Die chronologische pioniers bij NIST hebben samengewerkt met de University of Colorado en hebben 's werelds meest nauwkeurige atoomklok tot nu toe ontwikkeld. De op strontium gebaseerde klok is bijna twee keer zo nauwkeurig als de huidige cesiumklokken die worden gebruikt om te regeren GMT (Coordinated Universal Time) omdat het elke 300 miljoen jaar slechts een seconde verliest.

Strontium gebaseerd atoomklokken worden nu gezien als de weg vooruit in de tijdwaarneming omdat hogere niveaus van nauwkeurigheid haalbaar zijn die gewoon niet mogelijk zijn met het cesiumatoom. Strontium klokken, zoals hun voorgangers, werken door de natuurlijke maar zeer consistente vibratie van atomen te benutten.

Deze nieuwe generaties klokken gebruiken echter laserstralen en extreem lage temperaturen in de buurt van het absolute nulpunt om de atomen te regelen en het is te hopen dat het een stap voorwaarts is om een ​​perfect precieze klok te creëren.

Deze extreme nauwkeurigheid lijkt misschien een stap te ver en overbodig, maar de toepassingen voor dergelijke precisie zijn veelomvattend en wanneer u nadenkt over de technologieën die zijn ontwikkeld die zijn gebaseerd op de eerste generatie atoomklokken zoals GPS-navigatie, NTP-server synchronisatie en digitale uitzendingen een nieuwe wereld van opwindende technologie op basis van deze nieuwe klokken zou net om de hoek kunnen zijn.

Hoewel het wereldwijde tijdsschema van de wereld, UTC, gebaseerd is op de tijd die een constellatie van cesiumklokken vertelt (en overigens is de definitie van een seconde net iets meer dan 9 miljard cesiumtikken), wordt aangenomen dat wanneer het raadgevend comité voor Tijd en frequentie bij het Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) volgende ontmoet het zal bespreken of om deze volgende generatie van te maken atoomklokken de nieuwe standaard.

Strontiumklokken zijn echter niet de enige methode van zeer precieze tijd. Vorig jaar zorgde een quantumklok, die ook bij NIST werd ontwikkeld, voor een nauwkeurigheid van 1 seconde in 1 miljard jaar. Dit type klok kan echter niet direct worden gecontroleerd en vereist een complexer schema om de tijd te bewaken.

A netwerktijdserver kan een van de meest cruciale apparaten op een computernetwerk zijn, omdat tijdstempels van vitaal belang zijn voor de meeste computertoepassingen: van verzenden en e-mail tot het debuggen van een netwerk.

Kleine onnauwkeurigheden in een tijdstempel kunnen grote schade aanrichten aan een netwerk, van e-mails die binnenkomen voordat ze technisch zijn verzonden, tot het achterlaten van een volledig systeem dat kwetsbaar is voor beveiligingsbedreigingen en zelfs fraude.

Een netwerktijdserver is echter slechts zo goed als de tijdbron waarmee deze wordt gesynchroniseerd. Veel netwerkbeheerders kiezen ervoor om een ​​tijdcode van internet te ontvangen, maar veel internettijdbronnen zijn volledig onnauwkeurig en vaak te ver weg van een klant om enige echte nauwkeurigheid te bieden.

Bovendien kunnen op internet gebaseerde tijdbronnen niet worden geverifieerd. Verificatie is een beveiligingsmaatregel die wordt gebruikt door NTP (Network Time Protocol dat de netwerktijdserver bestuurt) om te zorgen dat de tijdserver precies is zoals hij zegt).

Om ervoor te zorgen dat de juiste tijd wordt bewaard, is het essentieel om een ​​tijdbron te selecteren die zowel veilig als nauwkeurig is. Er zijn twee methoden die een milliseconde nauwkeurigheid kunnen garanderen totUTC (gecoördineerde universele tijd - een globale tijdschaal gebaseerd op de tijd die door atoomklokken wordt verteld).

De eerste is om een ​​gespecialiseerde nationale tijd- en frequentie-uitzending uit te zenden in verschillende landen, waaronder het Verenigd Koninkrijk, de VS, Duitsland, Frankrijk en Japan. Helaas kunnen deze uitzendingen niet overal worden opgepikt, maar de tweede methode is om het door het GPS-netwerk uitgezonden tijdsignaal te gebruiken dat letterlijk overal op de planeet beschikbaar is.

A netwerktijdserver zal deze timingcode gebruiken en een volledig netwerk synchroniseren met NTP, vandaar dat ze vaak worden aangeduid als a NTP-server or NTP tijdserver. NTP past continu de klokken van het netwerk aan, zodat er geen drift is.

Uitzoeken wat de tijd is, is iets dat we allemaal als vanzelfsprekend beschouwen. Klokken zijn overal en een blik op een polshorloge, een klokkentoren, een computerscherm of zelfs een magnetron vertelt ons hoe laat het is. Het was echter niet altijd gemakkelijk om de tijd te vertellen.

Klokken kwamen pas in de middeleeuwen aan en hun nauwkeurigheid was ongelooflijk slecht. Ware tijd om nauwkeurigheid te vertellen kwam pas na de komst van de elektronische klok in de negentiende eeuw. Veel van de moderne technologieën en toepassingen die we in de moderne wereld als vanzelfsprekend beschouwen, zoals satellietnavigatie, luchtverkeersleiding en handel via het internet, vereisen echter een precisie en nauwkeurigheid die een elektronische klok ver overschrijdt.

Atoomklokken zijn verreweg de meest nauwkeurige tijdrovende apparaten. Ze zijn zo nauwkeurig dat de wereldwijde tijdschaal van de wereld die daarop is gebaseerd (Coordinated Universal Time) moet af en toe worden aangepast om rekening te houden met de vertraging van de rotatie van de aarde. Deze aanpassingen nemen de vorm aan van extra seconden die we leapseconden noemen.

Atoomkloknauwkeurigheid is zo nauwkeurig dat zelfs een seconde tijd niet verloren gaat in meer dan een miljoen jaar, terwijl een elektronische klok in vergelijking een seconde in een week zal verliezen.

Maar is deze nauwkeurigheid echt nodig? Wanneer je kijkt naar technologieën zoals global positioning, dan is het antwoord ja. Satellietnavigatiesystemen zoals GPS werken door triangulatie van tijdsignalen gegenereerd door atoomklokken aan boord van de satellieten. Omdat deze signalen met de snelheid van het licht worden uitgezonden, reizen ze elke seconde bijna 100,000 km. Elke onnauwkeurigheid in de klok met zelfs een duizendste van een seconde zou de positioneringsinformatie in kilometers kunnen zien.

Computernetwerken die over de hele wereld met elkaar moeten communiceren, moeten ervoor zorgen dat ze niet alleen nauwkeurige tijd draaien, maar ook met elkaar zijn gesynchroniseerd. Alle transacties die worden uitgevoerd op netwerken zonder synchronisatie kunnen leiden tot allerlei soorten fouten.

Fort zijn reden dat computernetwerken gebruiken NTP (Network Time Protocol) en netwerk tijdservers vaak aangeduid als een NTP-server. Deze apparaten ontvangen een tijdsignaal van een atoomklok en verdelen dit onder een netwerk, zodat een netwerk zo nauwkeurig en nauwkeurig mogelijk is.

De meeste mensen hebben vaag gehoord van de atoomklok en veronderstellen dat ze weten wat iemand is, maar heel weinig mensen weten hoe belangrijk atoomklokken zijn voor het dagelijks leven in de eenentwintigste eeuw.

Er zijn zoveel technologieën die afhankelijk zijn van atoomklokken en zonder dat veel van de taken die we als vanzelfsprekend beschouwen onmogelijk zouden zijn. Luchtverkeersleiding, satellietnavigatie en internethandel zijn slechts enkele van de toepassingen die afhankelijk zijn van de ultra precieze chronometrie van een atoomklok.

Precies wat een atoomklok is, wordt vaak verkeerd begrepen. In eenvoudige termen is een atoomklok een apparaat dat de oscillaties van atomen in verschillende energietoestanden gebruikt om teken tussen seconden te tellen. Momenteel is cesium het geprefereerde atoom omdat het meer dan 9 miljard ticks per seconde heeft en omdat deze oscillaties nooit veranderen, is dit een zeer nauwkeurige methode om de tijd te houden.

Atoomklokken, ondanks wat veel mensen beweren, worden alleen gevonden in grootschalige natuurkundige laboratoria zoals NPL (UK National Physical Laboratory) en NIST (US National Institute of Standards and Time). Vaak suggereren mensen dat ze een atoomklok hebben die hun computernetwerk bestuurt of dat ze een atoomklok op hun muur hebben. Dit is niet waar en waar mensen naar verwijzen is dat ze een klok- of tijdserver hebben die de tijd van een atoomklok ontvangt.

Apparaten zoals de NTP tijdserver ontvangen vaak atoomkloksignalen van plaatsen zoals NIST of NPL via langegolfradio. Een andere methode om tijd van atomaire klokken te ontvangen, is het gebruik van het GPS-netwerk (Global Positioning System).

Het GPS-netwerk en satellietnavigatie zijn in feite een goed voorbeeld van waarom atomaire klok synchronisatie is hard nodig met zo'n hoge nauwkeurigheid. Moderne atoomklokken, zoals die op NIST, NPL en binnen in een baan rond GPS-satellieten, zijn tot op een seconde nauwkeurig binnen elke 100 miljoen jaar of zo. Deze nauwkeurigheid is cruciaal wanneer u onderzoekt hoe iets als een GPS-navigatiesysteem voor auto's werkt.

Een GPS-systeem werkt door triangulatie van de tijdsignalen die worden verzonden vanaf drie of meer afzonderlijke GPS-satellieten en hun ingebouwde atoomklokken. Omdat deze signalen met de snelheid van het licht reizen (bijna 100,000km per seconde) kan een onnauwkeurigheid van zelfs een hele milliseconde de navigatie-informatie met 100-kilometers overbrengen.

Deze hoge mate van nauwkeurigheid is ook vereist voor technologieën zoals luchtverkeersleiding die ervoor zorgen dat onze drukke luchten veilig blijven en zelfs cruciaal zijn voor veel internettransacties, zoals de handel in derivaten waarbij de waarde elke seconde kan stijgen en dalen.

NTP-startpagina- Het huis voor het NTP-project dat ondersteuning en aanvullende ontwikkelingshulpmiddelen biedt voor de officiële referentieimplementatie van NTP.

NTP-project ondersteuningspagina's

DE NTP-pool - lijst met openbare servers

NPL - Het Nationaal Fysisch Laboratorium in het Verenigd Koninkrijk dat het MSF-radiosignaal regelt.

De universiteit van Delaware en David Mills'informatiepagina, Professor Mills is de oorspronkelijke uitvinder en ontwikkelaar van NTP

David Mills 'lijst van Openbare NTP-tijdservers een lijst met openbare NTP-servers

Nationaal Instituut voor normen en technologie (NIST) die het WWVB-radiosignaal van de VS bedienen

Europa's grootste leverancier van NTP-server gerelateerde producten.

Galleon UK - NTP-server producten voor het VK

NTP Time Server .com - een van de grootste leveranciers van tijd en frequentie in de Verenigde Staten

NTP - Wikipedia-artikel over NTP

NTP server checker - gratis tool om de nauwkeurigheid van de tijdserver te garanderen

Tijdsynchronisatie kan cruciaal zijn voor veel computernetwerken. Juiste synchronisatie kan een systeem beschermen tegen allerlei soorten beveiligingsbedreigingen. Het zorgt er ook voor dat het netwerk accuraat en betrouwbaar is, maar is toegewijd NTP tijdserver systemen echt nodig of kan een netwerk veilig worden uitgevoerd zonder een netwerktijdserver?

Hier zijn vijf vragen om jezelf af te vragen of je netwerk voldoende gesynchroniseerd moet zijn.

1. Voert uw netwerk tijdgevoelige transacties uit via internet?

Zo ja, dan correct netwerk tijd synchronisatie is essentieel. Tijd is het enige referentiepunt dat een computer heeft om twee gebeurtenissen te identificeren, dus als het gaat om een ​​transactie via internet, zoals het verzenden van een e-mail, als deze afkomstig is van een niet-gesynchroniseerd netwerk, kan deze binnenkomen voordat deze technisch is verzonden. Dit kan ertoe leiden dat de e-mail niet wordt ontvangen, omdat een computer negatieve waarden niet kan hanteren als het gaat om tijd.

2. Bewaart u waardevolle gegevens?

Gegevensverlies is een andere vertakking van het ontbreken van een gesynchroniseerd netwerk. Wanneer een computer gegevens opslaat, wordt deze met de tijd gestempeld. Als die tijd afkomstig is van een niet-gesynchroniseerde machine in een netwerk, kan een computer rekening houden met de gegevens die al zijn opgeslagen of kan deze nieuwe gegevens overschrijven met oudere versies.

3. Is beveiliging belangrijk voor uw bedrijf en netwerk?

Het veilig houden van een netwerk is essentieel als u gevoelige gegevens op de machines hebt. Kwaadwillende gebruikers hebben een groot aantal manieren om toegang te krijgen tot computernetwerken en het gebruik van de chaos veroorzaakt door een niet-gesynchroniseerd netwerk is een methode waar ze vaak misbruik van maken. Als u geen gesynchroniseerd netwerk hebt, betekent dit dat het onmogelijk is om vast te stellen of uw netwerk ook is gehackt, omdat alle records in logbestanden ook afhankelijk zijn van de tijd.

GMT - Coordinated Universal Time (uit het Frans: Universel Temps Coordonné) is een wereldwijde tijdschaal gebaseerd op Greenwich Meantime (GMT - uit de Greenwich Meridian-lijn waar de zon boven staat op 12 middag). Maar verklaart de natuurlijke vertraging van de rotatie van de aarde. Het wordt wereldwijd gebruikt in de handel, computernetwerken via een NTP-server, luchtverkeersleiding en de beurzen van de Wereld om maar een paar van de toepassingen ervan te noemen.

UTC is echt de enige oplossing voor tijdssynchronisatiebehoeften. Hoewel het net zo goed mogelijk is om een ​​computernetwerk te synchroniseren met een NTP-server naar een andere tijd dan UTC is het zinloos. Aangezien UTC wordt gebruikt door computernetwerken over de hele wereld met behulp van een UTC tijdbron dat betekent dat uw netwerk kan synchroniseren met elk ander netwerk in de wereld dat is gesynchroniseerd met UTC.

UTC wordt meestal ontvangen via internet, maar dit kan alleen worden aanbevolen voor gebruikers van kleine netwerken waarbij nauwkeurigheid of beveiliging een probleem is. Een op internet gebaseerde UTC-bron bevindt zich buiten de firewall, zodat er een potentieel gat voor kwaadwillende gebruikers is om te misbruiken.

Twee veilige methoden voor het ontvangen van UTC zijn algemeen beschikbaar. Dit zijn ofwel het GPS-netwerk (Global Positioning System) of gespecialiseerde radio-uitzending, uitgezonden op lange golf van verschillende van 's werelds nationale fysicalaboratoria. De twee methoden hebben zowel voordelen als nadelen die moeten worden vastgesteld voordat een methode wordt geselecteerd.

Een radio-uitzending zoals de UK's Artsen Zonder Grenzen, de Duitse DCF-77 of de VS. wwvb signaal zijn kwetsbaar voor lokale topografie hoewel veel van deze signalen binnenshuis kunnen worden opgepikt. Hoewel niet elk land een UTC-radiosignaal uitzendt in de buurlanden, is het mogelijk om het nog steeds te ontvangen.

GPS aan de andere kant is letterlijk overal ter wereld beschikbaar. Het signaal komt rechtstreeks van bovenaf en zolang de antenne een goed zicht op de lucht heeft, kan deze overal worden ontvangen. Omdat de antenne echter op een dak moet kijken, kan dit logistieke problemen hebben (met name bij zeer hoge gebouwen).

Specialist toegewijd netwerk tijdservers beschikbaar zijn die beide methoden van UTC kunnen ontvangen, maar of het gebruik van GPS of een radiotransmissiesynchronisatie van een netwerk tot binnen een paar milliseconden mogelijk is.

We kunnen denken dat ze slechts één keer zijn en daarom één tijdschaal. Natuurlijk, we zijn ons allemaal bewust van tijdzones waar de klok een uur moet worden teruggeduwd, maar we gehoorzamen toch allemaal dezelfde tijd?

Nou eigenlijk doen we dat niet. Er zijn veel verschillende tijdschalen die allemaal om verschillende redenen ontwikkeld zijn, te talrijk om ze allemaal te noemen, maar het was pas in de negentiende eeuw dat het idee van een enkele tijdschaal, gebruikt door iedereen, in werking trad.

Het was de komst van de spoorlijn die de eerste nationale tijdschaal in het VK veroorzaakte (Spoorwegtijd) vóór die tijd gebruikten mensen de middag als basis voor tijd en zetten ze hun klokken erop. Het deed er zelden toe of je horloge vijf minuten sneller was dan je buren, maar de uitvinding van de treinen en het tijdschema van de spoorweg veranderden dat allemaal snel.

Het tijdschema van de trein was alleen nuttig als iedereen dezelfde tijdsschaal gebruikte. Een trein die bij 10.am vertrekt, zou worden gemist als een horloge vijf minuten traag was, zodat synchronisatie van tijd een nieuwe obsessie werd.

Na de spoorwegtijd werd een meer globale tijdschaal ontwikkeld GMT (Greenwich Meantime), gebaseerd op de positie van de zon om 12 uur 's middags, die over de Greenwich-meridiaanlijn (0-lengtegraad) viel. Tijdens een wereldconferentie in 1884 is besloten dat een enkele wereldmeridiaan de reeds bestaande talloze meridianen moet vervangen. Londen was misschien wel de meest succesvolle stad ter wereld, dus het was de beste plek ervoor gekozen.

GMT stond toe dat de hele wereld tegelijkertijd synchroniseerde en terwijl naties hun klokken veranderden om zich aan te passen voor tijdzones, was hun tijd altijd gebaseerd op GMT.

GMT bleek een succesvolle ontwikkeling en bleef 's werelds wereldwijde tijdschaal tot de 1970's. Tegen die tijd atoomklok was ontwikkeld en bij het gebruik van deze apparaten werd ontdekt dat de rotatie van de Aarde geen betrouwbare maatstaf was om onze tijd op te baseren, aangezien het feitelijk van dag tot dag verandert (zij het in fracties van een seconde).

Daarom is een nieuwe tijdschaal ontwikkeld genaamd UTC (Coordinated Universal Time). UTC is gebaseerd op GMT, maar zorgt voor het vertragen van de rotatie van de aarde door extra 'Sprongen seconden' toe te voegen om ervoor te zorgen dat de middag op de Meridiaan van Greenwich blijft.

UTC wordt nu over de hele wereld gebruikt en is essentieel voor toepassingen zoals luchtverkeersleiding, satellietnavigatie en internet. In feite worden computernetwerken over de hele wereld gesynchroniseerd met UTC-gebruik NTP tijdservers (Network Time Protocol). UTC wordt bestuurd door een constellatie van atoomklokken die worden bestuurd door nationale fysica laboratoria zoals NIST (National Institute of Standards and Time) en de UK's NPL.

3. Beveiligingsoverschrijdingen:

Wanneer netwerken niet gesynchroniseerd zijn, worden logbestanden niet correct of in de juiste volgorde opgeslagen, wat betekent dat hackers en kwaadwillende gebruikers de beveiliging ongemerkt kunnen doorbreken. Veel beveiligingssoftwareprogramma's zijn ook afhankelijk van tijdstempels waarbij geen antivirusupdates optreden of geplande taken achterblijven. Als uw netwerk tijdgevoelige transacties bestuurt, kan dit zelfs leiden tot fraude als er een gebrek aan synchronisatie is.

4. Juridische kwetsbaarheid:

Tijd wordt niet alleen door computers gebruikt om gebeurtenissen te bestellen, het wordt ook in de juridische wereld gebruikt. Contracten, ontvangstbewijzen, bewijs van aankoop zijn allemaal afhankelijk van tijd. Als een netwerk niet gesynchroniseerd is, wordt het moeilijk om aan te tonen wanneer transacties daadwerkelijk hebben plaatsgevonden en zal het moeilijk blijken om ze te controleren. Verder, als het gaat om serieuze zaken zoals fraude of andere criminaliteit een toegewijde NTP-server of andere netwerktijdserver apparaat gesynchroniseerd met GMT is legaal controleerbaar, de tijd kan niet worden beargumenteerd!

5. Bedrijfsgeloofwaardigheid:

Bezwijken voor een van deze potentiële gevaren kan niet alleen verwoestende gevolgen hebben voor uw eigen bedrijf, maar ook voor uw klanten en leveranciers. En de bedrijfsdrugriek zijnde wat het is, is een potentiële tekortkoming van uw kant een algemeen begrip bij uw concurrenten, klanten en leveranciers en wordt gezien als slechte bedrijfspraktijken.

Het is niet moeilijk om een ​​gesynchroniseerd netwerk te gebruiken dat zich aan UTC houdt. Veel netwerkbeheerders denken dat synchronisatie slechts een incidenteel tijdsverzoek tot een online betekent NTP tijd bron; Als u dit echter doet, blijft een systeem net zo kwetsbaar voor fraude en kwaadwillende gebruikers als zonder synchronisatie. Dit komt omdat voor het gebruik van een internettijdbron een permanente poort open moet blijven in de firewall.

De oplossing is om een ​​dedicated te gebruiken NTP tijdserver die een UTC - tijdbron ontvangt van ofwel een radiotransmissie (uitgezonden door nationale fysica laboratoria) of de GPS-netwerk (Global Positioning System). Deze zijn beveiligd en kunnen een netwerk binnen enkele milliseconden van UTC laten draaien.

De meeste bedrijven vertrouwen tegenwoordig op een computernetwerk. Computers in de meeste organisaties voeren duizenden taken per seconde uit, van het besturen van productielijnen; stock bestellen; financiële records voorbereiden en communiceren met computers op andere netwerken - vaak van de andere kant van de wereld.

Computers gebruiken slechts één ding om al deze taken bij te houden: tijd. Tijdstempels zijn de computers waarnaar alleen wordt verwezen wanneer een gebeurtenis of taak plaatsvindt in relatie tot andere gebeurtenissen. Ze ontvangen tijd in de vorm van tijdstempels en ze meten de tijd in milliseconden (duizendste van een seconde) omdat ze honderden processen per seconde kunnen uitvoeren.

Een wereldwijde tijdschaal bekend als GMT (Coordinated Universal Time) is ontwikkeld om ervoor te zorgen dat computers van verschillende organisaties over de hele wereld kunnen worden gesynchroniseerd. Dus wat gebeurt er als de klokken op computers niet samenvallen met elkaar of met UTC?

De gevolgen van het runnen van een netwerk met computers die niet zijn gesynchroniseerd, kan rampzalig zijn. Hier zijn vijf redenen waarom alle bedrijven een adequate netwerksynchronisatie nodig hebben met behulp van een NTP-server (Network Time Protocol) of andere netwerktijdserver apparaat.

1. Taken mislukken:

Wanneer computers op verschillende tijdstippen draaien, kunnen gebeurtenissen op verschillende machines niet worden uitgevoerd omdat een pc er vaak van uitgaat dat een gebeurtenis op een andere machine al is gebeurd als de tijd voor dat evenement is verstreken volgens zijn eigen klok. En wat nog erger is, wanneer een taak mislukt, heeft dit een domino-effect, waarbij andere taken niet worden uitgevoerd en waardoor verdere taken mislukken.

2. Verlies van gegevens:

Wanneer taken niet worden uitgevoerd, wordt dit snel opgemerkt, maar wanneer netwerken geen gesynchroniseerde gegevens zijn die bedoeld zijn om te worden bewaard, kunnen ze vrij gemakkelijk worden verloren en kan deze een tijdlang onopgemerkt blijven. Gegevens kunnen verloren gaan omdat opslag en ophalen ook afhankelijk is van tijdstempels.