NTP (Network Time Protocol) synchroniseert netwerken met een enkele tijdbron met behulp van tijdstempels om de huidige tijd van de dag weer te geven, dit is essentieel voor tijdgevoelige transacties en veel systeemtoepassingen zoals e-mail.

NTP is daarom kwetsbaar voor beveiligingsbedreigingen, of het nu gaat om een ​​kwaadwillende hacker die het tijdstempel wil wijzigen om fraude of een DDoS-aanval te plegen (Distributed Denial of Service - normaal gesproken veroorzaakt door kwaadaardige malware die een server overstroomt met verkeer) die servertoegang blokkeert.

Omdat het een van de oudste protocollen van het internet is en gedurende meer dan 25-jaren is ontwikkeld, is NTP uitgerust met zijn eigen beveiligingsmaatregelen in de vorm van authenticatie.

Verificatie verifieert dat elke tijdstempel uit de beoogde tijdreferentie is gekomen door een reeks overeengekomen encryptiesleutels te analyseren die samen met de tijdinformatie worden verzonden. NTP, met Message Digest Encryption (MD5) om de sleutel te ontcijferen, analyseert het en bevestigt of het uit de vertrouwde tijdbron is gekomen door het te verifiëren tegen een set vertrouwde toetsen.

Vertrouwde authenticatiesleutels worden weergegeven in het NTP-serverconfiguratiebestand (ntp.conf) en worden normaal opgeslagen in het bestand ntp.keys. Het sleutelbestand is normaal gesproken erg groot, maar vertrouwde sleutels vertellen de NTP-server welke set van subset sleutels momenteel actief is en welke niet. Verschillende subsets kunnen worden geactiveerd zonder het bestand ntp.keys aan te passen met behulp van de opdracht trusted-keys config.

Authenticatie is daarom van groot belang bij het beschermen van een NTP-server tegen kwaadwillende aanvallen; er zijn echter veel tijdreferenties waar authenticatie niet vertrouwd kan worden.

Microsoft, die sinds Windows 2000 een versie van NTP in hun besturingssysteem heeft geïnstalleerd, beveelt ten zeerste aan dat een hardwarebron als timingreferentie wordt gebruikt, omdat internetbronnen niet kunnen worden geverifieerd.

NTP is essentieel voor het gesynchroniseerd houden van netwerken, maar minstens zo belangrijk is het beveiligen van systemen. Terwijl netwerkbeheerders duizenden in antivirale / malwaresoftware besteden, slagen velen er niet in om het lek in hun tijdservers te ontdekken.

Veel netwerkbeheerders vertrouwen internetbronnen nog steeds toe voor hun tijdreferentie. Hoewel velen een goede bron bieden voor UTC-tijd (Coordinated Universal Time - de internationale standaard van tijd), zoals nist.gov, betekent het gebrek aan authenticatie dat het netwerk openstaat voor misbruik.

Andere bronnen van UTC-tijd zijn veiliger en kunnen worden gebruikt met relatief goedkope apparatuur. De eenvoudigste methode is om een ​​gespecialiseerde NTP GPS-tijdserver te gebruiken die verbinding kan maken met een GPS-antenne en een geverifieerd tijdstempel per satelliet kan ontvangen.

GPS-tijdservers kunnen nauwkeurigheid tot UTC-tijd leveren tot binnen enkele nanoseconden, zolang de antenne een goed zicht op de lucht heeft. Ze zijn relatief goedkoop en het signaal is geauthenticeerd en biedt een veilige tijdsreferentie.

Als alternatief zijn er verschillende nationale uitzendingen die een tijdreferentie verzenden. In het Verenigd Koninkrijk wordt dit uitgezonden door het National Physics Laboratory (NPL) in Cumbria. Soortgelijke systemen zijn actief in Duitsland, Frankrijk en de VS. Terwijl dit signaal wordt geverifieerd, zijn deze radiosignalen gevoelig voor interferentie en hebben ze een eindig bereik.

Verificatie voor NTP is ontwikkeld om kwaadwillende manipulatie met systeemsynchronisatie te voorkomen, net zoals er firewalls zijn ontwikkeld om netwerken te beschermen tegen aanvallen, maar net als bij elk beveiligingssysteem werkt het alleen als het wordt gebruikt.

Alle pc's en netwerkapparaten gebruiken klokken om een ​​interne systeemtijd te behouden. Deze klokken, Real Time Clock-chips (RTC) genoemd, geven informatie over tijd en datum. De chips zijn voorzien van een batterij, zodat ze zelfs tijdens stroomuitval tijd kunnen besparen. Personal computers zijn echter niet ontworpen om perfecte klokken te zijn, hun ontwerp is geoptimaliseerd voor massaproductie en lage kosten in plaats van een nauwkeurige tijd te behouden.

Deze interne klokken zijn gevoelig voor drift en hoewel dit voor veel toepassingen behoorlijk kan zijn, moeten machines vaak samenwerken op een netwerk en als de computers met verschillende snelheden afwijken, zullen de computers niet meer synchroon lopen en kunnen problemen ontstaan met tijdgevoelige transacties.

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.

Veel besturingssystemen, waaronder Windows, UNIX en LINUX, kunnen NTP en SNTP gebruiken en 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).
Alle Microsoft Windows-versies sinds 2000 bevatten de Windows Time Service (w32time.exe) die de computerklok kan synchroniseren met een NTP-server.
 
Er is een groot aantal door internet gehoste NTP-servers die worden gesynchroniseerd met externe UTC-referenties zoals time.nist.gov of ntp.my-inbox.co.uk maar er moet worden opgemerkt dat Microsoft en anderen aanbevelen dat een externe bron wordt gebruikt om synchroniseer uw machines, want op internet gebaseerde referenties kunnen niet worden geverifieerd. Er zijn gespecialiseerde NTP-tijdservers beschikbaar die de tijd op netwerken kunnen synchroniseren met behulp van het MSF (of equivalent) of GPS-signaal.

De meest gebruikte zijn de GPS-tijdservers die het GPS-systeem gebruiken om de juiste tijd door te geven. Het GPS-systeem bestaat uit een aantal satellieten die nauwkeurige positionerings- en locatie-informatie bieden. Elke GPS-satelliet kan dit alleen doen door gebruik te maken van een atoomklok die op zijn beurt kan worden gebruikt als een tijdreferentie.

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 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 soortgelijke 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.

Atoomklokken bestaan ​​al meer dan vijftig jaar of zo. Het zijn klokken die een atoomresonantiefrequentie gebruiken als tijdelement in plaats van conventionele oscillerende kristallen zoals kwarts.

De meeste atoomklokken maken gebruik van de resonantie van het atoom cesium-133 dat elke seconde resoneert met een exacte frequentie van 9,192,631,770. Sinds 1967 heeft het Internationale Systeem van Eenheden (SI) het tweede gedefinieerd als het aantal cycli van cesium -133 dat atoomklokken (soms cesiumoscillatoren genoemd), de standaard voor tijdmetingen maakt.

Omdat de resonantie van het cesium-133-atoom zo nauwkeurig is, maakt dit atoomklokken nauwkeurig tot minder dan 2 nanoseconden per dag, wat overeenkomt met ongeveer één seconde in 1.4 miljoen jaar.

Omdat atoomklokken zo nauwkeurig zijn en een continue en stabiele tijdschaal kunnen behouden, is een universele tijd, UTC (Coordinated Universal Time of Temps Universel Coordonné), ontwikkeld en ondersteunt deze functies zoals schrikkelseconden - toegevoegd ter compensatie van de vertraging van de Rotatie van de aarde.

Echter, atoomklokken zijn extreem duur en zijn over het algemeen alleen te vinden in grootschalige fysica laboratoria. NTP (Network Time Protocol), het standaardmiddel voor het bereiken van tijdsynchronisatie op computernetwerken, kan echter worden gesynchroniseerd met een atoomklok door gebruik te maken van het Global Positioning System (GPS) -netwerk of gespecialiseerde radiotransmissies.

De meest gebruikte is het GPS (Global Positioning System), ontwikkeld door het Amerikaanse leger. GPS bevat ten minste 24-communicatiesatellieten in een hoge baan, die nauwkeurige positionerings- en locatie-informatie bieden. Elke GPS-satelliet kan dit alleen doen door gebruik te maken van een atoomklok die op zijn beurt kan worden gebruikt als een tijdreferentie.

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

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.

Het gebruik van een GPS NTP-server of een op radio gebaseerde NTP-tijdserver, netwerktijdclients, kan binnen enkele milliseconden UTC worden gesynchroniseerd, afhankelijk van het netwerkverkeer.

Af en toe moeten we allemaal weten hoe laat het is en we hebben een groot aantal verschillende apparaten om ons dat te vertellen; van onze mobiele telefoons en polshorloges tot de klok op de kantoormuur of het klokkenspel op het radionieuws.

Maar hoe nauwkeurig zijn al deze klokken en maakt het uit of ze allemaal verschillende tijden vertellen? Voor onze dagelijkse zaken doet het er waarschijnlijk niet zoveel toe als de muurklok op kantoor sneller is dan je polshorloge, je baas zal je waarschijnlijk niet ontslaan omdat je een minuut te laat bent.

Maar in sommige omgevingen zijn nauwkeurigheid en synchronisatie van vitaal belang waar een minuut het verschil kan maken in iets dat wordt verkocht of niet, of zelfs dat iets wordt gestolen!

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.

De meeste interne klokken van de pc's en netwerkapparaten, Real Time Clock-chips (RTC), die tijd- en datuminformatie bieden. De chips zijn voorzien van een batterij, zodat ze zelfs tijdens stroomuitval tijd kunnen besparen.

Personal computers zijn echter niet ontworpen om perfecte klokken te zijn, hun ontwerp is geoptimaliseerd voor massaproductie en lage kosten in plaats van een nauwkeurige tijd te behouden.

Daarom zijn deze interne klokken gevoelig voor afwijkingen en hoewel dit voor veel toepassingen behoorlijk kan zijn, zullen machines die samenwerken op een netwerk niet synchroon lopen met elkaar en kunnen problemen ontstaan, met name bij tijdgevoelige transacties. Kun je je voorstellen een vliegtuigzetel te kopen, alleen om op het vliegveld te horen dat het ticket twee keer is verkocht, omdat het daarna is gekocht op een computer met een langzamere klok?

NTP-tijdservers (Network Time Protocol) gebruiken een enkele referentie om alle computers in het netwerk tot die tijd te synchroniseren. Deze tijdreferentie kan relatief zijn (de interne klok van een computer of de tijd op een polshorloge misschien) of absoluut, zoals een atoomklok die UTC-tijd (Universal Coordinated Time) doorgeeft en is zo nauwkeurig als menselijkerwijs mogelijk is.

Atoomklokken zijn de meest absolute tijdregistrerende apparaten die elke 1.4 miljoen jaar nauwkeurig zijn tot op een seconde nauwkeurig. Echter, atoomklokken zijn extreem duur en zijn over het algemeen alleen te vinden in grootschalige fysica laboratoria. NTP kan netwerken echter synchroniseren met UTC-tijd via een atoomklok door gebruik te maken van het Global Positioning System (GPS) -netwerk of gespecialiseerde radiotransmissies (MTF in het VK).

Hoewel sommige organisaties hun netwerken moeten synchroniseren met UTC, zoals luchtvaartmaatschappijen en de beurs, kan een netwerk op elk moment worden gesynchroniseerd en nog steeds functioneren, maar er is geen vervanging voor UTC-tijd. Niet alleen is het efficiënter om een ​​netwerk te synchroniseren met de rest van de wereld, een UTC-tijdbron is van vitaal belang voor het bieden van beveiliging tegen fraude, gegevensverlies en legale blootstelling en zonder dat kunnen organisaties kwetsbaar zijn en hun geloofwaardigheid verliezen.

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.

Opmerking: 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-tijdserversignaal.

Alle pc's en netwerkapparaten gebruiken klokken om een ​​interne systeemtijd te behouden. Deze klokken, Real Time Clock-chips (RTC) genaamd, bieden informatie over tijd en datum. Ze zijn voorzien van batterijen zodat ze zelfs tijdens stroomuitval de tijd kunnen behouden. Personal computers zijn echter niet ontworpen om perfecte klokken te zijn - hun ontwerp is geoptimaliseerd voor massaproductie en lage kosten in plaats van een nauwkeurige tijd te behouden.

Deze interne klokken zijn gevoelig voor drift en hoewel dit voor veel toepassingen redelijk geschikt is voor sommige toepassingen, maar machines op een netwerk dat afwijkt van elkaar, niet synchroon lopen met elkaar en problemen kunnen optreden, met name met tijdsgevoelige transacties.

NTP-servers (Network Time Protocol) gebruiken een enkele referentie voor het synchroniseren van alle computers in het netwerk met een tijdreferentie. Deze tijdreferentie kan relatief zijn (de interne klok van een computer of de tijd op een polshorloge misschien) of absoluut zoals een UTC-klok (Universal Coordinated Time) zoals een atoomklok die zo nauwkeurig is als menselijkerwijs mogelijk is.

Voor sommige toepassingen is een relatieve tijd bron voldoende is, maar in veel omgevingen, zoals luchtvaartmaatschappijen en de beurs is het essentieel voor tijd om absoluut zijn. Stel je voor het kopen van een vliegtuigstoel alleen te horen op de luchthaven dat het ticket twee keer werd verkocht, omdat het daarna werd gekocht op een computer die een langzamere klok had!

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). Gebleken is dat dit zo nauwkeurig de Internationale Systeem van Eenheden (SI) is nu gedefinieerd tweede de duur van 9,192,631,770 cycli straling van caesium 133 voorstelt en de ontwikkeling van UTC (Coordinated Universal Time) betekent nu computers over de workld kan gesynchroniseerd worden op dezelfde tijd.

Echter, atoomklokken zijn extreem duur en zijn over het algemeen alleen te vinden in grootschalige fysica laboratoria. NTP-servers kunnen netwerken echter synchroniseren met een atoomklok door gebruik te maken van het Global Positioning System (GPS) -netwerk of gespecialiseerde radiotransmissies (MTF in het Verenigd Koninkrijk). Opgemerkt moet worden dat Microsoft en anderen ten zeerste aanbevelen dat externe op basis van timing moet worden gebruikt in plaats van op basis van 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-tijdserversignaal.

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

De kabel tussen de GPS antenne en 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.

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 soortgelijke systemen in Colorado, VS (WWVB) en in Frankfurt, Duitsland (DCF-77).

Een radio gebaseerde NTP-server bestaat gewoonlijk uit een rack tijdserver en een antenne, die bestaat uit een ferrietstaaf in een plastic omhulsel, waarbij de radio tijd en frequentie uitzending ontvangt. Het moet altijd horizontaal in een rechte hoek naar de transmissie voor optimale signaalsterkte gemonteerd. De gegevens worden verzonden in pulsen, 60 een seconde. Deze signalen verschaft UTC tijd met een nauwkeurigheid van 100 microseconden echter het radiosignaal een eindige reeks en gevoelig is voor storingen.

Zowel een GPS NTP-server als een MSF-tijdserver kunnen een betaalbare en efficiënte manier bieden om computernetwerken nauwkeurig te synchroniseren met NTP.

Af en toe, we moeten allemaal weten de tijd en we hebben een groot aantal verschillende apparaten om ons te vertellen het, van onze mobiele telefoons en horloges naar het kantoor wandklok of het klokkenspel op de radio nieuws. Maar hoe nauwkeurig zijn al deze klokken en maakt het uit of ze allemaal vertellen verschillende tijden?

Voor onze dagelijkse zaken maakt het waarschijnlijk niet zoveel uit. Als de muurklok op kantoor sneller is dan je polshorloge, zal je baas je waarschijnlijk niet ontslaan omdat je een minuut te laat bent, maar als het gaat om het oplossen van strafzaken, is timing alles!

Neem het geval van Joan Beddeson een 71-jarige vermoord gevonden in haar huis in Macclesfield. De hoofdverdachte, haar vroegere minnaar, die het slachtoffer is meer dan een kwart van een miljoen pond verschuldigd, 64-jarige John Crittenden, ontkende de moord, beweert hij thuis was in bed met zijn vrouw op het moment van de moord.

Echter, de politie had een creditcard verklaring waaruit bleek dat Crittenden brandstof enkele uren voor de moord had gekocht in Worcester en werd vervolgens gespot op een camera 12 minuten later reis van de snelweg richting Macclesfield ontdekt. Later die avond dezelfde auto werd opgenomen terug naar beneden de snelweg verlaten Crittenden met een 45 minuten venster om zijn misdaad te plegen komst.

Tijdens zijn proef weigerde Crittenden, die de brandstof had gekocht, echter niet op de snelweg te rijden en beweerde dat de camera's niet nauwkeurig waren. De camera's waren echter allemaal gesynchroniseerd met een NTP-tijdserver (Network Time Protocol) naar Universal Coordinated Time (UTC) en waren zo nauwkeurig dat de advocaten van Crittenden geen verdediging hadden en hij werd veroordeeld voor de moord en voor de rest van de tijd naar de gevangenis gestuurd.

Tijdsynchronisatie is niet alleen belangrijk bij het verkrijgen van veroordelingen, het kan ook iemands onschuld bewijzen! Toen een vrouw vermoord werd gevonden in Maryland, vond de politie dat ze de daders hadden gevonden toen de bankpas van het slachtoffer werd gebruikt bij een geldautomaat. Een controle bij een lokale CCTV-camera leverde beelden op van de drie verdachten die de machine gebruikten, en hoewel de kwaliteit behoorlijk korrelig was, werden de drie verdachten, eenmaal uitgezonden op Most Wanted van Amerika, snel afgerond.

Het bleek echter dat de tijd die door de camera werd vastgelegd drie minuten van de tijd was die door de geldautomaat werd geregistreerd en dat de drie mensen in het bezit waren van een volledig onschuldig gezin, helemaal niet verbonden met de moord.

De onderzoekers toegegeven dat als de camera had gesynchroniseerd met een betrouwbare bron, zoals de ATM-machine, dan is de onterechte arrestatie zou niet zijn gemaakt.

De bovenstaande cases onderstrepen het belang van betrouwbare tijdsynchronisatie. Zelfs als een bedrijf niet betrokken is bij het opsporen van criminaliteit, kan het niet laten synchroniseren van een computernetwerk een systeem kwetsbaar voor fraude, gegevensverlies en zelfs legale blootstelling laten. Zonder dit systeem kunnen organisaties kwetsbaar zijn en hun geloofwaardigheid verliezen.

Gespecialiseerde NTP-tijdservers (Network Time Protocol) zijn beschikbaar en kunnen een computernetwerk en al zijn apparaten synchroniseren met een nauwkeurige klokbron zoals een atoomklok met behulp van de GPS of een gespecialiseerde radiotransmissie, waardoor netwerken nauwkeurig kunnen worden gesynchroniseerd met Universal Coordinated Tijd (UTC).

Mens is altijd bezig met het meten en registreren van het tijdsverloop. Tijdwaarneming is essentieel voor de ontwikkeling van beschavingen; van weten wanneer te planten of gewassen oogsten op het identificeren van belangrijke gebeurtenissen in het jaar.

Tijd oudsher gemeten ten opzichte van de beweging van de aarde; per dag, is een omwenteling van de planeet; terwijl een jaar is een hele baan van de zon Kalenders werden ontwikkeld op basis van zo ver terug als 20,000 jaar geleden, toen jager-verzamelaars bekrast lijnen en gekerft gaten in stokken en beenderen om eventueel te tellen de dagen tussen de fasen van de maan.

Beschavingen van de oude Egyptenaren het Romeinse Rijk hebben uiteenlopende methoden die worden gebruikt om te ontdekken welke dag van het jaar is. Echter, het meten van de tijd als het voorbij gedurende de dag altijd moeilijk om de vroege mensheid had bewezen. Zonnewijzers waren misschien wel de eerste keer dat stukken en ze kunnen hun oorsprong terug meer dan vijfduizend jaar te traceren; wanneer obelisken werden gebouwd, mogelijk om het vertellen van de tijd mogelijk te maken door de cast van hun schaduwen.

De tijd die op een zonnewijzer werd verteld was echter gebaseerd op de beweging van de zon in de lucht, die door de seizoenen heen zou verschillen en natuurlijk niet op bewolkte dagen of 's nachts zou werken. Andere methoden zoals waterklokken of de zandloper zouden eenvoudigweg fungeren als ruwe timers. Het vertellen van de tijd van de dag zou moeilijk blijken te zijn met mensen die zich baseren op vergelijkingen als tijdreferenties zoals: "Zolang het een mens zou kosten om een ​​kwart mijl te lopen."

Mensen waren afhankelijk van deze methoden en anderen zoals bellen rinkelden om belangrijke momenten aan te duiden tot de 14 eeuw, toen mechanische klokken voor het eerst verschenen die werden aangedreven door het gewicht en geregeld door een berm-en-foliotisch echappement (een versnellingssysteem dat de tandwieltrein voortbeweegt met regelmatige tussenpozen of 'ticks'). Deze klokken waren veel betrouwbaarder dan zonnewijzers of andere methoden die een accurate en betrouwbare voorspelling van het tijdstip van de dag mogelijk maken voor het eerst in de menselijke geschiedenis.

De volgende stap voorwaarts in uurwerken kwam in de 17th eeuw, toen de slinger werd ontwikkeld om te helpen klokken de meetnauwkeurigheid te behouden. Klokkenindustrie werd al snel op grote schaal en het was niet voor nog eens driehonderd jaar dat de volgende revolutionaire stap in uurwerken zou plaatsvinden; met de ontwikkeling van elektronische klokken. Deze zijn gebaseerd op de beweging van een vibrerende kristal (gewoonlijk kwarts) in een elektrisch signaal met een exacte frequentie te maken.

Hoewel elektronische klokken veel nauwkeuriger waren dan mechanische klokken, was het niet eerder dan de ontwikkeling van Atomic Clocks en ongeveer vijftig jaar geleden dat moderne technologieën zoals communicatiesatellieten, GPS en wereldwijde computernetwerken mogelijk werden.

Meest atoomklokken gebruikt de resonantie van het atoom cesium-133 die exact trilt met een frequentie van 9,192,631,770 per seconde. Aangezien 1967 de Internationale Systeem van Eenheden (SI) de tweede als aantal cycli van het atoom dat atoomklokken (soms cesium oscillatoren) standaard voor tijdmetingen maakt is gedefinieerd.

Atoomklokken zijn tot minder dan 2 nanoseconden per dag nauwkeurig, wat overeenkomt met ongeveer één seconde in 1.4 miljoen jaar. Vanwege deze nauwkeurigheid is er een universele tijdschaal UTC (Coordinated Universal Time of Temps Universel Coordonné) ontwikkeld die een continue en stabiele tijdsschaal onderhoudt en functies ondersteunt zoals schrikkelseconden - toegevoegd ter compensatie van de vertraging van de rotatie van de aarde.

Echter, atoomklokken zijn extreem duur en zijn over het algemeen alleen te vinden in grootschalige fysica laboratoria. NTP-servers (Network Time Protocol), de standaardmiddelen voor het realiseren van tijdsynchronisatie op computernetwerken, kunnen netwerken met een atoomklok synchroniseren met behulp van het Global Positioning System (GPS) -netwerk of gespecialiseerde radiotransmissies.

De ontwikkeling van atoomklokken, GPS en NTP-servers tijd is van vitaal belang voor de moderne technologieën, waardoor computernetwerken over de hele wereld te worden gesynchroniseerd met UTC.

Het Global Positioning System (GPS) is nu een vertrouwd hulpmiddel om automobilisten te helpen navigeren, maar GPS heeft meer toepassingen dan louter een positie trianguleren voor richtingsvinden, het kan worden gebruikt om wereldwijd tijd- en frequentie-informatie te verstrekken.

Ontwikkeld door het Amerikaanse leger bevat GPS tenminste 24-communicatiesatellieten in hoge baan, die allemaal precieze timing-apparatuur bevatten om de satelliet in staat te stellen posities nauwkeurig te trianguleren.

De uiterst nauwkeurige atoomklok-timingreferentie van elke satelliet kan echter ook worden gebruikt door NTP-servers (Network Time Protocol) om computernetwerken te synchroniseren met behulp van het zeer nauwkeurige GPS-tijdsignaal als externe referentie.

GPS is een ideale tijd en de frequentie bron, omdat het zeer nauwkeurige tijd overal kan bieden in de wereld met behulp van relatief goedkope componenten. Elke GPS-satelliet zendt op twee frequenties L2 voor militair gebruik, en L1 voor gebruik door burgers uitgezonden 1575 MHz, Low-cost GPS-antennes en ontvangers zijn nu op grote schaal beschikbaar.

Het radiosignaal 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 een suppressor is aan te bevelen; geïnstalleerd inline op de GPS-kabel.

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 vervolgens het signaal dat door de antenne wordt verzonden naar een door de computer leesbaar protocol dat kan worden gebruikt door de meeste tijdservers en besturingssystemen, waaronder Windows, LINUX en UNIX.

De GPS-ontvanger geeft ook elke seconde een nauwkeurige puls af die GPS NTP-servers en computertijdservers kunnen gebruiken om een ​​uiterst precieze timing te bieden. De timing per puls op de meeste ontvangers is binnen 0.001 nauwkeurig tot een seconde van UTC (Coordinated Universal Time)

GPS is ideaal voor het leveren van NTP-tijdservers of zelfstandige computers met een zeer nauwkeurige externe referentie voor synchronisatie.

Zelfs met relatief goedkope apparatuur kan een nauwkeurigheid van honderd nanoseconden (een nanoseconde = een miljardste van een seconde) redelijkerwijs worden bereikt met behulp van GPS als externe referentie.

Samenvatting: in dit artikel wordt beschreven hoe u Windows XP configureert als een gezaghebbende tijdserver met NTP (Network Time Protocol).

Computertijdsynchronisatie is zeer belangrijk in moderne computernetwerken, precisie- en tijdsynchronisatie is van cruciaal belang in veel toepassingen, in het bijzonder tijdgevoelige transacties. Stelt u zich eens voor dat u een vliegtuigstoel koopt om alleen op het vliegveld te horen dat het ticket twee keer is verkocht, omdat het daarna is gekocht op een computer met een langzamere klok!

Moderne computers hebben interne klokken genaamd Real Time Clock chips (RTC), die de tijd en datum informatie te verstrekken. Deze chips zijn batterij ondersteund, zodat zelfs tijdens stroomuitval, kunnen ze tijd te handhaven, maar personal computers zijn niet ontworpen om perfect te zijn klokken. Het ontwerp is geoptimaliseerd voor massaproductie tegen lage kosten plaats handhaven nauwkeurige tijd.

Voor veel toepassingen is dit kan heel geschikt zijn, hoewel vaak machines hebben tijd te worden gesynchroniseerd met andere PC's in een netwerk en wanneer computers niet synchroon met elkaar kunnen problemen ontstaan ​​zoals het delen netwerkbestanden of in sommige omgevingen zelfs fraude!

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.

Opmerking: Microsoft raadt u met klem aan een tijdserver met een hardwarebron te configureren in plaats van vanaf internet waar geen verificatie plaatsvindt.

Als u de Windows Time-service wilt configureren om de interne hardwareklok te gebruiken, controleert u eerst of w32time zich in de lijst met systeemservices in het register bevindt om te controleren:
Klik op Start, Uitvoeren typ regedit en klik op OK.
Zoek en klik op de volgende registervermelding:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time

Het wordt ten zeerste aanbevolen dat u een back-up van het register als ernstige problemen kunnen optreden als u het register foutief wijzigt, worden wijzigingen aan het register gebeurt op eigen risico.

Om de configuratie voor een interne klok te starten, klikt u op Config in de map w32Time.

Klik in het rechterdeelvenster met de rechtermuisknop op AnnounceFlags en klik vervolgens op wijzigen.

De registervermelding 'AnnounceFlags' geeft aan of de server een vertrouwde tijdsreferentie is, 5 geeft een vertrouwde bron aan, typt u in het vak DWord-waarde bewerken, onder Waardegegevens 5 en klikt u vervolgens op OK.

Network Time Protocol (NTP) is een internetprotocol dat wordt gebruikt voor het overbrengen van de juiste tijd, het verstrekken van tijdinformatie, zodat een precieze tijd kan worden verkregen

Om de Network Time Protocol mogelijk te maken; NtpServer, lokaliseren en klik op:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Klik in het rechterdeelvenster met de rechtermuisknop op Ingeschakeld en klik vervolgens op Wijzigen
In het vak Waarde bewerken DWord Typ 1 onder Waardegegevens, klik op OK.

Verlaat de Register-editor

Klik op Start, vervolgens op Uitvoeren typ het volgende en druk op Enter:
Net stop w32time && net start w32time

Als u de tijd van de lokale computer opnieuw wilt instellen, typt u het volgende op alle computers, behalve de tijdserver die niet met zichzelf mag worden gesynchroniseerd:
W32tm / resync / rediscover

Om Windows Time te configureren voor gebruik van een externe tijdsbron
Voer Register bewerken uit en zoek het volgende:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ parameters \

Klik in het rechterdeelvenster op Type en klik vervolgens op Wijzigen
Typ NTP in het vak Waarde bewerken onder Waardegegevens en klik vervolgens op OK.

Nu zoals eerder in de map Config, 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 en klik op de volgende
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpClient \

In het rechterdeelvenster met de rechtermuisknop op SpecialPollInterval en klik vervolgens op Wijzigen.
In het vak Waarde bewerken DWORD, onder Waardegegevens, typt u het aantal seconden dat u wilt voor elke peiling, dwz 900 zal elke 15 minuten pollen, klik op OK.

Schakel nu de NtpServer in:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \

Klik in het rechterdeelvenster met de rechtermuisknop op Ingeschakeld en klik vervolgens op Wijzigen
In het vak Waarde bewerken DWord Typ 1 onder Waardegegevens, klik op OK.
Klik nu in het rechterdeelvenster met de rechtermuisknop op NtpServer, vervolgens op Wijzigen en in de DWORD-waarde bewerken onder Type waardegegevens Peers en klik vervolgens op OK.

Om de tijd correctie instellingen te configureren, te lokaliseren:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config
In het rechterdeelvenster met de rechtermuisknop op MaxPosPhaseCorrection, dan wijzigen, in het vak Waarde bewerken DWORD, onder Base op Decimaal, onder Waardegegevens, typt u een tijd in seconden, zoals 3600 (een uur) en klik op OK.

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

In het rechterdeelvenster met de rechtermuisknop op MaxNegPhaseCorrection, dan wijzigen.
In het vak bewerken DWORD onder basis, op Decimaal, onder waardegegevens typt u de tijd in seconden die u wilt zoals pollen zoals 3600 (polls in een uur)

Sluit register

Om de Windows Time-service opnieuw te starten, klikt u op Start, Uitvoeren en typt u:
net stop w32time && net start w32time

En op elke computer, anders dan de domeincontroller, typt u:
W32tm / resync / rediscover
En dat is het jouw tijdsserver die nu in gebruik moet zijn.

Een nauwkeurige tijdsbron is nodig voor veel computertoepassingen. Elke personal computer bestaat uit een interne klok, het is handig om de datum- en tijdinstellingen op uw pc dagelijks te controleren. Voor kritische toepassingen moet u de tijdbasis synchroniseren met een uiterst nauwkeurige externe tijdsbron.

Personal Computers zijn niet ontworpen om perfecte klokken te zijn. Hun ontwerp is geoptimaliseerd voor massaproductie en lage kosten in plaats van het handhaven van nauwkeurige tijd. Waar tijd cruciaal is voor de toepassing, zijn er een aantal precieze externe referenties beschikbaar waarmee computers nauwkeurige systeemtijden kunnen bijhouden. Dit artikel bekijkt de verschillende bronnen van tijdreferenties om te laten zien hoe ze kunnen worden gebruikt om gesynchroniseerde tijd op uw computer te behouden.

Het werken met een gesynchroniseerde tijdsbasis is essentieel in computernetwerken. Zonder externe referentie zullen individuele computers gaan afwijken, van een paar seconden tot enkele minuten per dag. Het is duidelijk dat een dergelijke situatie niet acceptabel is bij het verwerken van transacties of het uitvoeren van tijdkritieke taken.

Op internet is dit probleem opgelost door het introduceren van het Network Time Protocol (NTP). Het NTP-protocol ondersteunt de distributie van nauwkeurige tijd van een zeer nauwkeurige tijdserver naar netwerktijdclients. De meeste moderne besturingssystemen kunnen de tijd synchroniseren met een NTP-server. Over het algemeen is alleen het IP-adres of de domeinnaam van Stratum 1- of Stratum 2 NTP-servers vereist.

LINUX- en UNIX-besturingssystemen kunnen de volledige NTP-implementatie downloaden van de NTP-website op www.ntp.org NTP is vrij verkrijgbaar, open source software, beschikbaar onder de GNU-openbare licentie.

Microsoft Windows XP / 2000 / 2003 en Vista-systeemsoftware maken gebruik van een standaard SNTP-client voor Simple Network Time Protocol. Dit is gebaseerd op een subset van het Network Time Protocol, met behulp van een vereenvoudigd NTP-algoritme waarbij veel van de complexere precisieroutines zijn verwijderd.

De Windows-besturingssystemen bieden faciliteiten voor het invoeren van een IP-adres of domeinnaam van een internet- of intranet NTP-server op het tabblad tijdseigenschappen. De SNTP-client neemt vervolgens periodiek contact op met de NTP-server om de systeemtijd bij te werken en te synchroniseren.

Alternatieve methoden zijn vereist voor op zichzelf staande computers en systemen die geen toegang tot internet hebben. Deze kunnen worden voorzien van een lokale toegang tot nationale radiotijdreferenties die vrij worden uitgezonden.

Het enige dat nodig is, is een kleine RS232-seriële of USB-radio-ontvanger, en de pc kan continu nauwkeurige tijd verkrijgen. De computertijd synchroniseert met de ontvangen tijd en frequentie radiobron.

Radio-uitzendingen worden geïdentificeerd door hun 'roepnaam'. Het UK-tijdoproepnummer, AZG, bevindt zich in Anthorn, Cumbria. Soortgelijke regelingen bestaan ​​in Noth America - roepnaam WWVB uit Colarado. Duitsland wordt gedekt door DCF-uitzendingen vanuit Mineflingen, bij Frankfurt. Nationale uitzendingen zijn ook beschikbaar in Frankrijk, Zwitserland, Japan en Canada.

De enige tekortkoming met nationale radio-tijd- en frequentieoplossingen is dat ze een eindig zendbereik hebben. Over het algemeen zijn ze ook beperkt tot geografische grenzen. Dergelijke problemen zijn niet van toepassing op het Global Position System (GPS), een op satellieten gebaseerd universeel navigatiesysteem.

Elke GPS-satelliet heeft een zeer nauwkeurige gesynchroniseerde atoomklok. Hierdoor kan GPS nauwkeurige timinginformatie overal op het gezicht van de planeet verschaffen. Het enige dat nodig is om de transmissie te ontvangen, is een GPS-ontvanger met lage kosten en een antenne met een duidelijk zicht op de lucht. Pc-verbindingen lijken op de configuratie van radio-uitzendingen, met behulp van een seriële of USB-poort, waardoor nauwkeurige timinginformatie continu beschikbaar is.