al het andere dat uw computer moet doen, ze worden allemaal vastgelegd door de computer of server.

Computers gebruiken tijdstempels voor logo-processen en inderdaad, tijdstempels worden gebruikt als de enige methode die een computer moet aangeven wanneer en of een taak of toepassing is uitgevoerd. Tijdstempels zijn normaal gesproken een geheel getal van een 16- of 32-bit (een lang getal) dat de seconden terugtelt van een hoofdtijdvak - normaal gesproken 01 januari 1970.

Dus voor elke taak die uw computer doet, krijgt deze een stempel met het aantal seconden van 1970 dat de transactie werd uitgevoerd. Deze tijdstempels zijn de enige informatie die een computersysteem moet achterhalen welke taken zijn voltooid en welke taken nog moeten worden geïnitieerd.

Het probleem met computernetwerken van meer dan één machine is dat de klokken op afzonderlijke apparaten niet nauwkeurig genoeg zijn voor veel moderne tijdgevoelige toepassingen. Computerklokken zijn gevoelig voor drift. Ze zijn meestal gebaseerd op goedkope kristaloscillatorcircuits en kunnen vaak met meer dan een seconde per dag afdrijven.

Dit lijkt misschien niet veel, maar in de hedendaagse gevoelige wereld kan een seconde lang zijn, vooral wanneer je rekening houdt met de behoeften van industrieën zoals de beurs, waar een tweede kan het verschil in prijs van enkele procent zijn of online stoelreservering, waar een seconde het verschil kan maken tussen een beschikbare stoel en een stoel die verkocht wordt.

Deze drift is ook accumulatief, dus binnen een paar maanden kunnen de computersystemen meer dan een minuut synchroon zijn en dit kan een dramatisch effect hebben op tijdgevoelige transacties en kan resulteren in allerlei onverwachte problemen van e-mails die niet aankomen omdat de computer denkt dat ze zijn aangekomen voordat ze zijn verzonden naar gegevens waarvan geen back-up is gemaakt of helemaal niet is verloren.

Een NTP-tijdserver or netwerktijdserver worden steeds meer cruciale apparaten voor het moderne computernetwerk. Ze ontvangen een nauwkeurige tijdsbron vanaf een atoomklok en distribueren deze naar alle apparaten in het netwerk. Omdat atoomklokken ongelooflijk accuraat zijn (ze zullen niet eens per seconde afdrijven, zelfs in een 100,000-jaar) en het protocol NTP (Network Time Protocol) controleert continu de tijd van het apparaat ten opzichte van de tijd van de meest-atomaire klok - dit betekent dat het computernetwerk binnen een paar milliseconden van de atoomklok perfect gesynchroniseerd kan worden met elk apparaat.

Wanneer we de belangrijkste uitvindingen van de laatste 100-jaren beschouwen, zullen maar heel weinig mensen denken aan een atoomklok. Als je iemand vraagt ​​om een ​​top tien van uitvindingen en innovaties te bedenken, is het twijfelachtig of de atoomklok dat wel zou doen.

Het is waarschijnlijk niet moeilijk voor te stellen wat mensen vinden als de meest levensveranderende uitvindingen: het internet, mobiele telefoons, satellietnavigatiesystemen, mediaspelers enz.

Bijna al deze technieken zijn echter gebaseerd op nauwkeurige en precieze tijd en zouden zonder deze niet werken. De atoomklokken liggen aan de basis van veel van de moderne innovaties, technologieën en toepassingen die ermee samenhangen.

Laten we het internet als voorbeeld nemen. Het internet is, in zijn eenvoudigste vorm, een wereldwijd netwerk van computers, en dit netwerk omvat tijdzones en landen. Overweeg nu enkele van de dingen waarvoor we internet gebruiken: online veilingen, internetbankieren of stoelreservering bijvoorbeeld. Deze transacties kunnen niet mogelijk zijn met nauwkeurige en nauwkeurige tijd en synchronisatie.

Stel je voor dat je bij 10am een ​​stoel bij een luchtvaartmaatschappij boekt en vervolgens probeert een andere klant dezelfde stoel achter je te boeken op een computer met een langzamere klok. De computer heeft alleen de tijd om door te gaan, dus zal de persoon die na jou boekte de eerste klant zijn omdat de klok dat zegt! Dit is de reden dat elk internetnetwerk dat tijdgevoelige transacties vereist, verbonden is met a NTP-server om een ​​te ontvangen en te verspreiden atoomkloksignaal.

En voor andere technologieën is de atoomklok nog belangrijker. Satellietnavigatie (GPS) is hiervan een goed voorbeeld. GPS (Global Positioning System) werkt door triangulatie van atoomkloksignalen van satellieten. Vanwege de hoge snelheid van radiogolven kon een onnauwkeurigheid van 1 seconde een navigatiesysteem met 100,000 km zien.

Andere technologieën, van mobiele telefoonnetwerken tot luchtverkeersleidingssystemen, zijn volledig betrouwbaar op atoomklokken waaruit blijkt hoe onderschat deze technologie is.

Voor degenen onder ons die in Groot-Brittannië wonen, zal de CCTV-camera (closed-circuit TV) een bekende plek zijn in de winkelstraten. Er zijn meer dan vier miljoen camera's in gebruik op de Britse eilanden, waarbij elke grote stad wordt gemonitord door door de staat gefinancierde camera's die de Britse belastingbetaler meer dan £ 200 miljoen ($ 400 miljoen) heeft gekost.

De redenen voor het gebruik van dergelijke uitgebreide surveillance zijn altijd al verklaard om criminaliteit te voorkomen en op te sporen. Critici beweren echter dat er weinig aanwijzingen zijn dat CCTV-camera's iets hebben gedaan om de straatcrisis in de straten van het VK te deuken en dat het geld beter besteed kan worden.

Een van de problemen van CCTV is dat in veel steden zowel camera's worden bestuurd door gemeenteraden als privégestuurde camera's. Als het gaat om opsporing van misdrijven, moet de politie vaak zoveel mogelijk bewijsmateriaal verzamelen, wat vaak betekent dat de verschillende door de overheid gecontroleerde CCTV-camera's moeten worden gecombineerd met de particulier gecontroleerde systemen.

Veel lokale autoriteiten synchroniseren hun CCTV-camera's met elkaar, maar als de politie afbeeldingen van een naburig stadje of van een privécamera moet krijgen, worden deze mogelijk helemaal niet gesynchroniseerd, of zo ja, volledig gesynchroniseerd naar een andere tijd.

Dit is waar CCTV valt in de strijd tegen criminaliteit. Stelt u zich eens voor dat een verdachte crimineel wordt gespot op een CCTV-camera die een criminele handeling begaat. De tijd op de camera zou 11.05pm kunnen zeggen, maar wat als de politie de verdachtenbewegingen in een stad volgt en beelden gebruikt van een privé-camera of van andere stadsdelen en terwijl de CCTV-camera die de verdachte op heterdaad heeft betrapt 11.05 kan zeggen, de andere camera kon de verdachte enkele minuten later alleen de tijd vinden om nog eerder te zijn. Je kunt je voorstellen dat een goede advocaat van de verdediging hiervan ten volle profiteert.

Om zeker te zijn van hun waarde in de strijd tegen criminaliteit, is het absoluut noodzakelijk dat CCTV-camera's zijn tijd gesynchroniseerd met behulp van een netwerktijdserver. Deze tijden servers zorgen ervoor dat elk apparaat (in dit geval camera) exact hetzelfde draait. Maar hoe zorgen we ervoor dat alle camera's met dezelfde tijdsbron worden gesynchroniseerd. Gelukkig is een wereldwijde tijdbron bekend als GMT (gecoördineerde universele tijd) is ontwikkeld voor dit exacte doel. UTC is wat over computernetwerken, luchtverkeersleiding en andere tijdgevoelige technologieën regeert.

Een CCTV-camera met behulp van een NTP-server dat ontvangt een UTC-tijdbron van een atoomklok zal niet alleen accuraat zijn, maar de tijd die op de apparaten wordt verteld, is tijdens de rechtbank bewijsbaar en nauwkeurig tot een duizendste van een seconde (milliseconde).

Denk aan de wisseling van het millennium. Terwijl velen van ons de seconden aftelden tot middernacht, waren er netwerkbeheerders over de hele wereld met hun vingers gekruist in de hoop dat hun computersystemen nog steeds werken nadat het nieuwe millennium van start ging.

De millenniumbug was het resultaat van vroege computerpioniers die systemen met slechts twee cijfers ontwerpen om de tijd weer te geven omdat het computergeheugen op dat moment erg schaars was. Het probleem ontstond niet vanwege de millenniumwisseling, maar omdat het einde van de eeuw was en het tweecijferige jaar rondliep naar 00 (waarvan de machines aannemen dat het 1900 was)

Gelukkig waren rond de millenniumwisseling de meeste computers geüpdatet en werden er voldoende voorzorgsmaatregelen getroffen, wat betekende dat de Y2K bug, zoals het bekend werd, veroorzaakte niet de wijdverspreide ravage waarvoor het eerst werd gevreesd.

De Y2K-bug is echter niet het enige tijdgerelateerde probleem waarmee computersystemen te maken kunnen krijgen, een ander probleem met de manier waarop computers melden dat de tijd is gerealiseerd en veel meer machines worden beïnvloed in 2038.

De Unix Millennium Bug (of Y2K38) is vergelijkbaar met de originele bug omdat het een probleem is in verband met de manier waarop computers de tijd aangeven. Het 2038-probleem treedt op omdat de meeste machines een 32-bit integer gebruiken om de tijd te berekenen. Dit 32-bitnummer wordt ingesteld op basis van het aantal seconden van 1 januari 1970, maar omdat het nummer beperkt is tot 32-cijfers van 2038, zijn er geen resterende cijfers meer om met de voortgang van de tijd om te gaan.

Om dit probleem op te lossen, zijn veel systemen en talen overgestapt op een 64-bitversie of zijn er alternatieven geleverd die 64-bit zijn en aangezien het probleem zich al bijna drie decennia niet zal voordoen, is er voldoende tijd om te zorgen dat alle computersystemen kunnen worden beschermd .

Deze problemen met tijdstempels zijn echter niet de enige tijdgerelateerde fouten die kunnen optreden op een computernetwerk. Een van de meest voorkomende oorzaken van computernetwerkfouten is het ontbreken van Tijdsynchronisatie. Niet ervoor zorgen dat elke machine op hetzelfde moment draait met een NTP tijdserver kan leiden tot verlies van gegevens, het netwerk is kwetsbaar voor aanvallen van kwaadwillende gebruikers en kan allerlei soorten fouten veroorzaken, zoals e-mails die binnenkomen voordat ze zijn verzonden.

Om ervoor te zorgen dat uw computernetwerk voldoende gesynchroniseerd is externe NTP tijdserver is aanbevolen.

Netwerk veiligheid is van cruciaal belang voor de meeste bedrijfssystemen. Terwijl e-mailvirussen en denial-of-service-aanvallen (DoS-aanval) ons hoofdbrekens kunnen bezorgen op onze thuissystemen, voor bedrijven, kunnen dit soort aanvallen een netwerk dagenlang verlammen. Dit kost bedrijven honderden miljoenen per jaar aan verloren inkomsten.

Het veilig houden van een netwerk om dit type kwaadwillende aanval te voorkomen is meestal van groot belang voor netwerkbeheerders, en hoewel de meesten zwaar investeren in sommige vormen van beveiligingsmaatregelen, zijn er vaak kwetsbaarheden die onopzettelijk worden blootgesteld.

firewalls zijn de beste plaats om te beginnen wanneer u een beveiligd netwerk probeert te ontwikkelen. Een firewall kan worden geïmplementeerd in hardware of software, of meestal een combinatie van beide. Firewalls worden gebruikt om te voorkomen dat ongeautoriseerde gebruikers toegang krijgen tot privé-netwerken die met internet zijn verbonden, met name lokale intranetten. Alle verkeer dat het intranet binnenkomt of verlaat, passeert de firewall die elk bericht onderzoekt en blokkeert die niet aan de opgegeven criteria voldoet.

Antivirus software werkt op twee manieren. Ten eerste werkt het op dezelfde manier als een firewall door alles wat in de database wordt geïdentificeerd te blokkeren als mogelijk kwaadaardig (virussen, Trojaanse paarden, spyware, enz.). Ten tweede wordt antivirussoftware gebruikt om bestaande malware op een netwerk of werkstation te detecteren en te verwijderen.

Een van de meest overziende aspecten van netwerkbeveiliging is tijdsynchronisatie. Netwerkbeheerders realiseren zich niet het belang van synchronisatie tussen alle apparaten in een netwerk. Het niet kunnen synchroniseren van een netwerk is vaak een veelvoorkomend beveiligingsprobleem. Niet alleen kunnen kwaadwillende gebruikers misbruik maken van computers die op verschillende tijdstippen draaien, maar als een netwerk wordt getroffen door een aanval, kan het identificeren en verhelpen van het probleem vrijwel onmogelijk zijn als elk apparaat op een ander tijdstip wordt uitgevoerd.

Zelfs wanneer een netwerkbeheerder zich bewust is van het belang van tijdsynchronisatie, maken ze vaak een algemene beveiligingsfout bij het proberen hun netwerk te synchroniseren. In plaats van te investeren in een speciale tijdserver die een beveiligde bron van ontvangt GMT (Coordinated Universal Time) extern van hun netwerk via atoomklok bronnen zoals GPS, sommige netwerkbeheerders kiezen ervoor om een ​​snelkoppeling te gebruiken en een bron van internettijd te gebruiken.

Er zijn twee belangrijke beveiligingsproblemen bij het gebruik van internet als een tijdserver. Ten eerste moet de UDP-poort (123) open blijven staan ​​in de firewall om de tijdcode via het netwerk toe te staan. Dit kan worden misbruikt door kwaadwillende gebruikers die deze open poort kunnen gebruiken als toegang tot het netwerk. Ten tweede, de ingebouwde beveiligingsmaatregel die door het tijdprotocol wordt gebruikt NTP, ook bekend als authenticatie, werkt niet via internet, wat betekent dat NTP geen garantie biedt dat het tijdsignaal afkomstig is van waar het hoort.

Om ervoor te zorgen dat uw netwerk veilig is, wordt het niet tijd dat u investeert in een extern netwerk dedicated NTP tijdserver?

Er is niets erger dan terug te keren naar uw auto om te ontdekken dat de limiet van uw parkeermeter is verstreken en u een parkeerkaart op uw voorruit hebt geslagen.

Vaak is het niet alleen een kwestie van een paar minuten te laat zijn voordat een te gretige parkeerwachter uw verlopen meter of kaartje ziet en u een boete geeft.

Maar zoals de mensen van Chicago ontdekken, terwijl een minuut het verschil kan zijn tussen op tijd terugkeren naar de auto of het ontvangen van een ticket, kan een minuut ook het verschil zijn tussen verschillende parkeermeters.

Het lijkt erop dat de klokken op de 3000 nieuwe parkeermeterkassa's in Cale, Chicago, zijn ontdekt als niet gesynchroniseerd. In feite zijn van de bijna 60 betaalboxen de meeste minstens een minuut uitgeschakeld en in sommige gevallen bijna 2 minuten van wat de "werkelijke" tijd is.

Dit heeft hoofdpijn opgeleverd voor het bedrijf dat verantwoordelijk is voor het parkeren in de wijk Cale en ze kunnen juridische uitdagingen ondervinden van de duizenden automobilisten die tickets hebben gekregen van deze machine.

Het probleem met het Cale parkeersysteem is dat terwijl ze beweren dat ze hun machine regelmatig kalibreren, er geen nauwkeurige synchronisatie is met een gemeenschappelijke tijdreferentie. In de meeste moderne toepassingen wordt UTC (Coordinated Universal Time) gebruikt als basistermijn en om apparaten te synchroniseren, zoals de parkeermeters van Cale, een NTP-server, gekoppeld aan een atoomklok ontvangt UTC-tijd en zorgt ervoor dat elk apparaat de exacte tijd heeft.

NTP-servers worden gebruikt bij de kalibratie van niet alleen parkeermeters, maar ook verkeerslichten, luchtverkeersleiding en het hele banksysteem om maar een paar toepassingen te noemen en kunnen elk aangesloten apparaat binnen enkele milliseconden synchroniseren met GMT.

Het is een schande dat Cale's parkeerwachters de waarde niet zagen van een speciale NTP-tijdserver - ik weet zeker dat ze er spijt van hebben dat ze er nu geen hebben.

Atoomklokken hebben, niet bekend bij de meeste mensen, een revolutie teweeggebracht in onze technologie. Veel van de manieren waarop we handelen, communiceren en reizen, zijn nu alleen afhankelijk van timing op basis van atoomklokbronnen.

Een wereldwijde community betekent vaak dat we moeten communiceren met mensen in andere delen van de wereld en in andere tijdzones. Voor dit doel werd een universele tijdzone ontwikkeld, bekend als UTC (Coordinated Universal Time), die is gebaseerd op de tijd die door atoomklokken wordt verteld.

Atoomklokken zijn ongelooflijk accuraat en verliezen slechts een seconde in elke honderd miljoen jaar, wat verbijsterend is als je het vergelijkt met digitale klokken die zoveel tijd in een week zullen verliezen.

Maar waarom hebben we zo'n nauwkeurigheid nodig in de tijdregistratie? Veel van de technologie die we in moderne tijden gebruiken, is ontworpen voor wereldwijde communicatie. Het internet is een goed voorbeeld. Zoveel handel wordt gedaan over continenten op gebieden zoals de beurs, stoelreservering en online veilingen dat exacte tijd cruciaal is. Stel u voor dat u op een artikel op het internet biedt en u een paar seconden voor het einde, het laatste en hoogste bod een bod uitbrengt, zou het eerlijk zijn om het item te verliezen, omdat de klok op uw ISP een beetje snel was en de computer daarom dacht dat het bieden voorbij was. Of wat dacht u van zitplaatsreservering; als twee mensen aan verschillende kanten van de wereld tegelijkertijd een stoel boeken, wie de stoel krijgt. Dit is de reden waarom UTC essentieel is voor internet.

Andere technologieën, zoals mondiale positionering en luchtverkeersleiding, zijn afhankelijk van atoomklokken om nauwkeurigheid te bieden (en in het geval van luchtverkeer is veiligheid van groot belang). Zelfs verkeerslichten en flitspalen moeten worden gekalibreerd met atoomklokken, anders kan het te snel rijdende ticket niet geldig zijn, omdat ze voor de rechtbank in twijfel getrokken kunnen worden.

Voor computersystemen NTP tijdservers zijn de voorkeursmethode voor ontvangen en distribueren van een bron van UTC-tijd.