Elke netwerkbeheerder zal u vertellen hoe belangrijk Tijdsynchronisatie is voor een modern computernetwerk. Computers vertrouwen op de tijd voor bijna alles, vooral in de tijd van online handelen en wereldwijde communicatie waar nauwkeurigheid essentieel is.

Als u er niet voor zorgt dat computers nauwkeurig worden gesynchroniseerd, kan dit tot allerlei problemen leiden: gegevensverlies, beveiligingsproblemen, het niet kunnen verwerken van tijdgevoelige transacties en problemen bij het debuggen kunnen allemaal worden veroorzaakt door een gebrek aan, of niet voldoende, tijdsynchronisatie.

Maar zorgen dat elke computer in een netwerk precies dezelfde tijd heeft, is eenvoudig dankzij twee technologieën: de atoomklok en de NTP server (Network Time Protocol).

Atoomklokken zijn uiterst nauwkeurige chronometers. Ze kunnen de tijd bijhouden en niet zoveel als in duizenden jaren afdrijven en het is deze nauwkeurigheid die technologieën en toepassingen mogelijk heeft gemaakt zoals satellietnavigatie, online handel en GPS.

Tijdsynchronisatie voor computernetwerken wordt bestuurd door de netwerktijdserver, gewoonlijk de NTP-server genoemd na het tijdsynchronisatieprotocol dat zij gebruiken, Network Time Protocol.
Als het gaat om het kiezen van een tijdserver, zijn er eigenlijk maar twee echte typen - de radio-referentie NTP tijdserver en de GPS NTP tijdserver.

Radio referentietijd servers ontvangen de tijd van lange golf uitzending uitgezonden door fysica laboratoria zoals NIST in Noord-Amerika of NPL in het Verenigd Koninkrijk. Deze verzendingen kunnen vaak worden opgehaald in het hele land van herkomst (en daarbuiten), hoewel lokale topografie en interferentie van andere elektrische apparaten het signaal kunnen verstoren.

GPS-tijd-servers, aan de andere kant, gebruik het satellietnavigatiesignaal verzonden door GPS-satellieten. De GPS-uitzendingen worden gegenereerd door atoomklokken aan boord van de satellieten, zodat ze een zeer nauwkeurige bron van tijd zijn, net als de door de natuurkundelaboratoria uitgezonden atoomklok gegenereerde tijd.

Afgezien van het nadeel van het hebben van een antenne op het dak (GPS werkt via gezichtslijn, dus een duidelijk zicht op de lucht is essentieel), GPS is letterlijk overal op de planeet te verkrijgen.

Als beide soorten tijdserver kan een nauwkeurige bron van betrouwbare tijd bieden, waarbij de beslissing van welk type tijdserver moet worden gebaseerd op de beschikbaarheid van langegolfsignalen of dat het mogelijk is om een ​​rooftop-GPS-antenne te installeren.

Het Global Positioning System (GPS) is een steeds populairder wordende tool, die over de hele wereld wordt gebruikt als een bron van bewegwijzering en navigatie. Er is echter veel meer aan het GPS-netwerk dan alleen satellietnavigatie, aangezien de uitzendingen die door de GPS-satellieten worden uitgezonden ook als een zeer nauwkeurige bron van tijd kunnen worden gebruikt.

GPS-satellieten draaien eigenlijk alleen maar rond klokken omdat elke klokken atoomklokken bevatten die een tijdsignaal genereren. Het is het tijdsignaal dat door de GPS-satellieten wordt uitgezonden dat ontvangers van satellietnavigatie in auto's en vliegtuigen gebruiken om afstand en positie uit te werken.

Positionering is alleen mogelijk omdat de tijdsignalen zo nauwkeurig zijn. Voertuig-sat-navs gebruiken bijvoorbeeld de signalen van vier satellieten in een baan om de aarde en trianguleren de informatie om de positie uit te werken. Als er echter slechts één seconde onnauwkeurigheid is met een van de tijdsignalen, kan de informatie die wordt weergegeven, duizenden kilometers ver weg zijn - waardeloos.

Het is een bewijs van de nauwkeurigheid van atoomklokken die worden gebruikt om GPS-signalen te genereren, dat op dit moment een GPS-ontvanger zijn positie op aarde kan berekenen binnen vijf meter.

Omdat GPS-satellieten zo nauwkeurig zijn, vormen ze een ideale bron van tijd een computernetwerk synchroniseren naar. Strikt genomen verschilt GPS-tijd van de internationale tijdschaal UTC (gecoördineerde universele tijd), omdat UTC er extra schrikkelseconden aan heeft toegevoegd om pariteit met de rotatie van de aarde te garanderen, wat betekent dat het precies 18 seconden voor de GPS ligt maar gemakkelijk door NTP kan worden geconverteerd protocol (Network Time Protocol).

GPS-tijd-servers ontvang het GPS-tijdsignaal via een GPS-antenne die op het dak moet worden geplaatst om de zichtlijntransmissies te ontvangen. Zodra het GPS-signaal is ontvangen, wordt het GPS-tijd NTP-server distribueert het signaal naar alle apparaten op het NTP-netwerk en corrigeert eventuele drift op afzonderlijke machines.

GPS-tijd-servers zijn toegewijde eenvoudig te gebruiken apparaten en kunnen milliseconde nauwkeurigheid garanderen voor UTC zonder een van de beveiligingsrisico's die gepaard gaan met het gebruik van een internettijdbron.

tijdsynchronisatie is essentieel in moderne computernetwerken, vooral met de hoeveelheid tijdgevoelige transacties die tegenwoordig via internet worden uitgevoerd. Zonder adequate synchronisatie kunnen computersystemen:

• Wees kwetsbaar voor kwaadwillende aanvallen
• Gevoelig voor gegevensverlies
• Geen tijdgevoelige transacties kunnen uitvoeren
• Moeilijk te debuggen

Gelukkig is het relatief eenvoudig om ervoor te zorgen dat een computernetwerk nauwkeurig wordt gesynchroniseerd. Er zijn verschillende methoden om een ​​netwerk te synchroniseren met de globale tijdschaal UTC (Coordinated Universal Time) maar af en toe een aantal veel voorkomende problemen.

Mijn dedicated tijdserver kan geen signaal ontvangen

Dedicated NTP tijdservers ontvang de tijd van langegolftransmissies of GPS-netwerken. Als u een GPS NTP-server dan moet een GPS-antenne op een dak worden geplaatst om een ​​duidelijk zicht op de lucht te krijgen. Een NTP-radio-ontvanger heeft echter geen op het dak gemonteerde antenne nodig, hoewel het signaal gevoelig kan zijn voor interferentie en de juiste hoek naar de zender moet worden bereikt.

Ik gebruik een openbare tijdserver via internet, maar mijn apparaten zijn niet gesynchroniseerd.

Omdat openbare tijdservers door iedereen kunnen worden gebruikt, kunnen ze veel verkeer ontvangen. Dit kan problemen met de bandbreedte veroorzaken en betekent dat uw tijdverzoeken niet kunnen worden verwerkt. Openbaar NTP-servers kan ook het slachtoffer worden van DDoS-aanvallen en een aantal spraakmakende incidenten van NTP-vandalisme opgetreden.

Internettijdservers zijn ook stratum 2-apparaten, met andere woorden ze moeten zelf verbinding maken met een tijdserver om de juiste tijd te krijgen en daarom zijn sommige online tijdreferenties zeer onnauwkeurig.

* NB - internettijdservers zijn ook niet in staat om te worden geauthenticeerd om toe te staan NTP om vast te stellen of de tijdsbron komt van waar het beweert te zijn, gecombineerd met het probleem om ervoor te zorgen dat de firewall openstaat om tijdverzoeken te ontvangen, kan betekenen dat internettijdservers een duidelijk veiligheidsrisico vormen.

De tijd op mijn computer lijkt te zijn uitgeschakeld door een tweede naar standaard UTC-tijd

U moet controleren of een recente schrikkelseconde aan UTC is toegevoegd. Sprongseconden worden één of twee keer per jaar toegevoegd om ervoor te zorgen dat UTC en de rotatie van de aarde overeenkomen. Sommige tijdservers ondervinden moeilijkheden bij het maken van de sprong voor de tweede keer.

Als het gaat om het synchroniseren van een computernetwerk er zijn verschillende keuzes om ervoor te zorgen dat elk apparaat op hetzelfde moment draait. NTP (Network Time Protocol) is de voorkeurskeuze van tijdsynchronisatieprotocollen, maar er zijn een groot aantal methoden voor de manier waarop NTP de tijd ontvangt.

De NTP Daemon is geïnstalleerd op de meeste besturingssystemen, zoals Windows, en toepassingen zoals Windows Time kunnen best een bron van UTC-tijd (Coordinated Universal Time) via internet.

UTC-tijd is de voorkeurstijdbron die wordt gebruikt door computernetwerken, omdat deze wordt bijgehouden door atoomklokken. UTC, zoals de naam al doet vermoeden, is ook universeel en wordt door computernetwerken over de hele wereld gebruikt als een bron om ook te synchroniseren.

Internetbronnen van UTC worden echter aanbevolen voor elke organisatie waar veiligheid en nauwkeurigheid een probleem vormen. Niet alleen kan de afstand van host (internettijdserver) tot de client (uw computernetwerk) nooit nauwkeurig worden gemeten, wat tot een daling van de nauwkeurigheid leidt. Bovendien heeft elke bron van internettijd toegang via de firewall nodig (meestal via de UDP 123-poort). En door deze poort open te houden, kunnen kwaadwillende gebruikers en hackers misbruik maken en toegang krijgen tot het systeem.

Dedicated NTP tijdservers zijn een betere oplossing omdat ze de tijd van een externe bron ontvangen. Er zijn echt twee typen NTP-server, de radio-referentietijd-server en de GPS-tijdserver.
Radioreferentietijdservers gebruiken signalen die worden uitgezonden door plaatsen zoals NPL (National Physical Laboratory in het VK) of NIST (National Institute of Standards and Time). Hoewel deze signalen extreem nauwkeurig, nauwkeurig en veilig zijn, worden ze beïnvloed door regelmatig onderhoud aan de zenders die het signaal uitzenden. Ze zijn ook langegolfgevoelig en kwetsbaar voor lokale interferentie.

GPS-tijd-servers aan de andere kant ontvangt u de tijd rechtstreeks van GPS-satellieten. Deze GPS-tijd kan eenvoudig worden geconverteerd naar UTC met NTP (GPS-tijd is UTC - 17 seconden precies zoals er geen schrikkelseconden zijn toegevoegd.) Aangezien het GPS-signaal overal op aarde beschikbaar is 24 uren per dag, 365 dagen per week, is er nooit een risico op signaalverlies.
Een enkele toegewijde GPS-tijd-server kan een computernetwerk van honderden en zelfs duizenden machines binnen enkele milliseconden UTC-tijd synchroniseren.