Network Time Protocol is verreweg de meest gebruikte toepassing voor het synchroniseren van computertijd in lokale netwerken en netwerken in grotere gebieden (LAN's en WAN's). De principes achter NTP zijn vrij eenvoudig. Het controleert de tijd op een systeemklok en vergelijkt deze met een gezaghebbende, enkele tijdsbron, waarbij correcties worden aangebracht op de apparaten om ervoor te zorgen dat ze allemaal worden gesynchroniseerd met de tijdbron.

Het selecteren van de te gebruiken tijdbron is misschien wel het fundamenteel belangrijkste in opzetten van een NTP-netwerk. De meeste netwerkbeheerders kiezen er terecht voor om een ​​bron van UTC-tijd te gebruiken (Coordinated Universal Time). Dit is een wereldwijde tijdschaal en betekent dat een computernetwerk dat is gesynchroniseerd met UTC niet alleen dezelfde tijdschaal gebruikt als elk ander UTC-gesynchroniseerd netwerk, maar dat het ook niet nodig is om zich zorgen te maken over verschillende tijdzones overal ter wereld.

NTP gebruikt verschillende lagen, ook wel strata genoemd, om de nabijheid en dus nauwkeurigheid te bepalen van een tijdbron. Omdat UTC wordt bestuurd door atoomklokken, wordt elke atoomklok die een tijdsignaal afgeeft aangeduid als stratum 0 en elk apparaat dat de tijd rechtstreeks van een atoomklok ontvangt, is stratum 1. Stratum 2-apparaten zijn apparaten die de tijd ontvangen van stratum 1 enzovoort. NTP ondersteunt meer dan 16 verschillende stratum niveaus, hoewel nauwkeurigheid en betrouwbare afname met elke stratum laag verder weg je krijgt.

Man netwerkbeheerders kiezen ervoor om een ​​internetbron van UTC-tijd te gebruiken. Afgezien van de veiligheidsrisico's van het gebruik van een tijdbron van internet en toegang via uw firewall. Internettijdservers zijn ook stratum 2-apparaten doordat ze normaal gesproken servers zijn die de tijd ontvangen van één stratum 1-apparaat.

Een speciale NTP-tijdserver aan de andere kant waren stratum 1-apparaten op zichzelf. Ze ontvangen de tijd rechtstreeks van atoomklokken, via GPS of lange golf radio-uitzendingen. Dit maakt ze veel veiliger dan internetproviders aangezien de tijdsbron extern is van het netwerk (en de firewall), maar het maakt ze ook nauwkeuriger.

Met een stratum 1-tijdserver kan een netwerk binnen enkele milliseconden UTC worden gesynchroniseerd zonder het risico te lopen uw veiligheid in gevaar te brengen.

De meeste Windows-besturingssystemen hebben een geïntegreerde tijdsynchronisatieservice die standaard is geïnstalleerd en waarmee de machine of zelfs een netwerk kan worden gesynchroniseerd. Uit veiligheidsoverwegingen wordt het echter ten zeerste aanbevolen door Microsoft dat een externe tijdsbron wordt gebruikt.

NTP tijdservers veilig en nauwkeurig het UTC-tijdsignaal ontvangen van het GPS-netwerk of de WWVB-radiotransmissies (of Europese alternatieven). NTP-tijdservers kunnen een enkele Windows-machine of een heel netwerk binnen fracties van een seconde van de juiste synchroniseren GMT tijd (Coordinated Universal Time).

Een NTP-tijdserver biedt nauwkeurige timinginformatien 24 uur-per-dag, 365 dagen-een-jaar overal op de wereld. Een speciale NTP-tijdserver is de enige veilige, veilige en betrouwbare methode om een ​​computernetwerk te synchroniseren met UTC (Coordinated Universal Time). Extern aan de firewall, een NTP tijdserver laat een computersysteem niet kwetsbaar voor kwaadaardige aanvallen in tegenstelling tot internet timingbronnen via de TCP-IP-poort.

Een NTP-tijdserver is niet alleen beveiligd, hij ontvangt ook een UTC-tijdsignaal rechtstreeks van atoomklokken, in tegenstelling tot internettimingbronnen die in werkelijkheid zelf tijdservers zijn. NTP-servers en andere tijdssynchronisatiehulpmiddelen kunnen volledige netwerken, afzonderlijke pc's, routers en een hele reeks andere apparaten synchroniseren. Met behulp van GPS of het Noord-Amerikaanse WWVB-signaal zorgt een speciale NTP-tijdserver ervoor dat al uw apparaten binnen een fractie van UTC-tijd worden uitgevoerd.

Een NTP-tijdserver zal:

• Verhoog de netwerkbeveiliging
• Voorkom gegevensverlies
• Logboekregistratie en volgen van fouten of beveiligingsinbreuken mogelijk maken
• Verminder verwarring in gedeelde bestanden
• Voorkom fouten in factureringssystemen en tijdgevoelige transacties
• Kan worden gebruikt om onweerlegbaar bewijs te leveren in juridische en financiële geschillen

Computernetwerken en internet hebben de manier waarop we onze levens leven dramatisch veranderd. Computers zijn nu in constante communicatie met elkaar en maken transacties mogelijk zoals online winkelen, stoelreservering en zelfs e-mail.

Dit alles is echter alleen mogelijk dankzij nauwkeurige netwerktiming en in het bijzonder het gebruik van Network Time Protocol (NTP) gebruikt om ervoor te zorgen dat alle machines in een netwerk op hetzelfde moment worden uitgevoerd.

Timingsynchronisatie is cruciaal voor computernetwerken. Computers gebruiken tijd in de vorm van tijdstempels als de enige markering om twee gebeurtenissen te scheiden, zonder dat synchronisatiecomputers problemen hebben bij het vaststellen van de volgorde van gebeurtenissen of zelfs als een gebeurtenis is gebeurd of niet.

Als u een netwerk niet synchroniseert, kan dit onnoemelijke effecten hebben. E-mails kunnen arriveren voordat ze worden verzonden (afhankelijk van de computerklok), gegevens kunnen verloren gaan of niet worden opgeslagen en het ergste van alles is dat het hele netwerk kwetsbaar is voor kwaadwillende gebruikers en zelfs fraudeurs.

Synchronisatie met NTP is relatief eenvoudig omdat de meeste besturingssystemen al een versie van het tijdprotocol hebben; het kiezen van een timingreferentie om mee te synchroniseren is echter uitdagender.

UTC (Coordinated Universal Time) is een wereldwijde tijdschaal die wordt bestuurd door atoomklokken en wordt gebruikt door bijna alle computernetwerken over de hele wereld. Door te synchroniseren met UTC, synchroniseert een computernetwerk in wezen de netwerktijd met ooit een ander computernetwerk in de wereld dat UTC gebruikt.

Het internet heeft veel bronnen van UTC beschikbaar, maar beveiligingsproblemen met de firewall betekent dat de enige veilige methode om UTC extern te ontvangen is. Dedicated NTP tijdservers kan dit doen met behulp van lange golfradio of GPS-satelliettransmissies.

Het netwerktijdprotocol server wordt gebruikt in computernetwerken over de hele wereld. Het houdt de systemen en apparaten van een volledig netwerk tegelijkertijd gesynchroniseerd, normaal een bron van UTC (Coordinated Universal Time).

Maar is een NTP-tijdserver een noodzakelijke vereiste en kan je computernetwerk overleven zonder? Het korte antwoord is misschien wel ja, een computernetwerk kan overleven zonder een NTP-server maar de gevolgen kunnen dramatisch zijn.

Computers zijn bedoeld om ons leven gemakkelijker te maken, maar elke netwerkbeheerder zal je vertellen dat ze verschrikkelijk veel problemen kunnen veroorzaken wanneer ze onvermijdelijk verkeerd gaan en zonder adequate tijdsynchronisatie. Het identificeren van een fout en het goed doen kan bijna onmogelijk zijn.

Computers gebruiken de tijd in de vorm van een tijdstempel als enige referentie die ze moeten onderscheiden tussen twee gebeurtenissen. Hoewel computers en netwerken nog steeds functioneren zonder voldoende synchronisatie, zijn ze buitengewoon kwetsbaar. Niet alleen is het lokaliseren en corrigeren van fouten uiterst moeilijk als machines niet gesynchroniseerd zijn, het netwerk zal kwetsbaar zijn voor kwaadwillende gebruikers en virale software die er misbruik van kan maken.

Verder niet synchroniseren met UTC kan problemen veroorzaken als het netwerk moet communiceren met andere netwerken die zijn gesynchroniseerd. Alle tijdgevoelige transacties kunnen mislukken en het systeem kan openstaan ​​voor mogelijke fraude of andere juridische implicaties, omdat het aantonen dat het tijdstip van een transactie vrijwel onmogelijk is.

NTP-servers zijn eenvoudig te installeren en ontvang het UTC-tijdsignaal van langegolftransmissies of het GPS-satellietnetwerk dat zij vervolgens over de machines van het netwerk distribueren. Als een dedicated NTP tijdserver werkt extern op de netwerkfirewall, maar zonder de beveiliging in gevaar te brengen.

We zijn allemaal op zoek naar freebies, vooral in het huidige financiële klimaat en het internet is er niet minder om. Gratis software, gratis films, gratis muziek, bijna alles heeft tegenwoordig een gratis versie. Zelfs kritische applicaties voor onze computers en netwerken zoals antivirus kunnen gratis worden. Het is dus begrijpelijk dat wanneer netwerkbeheerders de tijd op computernetwerken willen synchroniseren, ze zich wenden tot gratis bronnen van UTC-tijd (UTC - Coordinated Universal Time) om hun netwerken te synchroniseren met behulp van de eigen ingebouwde systemen van het besturingssysteem NTP-server.

Maar net zoals er niet zoiets bestaat als een gratis lunch, zijn er ook kosten aan gratis bronnen. Om te beginnen zijn alle tijdservers op internet die voor het publiek beschikbaar zijn stratum 2-servers. Dit betekent dat het apparaten zijn die de tijd van een ander apparaat ontvangen (een stratum 1 tijdserver) die het van een atoomklok haalt. Hoewel deze tweedehands tijdbron niet te veel tijd moet verliezen in vergelijking met het origineel, zal er voor een hoge mate van nauwkeurigheid een merkbare drift zijn.

Bovendien zijn internettijdbronnen gebaseerd buiten de netwerkfirewall. Voor toegang tot de tijdserver moet een UDP-poort open blijven. Dit betekent dat de netwerkfirewall intrinsiek een gat in zich heeft dat kan worden gemanipuleerd door een kwaadwillende gebruiker of agressieve malware.

Een andere overweging is de ingebouwde beveiliging die het tijdoverdrachtprotocol NTP (Network Time Protocol) gebruikt om te beoordelen of het tijdsignaal dat het ontvangt echt is. Dit wordt authenticatie genoemd maar is niet beschikbaar op internet. Dit betekent dat de tijdsbron misschien niet is wat hij beweert te zijn en met een gat in de firewall kan dit resulteren in een kwaadwillende aanval.

Internettijdbronnen kunnen ook onbetrouwbaar zijn. Velen zijn te ver verwijderd van klanten om enige echte nauwkeurigheid te bieden. Sommige bronnen die beschikbaar zijn op internet zijn razend populair (sommige uren niet en slechts enkele minuten). Er zijn echter meer gerenommeerde stratum 2-servers beschikbaar en de NTP-pool bevat details daarvan.

Voor echte nauwkeurigheid met geen van de beveiligingsbedreigingen is de beste oplossing om een ​​externe tijdsbron te gebruiken. De beste methode om dit te doen is om a te gebruiken speciale NTP-server. Deze apparaten werken buiten de firewall en ontvangen de tijd ofwel rechtstreeks van GPS-satellieten of via uitzendingen door nationale natuurkundelaboratoria zoals NIST or NPL.

Het Global Positioning System dat veel geliefd is bij bestuurders, piloten en zeevarenden als methode om een ​​locatie te vinden, biedt veel meer dan alleen satellietnavigatie-informatie. Het GPS-systeem werk met behulp van atoomklokken die signalen uitzenden die vervolgens door de computer worden trianguleerbaar in een satellietnavigatiesysteem.

Omdat deze atoomklokken zijn zeer nauwkeurig en drijven niet eens zoveel als een seconde, zelfs in een miljoen jaar, ze kunnen worden gebruikt als een methode van synchroniseren van computersystemen. GPS-tijd, de tijd die wordt gerelayeerd door de GPS-atoomklokken, is strikt genomen niet hetzelfde als UTC (Coordinated Universal Time), de wereldwijde tijdschaal van de wereld, maar omdat ze allebei gebaseerd zijn op Internationale Atoomen, kan deze eenvoudig worden geconverteerd. (GPS-tijd is werkelijke 17 seconden langzamer dan UTC omdat er 17 schrikkelseconden zijn toegevoegd aan de globale tijdschaal sinds de GPS-satellieten naar een baan zijn gestuurd).

A GPS klok is een apparaat dat het GPS-signaal ontvangt en dit vervolgens vertaalt in de tijd. De meeste GPS-klokken zijn ook dedicated tijdservers, omdat het weinig zin heeft om de exacte tijd te ontvangen als u er niets mee wilt doen. GPS-tijd-servers gebruik het protocol NTP (Network Time Protocol), een van de oudste protocollen van het internet en ontworpen om timinginformatie over een netwerk te verspreiden.

Een GPS-klok of GPS-tijdsserver werkt door een signaal rechtstreeks van de satelliet te ontvangen. Dit betekent helaas dat de GPS-antenne een duidelijk zicht op de lucht moet hebben om een ​​signaal te ontvangen. De tijd wordt vervolgens van de tijdserver naar alle apparaten in het netwerk gedistribueerd. De tijd op elk apparaat wordt regelmatig gecontroleerd door NTP en als dit verschilt van de tijd van de GPS-klok, wordt het aangepast.

Het instellen van een GPS-klok voor tijdsynchronisatie is relatief eenvoudig. De tijdserver (GPS-klok) is vaak ontworpen om een ​​1U-ruimte op een serverrack te vullen. Dit is verbonden met de GPS-antenne (meestal op het dak) via een lengte coaxkabel. De server is verbonden met het netwerk en zodra deze is vergrendeld op het GPS-systeem, kan deze worden ingesteld om met het synchroniseren van het netwerk te beginnen.

tijdsynchronisatie is cruciaal voor veel van de applicaties die we tegenwoordig op internet doen; internetbankieren, online reserveren en zelfs online veilingen vereisen allemaal netwerktijdsynchronisatie.

Als u er niet zeker van bent dat hun servers voldoende gesynchroniseerd zijn, betekent dit dat veel van deze toepassingen onmogelijk te bereiken zijn; stoelreserveringen kunnen meer dan eens worden verkocht, lagere biedingen kunnen internetveilingen winnen en het zou mogelijk zijn om levensverzekeringen van de bank twee keer in te trekken als ze niet over voldoende synchronisatie beschikken (goed voor u, niet voor de bank).

Zelfs computernetwerken die op het eerste gezicht niet afhankelijk zijn van tijdgevoelige transacties moeten ook adequaat worden gesynchroniseerd, omdat het bijna onmogelijk kan zijn om fouten op te sporen of het systeem te beschermen tegen kwaadwillende aanvallen als de tijdstempels verschillen op verschillende machines in het netwerk. .

Veel organisaties kiezen ervoor om te gebruiken internet tijdservers als een bron van UTC (Coordinated Universal Time) - de atomaire klok bestuurde globale tijdschaal. Hoewel er veel beveiligingsproblemen zijn, zoals een gat achterlaten in de firewall om te communiceren met de tijdserver en geen verificatie hebben voor het tijdssynchronisatieprotocol NTP (Network Time Protocol).

Door te zeggen dat veel netwerkbeheerders nog steeds kiezen voor online tijdservers als UTC-bron, ongeacht de beveiligingsimplicaties, hoewel er andere zaken zijn waar beheerders zich bewust van moeten zijn. Op internet zijn er twee soorten tijdserver: stratum 1 en stratum 2. Stratum 1-servers ontvangen een tijdsignaal rechtstreeks van een atoomklok, terwijl stratum 2-servers een tijdsignaal ontvangen van een stratum 1-server. De meeste internet stratum 1-servers zijn gesloten - niet beschikbaar voor de meeste beheerders en er kan een tekort aan nauwkeurigheid zijn bij het gebruik van een stratum 2-server.

Voor de meest nauwkeurige, veilige en nauwkeurige timinginformatie externe NTP-tijdservers zijn de beste optie, omdat dit stratum 1-apparaten zijn die honderden machines op een netwerk kunnen synchroniseren met exact dezelfde UTC-tijd.

Het vertellen van de tijd lijkt tegenwoordig een simpele aangelegenheid met het aantal apparaten dat de tijd aan ons laat zien en met de ongelooflijke nauwkeurigheid van apparaten zoals atoomklokken en netwerk tijdservers het is vrij gemakkelijk om te zien hoe chronologie als vanzelfsprekend wordt beschouwd.

De nanoseconde nauwkeurigheid die technologieën zoals het GPS-systeem, luchtverkeersleiding en NTP-server systemen (Network Time Protocol) is een lange weg verwijderd van de eerste keer dat stukken werden uitgevonden en werden aangedreven door de beweging van de zon over de hemel.

Zonnewijzers waren inderdaad de eerste echte klokken, maar ze hadden duidelijk hun nadelen - zoals niet werken in de nacht of bij bewolkt weer, maar in staat zijn om de tijd redelijk nauwkeurig te vertellen was een complete innovatie voor de beschaving en hielp voor meer gestructureerde samenlevingen.

Vertrouwen op hemellichamen om de tijd bij te houden zoals we dat al duizenden jaren doen, zou echter geen betrouwbare basis blijken te zijn voor het meten van de tijd, zoals werd ontdekt door de uitvinding van de atoomklok.

Vóór de atoomklokken hebben elektronische klokken de hoogste nauwkeurigheid geleverd. Deze werden uitgevonden rond de eeuwwisseling en hoewel ze vele malen betrouwbaarder waren dan mechanische klokken, dreven ze nog steeds en verloren ze elke week een seconde of twee.

Elektronische klokken werkten met behulp van de oscillaties (trillingen onder energie) van kristallen zoals kwarts, maar atoomklokken maken gebruik van de resonantie van individuele atomen zoals cesium, dat zo'n hoog aantal trillingen per seconde is, dat het ongelooflijk nauwkeurig maakt (moderne atoomklokken) daal niet elke 100 miljoen jaar met een seconde).

Toen dit soort tijdspellende nauwkeurigheid eenmaal ontdekt was, werd het duidelijk dat onze traditie om de rotatie van de aarde te gebruiken als een manier om de tijd te vertellen niet zo nauwkeurig was als deze atoomklokken. Dankzij hun nauwkeurigheid werd al snel ontdekt dat de rotatie van de aarde niet precies was en elke dag zou vertragen en versnellen (per minuut). Om dit te compenseren, is 's werelds wereldwijde UTC-tijdsschema (Coordinated Universal Time) heeft er één of twee keer per jaar extra seconden aan toegevoegd (Leap seconds).

Atoomklokken vormen de basis van UTC die door duizenden wordt gebruikt NTP-servers om computernetwerken te synchroniseren met.

Chronologie - de studie van de tijd - heeft wetenschap en technologie een aantal ongelooflijke innovaties en mogelijkheden geboden. Van atoomklokken, NTP-servers en het GPS-systeem, ware en nauwkeurige chronologie heeft de vorm van de wereld veranderd.

De tijd en de manier waarop het wordt geteld, is sinds de vroegste beschavingen een preoccupatie van de mensheid geweest. Vroegere chronologen spenderen hun tijd aan het maken van kalenders, maar dit blijkt ingewikkelder te zijn dan eerst werd gedacht, vooral omdat de aarde een kwart dag meer nodig heeft dan 365-dagen om in de zon te cirkelen.

Het vaststellen van het juiste aantal schrikkeldagen was een van de eerste uitdagingen en het duurde verschillende pogingen tot kalenders totdat de moderne Gregoriaanse kalender door de wereld werd aangenomen.

Als het ging om het monitoren van de tijd op een kleiner niveau, zijn er grote vorderingen gemaakt door Galileo Galilei wie zou de eerste slingerklok hebben gebouwd als alleen zijn dood zijn plannen niet had onderbroken. Pendels werden uiteindelijk uitgevonden door Christiaan Huygens en voorzag in de eerste echte glimp van het nauwkeurig monitoren van de tijd gedurende de dag.

De volgende stappen in de chronologie konden echter niet plaatsvinden voordat we de tijd zelf beter begrepen hadden. Newton (Sir Isaac) had de eerste ideeën en was van mening dat de tijd absoluut was "en gelijkmatig" zou vloeien voor alle waarnemers. Dit zou een voor de hand liggend idee zijn geweest voor Newton, omdat velen van ons de tijd als onveranderlijk beschouwen, maar dat was het wel Einstein in zijn speciale relativiteitstheorie die suggereerde dat de tijd eigenlijk geen constante was en voor alle waarnemers verschilde.

Het waren de ideeën van Einstein die correct bleken te zijn en zijn model van tijd en ruimte maakte de weg vrij voor veel van de moderne technologieën die we tegenwoordig als vanzelfsprekend beschouwen, zoals de atoomklok.

De chronologie stopt daar echter niet, tijdwaarnemers zijn voortdurend op zoek naar manieren om de nauwkeurigheid te vergroten met moderne atoomklokken, zo precies dat ze geen seconde zouden verliezen in miljoenen jaren.

Er zijn ook andere opmerkelijke cijfers in de moderne wereld van de chronologie. Professor David Mills van de Universiteit van Delaware bedacht een protocol in de 1980's om computernetwerken te synchroniseren.

Zijn Network Time Protocol (NTP) wordt nu gebruikt in computersystemen en netwerken over de hele wereld NTP tijdservers. Een NTP-server zorgt ervoor dat computers aan weerszijden van de aarde exact dezelfde tijd kunnen draaien.

De technologieën van de wereld zijn de afgelopen decennia enorm verbeterd met innovaties zoals internet en satellietnavigatie die de manier waarop we ons leven hebben veranderd, hebben veranderd.

Atoomklokken een sleutelrol vervullen in deze technologieën; hun tijdsignalen zijn die welke door GPS-ontvangers worden gebruikt om de locatie en vele toepassingen en transacties over het internet te plotten als er geen sprake was van een zeer nauwkeurige synchronisatie.

In feite is een globale tijdschaal ontwikkeld die gebaseerd is op de tijd die door atoomklokken wordt verteld. GMT (Coordinated Universal Time) zorgt ervoor dat computernetwerken over de hele wereld exact op hetzelfde moment kunnen worden gesynchroniseerd.

Het synchroniseren van computers en netwerken met atoomklokken is relatief eenvoudig, mede dankzij NTP (Network Time Protocol), waarvan een versie is opgenomen in de meeste besturingssystemen en is ook te danken aan het aantal mensen NTP-servers die op internet bestaat.

Als u een Windows-pc wilt synchroniseren met een atoomklok, doet u dit door de klok in de taakbalk dubbel te klokken en vervolgens het tabblad Internettijd te configureren voor een relevante NTP-server. Een lijst met openbare NTP-servers is te vinden op de NTP-pool website.

Bij het configureren van netwerken naar UTC is een openbare NTP-server echter niet geschikt omdat er beveiligingsproblemen zijn bij het pollen van een tijdbron buiten de firewall. Openbare servers zijn ook bekend als stratum 2-servers, wat betekent dat ze de tijd ontvangen van een ander apparaat dat het ontvangt van een atoomklok. Deze indirecte methode betekent dat er vaak een compromis is wat betreft nauwkeurigheid, bovendien als de internetverbinding uitvalt of de tijdsserverlocatie, dan zal het netwerk binnenkort afdrijven van UTC.

Een veel veiligere en stabielere methode is om te investeren in een toegewijde NTP tijdserver. Deze apparaten ontvangen een tijdsignaal rechtstreeks van een atoomklok, ofwel geproduceerd door een nationaal natuurkundig lab zoals NIST or NPL via langegolfradio of vanuit GPS-satellieten.

Een enkele speciale NTP-server biedt een stabiele, betrouwbare en uiterst nauwkeurige bron van UTC en staat toe dat netwerken van honderden en zelfs duizenden apparaten worden gesynchroniseerd met NTP.