Tot 1967 werd de tweede gedefinieerd met behulp van de beweging van de aarde die eenmaal om zijn as roteert om de 24-uren, en er zijn 3,600 seconden in dat uur en 86,400 in 24.

Dat zou prima zijn als de aarde punctueel was, maar dat is het in feite niet. De rotatiesnelheid van de aarde verandert elke dag met duizenden nanoseconden en dit is voor een groot deel te wijten aan wind en golven die rond de aarde draaien en slepen veroorzaken.

In de loop van duizenden dagen kunnen deze veranderingen in de rotatiesnelheid ertoe leiden dat de draaiing van de aarde uit de pas loopt met de zeer nauwkeurige atoomklokken die we gebruiken om het UTC-systeem te behouden (Coordinated Universal Time) tikt over. Om deze reden wordt de rotatie van de aarde bewaakt en getimed met behulp van de verre flitsen van een soort samengevouwen ster, een quasar die flitst met een ultra nauwkeurig ritme dat vele miljoenen lichtjaren van ons verwijderd is. Door de draaiing van de aarde tegen deze verre objecten te volgen, kan worden berekend hoeveel de rotatie is vertraagd.

Zodra een minuut langzamer is opgebouwd, heeft The International Earth Rotation Service (IERS), beveelt a Schrikkelseconde worden toegevoegd, meestal aan het einde van het jaar.

Andere complicaties ontstaan ​​als het gaat om synchroniserende de aarde tot een tijdschaal. In 1905 toonde de relativiteitstheorie van Albert Einstein aan dat er geen absolute tijd bestaat. Elke klok, overal in het universum, tikt in een ander tempo. Voor GPS is dit een enorm probleem omdat het blijkt dat de klokken op de satellieten met bijna 40,000 nanoseconden per dag ten opzichte van de klokken op de grond afdrijven omdat ze hoog boven het aardoppervlak (en dus in een zwakker zwaartekrachtveld) liggen en bewegen snel ten opzichte van de grond.

En aangezien het licht in die tijd veertig duizend voet kan reizen, kun je het probleem zien. Einstein's vergelijkingen die voor het eerst zijn genoteerd in 1905 en 1915 worden gebruikt om te corrigeren voor deze timeshift, waardoor GPS kan werken, vliegtuigen veilig kunnen navigeren en GPS NTP-servers om de juiste tijd te ontvangen.

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

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.

Network Time Protocol is een internetprotocol dat wordt gebruikt om computerklokken te synchroniseren met een stabiele en nauwkeurige tijdsreferentie. NTP is oorspronkelijk ontwikkeld door Professor David L. Mills aan de Universiteit van Delaware in 1985 en is een internetstandaardprotocol.

NTP is ontwikkeld om het probleem op te lossen van meerdere computers die samenwerken en de verschillende tijd hebben. Hoewel de tijd meestal alleen maar vooruit gaat, als programma's op verschillende computers worden uitgevoerd, moet de tijd vooruitgaan, zelfs als u van de ene computer naar de andere overschakelt. Als het ene systeem echter voorloopt op het andere, zou het schakelen tussen deze systemen ervoor zorgen dat de tijd vooruit en achteruit springt.

Bijgevolg kunnen netwerken hun eigen tijd spenderen, maar zodra u verbinding met internet maakt, worden effecten zichtbaar. Alleen e-mailberichten komen aan voordat ze zijn verzonden en worden zelfs beantwoord voordat ze zijn gemaild!

Hoewel dit soort problemen misschien onschadelijk lijken als het gaat om het ontvangen van e-mail, kan in sommige omgevingen een gebrek aan synchronisatie desastreuze resultaten hebben, daarom was luchtverkeerscontrole een van de eerste toepassingen voor NTP.

NTP maakt gebruik van een enkele tijdbron en distribueert deze tussen alle apparaten op een netwerk doet dit door een algoritme te gebruiken dat uitwerkt hoeveel een systeemklok moet aanpassen om synchronisatie te garanderen.

NTP werkt op een hiërarchische basis om te zorgen dat er geen netwerkverkeer en bandbreedteproblemen zijn. Het maakt gebruik van een enkele tijdbron, gewoonlijk UTC (gecoördineerde universele tijd) en ontvangt tijdverzoeken van de machines op de top van de hiërarch die vervolgens de tijd verder in de keten doorgeven.

De meeste netwerken die gebruikmaken van NTP gebruiken een speciale netwerktijdserver om hun UTC-tijdsignaal te ontvangen. Deze kunnen de tijd ontvangen van de GPS-netwerk of radio-uitzendingen uitgezonden door nationale fysica laboratoria. Deze toegewijde NTP tijdservers zijn ideaal omdat ze de tijd direct van een atoomklokbron ontvangen, maar ze zijn ook veilig omdat ze extern zijn gesitueerd en daarom geen onderbrekingen in de netwerkfirewall vereisen.

NTP-servers worden door computernetwerken gebruikt als timingreferentie voor synchronisatie. Een NTP-server is echt een communicatie-apparaat dat de tijd van een atoomklok ontvangt en deze distribueert. NTP-servers die een directe atoomkloktijd ontvangen, zijn bekend als stratum 1 NTP-servers.

Een stratum 0-apparaat is een atoomklok zelf. Dit zijn zeer dure en delicate machinerieën en zijn alleen te vinden in grootschalige fysicalaboratoria. Helaas zijn er veel regels die bepalen wie toegang heeft tot een stratum 1-server vanwege bandbreedteafwegingen. De meeste stratum 1 NTP-servers zijn opgezet door universiteiten of andere non-profitorganisaties en moeten dus beperken wie er toegang toe heeft.

Gelukkig kunnen stratum 2-tijdservers voldoende nauwkeurigheid bieden als timingbron en elk apparaat dat een tijdsignaal ontvangt kan zelf worden gebruikt als een tijdreferentie (een apparaat ontvangt tijd van een stratum 2-apparaat is een stratum 3-server. een stratum 3-server zijn stratum 4-apparaten en zo verder).

Ntp.org, is de officiële thuisbasis van het NTP-zwembadproject en verreweg de beste plaats om een ​​te vinden openbare NTP-server. Er zijn twee lijsten met openbare servers die beschikbaar zijn in de pool; primaire servers, die de stratum 1-servers weergeeft (waarvan de meeste gesloten zijn) en secundaire die allemaal stratum 2-servers zijn.

Bij gebruik van een openbare NTP-server is het belangrijk om zich aan de toegangsregels te houden, omdat het nalaten hiervan de server kan verstoppen met verkeer en de problemen kunnen aanhouden als de meeste openbare NTP-servers worden ingesteld als vrijgevigheid.

Er zijn enkele belangrijke punten om te onthouden bij het gebruik van een timingbron via internet. Ten eerste kunnen bronnen voor internettiming niet worden geverifieerd. Verificatie is een ingebouwde beveiligingsmaatregel die wordt gebruikt door NTP maar niet beschikbaar is via het net. Ten tweede vereist het gebruik van een internet timingbron een open poort in uw firewall. Een gat in een firewall kan worden gebruikt door kwaadwillende gebruikers en kan een systeem kwetsbaar maken voor aanvallen.

Voor diegenen die een veilige timingbron nodig hebben of wanneer nauwkeurigheid van groot belang is, een toegewijde NTP-server die een timingsignaal ontvangt van ofwel langegolfradiostations of het GPs-netwerk.

NTP tijdserver (Network Time Protocol) misbruik is vrij vaak onbedoeld en gelukkig dankzij de NTP-pool is minder frequent dan het was, hoewel incidenten nog steeds gebeuren.

NTP-server misbruik is elke handeling die de toegangsregels van een NTP-tijdserver schendt of een handeling die deze op enigerlei wijze schaadt. Openbare NTP-servers zijn die servers waartoe via het internet toegang kan worden verkregen door apparaten en routers om te gebruiken als een timingbron om een ​​netwerk mee te synchroniseren. De meeste openbare NTP-tijdservers zijn non-profitorganisaties en worden ingesteld als vrijgevigheid, meestal door universitaire of andere technische centra.

Daarom moeten er toegangsregels worden ingesteld omdat enorme hoeveelheden verkeer gigantische bandbreedterekeningen kunnen genereren en ertoe kunnen leiden dat de NTP-tijdserver permanent wordt uitgeschakeld. Toegangsregels worden gebruikt om te voorkomen dat te veel verkeer toegang krijgt tot stratum 1-servers, volgens conventie stratum 1-servers mogen alleen worden benaderd door stratum 2-servers die op hun beurt de timinginformatie door de lijn kunnen doorgeven.

In de ergste gevallen van NTP-servermisbruik zijn echter duizenden apparaten verzoeken om tijd gestuurd, waarbij in de hiërarchische aard van NTP slechts één nodig is.

Hoewel de meeste daden van misbruik door NTP opzettelijk zijn, zijn dit enkele van de ergste misbruiken van NTP tijdservers zijn gepleegd (zij het onbedoeld) door grote bedrijven. Het eerste grote bedrijf dat ontdekte dat het zich schuldig had gemaakt aan NTP-misbruik was Netgear, dat in 2003 vier routers uitbracht die allemaal hard gecodeerd waren om de NTP-server van de University of Wisconsin te gebruiken, de resulterende DDS (Distributed Denial of Service) bereikte bijna 150-megabits a tweede.

Zelfs nu, vijf jaar later, en ondanks de release van verschillende patches om het probleem op te lossen en de universiteit wordt gecompenseerd door Netgear, blijft het probleem bestaan ​​omdat sommige mensen hun routers nooit hebben gepatcht.

Vergelijkbare incidenten zijn gepleegd door SMC en D-Link. Vooral D-Link veroorzaakte controverse, want toen de zaak onder hun aandacht werd gebracht, besloten ze de advocaten binnen te halen. Pas toen bleek dat ze bijna 50 NTP-servers schonden, probeerden ze het probleem op te lossen (en pas na vernietigende berichtgeving in de pers) ze relent).

De eenvoudigste manier om dergelijke problemen te voorkomen, is om een ​​speciale externe stratum 1 tijdserver te gebruiken. Deze apparaten zijn relatief goedkoop, eenvoudig te installeren en veel nauwkeuriger en veiliger dan online NTP-servers. Deze apparaten ontvangen de tijd van atoomklokken vanuit het GPS-netwerk (Global Positioning System).

Tijd heeft altijd een belangrijke rol gespeeld in de beschaving. Het begrijpen en bewaken van tijd was een van de pre-bezigheden van de mensheid sinds de prehistorie en het vermogen om de tijd bij te houden was net zo belangrijk voor de Ouden als voor ons.

Onze voorouders moesten weten wanneer het de beste tijd was om gewassen te planten of wanneer ze bijeenkwamen voor religieuze vieringen en wetende dat de tijd betekent ervoor te zorgen dat het hetzelfde is als dat van iedereen.

tijdsynchronisatie is de sleutel tot nauwkeurige tijdsplanning, omdat het organiseren van een evenement op een bepaald moment alleen de moeite waard is als iedereen op hetzelfde moment aan het werk is. In de moderne wereld, nu het bedrijf is overgestapt van een op papier gebaseerd systeem naar een elektronisch systeem, is het belang van tijdsynchronisatie en het streven naar steeds betere nauwkeurigheid nog belangrijker.

Computernetwerken communiceren nu met elkaar vanuit de hele wereld en voeren elke seconde miljarden dollars aan transacties uit, milliseconde nauwkeurigheid is nu onderdeel van zakelijk succes.

Computernetwerken kunnen bestaan ​​uit honderden en duizenden computers, servers en routers en terwijl ze allemaal een interne klok hebben, tenzij ze perfect kunnen worden gesynchroniseerd, kunnen zich talloze potentiële problemen voordoen.

Beveiligingsinbreuken, gegevensverlies, frequente crashes en storingen, fraude en geloofwaardigheid van klanten zijn allemaal potentiële gevaren van slechte computer-tijdsynchronisatie. Computers vertrouwen op tijd omdat het enige referentiepunt tussen gebeurtenissen en veel toepassingen en processen tijdafhankelijk is.

Zelfs discrepanties van enkele milliseconden tussen apparaten kunnen problemen veroorzaken, met name in de wereld van global finance, waar miljoenen binnen een seconde worden gewonnen of verloren. Om deze reden worden de meeste computernetwerken bestuurd door een tijdserver. Deze apparaten ontvangen een tijdsignaal van een atoomklok. Dit signaal wordt vervolgens naar elk apparaat op het netwerk gedistribueerd, zodat alle machines dezelfde tijd hebben.

De meeste synchronisatie-apparaten worden bestuurd door het computerprogramma NTP (Network Time Protocol). Deze software controleert regelmatig de klok van elk apparaat op drift (vertragen of versnellen vanaf de gewenste tijd) en corrigeert dit zodat de apparaten nooit van de gesynchroniseerde tijd afwijken.

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-tijdsignaal is een speciale radio-uitzending die een accurate en betrouwbare bron van Britse civiele tijd biedt, gebaseerd op de globale tijdsschaal UTC (Coordinated Universal Time), het MSF-signaal wordt uitgezonden en onderhouden door de UK's National Physical Laboratory (NPL).

Het MSF-tijdsignaal kan worden gebruikt door iedereen die nauwkeurige timinginformatie nodig heeft. Het belangrijkste gebruik ervan is echter als bron van UTC-tijd voor beheerders die een computernetwerk synchroniseren met een radioklok. Radioklokken zijn echt een andere term voor een netwerktijdserver die een radiotransmissie als timingbron gebruikt.

Meest radio gebaseerd netwerk tijdservers gebruiken NTP (Network Time Protocol) om de timinginformatie over het netwerk te verspreiden.

Het MSF-signaal wordt uitgezonden door Anthorn Radio Station in Cumbria door VT-communicatie onder contract bij de NPL. Het is 24 uur per dag beschikbaar in heel Groot-Brittannië en daarbuiten, hoewel het signaal gevoelig is voor interferentie en lokale topografie. Gebruikers van de MSF-service ontvangen overwegend een 'grondgolf'-signaal. Er is echter ook een resterende 'luchtgolf' die wordt weerkaatst door de ionosfeer en die 's nachts veel sterker is; dit kan resulteren in een totaal ontvangen signaal dat sterker of zwakker is.

Het MSF-signaal wordt gedragen met een frequentie van 60 kHz (tot binnen 2-onderdelen in 1012) en wordt bestuurd door een Cesium-atoomklok op basis van het radiostation.

De antenne op Anthorn bevindt zich op 54 ° 55 'N-breedtegraad en 3 ° 15' W-lengtegraad. De veldsterkte van het signaal overschrijdt 100 μV / m (microvolts per meter) op een afstand van 1000 km van Anthorn, die het hele VK bestrijkt, en kan zelfs in heel Noord- en West-Europa worden ontvangen.

De MSF verzendt een eenvoudige binaire code met tijd- en datuminformatie. De tijd- en datumcode van de MSF bevat de volgende informatie: jaar, maand, dag van de maand, dag van de week, uur, minuut, Britse zomertijd (effectief of dreigend), DUT1 (een parameter die UT1-UTC geeft)

GPS-tijd-servers zijn netwerktijdservers die een tijdsignaal ontvangen van het GPS-netwerk en dit verdelen over alle apparaten in een netwerk, waardoor het hele netwerk wordt gesynchroniseerd.

GPS is een ideale tijdbron omdat een GPS-signaal overal ter wereld beschikbaar is. GPS staat voor Global Positioning System, het GPS-netwerk is eigendom van het Amerikaanse leger en wordt bestuurd en gerund door de Amerikaanse luchtmacht (Space Wing). Het is echter sinds de late 1980 is opengesteld voor de burgerbevolking van de wereld als hulpmiddel om navigatie te helpen.

Het GPS-netwerk is eigenlijk een constellatie van 32-satellieten die rond de aarde draaien, ze geven eigenlijk geen positie-informatie (GPS-ontvangers doen dat) maar verzenden van hun ingebouwde atoomklokken een tijdsignaal.

Dit timingsignaal is wat wordt gebruikt om een ​​globale positie uit te werken door triangulatie van 3-4-tijdsignalen, een ontvanger kan uitrekenen hoe ver en daarom de positie van een satelliet is. In essentie is een satelliet voor wereldwijde positionering dus maar een ronddraaiende klok en het is deze informatie die wordt uitgezonden en kan worden opgepikt door een gps-tijdserver en worden verdeeld over een netwerk.

Hoewel strikt genomen de GPS-tijd niet hetzelfde is als de UTC-tijdschaal (gecoördineerde universele tijd), GPS-tijd-server converteert het tijdformaat automatisch naar UTC.

Een GPS-tijdserver kan ongebreidelde nauwkeurigheid bieden met netwerken die in staat zijn om de nauwkeurigheid binnen enkele milliseconden UTC te handhaven.