Network Time Protocol is ontwikkeld om computers gesynchroniseerd te houden. Alle computers zijn gevoelig voor drift en nauwkeurige timing is essentieel voor veel tijdkritische applicaties.

Een versie van NTP is geïnstalleerd op de meeste versies van Windows (hoewel een uitgeklede versie genaamd SNTP -Splified NTP- zich in oudere versies bevindt) en Linux, maar is gratis te downloaden van NTP.org.

Bij het synchroniseren van een netwerk verdient het de voorkeur om een ​​toegewezen netwerk te gebruiken NTP-server die een timingbron ontvangt van een atoomklok ofwel via gespecialiseerde radio-uitzendingen of de GPS-netwerk. Er zijn echter veel internettijdreferenties beschikbaar, sommige betrouwbaarder dan andere, hoewel moet worden opgemerkt dat op internet gebaseerde tijdbronnen niet door NTP kunnen worden geverifieerd, waardoor uw computer kwetsbaar blijft voor bedreigingen.

NTP is hiërarchisch en gerangschikt in stratum. Stratum 0 is timingreferentie, terwijl stratum 1 een server is die is verbonden met een stratum 0-timingbron en een stratum 2 een computer (of apparaat) is die is aangesloten op een stratum 1-server.

De basisconfiguratie van NTP wordt gedaan met behulp van het bestand /etc/ntp.conf dat u moet bewerken en plaats het IP-adres van stratum 1 en stratum 2-servers. Hier is een voorbeeld van een standaard ntp.conf bestand:

server xxx.yyy.zzz.aaa geeft de voorkeur (tijdserveradres zoals time.windows.com)

123.123.1.0 server

server 122.123.1.0 stratum 3

Driftbestand / etc / ntp / drift

Het meest elementaire ntp.conf-bestand bevat een lijst met 2-servers, een die het ook wil synchroniseren en een IP-adres voor zichzelf. Het is een goede huishouding om meer dan één server als referentie te hebben voor het geval er eentje uitvalt.

Een server met de tag 'prefer' wordt gebruikt voor een vertrouwde bron, zodat NTP altijd die server zal gebruiken wanneer dat mogelijk is. Het IP-adres zal worden gebruikt in geval van problemen wanneer NTP synchonise met zichzelf is. Het driftbestand is de plaats waar NTP een record opbouwt van de driftsnelheid van de systeemklok en deze automatisch aanpast.

NTP past je systeemtijd aan maar slechts langzaam. NTP wacht ten minste tien pakketten met informatie af voordat de bron wordt vertrouwd. Om NTP te testen, verandert u aan het eind van de dag uw systeemklok met een half uur en moet de tijd in de ochtend correct zijn.

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. MSF-transmissie van Anthorn (breedtegraad 54 ° 55 'N, lengtegraad 3 ° 15' W) is het belangrijkste middel voor het verspreiden van de Britse nationale normen voor tijd en frequentie die worden onderhouden door het Nationaal Fysisch Laboratorium. Het effectieve monopool uitgestraalde vermogen is 15 kW en de antenne is in hoofdzaak omnidirectioneel. De signaalsterkte is groter dan 10 mV / m bij 100 km en groter dan 100 μV / m bij 1000 km van de zender. Het signaal wordt veel gebruikt in Noord- en West-Europa. De draaggolffrequentie wordt gehandhaafd op 60 kHz tot binnen 2-onderdelen in 1012.

Eenvoudige aan-uit-draaggolfmodulatie wordt gebruikt, de opkomst- en dalingstijden van de draaggolf worden bepaald door de combinatie van antenne en zender. De timing van deze randen wordt bepaald door de seconden en minuten van Coordinated Universal Time (GMT), die altijd binnen een seconde van Greenwich Mean Time (GMT) valt. Elke UTC-seconde wordt gemarkeerd met een 'uit' voorafgegaan door ten minste 500 ms van de draaggolf, en deze tweede markering wordt met een nauwkeurigheid van beter dan ± 1 ms verzonden.

De eerste seconde van de minuut begint met een periode van 500 ms met de drager uit, om te dienen als een minutenmarkering. De andere 59 (of, uitzonderlijk, 60 of 58) seconden van de minuut beginnen altijd met ten minste 100 ms 'uit' en eindigen met ten minste 700 ms van de draaggolf. Seconden 01-16 bevatten informatie voor de huidige minuut over het verschil (DUT1) tussen astronomische tijd en atoomtijd en de resterende seconden geven de tijd- en datumcode weer. De tijd- en datumcodegegevens worden altijd weergegeven in termen van VK-kloktijd en -datum, die UTC in de winter is en UTC + 1h wanneer de zomertijd van kracht is, en deze heeft betrekking op de minuut na die waarin deze is verzonden.

Toegewijde AZG NTP-server Er zijn apparaten beschikbaar die rechtstreeks op de MSF-transmissie kunnen worden aangesloten.

Informatie met dank aan NPL

Hier bij Galleon Systems, een van Europa's toonaangevende leveranciers van NTP-server systemen willen we al onze klanten, leveranciers en zelfs onze concurrenten een fijne kerst en een gelukkig nieuwjaar toewensen. We hopen dat 2009 een succesvol jaar is voor jullie allemaal.

Nauwkeurige tijd met Atomic Clocks is beschikbaar in Groot-Brittannië en delen van Noord-Europa met behulp van de MSF-atoomkloksignaal verzonden vanuit Cumbria, VK; het biedt de mogelijkheid om de tijd op computers en andere elektrische apparatuur te synchroniseren.

Het UK MSF-signaal wordt beheerd door NPL - het Nationaal Fysisch Laboratorium. MSF heeft een hoog zendvermogen (50,000 watt), een zeer efficiënte antenne en een extreem lage frequentie (60,000 Hz). Ter vergelijking, een typisch AM-radiostation zendt uit met een frequentie van 1,000,000 Hz. De combinatie van hoog vermogen en lage frequentie geeft de radiogolven van MSF veel veerkracht, en dit enkele station kan daarom het grootste deel van Groot-Brittannië en een deel van continentaal Europa bestrijken.

De tijdcodes worden verzonden vanuit MSF met behulp van een van de eenvoudigste systemen die mogelijk is en tegen een zeer lage gegevenssnelheid van één bit per seconde. Het 60,000 Hz-signaal wordt altijd verzonden, maar elke seconde wordt het aanzienlijk minder energie gedurende een periode van 0.2, 0.5 of 0.8 seconden: • 0.2 seconden met verlaagd vermogen betekent een binaire nulwaarde • 0.5 seconden met verminderd vermogen is een binaire nul. • 0.8 seconden met verminderd vermogen is een scheidingsteken. De tijdcode wordt verzonden in BCD (Binary Coded Decimal) en geeft minuten, uren, dag van het jaar en jaar aan, samen met informatie over zomertijd en schrikkeljaren.

De tijd wordt verzonden met behulp van 53-bits en 7-scheidingstekens en duurt daarom 60 seconden om te verzenden. Een klok of horloge kan een extreem kleine en relatief eenvoudige antenne en ontvanger bevatten om de informatie in het signaal te decoderen en de tijd van de klok nauwkeurig in te stellen. Het enige dat u hoeft te doen, is de tijdzone instellen en de atoomklok geeft de juiste tijd weer.

Toegewijd tijdservers die zijn afgestemd om het MSF-tijdsignaal te ontvangen, zijn beschikbaar. Deze apparaten verbinden oa een computernetwerk zoals elke andere server, alleen deze ontvangen het timingsignaal en distribueren het naar andere machines op het netwerk met behulp van NTP (Network Time Protocol).

Gedistribueerde netwerken vertrouwen volledig op de juiste tijd. Computers hebben tijdstempels nodig om gebeurtenissen te bestellen en wanneer een verzameling machines samenwerken, is het noodzakelijk dat ze tegelijkertijd worden uitgevoerd.

Helaas zijn moderne pc's niet ontworpen om perfecte tijdwaarnemers te zijn. Hun systeemklokken zijn eenvoudige elektronische oscillatoren en zijn gevoelig voor drift. Dit is normaal gesproken geen probleem wanneer de machines zelfstandig werken, maar wanneer ze via een netwerk communiceren, kunnen allerlei problemen optreden.

Van e-mails die aankomen voordat ze zijn verzonden naar hele systeemcrashes, gebrek aan synchronisatie kan onnoemelijke problemen veroorzaken in een netwerk en daarom worden netwerktijdservers gebruikt om ervoor te zorgen dat het hele netwerk samen wordt gesynchroniseerd.

Netwerk tijdservers kom in twee vormen - De GPS-tijd-server en de radio waarnaar wordt verwezen tijdsserver. GPS NTP servers gebruiken het tijdsignaal dat door GPS-satellieten wordt uitgezonden. Dit is uiterst nauwkeurig omdat het wordt gegenereerd door een atoomklok aan boord van de GPS-satelliet. Radio waarnaar wordt verwezen NTP-servers gebruiken een langegolftransmissie uitgezonden door verschillende nationale fysica laboratoria.

Beide methoden zijn een goede bron van Coordinated Universal Time (UTC) 's werelds wereldwijde tijdschaal. UTC wordt gebruikt door netwerken over de hele wereld en het synchroniseren ervan stelt computernetwerken in staat om zelfverzekerd te communiceren en zonder fouten tijdgevoelige transacties aan te gaan.

Sommige beheerders gebruiken internet om een ​​UTC-tijdbron te ontvangen. Hoewel hiervoor geen dedicated netwerktijdserver vereist is, heeft dit beveiligingsnadelen omdat een poort nodig is om open te blijven in de firewall zodat de computer kan communiceren met de NTP-server, dit kan een systeem kwetsbaar en open voor aanvallen houden. Bovendien zijn internettijdbronnen notoir onbetrouwbaar, en velen zijn te onnauwkeurig of te ver weg om een ​​nuttig doel te dienen.

Voor het ontvangen en distribueren en verifiëren van UTC-tijdbron zijn er momenteel twee soorten NTP server, de GPS NTP-server en de NTP-server met radio-referenties. Hoewel beide systemen UTC op identieke manieren verdelen, verschilt de manier waarop zij de timinginformatie ontvangen.

A GPS NTP tijdserver is een ideale tijd- en frequentiebron omdat het overal in de wereld zeer nauwkeurige tijden kan bieden met behulp van relatief goedkope componenten. Elke GPS-satelliet verzendt in twee frequenties L2 voor militair gebruik en L1 voor gebruik door burgers verzonden met 1575 MHz, goedkoop GPS-antennes en ontvangers zijn nu overal verkrijgbaar.

Het radiosignaal uitgezonden door de satelliet kan door ramen, maar kan worden geblokkeerd door het gebouw, de ideale locatie voor een GPS-antenne op een dak met een goed zicht op de lucht. Hoe meer satellieten kan ontvangen van de beter het signaal. Echter, het dak gemonteerde antennes gevoelig voor blikseminslag of andere spanning overspanningen zodat een onderdrukker het aanbevelen inline wordt geïnstalleerd op de GPS kabel.

De kabel tussen de GPS-antenne en de ontvanger is ook van cruciaal belang. De maximale afstand die een kabel kan afleggen is normaal gesproken alleen 20-30 meters, maar een hoogwaardige coaxkabel in combinatie met een in de rij geplaatste GPS-versterker om de versterking van de antenne te versterken, kan meer dan 100 meter kabel doorlopen. Dit kan problemen geven bij de installatie in grotere gebouwen als de server te ver van de antenne is verwijderd.

Een alternatieve oplossing is om een ​​radio waarnaar wordt verwezen te gebruiken NTP tijdserver. Deze zijn gebaseerd op een aantal nationale tijd- en frequentie radio-uitzendingen die UTC-tijd uitzenden. In Groot-Brittannië wordt het signaal (MSF genaamd) uitgezonden door de National Physics Laboratory in Cumbria, dat de nationale tijdreferentie van het Verenigd Koninkrijk is, zijn er ook vergelijkbare systemen in de VS (WWVB) en in Frankrijk, Duitsland en Japan.

Een radio gebaseerd NTP-server bestaat meestal uit een in rek monteerbare tijdserver en een antenne, bestaande uit een ferrietstaaf in een kunststof omhulsel, die de radio-uitzending van tijd en frequentie ontvangt. Het moet altijd horizontaal onder een rechte hoek in de richting van de transmissie worden gemonteerd voor optimale signaalsterkte. Gegevens worden in pulsen verzonden, 60 een seconde. Deze signalen bieden UTC-tijd tot een nauwkeurigheid van 100-microseconden, maar het radiosignaal heeft een eindig bereik en is gevoelig voor interferentie.

Nieuwjaarsvieringen zullen dit jaar nog een seconde moeten wachten omdat de Internationale Aardrotatie en Reference Systems Service (IERS) hebben besloten om 2008 Leap Second te laten toevoegen.

IERS kondigde in juli in Parijs aan dat een positieve Leap Second aan 2008 zou worden toegevoegd, de eerste sinds december 31, 2005. Sprong seconden werden geïntroduceerd om de onvoorspelbaarheid van de rotatie van de aarde te compenseren en UTC (Coordinated Universal Time) te houden met GMT (Greenwich Meantime).

De nieuwe extra seconde wordt op de laatste dag van dit jaar toegevoegd op 23 uur, 59 minuten en 59 seconden Coordinated Universal Time - 6: 59: 59 pm Eastern Standard Time. 33 Leap Seconds zijn toegevoegd sinds 1972

NTP-server Systemen die tijdsynchronisatie op computernetwerken regelen, worden alle bestuurd door UTC (Coordinated Universal Time). Wanneer een extra seconde aan het eind van het jaar wordt toegevoegd, wordt UTC automatisch als de tweede toegevoegd. #

Of het nu een NTP-server ontvangt een tijdsignaal voor transmissies zoals MSF, WWVB of DCF of van het GPS-netwerk zal het signaal automatisch de Leap Second-mededeling dragen.

Notice of Leap Second van de International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS)

SERVICE INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET DES SYSTEMES DE REFERENTIE

SERVICE DE LA ROTATION TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. de l'Observatoire 75014 PARIS (Frankrijk)
Tel. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAX: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-mail: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Parijs, 4 juli 2008

Bulletin C 36

Aan autoriteiten die verantwoordelijk zijn voor het meten en verspreiden van tijd

UTC-TIJDSTAP
op de 1st van januari 2009

Eind december wordt 2008 met een positieve sprong tweede.
De volgorde van de datums van de UTC tweede markers zal zijn:

2008 december 31, 23h 59m 59s
2008 december 31, 23h 59m 60s
2009 januari 1, 0h 0m 0s

Het verschil tussen UTC en de International Atomic Time TAI is:

van 2006 januari 1, 0h UTC, tot 2009 januari 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33s
van 2009 januari 1, 0h UTC, tot nader bericht: UTC-TAI = - 34s

Schrikkelseconden kunnen aan het einde van de maanden december in UTC worden geïntroduceerd

A GPS-tijd-server is echt een communicatie-apparaat. Het doel is om een ​​timingsignaal te ontvangen en dit vervolgens te verdelen over alle apparaten in een netwerk. Tijdservers worden vaak verschillende dingen genoemd netwerktijdserver, gps-tijdserver, radiotijdserver en NTP-server.

De meeste tijdservers gebruiken het protocol NTP (Network Time Protocol). NTP is een van de oudste protocollen van internet en wordt gebruikt door de meeste machines die een tijdserver gebruiken. NTP wordt vaak, in een standaardvorm, in de meeste besturingssystemen geïnstalleerd.

A GPS-tijd-server, zoals de namen suggereren, ontvangt een timingsignaal van de GPS-netwerk. GPS-satellieten zijn eigenlijk niets meer dan draaiende klokken. Aan boord van elke GPS-satelliet is een atoomklok. De ultra-precieze tijd van deze klok is wat wordt verzonden vanaf de satelliet (samen met de positie van de satelliet).

Een satellietnavigatiesysteem werkt door het tijdsignaal van drie of meer satellieten te ontvangen en door de positie van de satellieten uit te werken en hoe lang de signalen duurden om aan te komen, kan het een positie trianguleren.

Een gps-tijdserver heeft nog minder informatie nodig en slechts één satelliet is vereist om een ​​timingreferentie te ontvangen. De antenne van een gps-tijdserver ontvangt een tijdsignaal van één van de 33 satellieten in een baan om zicht, dus de beste plaats om de antenne te bevestigen, is het dak.

Meest toegewijd GPS NTP tijdservers vereisen een goede 48-uur om een ​​vaste positie op een satelliet te vinden en te krijgen, maar als ze eenmaal beschikbaar zijn, is het zeldzaam dat de communicatie verloren gaat.

De tijd die door GPS-satellieten wordt doorgegeven, wordt GPS-tijd genoemd en hoewel deze verschilt naar de officiële globale tijdschaal UTC (Coordinated Universal Time) omdat beide gebaseerd zijn op atomische tijd (TAI), wordt de GPS-tijd eenvoudig geconverteerd door NTP.

Een GPS-tijdserver wordt vaak een stratum 1 NTP-apparaat genoemd, een stratum 2-apparaat is een apparaat dat de tijd van de GPS-tijdserver ontvangt. Stratum 2- en stratum 3-apparaten kunnen ook als tijdservers worden gebruikt en op deze manier kan een enkele GPS-tijdserver als timingbron voor een onbeperkte hoeveelheid computers en apparaten werken zolang de hiërarchie van NTP wordt gevolgd.

Atoomklokken worden gebruikt voor duizenden toepassingen over de hele wereld. Van het bedienen van satellieten tot zelfs het synchroniseren van een computernetwerk met behulp van een NTP-server, atoomklokken hebben de manier veranderd waarop we de tijd controleren en besturen.

Qua nauwkeurigheid is een atoomklok ongekend. Digitale quartz klokken kunnen een week nauwkeurig zijn en niet meer dan een seconde verliezen, maar een atoomklok kan miljoenen jaren lang de tijd bijhouden zonder te zwerven.

Atoomklokken werken aan het principe van kwantumsprongen, een tak van de kwantummechanica die stelt dat een elektron; een negatief geladen deeltje, cirkelt in een bepaalde vlakte of niveau rond in een kern van een atoom (het midden). Wanneer het voldoende energie absorbeert of vrijgeeft in de vorm van elektromagnetische straling, zal het elektron naar een ander vlak springen - de kwantumsprong.

Door de frequentie van de elektromagnetische straling te meten die overeenkomt met de overgang tussen de twee niveaus, kan het verstrijken van de tijd worden geregistreerd. Cesium-atomen (cesium 133) hebben de voorkeur voor timing omdat ze 9,192,631,770-stralingstralen hebben in elke seconde. Omdat de energieniveaus van het cesiumatoom (de kwantumstandaarden) altijd hetzelfde zijn en zo hoog zijn, is de cesium-atoomklok ongelooflijk precies.

De meest voorkomende vorm van atoomklok die tegenwoordig in de wereld wordt gebruikt, is de cesiumfontein. In dit type klok wordt een wolk van atomen naar een magnetronkamer geprojecteerd en kan deze onder zwaartekracht vallen. Laserstralen vertragen deze atomen naar beneden en de overgang tussen de energieniveaus van het atoom wordt gemeten.

De volgende generatie atoomklokken worden ontwikkeld, gebruik ion-vallen in plaats van een fontein. Ionen zijn positief geladen atomen die kunnen worden ingesloten door een magnetisch veld. Andere elementen zoals strontium worden gebruikt in deze volgende generatie klokken en er wordt geschat dat de potentiële nauwkeurigheid van een strontium ion trap klok 1000 maal die van de huidige atoomklokken kan zijn.

Atoomklokken worden gebruikt door allerlei technologieën; satellietcommunicatie, het Global Positioning System en zelfs de handel via internet is afhankelijk van atoomklokken. De meeste computers worden indirect gesynchroniseerd met een atoomklok door a te gebruiken NTP-server. Deze apparaten ontvangen de tijd van een atoomklok en verspreiden zich over hun netwerken, wat een precieze tijd op alle apparaten garandeert.

NTP (Network Time Protocol) is het meest gebruikte tijdsynchronisatieprotocol op internet. De reden voor het succes is dat het zowel flexibel als uiterst nauwkeurig is (evenals vrij zijn). NTP is ook gerangschikt in een hiërarchische structuur waardoor duizenden machines in staat zijn om een ​​timingsignaal van slechts één te ontvangen NTP-server.

Het is duidelijk dat als duizend machines op een netwerk probeerden om tegelijkertijd een timingsignaal van de NTP-server te ontvangen, het netwerk zou worden uitgeput en de NTP-server onbruikbaar zou worden.

Om deze reden bestaat de NTP-stratum-structuur. Aan de bovenkant van de structuur bevindt zich de NTP-tijdserver die een stratum 1-apparaat is (een stratum 0-apparaat is de atoomklok waaruit de server zijn tijd ontvangt). Onder de NTP-server, meerdere servers of computers ontvangen timinginformatie van het stratum 1-apparaat. Deze vertrouwde apparaten worden stratum 2-servers, die op hun beurt hun timinginformatie distribueren naar een andere laag met computers of servers. Deze worden dan stratum 3-apparaten die op hun beurt timinginformatie kunnen distribueren naar lagere strata (stratum 4, stratum 5 enz.).

In alle NTP kunnen maximaal negen stratum-niveaus worden ondersteund, hoewel hoe verder weg van het originele stratum 1-apparaat ze des te minder nauwkeurig de synchronisatie zijn. Zie dit voor een voorbeeld van hoe een NTP-hiërarchie is ingesteld stratum boom