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.

Ondanks dat het al meer dan twintig jaar bestaat, heeft het huidige favoriete protocol van de meeste netwerken, NTP (Network Time Protocol), enige concurrentie.

Momenteel wordt NTP gebruikt om computernetwerken te synchroniseren met behulp van netwerk tijdservers (NTP-servers). Momenteel kan NTP een computernetwerk tot enkele milliseconden synchroniseren.

Het Precision Time Protocol (PTP) of IEEE 1588 is ontwikkeld voor lokale systemen die een zeer hoge nauwkeurigheid vereisen (naar nano-seconde niveau). Momenteel valt dit type nauwkeurigheid buiten de mogelijkheden van NTP.

PTP vereist een master- en slaaf-relatie-schip in het netwerk. Een tweestaps proces is vereist om apparaten te synchroniseren met behulp van de IEEE 1588 (PTP). Eerst wordt bepaald welk apparaat de master is en vervolgens worden de offsets en natuurlijke netwerkvertragingen gemeten. PTP maakt gebruik van het Best Master Clock-algoritme (BMC) om vast te stellen welke klok op het netwerk het meest nauwkeurig is en het wordt de master terwijl alle andere klokken slaven worden en met deze master worden gesynchroniseerd.

IEEE (Instituut voor elektrische en elektronische ingenieurs) beschrijft IEEE 1588 of (PTP) zoals ontworpen om "een niche te vullen die niet goed wordt bediend door een van de twee dominante protocollen, NTP en GPS. IEEE 1588 is ontworpen voor lokale systemen die zeer hoge nauwkeurigheden vereisen die verder gaan dan degene die met NTP kunnen worden bereikt. Het is ook ontworpen voor toepassingen die de kosten van een GPS-ontvanger op elk knooppunt niet kunnen dragen of waarvoor GPS-signalen ontoegankelijk zijn. "(Geciteerd in Wikipedia)

PTP kan een nauwkeurigheid van enkele nanoseconden leveren, maar dit soort nauwkeurigheid is voor de meeste netwerkgebruikers niet vereist. Het doelgebruik van PTP lijkt echter te bestaan ​​uit mobiel breedband en andere mobiele technologieën omdat PTP time-of-day informatie ondersteunt, gebruikt door facturerings- en serviceniveau-overeenkomstrapportagefuncties in mobiele netwerken.

tijdsynchronisatie is een cruciaal aspect van computernetwerken. Zorgen dat alle machines in een netwerk worden gesynchroniseerd met de globale tijdschaal, UTC (Coordinated Universal Time), anders zijn tijdgevoelige transacties met andere netwerken onmogelijk.

Tijdsynchronisatie is gemakkelijk gemaakt dankzij het Network Time Protocol (NTP), dat in de begintijd van internet voor dat specifieke doel werd ontworpen. Het werkt met een enkele tijdbron (meestal UTC) die vervolgens wordt verdeeld over alle apparaten op de NTP-netwerk.

Procedure

U ontvangt een e-mail van STO Garant (info@sto-garant.nl) met informatie over het voldoen van de betaling voor uw boeking. Voor alle boekingen geldt dat het volledige boekingsbedrag voor aanvang van de boeking betaald dient te zijn aan de derdengeldenrekening. UTC tijdbron wordt vaak van internet gehaald op netwerken waar veiligheid geen groot probleem is, maar omdat dit betekent dat voor veel netwerken een open poort in een netwerkfirewall moet worden gelaten, is de kwetsbaarheid die dit kan achterlaten het risico niet waard.

Toegewijd netwerk tijdservers (vaak aangeduid als NTP-servers) worden door veel netwerken gebruikt als een veilige en nog nauwkeurigere methode om UTC te ontvangen. Deze apparaten ontvangen de UTC-tijd rechtstreeks van een atoomklokbron.

Bovendien werken deze speciale tijdservers extern op de firewall en het netwerk en gebruiken ze bronnen zoals GPS of radiofrequenties om de tijdcodes op te halen.

Voor het gemak van synchronisatie zijn er verschillende tijd synchronisatie software pakketten die hand in hand met NTP lopen en via browserinterfaces een gemakkelijke configuratie van de tijdsynchronisatie door het hele netwerk toestaan.

Hoewel deze tijdsynchronisatiesoftwarepakketten niet essentieel zijn om de meeste te gebruiken NTP-servers, de standaardsoftware geïnstalleerd in besturingssystemen ontbreekt vaak of is vrij ingewikkeld.

De meeste gespecialiseerde producenten van dedicated netwerktijdservers produceren een timeservice-client voor configuratie en deze zijn waarschijnlijk het meest geschikt voor het apparaat van die leverancier. Er zijn echter veel softwarepakketten voor freeware en open source-tijdsynchronisatie die meestal compatibel zijn met veel NTP-servers.

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.

Een van de belangrijkste aspecten van netwerken is dat alle apparaten op de juiste tijd worden gesynchroniseerd. Niet correct netwerk tijd en gebrek aan synchronisatie kan grote schade toebrengen aan systeemprocessen en kan leiden tot onnoemelijke fouten en foutopsporing.

En er niet in slagen te verzekeren dat apparaten continu worden gecontroleerd om drift te voorkomen, kan ook leiden tot een gesynchroniseerd netwerk dat langzaam wordt gesynchroniseerd en leidt tot de bovengenoemde problemen.

Als u er echter voor zorgt dat een netwerk niet alleen de juiste tijd heeft maar dat die tijd niet afdrijft, wordt het tijdprotocol NTP bereikt.

Network Time Protocol (NTP) is niet het enige tijdsynchronisatieprotocol, maar het is verreweg het meest gebruikt. Het is een open source-protocol maar wordt voortdurend bijgewerkt door een grote gemeenschap van internettijdbewakers.

NTP is gebaseerd op een algoritme dat de juiste en meest nauwkeurige tijd uit een reeks bronnen kan berekenen. NTP maakt het mogelijk dat een enkele tijdsbron wordt gebruikt door een netwerk van honderden en duizenden machines en kan elke bron binnen enkele milliseconden accuraat houden tot die tijdbron.

De eenvoudigste manier om een ​​netwerk te synchroniseren met NTP is om een NTP tijdserver, Ook bekend als netwerktijdserver.

NTP-servers gebruiken een externe tijdsbron, hetzij van het GPS-netwerk (Global Positioning System), hetzij van uitzendingen van nationale fysica laboratoria zoals NIST in de VS of NPL in het Verenigd Koninkrijk.

Deze tijdsignalen worden gegenereerd door atoomklokken die vele malen nauwkeuriger zijn dan de klokken op computers en servers. NTP zal deze atoomkloktijd verdelen over alle apparaten in een netwerk, het zal dan elk apparaat blijven controleren om zeker te zijn dat er geen afwijking is en het apparaat te corrigeren als dat wel het geval is.

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.