Ongeacht waar we ons in de wereld bevinden, we moeten allemaal de tijd weten op een bepaald moment van de dag, maar terwijl elke dag even lang duurt, ongeacht waar je bent op aarde, wordt hetzelfde tijdschema niet wereldwijd gebruikt.

De onpraktijk van Australiërs die bij 17.00 moeten ontwaken of die in de VS bij 14.00 moeten gaan werken, zou een enkele tijdschaal uitsluiten, hoewel het idee werd besproken toen de Greenwich de officiële prime meridiaan werd genoemd (waar de dateline officieel is) voor de wereld wat 125 jaar geleden.

Hoewel het idee van een globale tijdschaal om bovengenoemde redenen werd afgewezen, werd later besloten dat 24-lengtelijnen de wereld zouden opsplitsen in verschillende tijdzones. Deze zouden afkomstig zijn van GMT rond met die aan de andere kant van de planeet zijnde + 12 uren.

Door de groei van de wereldwijde communicatie van de 1970 is echter een universele tijdschaal uiteindelijk aangenomen en is deze nog steeds in gebruik, ondanks het feit dat veel mensen er nog nooit van hebben gehoord.

UTC, Coordinated Universal Time, is gebaseerd op GMT (Greenwich Meantime) maar wordt bewaard door een constellatie van atoomklokken. Het houdt ook rekening met variaties in de rotatie van de aarde met extra seconden, ook wel 'schrikkelseconden' genoemd, die één keer per twee keer per jaar worden toegevoegd om de vertraging van de rotatie van de aarde ten gevolge van zwaartekracht en getijdekrachten tegen te gaan.

Hoewel de meeste mensen nog nooit van UTC hebben gehoord of het direct gebruiken, is de invloed op ons leven onmiskenbaar met computernetwerken die allemaal via UTC zijn gesynchroniseerd NTP tijdservers (Network Time Protocol).

Zonder deze synchronisatie tot een enkel tijdsschema zouden veel van de technologieën en toepassingen die we tegenwoordig als vanzelfsprekend beschouwen onmogelijk zijn. Alles van wereldwijde handel in aandelen en aandelen tot internetshopping, e-mail en sociale netwerken worden alleen mogelijk gemaakt dankzij UTC en de NTP tijdserver.

Vanaf de vroege dagen van de industriële revolutie, toen spoorlijnen en de telegraaf over tijdzones overspanden, werd het duidelijk dat er een wereldwijde tijdschaal nodig was waardoor dezelfde tijd kon worden gebruikt, ongeacht waar ter wereld u zich bevond.

De eerste poging tot een globale tijdschaal was GMT - Greenwich Mean Time. Dit was gebaseerd op de Greenwich-meridiaan, waar de zon direct boven staat op 12 middag. GMT werd gekozen, voornamelijk vanwege de invloed van het Britse rijk op de rest als de wereldbol.

Andere tijdschalen waren ontwikkeld zoals British Railway Time, maar GMT was de eerste keer dat een echt wereldwijd systeem van tijd wereldwijd werd gebruikt.

GMT bleef gedurende de eerste helft van de twintigste eeuw het globale tijdsschema, hoewel mensen begonnen te verwijzen naar UT (Universele Tijd).

Toen atoomklokken echter in het midden van de twintigste eeuw werden ontwikkeld, werd al snel duidelijk dat GMT niet nauwkeurig genoeg was. Een globale tijdschaal gebaseerd op de tijd verteld door atoomklokken was gewenst om deze nieuwe nauwkeurige chronometers weer te geven.

International Atomic Time (TAI) werd voor dit doel ontwikkeld, maar problemen met het gebruik van atoomklokken werden al snel duidelijk.

Men dacht dat de omwenteling van de aarde op zijn as een exacte 24-uren was. Maar dankzij de atoomklokken werd ontdekt dat de draaiing van de aarde varieert en omdat de 1970 vertraagt. Deze vertraging van de rotatie van de aarde moest worden verantwoord omdat anders de verschillen zouden kunnen toenemen en de nacht langzaam naar binnen zou afdrijven (zij het in vele millennia).

Coordinated Universal Time is ontwikkeld om dit tegen te gaan. Gebaseerd op zowel TAI als GMT, staat UTC de vertraging van de rotatie van de aarde toe door elk jaar of twee (en soms twee keer per jaar) schrikkelseconden toe te voegen.

UTC is nu een echt wereldwijde tijdschaal en wordt door landen en technologieën overal ter wereld overgenomen. Computernetwerken worden via UBC gesynchroniseerd met UTC netwerk tijdservers en zij gebruiken het protocol NTP om nauwkeurigheid te garanderen.

Atoomklokken zijn een wonder in vergelijking met andere vormen van tijdwaarnemers. Het zou 100,000-jaren overnemen voor een atoomklok om een ​​seconde in de tijd kwijt te raken, wat vooral ontzagwekkend is wanneer je het vergelijkt met digitale en mechanische klokken die op een dag zoveel kunnen afdrijven.

Maar atoomklokken zijn geen praktische apparaten om op kantoor of thuis te hebben. Ze zijn omvangrijk, duur en vereisen laboratoriumomstandigheden om effectief te kunnen werken. Maar gebruik maken van een atoomklok is eenvoudig genoeg, vooral als atoomtijdwachters het leuk vinden NIST (National Institute of Standards and Time) en NPL (National Physical Laboratory) zenden de tijd uit zoals verteld door hun atoomklokken op korte golfradio.

NIST verzendt zijn signaal, bekend als WWVB uit Boulder, Colorado en wordt uitgezonden op een extreem lage frequentie (60,000 Hz). De radiogolven van het WWVB-station kunnen alle continentale Verenigde Staten omvatten, plus een groot deel van Canada en Midden-Amerika.

Het NPL-signaal wordt uitgezonden in Cumbria in het Verenigd Koninkrijk en wordt via soortgelijke frequenties verzonden. Dit signaal, dat bekend staat als MSF, is overal in het VK beschikbaar en vergelijkbare systemen zijn beschikbaar in andere landen, zoals Duitsland, Japan en Zwitserland.

Radiogestuurde atoomklokken ontvangen deze langegolfsignalen en corrigeren zichzelf volgens elke afwijking die de klok detecteert. Computernetwerken maken ook gebruik van deze atoomkloksignalen en maken gebruik van het protocol NTP (Network Time Protocol) en dedicated NTP tijdservers om honderden en duizenden verschillende computers te synchroniseren.

Sourcing van de juiste tijd voor netwerksynchronisatie is alleen mogelijk dankzij atoomklokken. In vergelijking met standaard timing-apparaten en atoomklok is miljoenen keer nauwkeuriger met de nieuwste ontwerpen die binnen een seconde nauwkeurige tijd leveren in een 100,000-jaar.

Atoomklokken gebruiken de onveranderlijke resonantie van atomen tijdens verschillende energietoestanden om de tijd te meten, wat een atoomtik oplevert die bijna 9 miljard keer per seconde optreedt in het geval van het cesiumatoom. In feite is de resonantie van cesium nu de officiële definitie van een tweede die door het internationale systeem van eenheid is aangenomen (SI).

Atoomklokken zijn de basisklokken die voor de internationale tijd worden gebruikt, GMT (Coordinated Universal Time). En ze bieden ook de basis voor NTP-servers om computernetwerken en tijdgevoelige technologieën te synchroniseren, zoals die worden gebruikt door luchtverkeersleiding en andere tijdgevoelige toepassingen op hoog niveau.

Het vinden van een atoomklokbron van UTC is een eenvoudige procedure. Vooral met de aanwezigheid van online tijdbronnen zoals die van Microsoft en de Nationaal Instituut voor Normen en tijd (windows.time.com en nist.time.gov).

Echter deze NTP-servers zijn wat bekend staat als stratum 2-apparaten, wat betekent dat ze verbonden zijn met een ander apparaat dat op zijn beurt de tijd krijgt van een atoomklok (met andere woorden een tweedehands bron van UTC).

Hoewel de nauwkeurigheid van deze stratum 2-servers onbetwistbaar is, kan dit worden beïnvloed door de afstand die de client heeft van de tijdservers, ze bevinden zich ook buiten de firewall, wat betekent dat voor communicatie met een online tijdserver een open UDP (User Datagram Protocol) vereist is poort om de communicatie mogelijk te maken.

Dit kan kwetsbaarheden in het netwerk veroorzaken en wordt daarom niet gebruikt in een systeem dat volledige beveiliging vereist. Een veiligere (en betrouwbare) methode om UTC te ontvangen, is om een ​​speciale te gebruiken NTP tijdserver. Deze tijdsynchronisatie-apparaten ontvangen de tijd direct van atoomklokken die ofwel lang worden uitgezonden door plaatsen zoals NIST of NPL (Nationaal Fysisch Laboratorium - VK). Als alternatief kan UTC worden afgeleid van het GPS-signaal uitgezonden door de constellatie van satellieten in het GPS-netwerk (Global Positioning System).

Er is een zekere ironie dat de computer die op je bureaublad zit en misschien net zo veel maandensalaris heeft gekost een klok aan boord heeft die minder accuraat is dan een goedkoop horloge dat je bij een benzine- of benzinestation koopt.

Het probleem is niet dat computers in het bijzonder zijn gemaakt met goedkope timingcomponenten, maar dat een serieuze tijdregistratie op een pc kan worden bereikt zonder dure of geavanceerde oscillatoren.

De ingebouwde timingoscillators op de meeste pc's zijn eigenlijk gewoon een back-up om de computerklok gesynchroniseerd te houden wanneer de pc uitstaat of wanneer informatie over de timing van het netwerk niet beschikbaar is.

Ondanks deze ontoereikende klokken aan boord, kan de timing op een netwerk van pc's worden bereikt tot binnen milliseconde nauwkeurigheid en een netwerk dat is gesynchroniseerd met de wereldwijde tijdschaal GMT (Coordinated Universal Time) mag helemaal niet afwijken.

De reden dat dit hoge niveau van nauwkeurigheid en synchroniciteit kan worden bereikt zonder dure oscillatoren is dat computers Network Timing Protocol kunnen gebruiken (NTP) om de exacte tijd te vinden en te behouden.

NTP is een algoritme dat een enkele tijdsbron distribueert; dit kan worden gegenereerd door de klok aan boord van een pc - hoewel dit zou betekenen dat elke machine in het netwerk zou afdrijven terwijl de klok zelf afdrijft - een veel betere oplossing is om NTP te gebruiken voor het verspreiden van een stabiele, nauwkeurige tijdbron, en met de meeste voorkeur voor netwerken die zaken doen via internet, een bron van UTC.

De eenvoudigste methode om UTC te ontvangen - die door een constellatie van atoomklokken over de hele wereld waar wordt gehouden - is om een dedicated NTP tijdserver. NTP-servers gebruiken GPS-satellietsignalen (Global Positioning System) of lange golf radio-uitzendingen (meestal uitgezonden door nationale fysica laboratoria zoals NPL of NIST).

Na ontvangst van de NTP-server verdeelt de timingbron over het netwerk en controleert voortdurend elke machine op afwijking (in wezen maakt de netwerkmachine contact met de server als een client en wordt de informatie uitgewisseld via TCP / IP.

Dit maakt de klokken aan boord van de computers zelf overbodig, hoewel wanneer de machines aanvankelijk worden opgestart, of als er vertraging is opgetreden bij het contacteren van de computer. NTP-server (als deze laag is of als er een tijdelijke fout is), wordt de ingebouwde klok gebruikt om de tijd te behouden totdat volledige synchronisatie opnieuw mogelijk is.

Timing wordt steeds crucialer voor computersystemen. Het is nu bijna ongehoord dat een computernetwerk functioneert zonder synchronisatie met UTC (Coordinated Universal Time). En zelfs enkele machines die thuis worden gebruikt, zijn nu uitgerust met automatische synchronisatie. De nieuwste incarnatie van Windows, bijvoorbeeld Windows 7, maakt automatisch verbinding met een timingbron (hoewel deze toepassing handmatig kan worden uitgeschakeld door toegang te krijgen tot de tijd- en datumvoorkeuren.)

De opname van deze automatische synchronisatiehulpmiddelen in de nieuwste besturingssystemen geeft aan hoe belangrijk timinginformatie is geworden en wanneer u kijkt naar de soorten toepassingen en transacties die nu op internet worden uitgevoerd, is het geen verrassing.

Internetbankieren, online reserveren, internetveilingen en zelfs e-mail kunnen afhankelijk zijn van de juiste tijd. Computers gebruiken tijdstempels als het enige referentiepunt dat ze moeten identificeren wanneer en of een transactie heeft plaatsgevonden. Fouten in timinginformatie kunnen onnoemelijke fouten en problemen veroorzaken, vooral met foutopsporing.

Het internet zit vol met tijdservers met meer dan duizend tijdbronnen beschikbaar voor online synchronisatie; de nauwkeurigheid en bruikbaarheid van deze online bronnen van UTC-tijd variëren en een TCP / IP open laten in de firewall om de timinginformatie door te laten kan een systeem kwetsbaar maken.

Voor netwerksystemen waarbij timing niet alleen cruciaal is, maar waar beveiliging ook een belangrijk probleem is, is internet geen voorkeursbron voor het ontvangen van UTC-informatie en is een externe bron vereist.

Het verbinden van een NTP-netwerk met een externe bron van UTC-tijd is relatief eenvoudig als een netwerktijdserver is gebruikt. Deze apparaten die vaak worden aangeduid als NTP-servers, gebruik de atoomklokken aan boord van GPS (Global Positioning System) satellieten of lange golf uitzendingen uitgezonden door plaatsen zoals NIST or NPL.

NTP-servers zijn essentiële apparaten voor tijdsynchronisatie van computernetwerken. Zorgen dat een netwerk samenvalt met UTC (Coordinated Universal Time) is van vitaal belang in moderne communicatie zoals internet en is de primaire functie van de netwerktijdserver (NTP-server).

Zoals hun naam suggereert, gebruiken deze tijdservers het protocol NTP (Network Time Protocol) om de synchronisatieverzoeken af ​​te handelen. NTP is al in veel besturingssystemen geïnstalleerd en synchronisatie is mogelijk zonder een NTP-server door gebruik te maken van een internettijdbron, dit kan onveilig en onnauwkeurig zijn voor veel netwerkbehoeften.

Netwerk tijdservers ontvang een veel nauwkeuriger en veiliger tijdsignaal. Er zijn twee methoden om de tijd te ontvangen met behulp van een tijdserver: gebruik van het GPS-netwerk of ontvangen van lange-golf radio-uitzendingen.

Beide methoden voor het ontvangen van een tijdbron zijn veilig omdat ze extern zijn voor een netwerkfirewall. Ze zijn ook nauwkeurig omdat beide tijdsbronnen rechtstreeks door atoomklokken worden gegenereerd in plaats van een internettijddienst die normaal gesproken wordt gebruikt NTP-apparaten verbonden met een atoomklok van een derde partij.

Het GPS-netwerk biedt een ideale tijdsbron voor NTP-servers omdat de signalen overal beschikbaar zijn. Het enige nadeel van het gebruik van het GPS-netwerk is dat een zicht op de lucht nodig is om een ​​satelliet te vergrendelen.

Radio-gerefereerde tijdbronnen zijn flexibeler doordat het langegolf-signaal binnenshuis kan worden ontvangen. Ze hebben een beperkte sterkte en niet elk land heeft een tijdsignaal, hoewel sommige signalen zoals de Duitse DCF en de VS WVBB beschikbaar zijn in aangrenzende staten.

Ondanks dat het al meer dan twintig jaar bestaat, heeft het huidige favoriete protocol van de meeste netwerken, NTP (Network Time Protocol), enige concurrentie.

Momenteel wordt NTP gebruikt om computernetwerken te synchroniseren met behulp van netwerk tijdservers (NTP-servers). Momenteel kan NTP een computernetwerk tot enkele milliseconden synchroniseren.

Het Precision Time Protocol (PTP) of IEEE 1588 is ontwikkeld voor lokale systemen die een zeer hoge nauwkeurigheid vereisen (naar nano-seconde niveau). Momenteel valt dit type nauwkeurigheid buiten de mogelijkheden van NTP.

PTP vereist een master- en slaaf-relatie-schip in het netwerk. Een tweestaps proces is vereist om apparaten te synchroniseren met behulp van de IEEE 1588 (PTP). Eerst wordt bepaald welk apparaat de master is en vervolgens worden de offsets en natuurlijke netwerkvertragingen gemeten. PTP maakt gebruik van het Best Master Clock-algoritme (BMC) om vast te stellen welke klok op het netwerk het meest nauwkeurig is en het wordt de master terwijl alle andere klokken slaven worden en met deze master worden gesynchroniseerd.

IEEE (Instituut voor elektrische en elektronische ingenieurs) beschrijft IEEE 1588 of (PTP) zoals ontworpen om "een niche te vullen die niet goed wordt bediend door een van de twee dominante protocollen, NTP en GPS. IEEE 1588 is ontworpen voor lokale systemen die zeer hoge nauwkeurigheden vereisen die verder gaan dan degene die met NTP kunnen worden bereikt. Het is ook ontworpen voor toepassingen die de kosten van een GPS-ontvanger op elk knooppunt niet kunnen dragen of waarvoor GPS-signalen ontoegankelijk zijn. "(Geciteerd in Wikipedia)

PTP kan een nauwkeurigheid van enkele nanoseconden leveren, maar dit soort nauwkeurigheid is voor de meeste netwerkgebruikers niet vereist. Het doelgebruik van PTP lijkt echter te bestaan ​​uit mobiel breedband en andere mobiele technologieën omdat PTP time-of-day informatie ondersteunt, gebruikt door facturerings- en serviceniveau-overeenkomstrapportagefuncties in mobiele netwerken.

tijdsynchronisatie is een cruciaal aspect van computernetwerken. Zorgen dat alle machines in een netwerk worden gesynchroniseerd met de globale tijdschaal, UTC (Coordinated Universal Time), anders zijn tijdgevoelige transacties met andere netwerken onmogelijk.

Tijdsynchronisatie is gemakkelijk gemaakt dankzij het Network Time Protocol (NTP), dat in de begintijd van internet voor dat specifieke doel werd ontworpen. Het werkt met een enkele tijdbron (meestal UTC) die vervolgens wordt verdeeld over alle apparaten op de NTP-netwerk.

Procedure

U ontvangt een e-mail van STO Garant (info@sto-garant.nl) met informatie over het voldoen van de betaling voor uw boeking. Voor alle boekingen geldt dat het volledige boekingsbedrag voor aanvang van de boeking betaald dient te zijn aan de derdengeldenrekening. UTC tijdbron wordt vaak van internet gehaald op netwerken waar veiligheid geen groot probleem is, maar omdat dit betekent dat voor veel netwerken een open poort in een netwerkfirewall moet worden gelaten, is de kwetsbaarheid die dit kan achterlaten het risico niet waard.

Toegewijd netwerk tijdservers (vaak aangeduid als NTP-servers) worden door veel netwerken gebruikt als een veilige en nog nauwkeurigere methode om UTC te ontvangen. Deze apparaten ontvangen de UTC-tijd rechtstreeks van een atoomklokbron.

Bovendien werken deze speciale tijdservers extern op de firewall en het netwerk en gebruiken ze bronnen zoals GPS of radiofrequenties om de tijdcodes op te halen.

Voor het gemak van synchronisatie zijn er verschillende tijd synchronisatie software pakketten die hand in hand met NTP lopen en via browserinterfaces een gemakkelijke configuratie van de tijdsynchronisatie door het hele netwerk toestaan.

Hoewel deze tijdsynchronisatiesoftwarepakketten niet essentieel zijn om de meeste te gebruiken NTP-servers, de standaardsoftware geïnstalleerd in besturingssystemen ontbreekt vaak of is vrij ingewikkeld.

De meeste gespecialiseerde producenten van dedicated netwerktijdservers produceren een timeservice-client voor configuratie en deze zijn waarschijnlijk het meest geschikt voor het apparaat van die leverancier. Er zijn echter veel softwarepakketten voor freeware en open source-tijdsynchronisatie die meestal compatibel zijn met veel NTP-servers.

Het vertellen van de tijd is iets dat ons misschien leert als we heel kleine kinderen zijn. Weten hoe laat het is, is een essentieel onderdeel van onze samenleving en we zouden niet zonder kunnen. Stelt u zich eens voor dat we de tijd niet hebben verteld - wanneer zou u naar het werk gaan? Wanneer zou je vertrekken en hoe zou het mogelijk zijn om andere mensen te ontmoeten of een functie te regelen.

Het vertellen van de tijd is cruciaal voor ons, maar het is nog belangrijker voor computers die tijd gebruiken als het enige referentiepunt en tussen computernetwerken tijdsynchronisatie is cruciaal. Zonder het verstrijken van de tijd op te nemen, zouden computers niet kunnen functioneren omdat er geen verwijzing zou zijn naar het bestellen van programma's en functies.
Maar de manier waarop computers de tijd en datum vermelden, is heel anders dan de manier waarop we het opnemen. In plaats van een afzonderlijke tijd, datum en jaar op te nemen, gebruiken computersystemen een enkel nummer. Dit aantal is gebaseerd op het aantal seconden vanaf een bepaald tijdstip - ook wel de prime-tijdvak genoemd.

Wanneer dit tijdvak is, hangt dit af van het besturingssysteem of de programmeertaal in kwestie. Unix-systemen hebben bijvoorbeeld een prime-tijdperk dat begint bij 1 januari 1970 en het aantal seconden van de epoche wordt geteld in een 32-bit integer. Andere besturingssystemen, zoals Windows, gebruiken een vergelijkbaar systeem, maar het tijdperk is anders (Windows start op 1 januari 1601).

Er zijn echter nadelen aan dit geheel getal systeem. Bijvoorbeeld omdat het Unix-systeem een ​​32-bit geheel getal is dat begon in 01 Jan 1970, door 19 januari 2038 heeft het gehele getal elk mogelijk getal verbruikt en zal het naar nul moeten terugkeren. Dit kan problemen veroorzaken met systemen die afhankelijk zijn van Unix in een probleem dat doet denken aan de millenniumbug.
Er zijn ook andere problemen met betrekking tot computertijd. Vanwege de wereldwijde vereisten van internet is alle computertijd nu gebaseerd op UTC (Coordinated Universal Time). Echter, UTC wordt bij gelegenheid gewijzigd door Leap seconden toe te voegen om ervoor te zorgen dat de tijd overeenkomt met de rotatie van de aarde (de rotatie van de aarde is nooit exact vanwege de zwaartekracht), dus sprong een tweede handeling moet worden omsloten in computertijdsystemen.

Computer tijd wordt vaak geassocieerd met NTP (Network Time Protocol) dat wordt gebruikt om computers te synchroniseren die vaak a gebruiken netwerktijdserver.