NTP is afhankelijk van een referentieklok en alle klokken op de NTP-netwerk zijn gesynchroniseerd met die tijd. Het is daarom absoluut noodzakelijk dat de referentieklok zo nauwkeurig mogelijk is. De meest nauwkeurige uurwerken zijn atoomklokken. Deze grote physics lab-apparaten kunnen over miljoenen jaren een nauwkeurige tijd bijhouden zonder een seconde te verliezen.

An NTP-server ontvangt de tijd vanaf een atoomklok, hetzij via internet, via het GPS-netwerk of via radiosignalen. Bij het gebruik van een atoomklok als referentie zal een NTP-netwerk nauwkeurig zijn tot op een paar milliseconden van de wereldwijde tijdschaal van de wereld. GMT (Coordinated Universal Time).

NTP is een hiërarchisch systeem. Hoe dichter een apparaat bij de referentieklok zit, hoe hoger bij de NTP-strata. Een atoomklokreferentieklok is een stratum 0-apparaat en een NTP-server die de tijd ervan ontvangt is een stratum 1-apparaat, clients van de NTP-server zijn stratum 2-apparaten, enzovoort.

Vanwege dit hiërarchische systeem kunnen apparaten die zich in de lagen bevinden, ook worden gebruikt als een referentie waarmee grote netwerken kunnen werken terwijl ze met slechts één verbinding zijn verbonden NTP tijdserver.

NTP is een protocol dat fouttolerant is. NTP bewaakt fouten en kan meerdere tijdbronnen verwerken en het protocol selecteert automatisch het beste. Zelfs wanneer een referentieklok tijdelijk niet beschikbaar is, kan NTP eerdere metingen gebruiken om de huidige tijd in te schatten ..

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.

A netwerktijdserver (meestal aangeduid als de NTP tijdserver na het protocol gebruikt in synchronisatie - Network Time Protocol) is een apparaat dat een enkel tijdsignaal ontvangt en dit naar alle apparaten in een netwerk distribueert.

Netwerk tijdservers hebben de voorkeur als een synchronisatietool in plaats van de veel eenvoudigere internettijdservers omdat ze veel veiliger zijn. Het gebruik van internet als basis voor tijdinformatie zou betekenen dat een bron buiten de firewall moet worden gebruikt waarmee malafide gebruikers kunnen profiteren.

Netwerktijdservers werken aan de andere kant binnen de firewall door een bron van UTC-tijd (Coordinated Universal Time) te ontvangen van het GPS-netwerk of gespecialiseerde radio-uitzendingen die worden uitgezonden vanaf nationale fysica laboratoria.

Beide signalen zijn ongelooflijk nauwkeurig en veilig met beide methoden die milliseconde nauwkeurigheid bieden voor UTC. Er zijn echter nadelen aan beide systemen. De radiosignalen die door nationale tijd- en frequentielaboratoria worden uitgezonden, zijn gevoelig voor interferentie en lokaliteit, terwijl het GPS-signaal, hoewel letterlijk overal ter wereld beschikbaar, af en toe ook verloren kan gaan (vaak als gevolg van slecht weer dat de zichtlijnen van GPS-signalen verstoort) .

Voor computernetwerken waar hoge nauwkeurigheidsniveaus noodzakelijk zijn, worden vaak dubbele systemen gebruikt. Deze netwerktijdservers ontvangen het tijdsignaal van zowel het GPS-netwerk als de radiotransmissies en selecteren een gemiddelde voor nog meer nauwkeurigheid. Het echte voordeel van het gebruik van een duaal systeem is echter dat als een signaal faalt, om wat voor reden dan ook, het netwerk niet hoeft te vertrouwen op de onnauwkeurige systeemklokken, omdat de andere methode om UTC-tijd te ontvangen nog steeds operationeel moet zijn.

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

Computersynchronisatie wordt vaak gezien als een hoofdpijn voor veel systeembeheerders, maar nauwkeurige tijd bijhouden is van essentieel belang voor elk netwerk om veilig en betrouwbaar te blijven. Het ontbreken van een nauwkeurig gesynchroniseerd netwerk kan leiden tot allerlei fouten bij het verwerken van tijdgevoelige transacties.

Het protocol NTP (Network Time Protocol) is de industriestandaard voor tijdsynchronisatie. NTP distribueert een bron met één tijd naar een volledig netwerk, zodat alle machines exact dezelfde tijd draaien.

Een van de meest problematische gebieden bij het synchroniseren van een netwerk is de selectie van de tijdsbron. Het is duidelijk dat als je tijd besteedt aan het synchroniseren van een netwerk, de tijdbron een UTC moet zijn (Coordinated Universal Time) omdat dit de wereldwijde tijdschaal is die door computernetwerken over de hele wereld wordt gebruikt.

UTC is natuurlijk beschikbaar op internet, maar internettijdbronnen zijn niet alleen notoir onnauwkeurig, maar als internet als tijdbron wordt gebruikt, blijft het computersysteem open voor beveiligingsbedreigingen, aangezien de bron zich buiten de firewall bevindt.

Een veel betere en veiligere methode is om een ​​dedicated te gebruiken NTP tijdserver. De NTP-server zit in de firewall en kan een veilig tijdsignaal ontvangen van zeer nauwkeurige bronnen. De meest gebruikte tegenwoordig is het GPS-netwerk (Global Positioning System), dit komt omdat het GPS-systeem letterlijk overal op de planeet beschikbaar is. Helaas heeft het een duidelijk zicht op de lucht nodig om het te verzekeren GPS NTP-server kan de satelliet 'zien'.

Er is echter nog een ander alternatief en dat is om de nationale tijd- en frequentie-uitzendingen te gebruiken die worden uitgezonden door verschillende nationale fysica laboratoria. Deze hebben als voordeel dat ze, omdat ze lange golfsignalen zijn, binnen kunnen worden ontvangen. Hoewel opgemerkt moet worden dat deze signalen niet in elk land worden uitgezonden en dat het bereik eindig is en vatbaar is voor interferentie en geografische kenmerken.

Enkele van de uitzendingen van de belangrijkste uitzendingen staan ​​bekend als: de UK's Artsen Zonder Grenzen signaal, Duitsland DCF-77 en de VS. wwvb.

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. globaal positioneringssysteem bestaat al sinds de 1980's. Het werd ontworpen en gebouwd door de Amerikaanse militairen die een nauwkeurig positioneringssysteem wilden hebben voor situaties op slagvelden. Na de onopzettelijke neerschieten of een Koreaans passagiersvliegtuig was de toenmalige Amerikaanse president (Ronald Reagan) het er echter over eens dat het systeem door burgers moet worden gebruikt om te voorkomen dat een dergelijke ramp zich opnieuw voordoet.

Vanaf dat moment heeft het systeem twee L2-frequenties uitgezonden voor het Amerikaanse leger en L1 voor civiel gebruik. Het systeem werkt door ultra nauwkeurig te gebruiken atoomklokken die zich aan boord van elke satelliet bevinden. De GPS-transmissie is een tijdcode die met deze klok is geproduceerd, gecombineerd met informatie zoals de positie en snelheid van de satelliet. Deze informatie wordt vervolgens opgepikt door de satellietnavigatie-ontvanger die berekent hoelang het bericht duurde om het te bereiken en dus hoe ver van de satelliet het is.

Door triangulatie te gebruiken (gebruik van drie van deze signalen) kan de exacte positie op aarde van de GPS-ontvanger worden bepaald. Omdat de snelheid van de uitzendingen, zoals alle radiosignalen, met de snelheid van het licht verloopt, is het zeer belangrijk dat de GPS klokken zijn ultra-nauwkeurig. Slechts één seconde van de onnauwkeurigheid volstaat om de navigatie-eenheid onnauwkeurig te maken tot meer dan 100,000-mijlen, omdat licht zo grote afstanden in zo'n korte tijd kan afleggen.

Omdat GPS klokken hebben zo'n hoge nauwkeurigheid dat dit betekent dat ze ook een ander gebruik hebben. Het GPS-signaal, dat overal ter wereld beschikbaar is, is een zeer efficiënt middel om een ​​tijdsignaal te krijgen om ook een computernetwerk te synchroniseren. Een toegewijde GPS-tijd-server ontvangt het GPS-signaal en converteert vervolgens het atoom tijd signaal van het (bekend als GPS-tijd) en converteer het naar UTC (Coordinated Universal Time) wat eenvoudig is omdat beide tijdschalen gebaseerd zijn op International Atomic Time (TAI) en het enige verschil is dat de GPS-tijd geen rekening houdt met schrikkelseconden, wat betekent dat het 'precies' 15 seconden sneller is.

A GPS-tijd-server zal waarschijnlijk het protocol NTP gebruiken (Network Time Protocol) om de tijd naar een netwerk te verdelen. NTP is veruit het meest gebruikte netwerktijdprotocol en wordt geïnstalleerd in de meeste speciale tijdservers en een versie is ook opgenomen in de meeste Windows- en Linux-besturingssystemen.

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. atoomklok is het hoogtepunt van de obsessie van de mensheid om nauwkeurige tijd te vertellen. Vóór de atoomklok en de nauwkeurigheid van de nanoseconde waren de tijdschalen gebaseerd op de hemellichamen.

Dankzij de ontwikkeling van de atoomklok is nu echter gerealiseerd dat zelfs de aarde in haar rotatie niet zo nauwkeurig is als een maat van tijd atoomklok omdat het elke dag een fractie van een seconde verliest of wint.

Vanwege de noodzaak om een ​​tijdschema te hebben dat enigszins is gebaseerd op de rotatie van de aarde (astronomie en landbouw zijn twee redenen), een tijdschaal die wordt bijgehouden door atoomklokken maar aangepast voor elke vertraging (of versnelling) in de draaiing van de aarde. Deze tijdschaal staat bekend als GMT (Coordinated Universal Time) zoals overal ter wereld gebruikt om ervoor te zorgen dat handel en handel op hetzelfde moment worden gebruikt.

Computernetwerken gebruiken netwerk tijdservers om te synchroniseren met UTC-tijd. Veel mensen noemen deze tijdservers als atoomklokken, maar dat is niet accuraat. Atoomklokken zijn extreem dure en uiterst gevoelige apparatuur en zijn meestal alleen te vinden in universiteiten of nationale fysicalaboratoria.

Gelukkig houden nationale laboratoria van natuurkunde dat wel NIST (National Institute for Standards and Time - USA) en NPL (National Physical Laboratory - UK) bracht het tijdsignaal van hun atoomklokken uit. Als alternatief is het GPS-netwerk een andere goede bron van nauwkeurige tijd aangezien elke GPS-satelliet zich aan boord bevindt atoomklok.

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. netwerktijdserver ontvangt de tijd van een atoomklok en distribueert deze met behulp van een protocol zoals NTP (Network Time Protocol) waardoor het computernetwerk op hetzelfde moment wordt gesynchroniseerd.

Omdat netwerk tijdservers worden bestuurd door atoomklokken, ze kunnen ongelooflijk nauwkeurige tijd bijhouden; geen seconde verliezen in honderden, zo niet duizenden jaren. Dit zorgt ervoor dat het computernetwerk zowel veilig is als ongevoelig voor tijdfouten, omdat alle machines exact dezelfde tijd hebben.

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. atoomklok is het hoogtepunt van het vermogen van de mensheid om tijd te bewaren die meerdere millennia heeft geduurd. Mensen zijn altijd al bezig geweest met het bijhouden van tijd sinds de vroege mens de regelmaat van de hemellichamen opmerkte.

De zon, maan, sterren en planeten werden al snel de basis voor ons tijdschema met perioden als jaren, maanden, dagen en uren, uitsluitend gebaseerd op de regulatie van de rotatie van de aarde.

Dit werkte duizenden jaren als een betrouwbare gids voor hoeveel tijd het verleden voorbij is, maar de laatste paar eeuwen zijn mensen op zoek gegaan naar nog betrouwbaardere methoden om de tijd bij te houden. Terwijl de zon en hemellichamen een affectieve manier waren, werkten zonnewijzers niet op bewolkte dagen en omdat de dagen en de nacht gedurende het jaar alleen tijdens de middag (toen de zon op zijn hoogste punt was) veranderden, kon redelijkerwijs worden vertrouwd.

De eerste uitstap naar een nauwkeurig uurwerk dat niet afhankelijk was van hemellichamen en niet een eenvoudige tijd was (zoals een kaarsafwijking of waterklok), maar eigenlijk de tijd vertelde gedurende een lange periode was de mechanische klok.

Deze eerste apparaten dateren al in de twaalfde eeuw en waren ruwe mechanismen die een berm- en foliotisch echappement (een versnelling en een hendel) gebruikten om de tikken van de klok te besturen. Na een paar eeuwen en talloze ontwerpen zette de mechanische klok zijn volgende stap voorwaarts met de slinger. De slinger gaf klokken hun eerste echte nauwkeurigheid omdat het met meer precisie de tikken van de klok controleerde.

Pas in de twintigste eeuw toen klokken het elektronische tijdperk binnengingen, werden ze echter echt nauwkeurig. De digitale en elektronische klok liet zijn tikken controleren door de oscillatie van een kwartskristal te gebruiken (de veranderde energietoestand wanneer er een stroom doorheen gaat) die zo nauwkeurig bleek dat zelden een seconde per week verloren ging.

De ontwikkeling van atoomklokken in de 1950's gebruikte de oscillatie van een enkel atoom dat 9 miljard tikken genereert een seconde en kan de precieze tijd voor miljoenen jaren behouden zonder een seconde te verliezen. Deze klokken vormen nu de basis van onze tijdschalen waarbij de hele wereld met hen gesynchroniseerd wordt NTP-servers, zorgen voor een volledig nauwkeurige en betrouwbare tijd.

Afgezien van de gebruikelijke feesten en feestvreugde eind december, met toevoeging van nog een Leap Second GMT tijd (Coordinated Universal Time).

UTC is de wereldwijde tijdschaal die door computernetwerken over de hele wereld wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat iedereen op hetzelfde moment blijft. Leap-seconden worden toegevoegd aan UTC door de International Earth Rotation Service (IERS) als reactie op de vertraging van de rotatie van de aarde als gevolg van getijdekrachten en andere anomalieën. Als u geen schrikkelseconde invoert, betekent dit dat UTC van GMT af zou wijken (Greenwich Meantime) - vaak UT1 genoemd. GMT is gebaseerd op de positie van de hemellichamen, dus om 12 uur 's middags is de zon het hoogst boven de Meridiaan van Greenwich.

Als UTC en GMT uit elkaar zouden drijven, zou het het leven van mensen zoals astronomen en boeren moeilijk maken en zouden uiteindelijk dag en nacht afdwalen (zij het in ongeveer duizend jaar of zo).

Normaal gesproken worden schrikkelseconden toegevoegd aan de allerlaatste minuut van december 31, maar af en toe als er meer dan één in een jaar nodig is, wordt deze in de zomer toegevoegd.

Sprongseconden zijn echter controversieel en kunnen ook problemen veroorzaken als de apparatuur niet is ontworpen met schrikkelseconden in het achterhoofd. Zo is de meest recente schrikkelseconde op 31 december toegevoegd en is de Cluster Ready-service van database-gigant Oracle mislukt. Het resulteerde in het automatisch opnieuw opstarten van het systeem op nieuwjaar.

Sprong Seconden kunnen ook problemen veroorzaken als netwerken worden gesynchroniseerd met behulp van internettijdbronnen of apparaten die handmatige interventie vereisen. Gelukkig de meeste toegewijd NTP-servers zijn ontworpen met Leap Seconds in gedachten. Deze apparaten vereisen geen interventie en zullen het hele netwerk automatisch aanpassen aan de juiste tijd wanneer er een sprong tweede is.

Een toegewijde NTP-server is niet alleen zelfaanpassend en vereist geen handmatige tussenkomst, maar ze zijn ook zeer nauwkeurig als stratum 1-servers (de meeste internettijdbronnen zijn stratum 2-apparaten, met andere woorden apparaten die tijdsignalen ontvangen van stratum 1-apparaten en het vervolgens opnieuw uitbrengen) maar ze zijn ook zeer veilig zijnd externe apparaten niet om achter de firewall moeten zijn.

In een tijdperk van atoomklokken en de NTP-server het bijhouden van de tijd is nu nauwkeuriger dan ooit met steeds grotere precisie, waardoor veel van de technologieën en systemen die we nu als vanzelfsprekend beschouwen, zijn toegestaan.

Terwijl tijdwaarneming altijd een preoccupatie van de mensheid is geweest, is het pas in de laatste decennia dat echte nauwkeurigheid mogelijk is geweest dankzij de komst van de atoomklok.

Vóór de tijd van de atoomtijd waren elektrische oscillatoren zoals die in het gemiddelde digitale horloge de meest nauwkeurige tijdsmaatstaf en terwijl elektronische klokken als deze veel preciezer zijn dan hun voorgangers - de mechanische klokken, ze kunnen nog steeds tot een seconde per week afdrijven .

Maar waarom moet tijd zo precies zijn, hoe belangrijk kan een seconde toch zijn? In de dagelijkse gang van zaken is een seconde niet zo belangrijk en elektronische klokken (en zelfs mechanische klokken) zorgen voor een adequate tijdwaarneming voor onze behoeften.

In ons dagelijks leven maakt een seconde weinig verschil, maar in veel moderne toepassingen kan een seconde een leeftijd zijn.

Moderne satellietnavigatie is daar een voorbeeld van. Deze apparaten kunnen overal ter wereld een locatie lokaliseren tot op een paar meter afstand. Toch kunnen ze dit alleen doen vanwege de ultra-precieze aard van de atoomklokken die het systeem besturen, aangezien het tijdsignaal verzonden door de navigatiesatellieten met de snelheid van het licht reist, dat is bijna 300,000 km per seconde.

Omdat licht zo'n grote afstand in een seconde kan afleggen met een atoomklok die een satellietnavigatiesysteem bestuurt dat slechts één seconde uit was, zou de positionering onnauwkeurig zijn met duizenden mijlen, waardoor het positioneringssysteem onbruikbaar wordt.

Er zijn veel andere technologieën die een vergelijkbare nauwkeurigheid vereisen en ook veel van de manieren waarop we handelen en communiceren. Aandelen en aandelen fluctueren elke seconde op en neer en wereldwijde handel vereist dat iedereen over de hele wereld op hetzelfde moment moet communiceren.

De meeste computernetwerken worden bestuurd door a te gebruiken NTP-server (Network Time Protocol). Met deze apparaten kunnen computernetwerken allemaal dezelfde UTC-tijdschaal (gecoördineerde universele tijd) op basis van atomaire klokken gebruiken. Door gebruik te maken van GMT via een NTP-server kunnen computernetwerken binnen enkele milliseconden van elkaar worden gesynchroniseerd.