Network Time Protocol (NTP) is een van de oudste nog gebruikte protocollen van het internet, uitgevonden door dr. David Mills van de Universiteit van Delaware en sinds 1985 in gebruik. NTP is een protocol dat is ontworpen om de klokken op computers en netwerken via internet of Local Area Networks (LAN's) te synchroniseren.

NTP (versie 4) kan de tijd via het openbare internet te behouden om binnen 10 milliseconden (1 / 100th van een seconde) en kan zelfs beter dan LAN's uit te voeren met een nauwkeurigheid van 200 microseconden (1 / 5000th van een seconde) onder ideale omstandigheden.

NTP werkt binnen de TCP / IP-suite en vertrouwt op UDP, een minder complexe vorm van NTP bestaat genaamd Simple Network Time Protocol (SNTP) die de opslag van informatie over eerdere mededelingen, die nodig zijn door NTP vereist. Het wordt gebruikt in sommige apparaten en toepassingen waar hoge nauwkeurigheid timing niet belangrijk.

Tijdsynchronisatie met NTP is relatief eenvoudig, het synchroniseert de tijd met verwijzing naar een betrouwbare klokbron. Deze bron kan relatief zijn (de interne klok van een computer of de tijd op een polshorloge) of absoluut (A UTC - Universal Coordinated Time-clock-bron die accuraat is zoals menselijkerwijs mogelijk is).

Het wordt ten zeerste aanbevolen door Microsoft en anderen, dat externe timing moet worden gebruikt in plaats van op internet, omdat deze niet kunnen worden geverifieerd. Er zijn gespecialiseerde NTP-servers beschikbaar die de tijd op netwerken kunnen synchroniseren met behulp van het MSF (of equivalent) of GPS-signaal.

Atoomklokken zijn de meest absolute tijdopslagapparatuur; Ze zijn echter extreem duur en zijn meestal alleen te vinden in grootschalige fysica laboratoria. NTP kan echter netwerken synchroniseren met een atoomklok door gebruik te maken van het Global Positioning System (GPS) netwerk of specialistische radiotransmissie (MSF in Groot-Brittannië).

De nationale tijd- en frequentie radio-uitzendingen van AZG die worden gebruikt om een ​​NTP-server te synchroniseren, worden uitgezonden door het National Physics Laboratory in Cumbria, dat dienst doet als de nationale tijdreferentie van het Verenigd Koninkrijk, er zijn ook vergelijkbare systemen in Colorado, VS (WWVB) en in Frankfurt, Duitsland (DCF-77).

Een radio-gebaseerde NTP-server bestaat meestal uit een rack-mountbare tijdserver en een antenne, bestaande uit een ferrietstaaf in een plastic behuizing, die de radio- en frequentie-uitzending ontvangt. De antenne moet altijd horizontaal op een juiste hoek in de richting van de transmissie worden geplaatst voor optimale signaalsterkte. Gegevens worden verzonden in pulsen, 60 per seconde. Deze signalen geven UTC-tijd een nauwkeurigheid van 100 microseconden, maar het radiosignaal heeft een eindige afstand en is kwetsbaar voor storingen.

Een NTP-server met een radioreferentie kan gemakkelijk worden geïnstalleerd en kan een organisatie een precieze tijdreferentie bieden waarmee de synchronisatie van volledige netwerken mogelijk is.

Network Time Protocol (NTP) is een van de oudste protocollen van het internet dat nog steeds in gebruik is. Uitgevonden door dr. David Mills van de Universiteit van Delaware, wordt het sinds 1985 gebruikt. NTP is ontworpen om de klokken op computers en netwerken via internet of Local Area Networks (LAN's) te synchroniseren.

NTP (momenteel versie 4) is eigenlijk drie dingen in één; een softwareprogramma dat op de achtergrond van Windows of UNIX wordt uitgevoerd; een protocol dat tijdwaarden uitwisselt tussen servers en clients; en een reeks algoritmen die de tijdwaarden verwerken om de systeemklok vooruit te gaan of terug te trekken.

NTP gebruikt een algoritme (het algoritme van Marzullo) om de tijd op een netwerk te synchroniseren met behulp van een tijdreferentie. Hoewel netwerken kunnen worden gesynchroniseerd met interne klokken of op internet gebaseerde tijdreferenties, wordt ten zeerste aanbevolen door Microsoft en anderen dat een externe timingreferentie moet worden gebruikt om de authenticatie te garanderen. Een absolute timingreferentie moet UTC (Coordinated Universal Time of Temps Universel Coordonné) gebruiken die functies ondersteunt zoals schrikkelseconden - toegevoegd ter compensatie van de vertraging van de rotatie van de aarde.

NTP werkt binnen de TCP / IP-suite en vertrouwt op UDP, een minder complexe vorm van NTP bestaat genaamd Simple Network Time Protocol (SNTP) die de opslag van informatie over eerdere mededelingen, die nodig zijn door NTP vereist. Het wordt gebruikt in sommige apparaten en toepassingen waar hoge nauwkeurigheid timing is niet zo belangrijk, het is ook opgenomen in de meeste Windows-besturingssystemen, maar meer recente versies hebben de volledige NTP al is geïnstalleerd, dat is ook gratis te downloaden via het internet.

Synchronisatie met NTP is relatief eenvoudig, synchroniseert de tijd met betrekking tot een betrouwbare klokbron zoals een atoomklok, hoewel deze zeer duur en zijn meestal alleen te vinden in de natuurkunde laboratoria grootschalige echter NTP kan hetzij het Global Positioning gebruiken (GPS) netwerk of specialist radiotransmissie naar UTC tijd te ontvangen van deze klokken.

NTP gebruikt timestamps om de huidige tijd van de dag elke timestamp is vluchtig, met andere woorden, het is altijd groter dan de vorige tijdstempel vertegenwoordigen als de tijd achteruit loopt nooit. NTP analyseert de tijdstempelwaarden waaronder de foutenfrequentie en de stabiliteit. Een NTP-server zal een schatting van de kwaliteit van zijn referentie-klokken en van zichzelf te houden.

De afstand van de referentieklok is bekend als het stratum niveaus en ze bestaan ​​cycli in de NTP voorkomen. Stratum 0 zijn apparaten zoals referentieklokken rechtstreeks op een computer. Stratum 1 zijn computers verbonden aan 0 apparaten stratum, terwijl Stratum 2 zijn computers die NTP verzoeken tot Stratum 1 servers te sturen. NTP ondersteunt maximaal 256 strata.

NTP timestamps zijn in twee formaten, maar ze relais de seconden van een vast punt in de tijd (bekend als de prime tijdperk, vastgesteld op 00: 00 1 januari 1900) Het NTP algoritme gebruikt dan is dit tijdstempel om het bedrag vast te stellen om door te gaan of zich terugtrekken van het systeem of netwerkklok.

Het NTP-programma (bekend als een daemon op UNIX en een service op Windows) wordt uitgevoerd op de achtergrond van het systeem. NTP weigert te geloven in de tijd dat het wordt verteld totdat verschillende pakketuitwisselingen hebben plaatsgevonden, waarbij elke reeks een reeks tests heeft doorstaan. Alleen als de antwoorden van een server aan de test voldoen, bekend als protocolspecificaties, wordt de server overwogen. Het duurt gewoonlijk ongeveer vijf minuten (vijf goede voorbeelden) totdat een NTP-server als synchronisatiebron wordt geaccepteerd.

Een typische GPS-tijdserver kan timinginformatie leveren tot binnen enkele nanoseconden UTC zolang er een antenne is met een goed zicht op de lucht.

Er zijn ook een aantal nationale tijd- en frequentie radio-uitzendingen die kunnen worden gebruikt om een ​​NTP-server te synchroniseren. In Groot-Brittannië wordt het signaal (genaamd MSF) uitgezonden door het National Physics Laboratory in Cumbria, dat dienst doet als de nationale tijdreferentie van het Verenigd Koninkrijk, er zijn ook vergelijkbare systemen in Colorado, VS (WWVB) en in Frankfurt, Duitsland (DCF-77). Deze signalen bieden UTC-tijd tot een nauwkeurigheid van 100-microseconden, maar het radiosignaal heeft een eindig bereik en is gevoelig voor interferentie.

Network Time Protocol (NTP) is een van de oudste protocollen van het internet die vandaag nog steeds worden gebruikt. Ontwikkeld door Dr. David Mills van de Universiteit van Delaware, is het voortdurend gebruikt en voortdurend bijgewerkt sinds 1985. NTP is een protocol dat is ontworpen om de klokken op computers en netwerken via internet of Local Area Networks (LAN's) te synchroniseren.

NTP maakt gebruik van een algoritme (Marzullo's algoritme) om de tijd te synchroniseren op een netwerk met behulp van tijd schalen als UTC (Coordinated Universal Time of Temps Universel Coordonné) en kan dergelijke functies zoals sprong seconden ondersteunen - toegevoegd om te compenseren voor de vertraging van de rotatie van de aarde.

NTP (versie 4 als laatste) tijd kan via het openbare internet te behouden om binnen 10 milliseconden (1 / 100th van een seconde) en kan zelfs beter presteren dan LAN's met een nauwkeurigheid van 200 microseconden (1 / 5000th van een seconde) onder ideale omstandigheden .

NTP-tijdservers werken binnen de TCP / IP-suite en zijn afhankelijk van UDP (User Datagram Protocol). Een minder complexe vorm van NTP genaamd Simple Network Time Protocol (SNTP) waarvoor geen informatie over vorige communicaties nodig is, benodigd door NTP, wordt gebruikt in sommige apparaten en toepassingen waarbij een hoge nauwkeurigheidstiming niet zo belangrijk is en ook is opgenomen als standaard in Windows-software (hoewel meer recente versies van Microsoft Windows de volledige NTP hebben geïnstalleerd en de broncode gratis is en direct beschikbaar op internet).

Tijdsynchronisatie met NTP is relatief eenvoudig, het synchroniseert de tijd met verwijzing naar een betrouwbare klokbron. Deze bron kan relatief zijn (de interne klok van een computer of de tijd op een polshorloge) of absoluut (een UTC-klokbron, zoals een atoomklok, die nauwkeurig is zoals menselijk mogelijk is).

Atoomklokken zijn de meest absolute-tijd houden apparaten. Zij werken volgens het principe dat het atoom, cesium-133 heeft een exact aantal cycli straling per seconde (9,192,631,770). Dit is zo accuraat is het internationale systeem van eenheden (SI) heeft nu de tweede gedefinieerd als de duur van 9,192,631,770 cycli van straling van de cesium-atomen 133.

Atoomklokken zijn echter extreem duur en zijn meestal alleen te vinden in grootschalige fysica laboratoria. NTP kan echter netwerken synchroniseren met een atoomklok door gebruik te maken van het Global Positioning System (GPS) netwerk of de speciale radio transmissie.

De meest gebruikte is het GPS systeem dat bestaat uit een aantal satellieten nauwkeurige positionering en plaatsinformatie. Elke GPS satelliet kan dit alleen door toepassing van een atoomklok dat weer kan worden kan worden gebruikt als tijdsreferentie.

Een typische GPS-ontvanger kan verschaffen tijdinformatie binnen enkele nanoseconden van UTC zolang er een antenne gelegen met een goed zicht op de lucht.

Er zijn ook een aantal nationale tijd- en frequentie radio-uitzendingen die kunnen worden gebruikt om een ​​NTP-server te synchroniseren. In Groot-Brittannië wordt het signaal (genaamd MSF) uitgezonden door het National Physics Laboratory in Cumbria, dat dienst doet als de nationale tijdreferentie van het Verenigd Koninkrijk, er zijn ook vergelijkbare systemen in Colorado, VS (WWVB) en in Frankfurt, Duitsland (DCF-77). Deze signalen bieden UTC-tijd tot een nauwkeurigheid van 100-microseconden, maar het radiosignaal heeft een eindig bereik en is gevoelig voor interferentie.

De afstand tot de referentieklok staat bekend als de stratum niveaus en deze bestaan ​​om cycli in de NTP te voorkomen en de nauwkeurigheid te bevestigen. Stratum 0 zijn apparaten zoals atoomklokken die rechtstreeks op een computer zijn aangesloten. Stratum 1 zijn computers die zijn verbonden met stratum 0-apparaten (zoals via een GPS-ontvanger), terwijl Stratum 2 computers zijn die NTP-aanvragen verzenden naar Stratum 1-servers. NTP ondersteunt maximaal 256-strata.

Alle Microsoft Windows-versies sinds 2000 bevatten de Windows Time Service (w32time.exe), die de mogelijkheid heeft om de computerklok te synchroniseren met een NTP-server. Opgemerkt moet worden dat Microsoft aanbeveelt dat externe tijdreferenties worden gebruikt in plaats van op internet gebaseerde omdat deze niet kunnen worden geauthenticeerd. Er zijn gespecialiseerde NTP-servers beschikbaar die de tijd op netwerken kunnen synchroniseren met behulp van het MSF (of equivalent) of GPS-signaal.

Tijdsynchronisatie in moderne computernetwerken is essentieel. Het biedt niet alleen het enige referentiekader tussen alle apparaten, het is van cruciaal belang in alles, van het beveiligen, plannen en debuggen van een netwerk tot het voorzien van een tijdstempel voor toepassingen zoals data-acquisitie of e-mail.

Microsoft Windows XP heeft een tijdssynchronisatieprogramma ingebouwd in het besturingssysteem Windows Time (w32time.exe), dat kan worden geconfigureerd om te functioneren als een netwerktijdserver. Het kan worden geconfigureerd om zowel een netwerk te synchroniseren met behulp van de interne klok of een externe tijdbron.

Voor veel toepassingen kan een interne klok behoorlijk adequaat zijn, hoewel er in een netwerk problemen kunnen optreden met applicaties zoals het delen van netwerkbestanden of in sommige omgevingen, zelfs met fraude, dus het is om veiligheidsredenen van vitaal belang om een ​​nauwkeurige timingbron te gebruiken voor uw netwerk.

NTP (Network Time Protocol) is een protocol dat al op Windows XP is geïnstalleerd en wordt gebruikt door Windows Time om machines gesynchroniseerd te houden met de enkelvoudige tijdbron. Er zijn verschillende timingbronnen beschikbaar op internet, maar Microsoft en anderen bevelen ten zeerste aan dat u een tijdserver met een hardwarebron in plaats van internet configureert zonder verificatie.

Er zijn gespecialiseerde NTP-servers beschikbaar die een betrouwbare tijdbron kunnen ontvangen via het GPS-signaal of gespecialiseerde radio-uitzendingen die hun tijd krijgen van atoomklokken.

Als u Windows XP wilt configureren om als een tijdserver te werken, moet u eerst de Windows Time-subsleutel zoeken. Om dit te doen:
Voer Regedit uit (klik op start / uitvoeren / typ REGEDIT / en klik op Enter.

Opmerking: het bewerken van uw systeemregister kan problemen met uw systeem veroorzaken. Het is raadzaam om een ​​back-up van uw systeem te maken voordat u het register bewerkt.

Zoek nu de volgende subsleutel: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ parameters \
Klik met de rechtermuisknop aan de rechterkant en klik op Wijzigen. Typ NTP in het vak Waarde bewerken onder Waardegegevens en klik vervolgens op OK.
Ga nu naar de map Config en klik met de rechtermuisknop op AnnounceFlags, Wijzigen en in het vak DWORD-waarde bewerken, typ onder Value-gegevens 5 en klik vervolgens op OK.

Zoek deze subsleutel:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpClient \

Klik met de rechtermuisknop in het rechter venster en wijzig. Bewerk het DWORD-waardevak en typ het aantal gewenste seconden voor elke peiling onder Waardegegevens, dat wil zeggen: 900 is gelijk aan 15 minuten. Het pollveld vertegenwoordigt het polling-interval tussen NTP-poll-pakketten.

Om de NTP-server in te schakelen, zoekt u de subsleutel: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Klik met de rechtermuisknop (in het rechtervenster) en vervolgens Modify. Bewerk de DWORD-waarde en typ 1. Klik met de rechtermuisknop op NtpServer, dan op Wijzigen en in de DWORD-waarde bewerken onder Type waardegegevens Peers en klik vervolgens op OK.

Lokaliseren: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config
Klik in het rechterdeelvenster met de rechtermuisknop MaxPosPhaseCorrection en vervolgens Wijzigen in het vak DWORD-waarde bewerken onder Basis, klik op Decimaal, typ onder Tijdsgegevens een tijd in seconden zoals 3600 (een uur) en klik vervolgens op OK. Hiermee worden de verbindingsinstellingen aangepast.

Ga nu terug en klik:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config

In het rechterdeelvenster met de rechtermuisknop op MaxNegPhaseCorrection, dan wijzigen.
Klik in het vak DWORD bewerken onder base op Decimaal, typ onder value data de tijd in seconden die u wilt pollen, zoals 3600 (een uur).

Sluit Register en start Windows Time-service opnieuw door te klikken op Start / Uitvoeren en typ vervolgens:
net stop w32time && net start w32time.
op elke computer, anders dan de domeincontroller, typt u: W32tm / resync / herontdekking.
De tijdserver moet nu in gebruik zijn.

We hebben allemaal gehoord van een schrikkeljaar - die extra dag werd elke vier jaar toegevoegd aan de kalender. Het kan ons misschien een langere februari geven, maar het is ook essentieel om onze kalenders en seizoenen nauwkeurig te houden. Als de extra dag niet wordt toegevoegd aan een schrikkeljaar en uiteindelijk (weliswaar na meer dan een eeuw), begint de winter in juli en begint de zomer rond Kerstmis (en vice-versa op het zuidelijk halfrond) omdat de aarde er zes extra nodig heeft. uren langer dan de 365-dagen van een jaar om de zon te omcirkelen.

Een schrikkeljaar is misschien een beetje fudge, maar het alternatief zou zijn om een ​​kwart dag te hebben aan het eind van het jaar, wat natuurlijk onze dagen en nachten niet met elkaar zou doen kloppen (en zou je je kunnen voorstellen dat je gewoon een zes hebt uur per dag - sommigen van ons worstelen om dingen gedaan te krijgen in 24!).

We hebben natuurlijk altijd de tijd gemeten in relatie tot de beweging van de aarde - een dag is een hele revolutie, een jaar een baan van de zon. Toen onze manier om tijd te meten echter steeds nauwkeuriger werd, werd al snel duidelijk dat er meer onregelmatigheden in de rotatie van de aarde waren dan alleen de extra zes uur per jaar.

GMT (Greenwich Mean Time) werd ontwikkeld omdat er een tijdschaal nodig was waarbij de gemiddelde positie van de zon op de middag, gemiddeld gedurende het jaar, boven de Greenwich Meridian (nul lengtegraad) ligt en de zomertijd worden toegevoegd of weggenomen Afhankelijk van de tijd van het jaar.

In 1955 ging de eerste atoomklok echter in werking na de ontdekking van de stabiliteit van het cesium-133-atoom dat op een exacte snelheid (9,192,631,770 per seconde) vibreerde. Geïnterpreteerd met deze nauwkeurigheid besloot het International System of Measurement Units (SI) dat een seconde moet worden gedefinieerd als dit aantal oscillaties van het cesium-133-atoom.

Na de SI seconde een tijdschaal genaamd International Atomic Time (TAI - van de Franse Temp Atomique International) die een eenvoudige telling was, in seconden, voor de 24 uren van onze dag. Omgekeerd, omdat TAI niet gerelateerd is aan de beweging van de aarde, werd al snel ontdekt dat TAI en atoomklokken veel stabieler en betrouwbaarder waren dan de aarde zelf (in feite is een atoomklok 1,000,000 keer nauwkeuriger dan de aardrotatie).

Over het algemeen is de Aarde voortdurend vertragen in de rotatie (alhoewel het onverklaarbaar lijkt te versnellen), dus TAI is van weinig nut voor degenen die hun horloges in de steek houden met de Aarde (astronomen zijn verreweg De meest vocale van deze).

Er werd dus een andere tijdschaal ontwikkeld met de naam Coordinated Universal Time (UTC - opnieuw van de Fransen - Temp Universel Coordonne). Dit was gebaseerd op atomische tijd (TAI), maar er werd een kleine aanpassing gemaakt om het gelijke tred te houden met GMT (dat overigens nu algemeen wordt aangeduid als UT1 of afhankelijk van de tijdzone UT + 1 UT + 2 UT + 3 enz.)

UTC wordt aangepast door extra seconden in te voegen, zogenaamde schrikkelseconden, om het binnen een seconde van GMT (of UT1) te houden. Het is mogelijk dat een tweede in de toekomst mogelijk moet worden verwijderd, maar dat is nog niet gebeurd. UTC is essentieel in de moderne industrie en technologie waar computers worden gesynchroniseerd met UTC-tijd, meestal via een NTP-server (Network Time Protocol) - om internationale tijdgevoelige transacties mogelijk te maken.

Normaal gesproken wordt eind december in het laatste uur een schrikkelseconde ingevoegd (hoewel dit in sommige gevallen in juni, maart en september is gebeurd). De beslissing of een schrikkelseconde vereist is, wordt genomen door het Earth Orientation Center van de Internationale Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), die de rotatie van de aarde monitoren en de aanpassing ongeveer zes maanden van tevoren suggereren.
 
Wanneer een schrikkelseconde wordt toegevoegd, worden er 61 seconden in die laatste minuut van het jaar. Het vertrouwde 'six pips' radiosignaal krijgt een extra pip en zelfs de beroemde Big Ben in Londen wordt een seconde achtergehouden voordat hij bongt (maar geen extra waterpijp aangezien ze bedoeld zijn om de uren weer te geven)

Er zijn 33 schrikkelseconden toegevoegd aan UTC sinds 1972 (hoewel de eerste tien achteraf zijn toegevoegd) maar naarmate de rotatie van de aarde blijft vertragen, wordt geschat dat de komende millennia of twee schrikkelseconden elke maand moeten worden toegevoegd.

Dit artikel beschrijft wat er gebeurde toen Europa de Gregoriaanse kalender overnam en de problemen waarmee we vandaag de dag nog steeds worden geconfronteerd, proberen te synchroniseren met beweging van de aarde.

Ben je ooit op een avond naar bed gegaan en vroeg je je af waar de dag precies was? Kun je je voorstellen wakker te worden om te ontdekken dat elf dagen volledig verdwenen waren? Dat is precies wat er gebeurde in 1752 toen de hele inwoners van Groot-Brittannië en Amerika woensdag 2 september naar bed gingen en pas donderdag 14 september wakker werden.

Het was echter geen epidemie van slaperige ziekten of zelfs een massale dosis luiheid die de hele bevolking in bed hield, maar alleen de autoriteiten die trachtten zich te synchroniseren met de rest van de wereld door de Gregoriaanse kalender aan te nemen.

De Juliaanse kalender (vernoemd naar Julius Caesar) was al sinds bijbelse tijden in gebruik, maar werd uiteindelijk in heel Europa in de 1582 uitgefaseerd, maar de resolute Britten en Amerikanen moesten nog eens tweehonderd jaar volgen.

En als de schilder Hogarth geloofd moet worden, heeft de bevolking het ook niet te vriendelijk gevonden, met mensen die de straat op gaan en de terugkeer eisen van hun ontbrekende 11-dagen en zelfs verslagen van relletjes.

Waarom veranderen? Dat was wat de Britse autoriteiten al tweehonderd jaar zeiden sinds paus Gregorius XIII de Juliaanse kalender in Europa tweehonderd jaar eerder had vervangen.

De reden voor de oorspronkelijke verandering was echter dat de Juliaanse kalender niet genoeg schrikkeljaren toeliet (ze werden weggelaten in jaren deelbaar door 100 maar niet deelbaar door 400 - wat waren de Romeinen aan het denken?) En de seizoenen werden langzaam uit van synchronisatie met de kalender. In Groot-Brittannië werd de situatie nu nog ondragelijker, door boeren te verwoesten, die niet wisten wanneer ze hun gewassen moesten planten. Eindelijk moesten de autoriteiten overschakelen en het hele land 11-dagen versnellen.

Dit synchronisatieprobleem is echter altijd bij ons geweest. We hebben van oudsher geprobeerd onze kalenders te baseren op de beweging van de aarde om ons in staat te stellen seizoenen te voorspellen en te weten wanneer de zomer en de winter zullen vallen. We hebben misschien wel de schrikkeljaren opgelost (veroorzaakt door het feit dat de aarde 365 en een kwart dagen nodig heeft om rond de zon te reizen), maar proberen om een ​​kalender te baseren op de beweging van de aarde zal altijd tot problemen leiden.

De Gregoriaanse kalender werkte prima tot de 1950's toen de atoomklok werd ontwikkeld. De atoomklok werkte zo goed - met timing-informatie tot op een seconde nauwkeurig in enkele miljoenen jaren - dat we ons snel realiseerden dat onze klokken nu veel nauwkeuriger waren dan de aarde zelf.

De aarde vertraagt ​​eigenlijk in rotatie en als er niets werd gedaan, zou de middag uiteindelijk 's nachts vallen en vice versa (hoewel niet voor meerdere millennia), maar maak je geen zorgen, je staat midden volgende week niet op het punt om wakker te worden. De oplossing is het toevoegen van schrikkelseconden en 33 zijn sinds het einde van onze jaren sinds de 1970's gescand.

De beslissing om een ​​seconde in te voegen wordt meestal genomen zes maanden vóór na zorgvuldige monitoring van de rotatie van de aarde. Een kalender gebaseerd op de beweging van de aarde lijkt vandaag misschien minder relevant, maar met een Global Positioning System (GPS), een globale tijdschaal (Coordinated Universal Time) en computers die allemaal wereldwijd met elkaar zijn gesynchroniseerd met behulp van NTP-servers (Network Time Protocol ) het is absoluut noodzakelijk dat we allemaal op het juiste moment kunnen vertellen.

Hoe laat is het? Een van de meest voorkomende vragen over de hele wereld, maar wat vragen we precies? Je vraagt ​​iemand in China hoe laat het is dan zal je zeker een ander antwoord krijgen als je een Amerikaan vraagt, natuurlijk zijn hun tijdzones aan de andere kant van de wereld.

Maar wat als je twee mensen in dezelfde kamer als jij vraagt? U kunt hetzelfde antwoord van beiden krijgen, maar dan kan het horloge van een persoon een minuut of twee sneller zijn.

Wanneer we de tijd vragen, is het wat we echt vragen, een ruwe schatting voor de tijdzone waarin we zijn. Sommige horloges zijn nauwkeuriger dan anderen, maar het is vaak genoeg voor onze dagelijkse behoeften.

Maar wat als je de exacte tijd moet weten en wat als je moet weten wat die tijd ook een ander land is. Misschien heb je een vliegticket gekocht; Het zou teleurstellend zijn om alleen op het vliegveld op te doen om te vertellen dat je ticket aan iemand anders werd verkocht omdat de klok bij hun reisagent langzamer was dan degene waar je je ticket kocht.

Dus hoe houdt de wereldindustrie nauwkeurige tijd met elkaar? Het antwoord is vrij simpel en het heet Coordinated Universal Time of UTC.

Het Internationale Bureau voor Gewichten en Maatregelen (BIPM) fungeert als de officiële tijdhouder voor de wereld en startte UTC in 1972 na de ontwikkeling van atoomklokken.

De atoomklok werd voor het eerst ontwikkeld in de late 50's toen ontdekt werd dat het atoom cesium-133 elke seconde resoneert met een exacte frequentie van 9,192,631,770. Deze frequentie was zo nauwkeurig dat atoomklokken een nauwkeurigheid van één seconde ontwikkelden in 1.4 miljoen jaar en het internationale systeem van eenheden definieerde de tweede als de frequentie van het cesium-133-atoom en een internationale eenheid voor het meten van tijd was geboren.

Atoomklokken zijn echter nog nauwkeuriger dan de aarde zelf, die in feite haar rotatie vertraagt. Deze vertraging is slechts klein, maar als het standaardsysteem van de tijd, UTC, dit niet compenseerde, zou middernacht op het midden van de dag vallen (hoewel dat een millennia of twee zou duren), dus om de paar jaar worden schrikkelseconden toegevoegd compenseren.

Het enige probleem met UTC-uurwerken is dat atoomklokken enorm zijn in zowel grootte als kosten. In feite zijn ze meestal alleen te vinden in grootschalige fysica laboratoria zoals NPL (National Physics Laboratory, UK) of MIT (Massachusetts Institute of Technology, VS).

Hoe houdt de rest van de wereld dan de UTC-tijd bij? De tijd die op deze enorme atoomklokken wordt verteld, wordt uitgezonden via radio-uitzendingen of het GPS-satellietsysteem (satellietnavigatie is afhankelijk van UTC, want zonder dit kan een satelliet niet precies aangeven waar een ontvanger zich bevindt).

De meeste computernetwerken zijn gestructureerd naar UTC-tijd, hetzij via internet (wat niet veilig is en alleen wordt aanbevolen voor thuisgebruikers) of via gespecialiseerde gps- of radiotijdservers. Deze tijdservers maken gebruik van NTP (Network Time Protocol) dat in de afgelopen 25-jaren is ontwikkeld om computernetwerken gesynchroniseerd te houden, zodat ze niet hoeven te vertrouwen op hun onnauwkeurige interne klokken.

NTP-servers en UTC hebben de industrie in staat gesteld echt globaal te worden en hebben technologieën mogelijk gemaakt zoals communicatiesatellieten, mobiele telefoons, satellietnavigatie en geldautomaten die we allemaal als vanzelfsprekend beschouwen.

Network Time Protocol (NTP) is een van de oudste protocollen van internet en is nog steeds de standaard voor tijdsynchronisatie. Het succes van NTP komt voort uit de constante ontwikkeling (versie 4 is momenteel in uitvoering) en de nauwkeurigheid die een NTP-tijdserver kan bogen op de synchronisatie van netwerken.

Hoewel een nauwkeurigheid van 1 / 5000th van een seconde op een netwerk onder de juiste omstandigheden kan worden verkregen, is deze nauwkeurigheid alleen afhankelijk van de tijd waarop referentie NTP gebruikt om te synchroniseren. Deze bron kan natuurlijk onbetrouwbaar zijn, zoals een werkstationklok, aangezien real-time chips in de meeste computers gevoelig zijn om te drijven en veel minder nauwkeurig zijn dan het gemiddelde digitale horloge.

Het alternatief is een betrouwbare UTC (gecoördineerde universele tijd) bron te gebruiken. UTC is de standaard voor tijdsynchronisatie. Het werd begonnen in 1972 na de ontwikkeling van atoomklokken en laat de hele wereld synchroniseren tot dezelfde absolute tijd. Dit heeft niet alleen technologieën zoals internet-, GPS- en communicatiesatellieten mogelijk gemaakt, maar heeft ook de industrieën als luchtvaartmaatschappijen en de beurs wereldwijd mogelijk gemaakt.

De eenvoudigste manier om een ​​netwerk te synchroniseren naar UTC is altijd een internettijdreferentie gebruikt. Er zijn honderden beschikbaar zoals nist.gov en de meeste Windows-software heeft een ingebouwd hulpprogramma, Windows Time (win32.exe) om de systeemklok te synchroniseren met een referentieklok via internet.

Microsoft waarschuwt echter tegen het gebruik van een internetbron als een tijdreferentie, omdat authenticatie van deze bronnen niet mogelijk is.

Authenticatie is de beveiligingsmaatregel die NTP gebruikt om ervoor te zorgen dat een tijdreferentie vertrouwd is. Zonder authenticatie systemen zijn kwetsbaar voor kwaadaardige aanvallen, zoals hackers die een tijdstempel kunnen aanpassen om fraude of een DDoS-aanval te plegen (Distributed Denial of Service meestal veroorzaakt door kwaadaardige software die het systeem overspilt).

Niet alleen niet-geverifieerde internettijdbronnen, maar ook een enquête door Nelson Minar van MIT over meer dan 900-internettijdreferenties, ontdekt dat bijna de helft meer dan tien seconden gecompenseerd werd (één door maar liefst 6-jaren - maar gelukkig waren er niet veel peers) en minder dat een derde wordt beschreven als "nuttig".

Het rapport ontdekte ook dat veel Internet-tijdreferentie hosts te ver weg waren van hun collega's om nauwkeurige tijdsynchronisatie mogelijk te maken.

Er zijn echter verschillende manieren om te zorgen dat een NTP-server wordt gesynchroniseerd met een betrouwbare en stabiele UTC-tijdbron die zowel nauwkeurig als geverifieerd is.

Er zijn twee systemen beschikbaar en beide gebruiken relatief lage kosten apparatuur. De eerste optie en vaak het makkelijkst is om verbinding te maken met een GPS-antenne en speciale GPS-tijdserver naar het netwerk. Dit maakt gebruik van de UTC-tijdcode die door de GPS-satellieten wordt verzonden, zolang de antenne goed zicht heeft op de lucht.

Als alternatief verzonden gespecialiseerde uitzendingen een tijdstempel in verschillende landen. In Groot-Brittannië heet het MSF en wordt uitgezonden vanuit Cumbria door het National Physics Laboratory bij 60 kHz, maar kan ze zo ver verwijderd worden als 1000 km, hoewel soortgelijke systemen in Duitsland, Frankrijk en de VS opereren. Deze NTP-servers die door de radio worden verwezen, zijn kwetsbaar voor storingen, maar hebben traditioneel lagere kosten dan GPS-ontvangers, maar vooruitgang in technologie betekent dat het verschil nu minimaal is.

De integriteit van een tijdbron die door een NTP-tijdserver wordt gebruikt, is daarom zeer belangrijk en hoewel systeembeheerders maar al te graag willen investeren in dure firewalls en antivirale software om hun netwerken te beschermen, verwaarlozen ze de beveiliging van hun tijdsserver, die tenslotte niet vertel hen hoe dan ook het juiste moment!

Network Time Protocol (NTP) is een van de oudste nog gebruikte protocollen van het internet, uitgevonden door dr. David Mills van de Universiteit van Delaware en sinds 1985 in gebruik. NTP is een protocol dat is ontworpen om de klokken op computers en netwerken via internet of Local Area Networks (LAN's) te synchroniseren.

NTP (versie 4) kan de tijd via het openbare internet te behouden om binnen 10 milliseconden (1 / 100th van een seconde) en kan zelfs beter dan LAN's uit te voeren met een nauwkeurigheid van 200 microseconden (1 / 5000th van een seconde) onder ideale omstandigheden.

NTP werkt binnen de TCP / IP-suite en vertrouwt op UDP, een minder complexe vorm van NTP bestaat genaamd Simple Network Time Protocol (SNTP) die de opslag van informatie over eerdere mededelingen, die nodig zijn door NTP vereist. Het wordt gebruikt in sommige apparaten en toepassingen waar hoge nauwkeurigheid timing niet belangrijk.

Tijdsynchronisatie met NTP is relatief eenvoudig, het synchroniseert de tijd met verwijzing naar een betrouwbare klokbron. Deze bron kan relatief zijn (de interne klok van een computer of de tijd op een polshorloge) of absoluut (A UTC - Universal Coordinated Time-clock-bron die accuraat is zoals menselijkerwijs mogelijk is).

Atoomklokken zijn de meest absolute tijdsinrichtingen; ze zijn echter extreem duur en zijn over het algemeen alleen te vinden in grootschalige fysicalaboratoria. NTP kan netwerken echter synchroniseren met een atoomklok door gebruik te maken van het Global Positioning System (GPS) -netwerk, een gespecialiseerde radiotransmissie of via internet. Er moet echter worden opgemerkt dat Microsoft sterk aanbeveelt om een ​​externe gebaseerde timing te gebruiken in plaats van op internet, omdat deze niet kunnen worden geverifieerd.

GPS is een ideale tijd- en frequentiebron omdat het overal in de wereld zeer nauwkeurige tijd 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 signaal dat door de satelliet wordt uitgezonden, kan door vensters gaan maar kan worden geblokkeerd door gebouwen, dus de ideale locatie voor een GPS-antenne is op een dak met een goed zicht op de lucht. Hoe meer satellieten het kan ontvangen, hoe beter het signaal. Op het dak gemonteerde antennes kunnen echter gevoelig zijn voor blikseminslag of andere spanningspieken, dus de installatie van een op de GPS-kabel aangesloten suppressor wordt sterk aanbevolen.

De kabel tussen de GPS antenne en ontvanger is ook kritisch. De maximale afstand die een kabel kan draaien normaal slechts 20 30-meter, maar een hoge kwaliteit coaxkabel combinatie met een GPS versterker geplaatst in lijn met de versterking van de antenne boost kan toestaan ​​dan 100 meter kabel loopt.

Een GPS-ontvanger decodeert dan het GPS-signaal dat van de antenne wordt verzonden naar een computer leesbaar protocol dat gebruikt kan worden door de meeste tijdservers en besturingssystemen, waaronder Windows, LINUX en UNIX.

De GPS-ontvanger voert ook elke seconde een nauwkeurige puls uit die GPS Network Time Protocol (NTP) -servers en computertijdservers kunnen gebruiken om ultra-precieze timing te bieden. De puls per seconde timing op de meeste ontvangers is binnen 0.001 nauwkeurig tot een seconde van UTC.

GPS is ideaal om NTP-tijdsservers of stand-alone computers te voorzien van een zeer nauwkeurige externe referentie voor synchronisatie. Zelfs bij relatief lage kosten apparatuur kan de nauwkeurigheid van honderd nanoseconden (een nanoseconde = een miljardste seconde) redelijkerwijs worden bereikt met behulp van GPS als externe referentie.

Alle computers moeten weten hoe laat het is. Veel toepassingen, van het verzenden van een e-mail tot het opslaan van informatie, zijn afhankelijk van de pc, wetende wanneer het evenement plaatsvond. In sommige omgevingen is timing nog belangrijker, omdat een seconde het verschil tussen winst en verlies kan maken - denk maar aan de beurs.

De meeste computers hebben interne klokken die op batterijen zijn gemonteerd, zodat de computer nog steeds tijd kan houden wanneer de machine uit staat. Echter, zijn deze klokken echt zo betrouwbaar? Het antwoord is natuurlijk nee.

Computers worden massaal op de markt gebracht en ontworpen voor meerdere functies, waarbij de timing niet zo hoog op de agenda van de fabrikant staat. De interne klokken (RTC real time chips genoemd) zijn normaal gesproken voldoende voor thuiscomputergebruik of wanneer werkstations alleen werken. Wanneer computers echter in een netwerk worden uitgevoerd, kan een gebrek aan synchronisatie problemen veroorzaken.

Het kan een klein ding zijn zoals een e-mail die ergens voor het verstuurd is (volgens een PC-klok), maar met een aantal tijdgevoelige transacties en toepassingen, kan een gebrek aan synchronisatie denkbare problemen veroorzaken: Stel je voor dat je alleen op een luchthaven komt om te vinden De vliegtuigstoel die u weken eerder had gekocht, werd in feite aan iemand anders verkocht omdat hun boekingsagent een langzamer klok op hun computer had!

Om deze problemen te omzeilen, worden de meeste computers in een netwerk met behulp van NTP (netwerktijdprotocol) gesynchroniseerd met een enkele tijdbron. Deze bron kan relatief zijn (een computerklok of een polshorloge) of een absolute tijdsbron zoals UTC.

UTC (gecoördineerde universele tijd) is ontwikkeld na de opkomst van atoomklokken en is een standaard tijdschaal die wereldwijd gebruikt wordt, waardoor machines over de hele wereld een enkele tijdbron kunnen gebruiken.

Windows XP kan eenvoudig de systeemklok instellen om UTC te gebruiken door een internetbron voor UTC te openen (ofwel: time.windows.com of time.nist.gov). Om dit te bereiken moet een gebruiker alleen op de klok op hun bureaublad klikken en de instellingen aanpassen op het tabblad Internet Tijd.

Microsoft en andere fabrikanten van besturingssystemen adviseren echter ten zeerste dat externe tijdreferenties moeten worden gebruikt omdat internetbronnen niet kunnen worden geverifieerd, waardoor systemen kwetsbaar zijn voor een kwaadwillende aanval.

Als u een netwerktijdserver Windows XP wilt uitvoeren, zijn er gespecialiseerde NTP-servers beschikbaar die een tijdreferentie kunnen ontvangen via het GPS-satellietsysteem of gespecialiseerde nationale transmissies.

Om Windows XP als een netwerktijdserver te laten werken, moet de NTP-service zijn ingeschakeld. Om NTP te activeren, zoek je simpelweg de volgende subsleutel in de registereditor (regedit):
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Klik met de rechtermuisknop (in het rechtervenster) en vervolgens Modify. Bewerk de DWORD-waarde en typ 1. Klik met de rechtermuisknop op NtpServer, dan op Wijzigen en in de DWORD-waarde bewerken onder Type waardegegevens Peers en klik vervolgens op OK.

Sluit het register en start Windows Time-service door te klikken op Start / Uitvoeren en typ:
net stop w32time && net start w32time .; Vervolgens typt u op elke computer op het netwerk (anders dan de domeincontroller die niet met zichzelf kan worden gesynchroniseerd): W32tm / resync / herontdekking.