Nauwkeurige en precieze tijd wordt steeds meer een noodzaak voor computersystemen. Van bedrijfsnetwerken tot openbare-servicetechnologieën zoals geldautomaten, verkeerslichten of CCTV-camera's - precieze tijd is wat hen laat tikken.

Onnauwkeurige of niet-gesynchroniseerde tijd is de oorzaak voor veel technische storingen en storingen. Als bijvoorbeeld een verkeerslichtsysteem niet kan worden gesynchroniseerd, kan er op het verkeerde moment allerlei verwarring ontstaan ​​over de verlichting - en de gevolgen voor systemen van industrieën zoals de luchtverkeersleiding kunnen zelfs nog erger zijn.

En zelfs een standaard computernetwerk zoals dat in de meeste kantoren wordt gebruikt, vereist nauwkeurige synchronisatie om fouten te voorkomen, debugging in te schakelen en te zorgen dat het systeem veilig is.

De meeste systeembeheerders zijn zich nu bewust van het belang van nauwkeurige en nauwkeurige tijdsynchronisatie, maar het verkrijgen van een bron van nauwkeurige tijd is vaak waar veel mensen fouten maken.

Veel netwerkbeheerders zijn op de hoogte van het tijdprotocol NTP (Network Time Protocol) dat wordt gebruikt om een ​​nauwkeurige synchronisatie tussen computers te garanderen.

Veel beheerders maken echter de fout om een ​​bron van tijd uit het hele internet te gebruiken om te distribueren met NTP - een veelvoorkomende valkuil die desastreuze gevolgen kan hebben.

Het internet is niet de beste bron van kracht. Hoewel het waar is, veel online NTP-servers zijn beschikbaar als een bron van atoomtijd of UTC (Coordinated Universal Time), maar zijn ze juist. De waarheid is dat het bijna onmogelijk is om te weten. Internettijdbronnen kunnen worden beïnvloed door de afstand van de client (het netwerk) tot de tijdbron - deze kan ook niet worden geverifieerd door NTP.

Nog belangrijker is dat internettijdbronnen werken via de firewall waardoor het tijdsignaal kan worden gekaapt door kwaadaardige programma's.

De enige veilige en nauwkeurige methode voor het synchroniseren van een computernetwerk of ander technologisch systeem is het gebruik van een NTP-server. Deze apparaten ontvangen een extern atoomkloksignaal vaak via GPS of zelfs via radiosignalen.

Deze signalen komen rechtstreeks van atoomklokken dus zijn ze zeer nauwkeurig, ze kunnen ook niet worden gekaapt omdat ze geen verbinding hebben met internet.

Tijdsynchronisatie is een cruciaal aspect van moderne computers, vooral wanneer computers zich in een netwerk bevinden of moeten communiceren met andere genetwerkte machines.

Tijdstempels zijn cruciaal voor computers om te bevestigen wanneer een gebeurtenis plaatsvond en het is de enige informatie die ze hebben om vast te stellen of een gebeurtenis heeft plaatsgevonden. Zonder nauwkeurige tijdstempels kunnen de gevolgen zijn:

• Verlies van gegevens
• Moeilijk om fouten te loggen
• Moeilijk te debuggen
• Niet opslaan
• Tijdgevoelige applicaties kunnen falen

Moderne besturingssystemen zoals Windows 7 hebben al automatische synchronisatiesoftware geïnstalleerd. W32Time maakt al geruime tijd deel uit van de verschillende generaties van Microsoft-besturingssystemen, maar in Windows 7 staat het automatisch op (in plaats van dat de gebruiker het moet instellen) - synchroniseert u uw pc rechtstreeks uit de verpakking.

Met zulke NTP (Network Time Protocol) gebaseerde synchronisatie die beschikbaar is via internettijdservers (normaal gesproken Microsoft en NIST), veel mensen vragen zich misschien af ​​of een dedicated tijdserver nog steeds vereist is.

Problemen met internettijdservers

Er zijn verschillende nadelen aan het gebruik van deze internettijd als bron van UTC (Coordinated Universal Time - de globale tijdschaal waarnaar vaak wordt verwezen als GMT).

Het eerste en belangrijkste nadeel van internettijdservers is hun locatie via de firewall. Het hebben van een beroep op een bron van tijd op internet betekent dat de TCP-poort open moet blijven - een cruciale zwakheid in de beveiliging die kan worden gebruikt door kwaadwillende gebruikers of bots.

Een ander nadeel van internettijdservers is hun gebrek aan gegarandeerde nauwkeurigheid. Hoewel NIST (National Institute for Standards and Time) en Microsoft betrouwbare en nauwkeurige tijdservers hebben, kan de nauwkeurigheid afhankelijk zijn van hoe ver je tuurt. En veel andere tijdservers die beschikbaar zijn als een bron van internettijd zijn minder betrouwbaar - en omdat NTP een tijdsignaal via internet niet kan verifiëren - kan het moeilijk zijn om te beoordelen.

Voordelen van een externe NTP-server

Toegewijd externe NTP-servers zijn veel veiliger. Ze ontvangen hun stropdas van GPS-satellieten van Long Wave-uitzendingen, zodat de signalen niet kunnen worden onderschept door computerhackers of schadelijke software. NTP kan de signalen ook verifiëren, zodat u weet waar ze vandaan komen en hoe nauwkeurig ze zijn.

Aangezien tijd zo belangrijk is op moderne netwerkcomputers, kost het nemen van een risico met internettijd veel meer dan elke kleine investering in een dedicated computer NTP tijdserver.

Geschreven door Richard N Williams voor Galleon Systems

Sinds de bevrijding van de burgerbevolking heeft het Global Positioning System (GPS) onze wereld sterk verbeterd en verbeterd. Van satellietnavigatie tot de precieze tijd gebruikt door NTP-servers (Network Time Protocol) en veel of onze moderne wereldtechnologie.

En GPS is al enkele jaren het enige wereldwijde navigatiesatellietsysteem (GNSS) en wordt over de hele wereld gebruikt, maar de tijden veranderen nu.

Er zijn nu drie andere GNSS-systemen aan de horizon die niet alleen zullen fungeren als concurrentie voor GPS, maar die ook de precisie en nauwkeurigheid zullen verhogen.

Glonass is een Russisch GNSS-systeem dat is ontwikkeld tijdens de Koude Oorlog. Na de val van de Sovjet-Unie raakte het systeem echter in verval, maar het is eindelijk vernieuwd en is nu weer operationeel.

Het Glonass-systeem wordt nu gebruikt als navigatiehulp door Russische luchtvaartmaatschappijen en hun hulpdiensten met in-car GNSS-ontvangers die ook worden uitgerold voor de bevolking in het algemeen. En het Glonass-systeem staat ook tijdsynchronisatie toe met behulp van NTP tijdservers omdat het dezelfde atoomkloktechnologie gebruikt als GPS.

En Glonass is ook niet de enige concurrentie voor GPS. Het Europese Galileo-systeem is op schema met de eerste satellieten die naar verwachting aan het einde van 2010 zullen worden gelanceerd en het Chinese kompassysteem zal naar verwachting ook binnenkort online zijn, wat vier volledig operationele GNSS-systemen zal maken die boven de baan van de aarde cirkelen.

En dit is goed nieuws voor diegenen die geïnteresseerd zijn in ultrasnelle synchronisatie omdat de systemen allemaal interoperabel moeten zijn, wat inhoudt dat iedereen die naar GNSS-satellieten kijkt meerdere systemen kan gebruiken om een ​​nog grotere nauwkeurigheid te garanderen.

Er wordt verwacht dat interoperabele GNSS NTP tijdservers zal binnenkort beschikbaar zijn om gebruik te maken van deze nieuwe technologieën.

De langverwachte Europese rivaal van de VS Global Positioning System, Galileo, is een stap vooruit gezet naar de realisatie met de levering van de lading voor de eerste satelliet.

De lading, die het "brein" van het Galileo-satelliet bevat, omvat de atoomklokken die de basis voor alle wereldwijde satellietnavigatiesystemen (GNSS) en bieden zowel de poneren informatie en de GPS-tijd signaal dat wordt gebruikt door zo veel GPS NTP tijdservers voor netwerk synchronisatie.

Galileo is ingesteld om niet alleen concurreren met de huidige Amerikaanse run GPS-systeem, maar voor tijdsynchronisatie toepassingen wordt verwacht om te werken in tandem zorgen nog grotere nauwkeurigheid voor diegenen die een bron van UTC-tijd.

Galileo is veel onzekerheid ondergaan sinds de multi-miljard Euro project voor het eerst werd ontworpen meer dan een decennium geleden, maar de levering van payload de eerste satelliet naar Rome, waar de apparatuur wordt in de voorbereiding is afgerond voor de lancering begin volgend jaar, is een echte zegen aan het project, die vaak is gevallen in twijfel.

Net als GPS, zal Galileo een volledig operatie navigatie-satelliet-systeem, maar zal nog grotere nauwkeurigheid bieden dat de vergrijzing van voorganger en geven Europa met hun eigen navigatie-systeem dat niet is eigendom van en gecontroleerd door het Amerikaanse leger.

Naast het poneren informatie die wordt gebruikt door automobilisten, piloten het leeg Galileo zal ook een veilige en nauwkeurige bron van tijd dat de wereld computernetwerken en technologieën synchroniciteit waarborgen.

Momenteel is GPS alleen leveren deze veilige diensten, hoewel radioverbindingen in sommige landen een alternatief voor de GPS-tijd-server signalen, hoewel ze niet zo wijd als GPS.

De eerste Galileo satelliet zal naar verwachting baan te bereiken in het begin van 2011, met het hele netwerk gepland voor operatie in 2014 - maar als eerdere ervaringen met het project zijn iets te gaan - je moet minstens een paar vertragingen verwacht.

Nauwkeurige tijd is essentieel in de moderne wereld van internetbankieren, online veilingen en wereldwijde financiering. Elk computernetwerk dat betrokken is bij wereldwijde communicatie moet een nauwkeurige bron van de UTC-tijdschaal voor de globale tijdschaal hebben (Coordinated Universal Time) om met andere netwerken te kunnen praten.

UTC ontvangen is eenvoudig genoeg. Het is verkrijgbaar bij meerdere bronnen, maar sommige zijn betrouwbaarder dan andere:

Internettijdbronnen

Het internet is overspoeld met tijdbronnen. Deze variëren in betrouwbaarheid en nauwkeurigheid, maar sommige vertrouwde organisaties zoals NIST (National Institute of Standards and Time) en Microsoft. Er zijn echter nadelen met internettijdbronnen:

Betrouwbaarheid - De vraag naar internetbronnen van UTC betekent vaak dat het moeilijk kan zijn om ze te benaderen

Nauwkeurigheid - de meeste internettijdservers zijn stratum 2-apparaten, wat inhoudt dat ze zelf op een bron van tijd vertrouwen. Vaak kunnen fouten optreden en veel bronnen van tijd kunnen zeer onnauwkeurig zijn.

Veiligheid - Misschien is het grootste probleem met internettijdbronnen het risico dat ze vormen voor de veiligheid. Om een ​​tijdstempel van over het internet te ontvangen, moet de firewall een opening hebben om de signalen door te laten; dit kan ertoe leiden dat kwaadwillende gebruikers misbruik maken.

Tijdgestuurde radio-naslagwerken.

Een veilige methode om UTC-tijdstempels te ontvangen is beschikbaar met behulp van a NTP tijdserver die radiosignalen van labs kan ontvangen NIST en NPL (National Physical Laboratory.) Veel landen hebben deze uitgezonden tijdsignalen die zeer nauwkeurig, betrouwbaar en veilig zijn.

GPS-tijdservers

Een andere bron voor dedicated tijdservers is GPS. Het grote voordeel van een GPS NTP tijdserver is dat de tijdbron overal ter wereld beschikbaar is met een duidelijk zicht op de hemel. GPS-tijdservers zijn ook zeer nauwkeurig, betrouwbaar en net zo veilig als tijdservers met radio waarnaar wordt verwezen.

Atoomklokken zijn de meest nauwkeurige tijdwaarnemingssystemen die de mens kent. Hun nauwkeurigheid is onvergelijkbaar met andere klokken en chronometers, terwijl zelfs de meest geavanceerde elektronische klok elke week of twee met een seconde zal afdrijven, de meest moderne atoomklokken kan duizenden jaren blijven draaien en zelfs een fractie van een seconde niet verliezen.

De nauwkeurigheid van een atoomklok komt overeen met wat ze gebruiken als basis voor tijdmeting. In plaats van te vertrouwen op een elektronische stroom die door een kristal loopt, zoals een elektronische klok, gebruikt een atoomklok de hyperfijne overgang van een atoom in twee energietoestanden. Hoewel dit misschien gecompliceerd klinkt, is het gewoon een onwankelbare nagalm die 9 miljard keer per seconde, elke seconde 'overhaalt'.

Maar waarom zo'n nauwkeurigheid echt nodig en in welke technologieën worden atoomklokken gebruikt?

Het is door de technologieën te onderzoeken die gebruikmaken van atoomklokken, die we kunnen zien waarom zulke hoge nauwkeurigheidsniveaus vereist zijn.

GPS - Satellietnavigatie

Satellietnavigatie is nu een enorme industrie. Eens slechts een technologie voor militairen en vliegeniers, wordt GPS-satellietnavigatie nu gebruikt door weggebruikers over de hele wereld. De navigatie-informatie van satellietnavigatiesystemen zoals GPS is echter uitsluitend afhankelijk van de nauwkeurigheid van atoomklokken.

GPS werkt door triangulatie van verschillende tijdsignalen die worden uitgevoerd vanaf atoomklokken aan boord van de GPS-satellieten. Door uit te werken wanneer het timingsignaal uit de satelliet werd vrijgegeven, kan de satellietnavigatie-ontvanger precies aangeven hoe ver weg het van de satelliet is en met behulp van meerdere signalen berekenen waar het zich in de wereld bevindt.

Omdat deze timingsignalen met de snelheid van het licht bewegen, kan slechts één seconde onnauwkeurigheid binnen de tijdsignalen ertoe leiden dat de informatie die wordt uitgezonden duizenden kilometers ver weg is. Het is een bewijs van de nauwkeurigheid van GPS-atoomklokken dat op dit moment een ontvanger voor satellietnavigatie tot op vijf meter nauwkeurig is.

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. National Physical Laboratory heeft deze week (donderdag) gepland onderhoud aangekondigd, wat betekent dat het MSF60kHz tijd- en frequentiesignaal tijdelijk zal worden uitgeschakeld om het onderhoud veilig te laten verlopen op het Anthorn radiostation in Cumbria.

Normaal gesproken duren deze geplande onderhoudsperioden slechts enkele uren en mogen ze geen overlast veroorzaken voor iedereen die vertrouwt op het MSF-signaal voor timingtoepassingen.
NTP (Network Time Protocol) is goed geschikt voor deze tijdelijke signaalverliezen en weinig als er geen drift door zou moeten worden ervaren NTP tijdserver gebruiker.

Er zijn echter een aantal gebruikers op hoog niveau van netwerktijdservers of kunnen zich zorgen maken over de nauwkeurigheid van hun technologie tijdens deze geplande perioden zonder signaal. Er is nog een andere oplossing om te zorgen dat er altijd een continu, veilig en even nauwkeurig tijdsignaal wordt gebruikt.

GPS, meestal gebruikt voor navigatie en bewegwijzering, het is eigenlijk een op atomaire klokken gebaseerde technologie. Elk van de GPS-satellieten zendt een signaal uit vanaf hun ingebouwde atoomklok die wordt gebruikt door satellietnavigatieapparaten die de locatie door middel van triangulatie uitwerken.

Deze GPS-signalen kunnen ook worden ontvangen door een GPS NTP tijdserver. Net zoals MSF of andere radiosignaaltijdservers het externe signaal van de Anthorn-zender ontvangen, kunnen GPS-tijdservers dit nauwkeurige en externe signaal van de satellieten ontvangen.

In tegenstelling tot de radio-uitzendingen mag GPS nooit dalen, hoewel het soms onpraktisch kan zijn om het signaal te ontvangen, omdat een GPS-antenne een duidelijk zicht op de lucht nodig heeft en daarom bij voorkeur op het dak moet staan.

Voor degenen die er dubbel zeker van willen zijn dat er nooit een periode is waarin een signaal niet wordt ontvangen door de NTP-server, een dubbele tijdserver kan worden gebruikt. Deze halen zowel radio- als GPS-uitzendingen op en de onboard NTP-daemon berekent de meest nauwkeurige tijd van beide.

Een toename van GPS-aanvallen veroorzaakt enige bezorgdheid onder de wetenschappelijke gemeenschap. GPS, terwijl een zeer nauwkeurig en betrouwbaar systeem voor het verzenden van tijd en positie-informatie, vertrouwt op zeer zwakke signalen die worden gehinderd door interferentie van de aarde.

Zowel onopzettelijke interferentie, zoals van piratenradiostations of opzettelijk opzettelijk 'vastlopen' door criminelen, is nog steeds zeldzaam, maar omdat de technologie die GPS-signalen kan belemmeren sneller beschikbaar wordt, wordt de situatie naar verwachting nog erger.

En hoewel de gevolgen van signaalstoring van het GPS-systeem voor de hand liggende resultaten kunnen hebben voor mensen die het gebruiken voor navigatie (op de verkeerde locatie terechtkomen of verdwalen), kan dit ernstige en diepgaande gevolgen hebben voor de technologieën die voor tijd van GPS afhankelijk zijn signalen.

Zoals zoveel technologieën nu vertrouwen GPS-timingsignalen van telefoonnetwerken, internet, bank- en verkeerslichten en zelfs ons elektriciteitsnet kan elke signaalstoring, hoe kort ook, tot ernstige problemen leiden.

Het grootste probleem met het GPS-signaal is dat het erg zwak is en omdat het afkomstig is van ruimtegebonden satellieten, kan er weinig worden gedaan om het signaal te versterken, zodat elke vergelijkbare frequentie die in een lokaal gebied wordt uitgezonden gemakkelijk GPS kan overstemmen.

GPS is echter niet de enige nauwkeurige en veilige methode om de tijd van een atoomklokbron te ontvangen. Veel nationale fysica laboratoria van over de hele wereld zenden atoomkloksignalen uit via radiogolven (meestal lange golf). In de VS worden deze signalen uitgezonden door NIST (National Institute for Standards and Time (bekend als WWVB) terwijl in het VK het AZG-signaal wordt uitgezonden door NPL (Nationaal Fysisch Laboratorium).

Dual time servers die kan ontvangen beide signalen zijn beschikbaar en zijn een veiligere weddenschap voor een high-tech bedrijf dat zich niet kan veroorloven om het risico te lopen een tijdsignaal te verliezen.

Vraag een netwerkbeheerder of IT-ingenieur en vraag hem hoe belangrijk netwerk tijd synchronisatie is en je krijgt normaal gesproken hetzelfde antwoord - heel erg.

Tijd wordt in bijna alle aspecten van computers gebruikt voor het loggen wanneer gebeurtenissen zijn gebeurd. Tijdstempels zijn in feite de enige referentie die een computer kan gebruiken om tracks bij te houden van taken die het heeft gedaan en taken die het nog moet doen.

Wanneer netwerken niet gesynchroniseerd zijn, kan het resultaat een echte hoofdpijn zijn voor iedereen die belast is met het debuggen van hen. Gegevens kunnen vaak verloren gaan, applicaties kunnen niet starten, foutenregistratie is bijna onmogelijk en niet te vergeten de beveiligingslekken die kunnen optreden als er geen gesynchroniseerde netwerktijd is.

NTP (Network Time Protocol) is de toonaangevende tijdssynchronisatie-applicatie die al bestaat sinds de 1980's. Het is constant ontwikkeld en wordt gebruikt door vrijwel elk computernetwerk dat nauwkeurige tijd nodig heeft.

De meeste besturingssystemen hebben een reeds geïnstalleerde versie van NTP en het gebruik ervan om een ​​enkele computer te synchroniseren is relatief eenvoudig door de opties in de klokinstellingen of de taakbalk te gebruiken.

Door de ingebouwde NTP-toepassing of daemon op een computer te gebruiken, resulteert het apparaat echter in een bron van internettijd als timingreferentie. Dit is allemaal goed en wel voor machines met een enkel bureaublad, maar op een netwerk is een veiligere oplossing vereist.

Het is van vitaal belang op elk computernetwerk dat er geen kwetsbaarheden in de firewall zijn die kunnen leiden tot aanvallen van kwaadwillende gebruikers. Het openhouden van een poort voor communicatie met een internettijdbron is een methode die een aanvaller kan gebruiken om een ​​netwerk te betreden.

Gelukkig zijn er alternatieven voor het gebruik van internet als timingbron. Atoomklok tijdsignalen kan worden ontvangen met behulp van lange golfradio of GPS-uitzendingen.

Toegewijd NTP tijdserver Er zijn apparaten beschikbaar die het proces van tijdsynchronisatie extreem gemakkelijk maken, zoals de NTP-servers ontvangt de tijd (extern van de firewall) en kan vervolgens worden gedistribueerd naar alle machines op een netwerk - dit gebeurt veilig en nauwkeurig met de meeste netwerken gesynchroniseerd met een NTP-server die binnen enkele milliseconden van elkaar werkt.

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.