Hoewel er verschillende protocollen beschikbaar zijn voor tijdsynchronisatie, wordt het grootste deel van de netwerktijd gesynchroniseerd met een van beide NTP of SNTP.

Network Time Protocol (NTP) en Simple Network Time Protocol (SNTP) bestaan ​​al sinds het begin van het internet (en in het geval van NTP enkele jaren van tevoren) en zijn verreweg de meest populaire en wijdverspreide tijdssynchronisatieprotocollen.

Het verschil tussen de twee is echter klein en bepaalt welk protocol het beste is voor een ntp tijd server of een bepaalde tijdsynchronisatietoepassing kan lastig zijn.

Zoals zijn naam suggereert, SNTP is een vereenvoudigde versie van Network Time Protocol, maar de vraag wordt vaak gesteld: 'wat is precies het verschil?'

Het belangrijkste verschil tussen de twee versies van het protocol is het gebruikte algoritme. NTP's algoritme kan meerdere referentieklokken opvragen en berekenen wat het meest accuraat is.

SNTP-gebruik voor apparaten met lage verwerkingssnelheid - het is geschikt voor minder krachtige machines en vereist niet de hoge nauwkeurigheid van NTP. NTP kan ook elke offset en jitter controleren (kleine variaties in de golfvorm als gevolg van schommelingen in de voedingsspanning, mechanische trillingen of andere bronnen), terwijl SNTP dat niet doet.

Een ander groot verschil zit hem in de manier waarop de twee protocollen zich aanpassen aan eventuele drift in netwerkapparaten. NTP versnelt of vertraagt ​​een systeemklok om overeen te komen met de tijd van de referentieklok die in de NTP-server (zwenken) terwijl SNTP eenvoudig de systeemklok vooruit of achteruit zal stappen.

Deze stap van de systeemtijd kan potentiële problemen met tijdgevoelige toepassingen veroorzaken, vooral van de stap die vrij groot is.

NTP wordt gebruikt wanneer nauwkeurigheid belangrijk is en wanneer tijdkritieke applicaties afhankelijk zijn van het netwerk. Het complexe algoritme is echter niet geschikt voor eenvoudige machines of apparaten met minder krachtige processors. SNTP is daarentegen het meest geschikt voor deze eenvoudigere apparaten omdat het minder computerbronnen in beslag neemt, maar het is niet geschikt voor elk apparaat waar nauwkeurigheid van cruciaal belang is of wanneer tijdkritieke applicaties afhankelijk zijn van het netwerk.

Een van 's werelds meesten nauwkeurige atoomklokken wordt in een baan om de aarde gelanceerd en gekoppeld aan het International Space Station (ISS) dankzij een overeenkomst ondertekend door het Franse ruimteagentschap.

De atoomklok FARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbite) moet aan het ISS worden bevestigd in een poging nauwkeuriger de Einsteins theorie van zowel relatief als vergroting van de nauwkeurigheid van Coordinated Universal Time te testen (GMT) onder andere geodesie-experimenten.

PHARAO is een cesium-atoomklok van de volgende generatie met een nauwkeurigheid die overeenkomt met minder dan een drift per 300,000-jaar. PHARAO wordt gelanceerd door het European Space Agency (ESA) in 2013.

Atoomklokken zijn de meest nauwkeurige tijdregistratie-instrumenten die beschikbaar zijn voor de mensheid, maar ze zijn vatbaar voor veranderingen in zwaartekracht, zoals voorspeld door Einsteins theorie, omdat de tijd zelf wordt geteisterd door de aantrekkingskracht van de aarde. Door deze nauwkeurige atoomklok in een baan om de aarde te plaatsen, wordt het effect van de zwaartekracht van de aarde verminderd, waardoor FARAO nauwkeuriger kan zijn dan op de aarde gebaseerde klok.

Terwijl atoomklokken zijn niet nieuw in een baan, zoals veel satellieten; inclusief het GPS-netwerk (Global Positioning System) bevatten atoomklokken, maar FARAO zal een van de nauwkeurigste klokken zijn die ooit in de ruimte zijn geïntroduceerd, waardoor het voor veel meer gedetailleerde analyse kan worden gebruikt.

Atoomklokken bestaan ​​al sinds de 1960's maar hun toenemende ontwikkeling heeft de weg geëffend voor meer en meer geavanceerde technologieën. Atoomklokken vormen de basis van vele moderne technologieën, van satellietnavigatie tot computernetwerken om effectief over de hele wereld te communiceren.

Computer netwerken ontvang tijdsignalen van atoomklokken via NTP tijdservers (Network Time Protocol) waarmee een computernetwerk nauwkeurig kan worden gesynchroniseerd binnen enkele milliseconden UTC.

NTP-servers zijn essentiële apparaten voor tijdsynchronisatie van computernetwerken. Zorgen dat een netwerk samenvalt met UTC (Coordinated Universal Time) is van vitaal belang in moderne communicatie zoals internet en is de primaire functie van de netwerktijdserver (NTP-server).

Zoals hun naam suggereert, gebruiken deze tijdservers het protocol NTP (Network Time Protocol) om de synchronisatieverzoeken af ​​te handelen. NTP is al in veel besturingssystemen geïnstalleerd en synchronisatie is mogelijk zonder een NTP-server door gebruik te maken van een internettijdbron, dit kan onveilig en onnauwkeurig zijn voor veel netwerkbehoeften.

Netwerk tijdservers ontvang een veel nauwkeuriger en veiliger tijdsignaal. Er zijn twee methoden om de tijd te ontvangen met behulp van een tijdserver: gebruik van het GPS-netwerk of ontvangen van lange-golf radio-uitzendingen.

Beide methoden voor het ontvangen van een tijdbron zijn veilig omdat ze extern zijn voor een netwerkfirewall. Ze zijn ook nauwkeurig omdat beide tijdsbronnen rechtstreeks door atoomklokken worden gegenereerd in plaats van een internettijddienst die normaal gesproken wordt gebruikt NTP-apparaten verbonden met een atoomklok van een derde partij.

Het GPS-netwerk biedt een ideale tijdsbron voor NTP-servers omdat de signalen overal beschikbaar zijn. Het enige nadeel van het gebruik van het GPS-netwerk is dat een zicht op de lucht nodig is om een ​​satelliet te vergrendelen.

Radio-gerefereerde tijdbronnen zijn flexibeler doordat het langegolf-signaal binnenshuis kan worden ontvangen. Ze hebben een beperkte sterkte en niet elk land heeft een tijdsignaal, hoewel sommige signalen zoals de Duitse DCF en de VS WVBB beschikbaar zijn in aangrenzende staten.

We zouden ons leven niet zonder kunnen leven. Ze beïnvloeden bijna elk aspect van ons dagelijks leven en veel van de technologieën die we in de wereld van vandaag als vanzelfsprekend beschouwen, kunnen gewoon niet zonder hen. Als u dit artikel op internet leest, is er namelijk een kans dat u er nu een gebruikt.

Zonder het te weten regeren atoomklokken we allemaal. Van het internet; naar mobiele telefoonnetwerken en satellietnavigatie, zonder atoomklokken, zou geen van deze technologieën mogelijk zijn.

Atoomklokken beheersen alle computernetwerken met behulp van het protocol NTP (netwerktijdprotocol) en netwerk tijdservers, computer systemen over de hele wereld blijven in perfecte synchronisatie.

En dat zullen ze nog vele miljoenen jaren blijven doen, omdat atoomklokken zo accuraat zijn dat ze de tijd tot binnen een seconde kunnen aanhouden voor meer dan 100 miljoen jaar. Echter, atoomklokken kan nog nauwkeuriger worden gemaakt en een Frans team van wetenschappers is van plan om precies dat te doen door een atoomklok in de ruimte te lanceren.

Atoomklokken zijn beperkt tot hun nauwkeurigheid op aarde vanwege de effecten van de zwaartekracht van de planeet op tijd zelf; zoals Einstein suggereerde dat de tijd zelf wordt vervormd door de zwaartekracht en dit kromtrekken vertraagt ​​de tijd op aarde.

Een nieuw type atoomklok met de naam PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbit) moet echter aan boord van het ISS (internationaal ruimtestation) worden geplaatst, buiten het bereik van de ergste effecten van de zwaartekracht van de aarde.

Dit nieuwe type atoomklok zorgt voor hyper nauwkeurige synchronisatie met andere atoomklokken, hier op aarde (die in feite synchronisatie zal maken naar een NTP-server zelfs nauwkeuriger).

Pharao zal naar verwachting elke 300 miljoen jaar een nauwkeurigheid bereiken van ongeveer één seconde en zal verdere vooruitgang in tijd afhankelijke technologieën mogelijk maken.

Het vertellen van de tijd is iets dat ons misschien leert als we heel kleine kinderen zijn. Weten hoe laat het is, is een essentieel onderdeel van onze samenleving en we zouden niet zonder kunnen. Stelt u zich eens voor dat we de tijd niet hebben verteld - wanneer zou u naar het werk gaan? Wanneer zou je vertrekken en hoe zou het mogelijk zijn om andere mensen te ontmoeten of een functie te regelen.

Het vertellen van de tijd is cruciaal voor ons, maar het is nog belangrijker voor computers die tijd gebruiken als het enige referentiepunt en tussen computernetwerken tijdsynchronisatie is cruciaal. Zonder het verstrijken van de tijd op te nemen, zouden computers niet kunnen functioneren omdat er geen verwijzing zou zijn naar het bestellen van programma's en functies.
Maar de manier waarop computers de tijd en datum vermelden, is heel anders dan de manier waarop we het opnemen. In plaats van een afzonderlijke tijd, datum en jaar op te nemen, gebruiken computersystemen een enkel nummer. Dit aantal is gebaseerd op het aantal seconden vanaf een bepaald tijdstip - ook wel de prime-tijdvak genoemd.

Wanneer dit tijdvak is, hangt dit af van het besturingssysteem of de programmeertaal in kwestie. Unix-systemen hebben bijvoorbeeld een prime-tijdperk dat begint bij 1 januari 1970 en het aantal seconden van de epoche wordt geteld in een 32-bit integer. Andere besturingssystemen, zoals Windows, gebruiken een vergelijkbaar systeem, maar het tijdperk is anders (Windows start op 1 januari 1601).

Er zijn echter nadelen aan dit geheel getal systeem. Bijvoorbeeld omdat het Unix-systeem een ​​32-bit geheel getal is dat begon in 01 Jan 1970, door 19 januari 2038 heeft het gehele getal elk mogelijk getal verbruikt en zal het naar nul moeten terugkeren. Dit kan problemen veroorzaken met systemen die afhankelijk zijn van Unix in een probleem dat doet denken aan de millenniumbug.
Er zijn ook andere problemen met betrekking tot computertijd. Vanwege de wereldwijde vereisten van internet is alle computertijd nu gebaseerd op UTC (Coordinated Universal Time). Echter, UTC wordt bij gelegenheid gewijzigd door Leap seconden toe te voegen om ervoor te zorgen dat de tijd overeenkomt met de rotatie van de aarde (de rotatie van de aarde is nooit exact vanwege de zwaartekracht), dus sprong een tweede handeling moet worden omsloten in computertijdsystemen.

Computer tijd wordt vaak geassocieerd met NTP (Network Time Protocol) dat wordt gebruikt om computers te synchroniseren die vaak a gebruiken netwerktijdserver.

Windows 7 is de nieuwste versie van de Microsoft-besturingssysteemfamilie. In navolging van de veel verguisde Windows Vista, heeft Windows 7 een veel warmere ontvangst van critici en consumenten.

Tijdsynchronisatie op Windows 7 is extreem eenvoudig als het protocol NTP (Network Time Protocol) is ingebouwd in Windows 7 en het besturingssysteem synchroniseert automatisch de klok van de computer door verbinding te maken met de Microsoft time service time.windows.com.

Dit is handig voor veel thuisgebruikers, maar de synchronisatie via internet is om de volgende reden niet veilig genoeg voor een computernetwerk:

Om verbinding te maken met een internettijdbron zoals time.windows.com, moet er een bericht in de firewall worden opengelaten. Zoals met elke open poort in een netwerkfirewall, kan dit worden gebruikt als een punt van binnenkomst door een kwaadwillende gebruiker of een kwaadaardige software.

De tijdsynchronisatiefaciliteit in Windows 7 kan worden uitgeschakeld en is vrij eenvoudig te doen door het dialoogvenster voor tijd en datum te openen en het selectievakje voor synchronisatie uit te schakelen.

Tijdsynchronisatie op een netwerk is echter essentieel, dus als de internettijdservice is uitgeschakeld, moet deze worden vervangen door een veilige en nauwkeurige tijdsbron.

Veruit de beste manier om dit te doen is om een ​​tijdbron te gebruiken die extern is van het netwerk (en de firewall).

De eenvoudigste, veiligste en meest accurate manier om een ​​Windows 7-netwerk te synchroniseren, is om een ​​speciaal daarvoor bestemd systeem te gebruiken NTP-server. Deze apparaten gebruiken een tijdreferentie van een radiofrequentie (meestal verspreid door nationale fysica laboratoria zoals de NPL van Groot-Brittannië en Amerika's NIST) of van het GPS-satellietnetwerk.

Omdat beide bronnen afkomstig zijn van atoomklokbronnen, zijn ze ook ongelooflijk nauwkeurig en kan een Windows 7-netwerk dat uit honderden machines bestaat binnen enkele milliseconden van de tijdschaal UTC (Coordinated Universal Time) worden gesynchroniseerd door er slechts één te gebruiken NTP tijdserver.

Tijdsynchronisatie kan hoofdpijn zijn voor veel netwerkbeheerders die voor het eerst een netwerk proberen te synchroniseren. Er zijn veel valkuilen die een onbewuste netwerkbeheerder kan tegenkomen wanneer hij probeert elke machine in een netwerk tegelijkertijd te laten synchroniseren.

Het eerste probleem dat veel netwerkbeheerders maken, is de selectie van de tijdsbron. GMT (Coordinated Universal Time) is een wereldwijde tijdschaal en wordt overal ter wereld als basis voor gebruikt Tijdsynchronisatie omdat het niet afhankelijk is van tijdzones waardoor de wereldwijde gemeenschap zich op één tijdschaal kan baseren.

UTC wordt ook bestuurd door een constellatie van atoomklokken die de nauwkeurigheid ervan waarborgt; het wordt echter regelmatig aangepast om ervoor te zorgen dat het overeenkomt met de gemiddelde zonnetijd door toevoeging van schrikkelseconden die worden toegevoegd om de natuurlijke vertraging van de rotatie van de aarde tegen te gaan.

UTC is direct beschikbaar als tijdreferentie uit een aantal bronnen. Het internet is een populaire locatie om een ​​UTC-tijdbron te ontvangen. Een internettijdbron bevindt zich echter via de netwerkfirewall en beveiligingsproblemen kunnen ontstaan ​​doordat de UDP-poort open moet blijven om de tijdverzoeken te ontvangen.

Internettijdbronnen kunnen ook onnauwkeurig zijn en omdat het eigen beveiligingssysteem van NTP dat bekendstaat als NTP-authenticatie niet via internet kan werken, kunnen zich nog andere beveiligingsproblemen voordoen.

Een veel betere oplossing voor het verkrijgen van een bron van UTC is het gebruik van het Global Positioning System (GPS) of de lange golf radio-uitzendingen die worden uitgezonden door verschillende nationale fysica laboratoria zoals NIST in de VS en het VK NPL.

Toegewijd NTP tijdservers kan deze beveiligde en geauthenticeerde signalen ontvangen en deze vervolgens tussen alle apparaten in een netwerk distribueren.

Satellietnavigatiesystemen of satellietnavigatiesystemen hebben de manier veranderd waarop we onze weg op de hoge wegen navigeren. Voorbij zijn de dagen dat reizigers een handschoenendoos vol met kaarten moesten hebben en ook verdwenen is de noodzaak om te stoppen en een lokaal om een ​​routebeschrijving te vragen.

Satellietnavigatie betekent dat we nu van punt A naar punt B gaan, ervan overtuigd dat onze systemen ons daarheen zullen brengen en dat satellietnavigatiesystemen niet onzinnig zijn (we moeten allemaal de verhalen hebben gelezen van mensen die over kliffen en rivieren rijden), heeft zeker een revolutie teweeggebracht in onze wayfinding.

Momenteel is er slechts één Global Navigational Satellite System (GNSS), het Amerikaanse Global Positioning System (Global Positioning System).GPS). Hoewel een rivaliserend Europees systeem (Galileo) ergens na 2012 online zal gaan en er een Russisch (GLONASS) en een Chinees (COMPASS) systeem wordt ontwikkeld.

Al deze GNSS-netwerken zullen echter werken met dezelfde technologie als die wordt gebruikt door GPS, en in feite zouden de huidige GPS-systemen in staat moeten zijn om deze toekomstige systemen zonder veel wijzigingen te gebruiken.

Het GPS-systeem is eigenlijk een constellatie van satellieten (momenteel zijn er 27). Deze satellieten bevatten elk aan boord van een atoomklok (in werkelijkheid zijn er twee op de meeste GPS-satellieten, maar voor het doel van deze uitleg hoeft er maar één te worden overwogen). De signalen die worden verzonden vanaf de GPS-satelliet bevatten verschillende stukjes informatie die als een geheel getal zijn verzonden:

* De tijd dat het bericht werd verzonden

* De orbitale positie van de satelliet (bekend als de ephemeris)

* De algemene systeemgezondheid en banen van de andere GPS-satellieten (bekend als de almanak)

Een ontvanger voor satellietnavigatie, zoals die op het dashboard van uw auto wordt gevonden, ontvangt deze informatie en het gebruik van de timinginformatie bepaalt de exacte afstand van de ontvanger tot de satelliet. Door het gebruik van drie of meer van deze signalen kan de exacte positie worden trianguleerbaar (vier signalen zijn eigenlijk vereist, aangezien de hoogte boven zeeniveau ook moet worden uitgewerkt).

Omdat de triangulatie uitwerkt wanneer het tijdsignaal werd verzonden en hoe lang het duurde om bij de ontvanger aan te komen, moeten de signalen ongelooflijk nauwkeurig zijn. Zelfs een seconde van de onnauwkeurigheid zou de navigatie-informatie kunnen zien, maar duizenden kilometers als licht, en daarom radiosignalen, kunnen bijna elke 300,000 km afleggen.

Op dit moment kan het GPS-satellietnetwerk binnen 5-meters navigatie-nauwkeurigheid bieden, wat laat zien hoe nauwkeurige atoomklokken kan zijn.

A netwerktijdserver or NTP-server (Network Time Protocol), is een centrale computer of server op een netwerk dat de tijd regelt en alle machines op dat netwerk ermee synchroniseert.

Windows XP kan worden ingesteld om te werken als een NTP-server om de rest van de computers en apparaten in een netwerk te synchroniseren. Een Windows XP-machine instellen om op te treden als een NTP-server betreft het bewerken van het register, maar het bewerken van een register van een besturingssysteem kan leiden tot potentiële problemen en mag alleen worden uitgevoerd door iemand met ervaring in registerbewerking.

Om Windows XP als een NTP-server te configureren, moet u eerst de registereditor in Windows openen. Dit doe je door op de Start-knop te klikken en "Uitvoeren" in het menu te selecteren. Voer "regedit" in het run-menu in en druk op return. Dit zou de Windows-registereditor moeten openen.

Selecteer de: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \ map in het linkerdeelvenster. Deze map bevat de waarden voor de NTP-server.

Klik met de rechtermuisknop op de knop "Ingeschakeld" in het rechter deelvenster en selecteer "Eigenschappen". Dit zou een dialoogvenster moeten openen waarin u de waarde van de registersleutel kunt wijzigen. Typ '1' in het venster en stel de waarde in op 'True', waardoor de XP-computer verandert in een tijdserver.

Sluit het register en open de DOS-opdrachtprompt door op de Windows Start-knop te klikken en "Uitvoeren" te selecteren. Dan typ "cmd" in het tekstvak en druk op return.

Typ "Net stop w32time" in de opdrachtprompt en druk op "Enter". Voer nu "net start w32time" in om de tijdserver voor Windows XP opnieuw te starten.

De XP-machine, die nu is ingesteld als een NTP-server, verdeelt echter alleen de tijd die deze momenteel vasthoudt. Als deze tijd onnauwkeurig is, zal dit onnauwkeurige tijd verdelen die wordt verdeeld over het netwerk.

Om te zorgen voor een juiste en veilige bron van tijd wordt er gebruik gemaakt van: dedicated NTP tijdserver die de tijd van een atoomklokbron ontvangt, moet worden gebruikt.

Na jaren van gekibbel en onzekerheid begint het Europese equivalent van de GPS (Global Positioning System) eindelijk vorm te krijgen. Het Europese Galileo-systeem, dat het huidige VS-systeem zal aanvullen, is een stap dichterbij voltooiing.

Galileo, het eerste operationele wereldwijde navigatiesatellietsysteem (GNSS) buiten de Verenigde Staten, zal plaatsbepalingsinformatie verschaffen voor satellietnavigatiemachines en timinginformatie voor GPS NTP-servers (Network Time Protocol).

Het systeem, dat is ontworpen en gefabriceerd door het Europees Ruimtevaartagentschap (ESA) en de Europese Unie (EU), en wanneer het operationeel is, wordt verwacht dat het de beschikbaarheid en nauwkeurigheid van de tijd- en navigatiesignalen die vanuit de ruimte worden uitgezonden zal verbeteren.

Het systeem is sinds het begin bijna tien jaar geleden achtervolgd door politiek geharrewar en onzekerheid. Bezwaren tegen de VS dat ze de vaardigheid zullen verliezen om GPS uit te schakelen in tijden van militaire nood; en economische beperkingen in heel Europa, betekende dat het project meerdere keren op de lange baan werd geschoven.

De eerste vier satellieten worden echter afgerond in een laboratorium in Zuid-Engeland. Deze In-Orbit Validation (IOV) -satellieten vormen een miniconstellatie in de lucht en bewijzen het Galileo-concept door de eerste signalen te verzenden, zodat het Europese systeem werkelijkheid kan worden.

De rest van het satellietnetwerk zou kort daarna en moeten volgen. Galileo zou uiteindelijk over 30 moeten bestaan, wat betekent dat gebruikers van satellietnavigatiesystemen van GPS NTP tijdservers zou snellere fixes moeten kunnen vinden van hun posities met een fout van een meter in vergelijking met de huidige GPS-only fout van vijf.