NTP (Network Time Protocol) is het protocol dat is ontworpen voor tijdverdeling tussen een netwerk. NTP is hiërarchisch. Het organiseert een netwerk in strata, de afstand tot een klokbron en het apparaat.

A speciale NTP-server die de tijd ontvangt van een UTC-bron zoals GPS of de nationale tijd- en frequentiesignalen, wordt beschouwd als een stratum 1-apparaat. Elk apparaat dat is verbonden met een NTP-server wordt een stratum 2-apparaat en apparaten verderop in de keten worden stratum 2, 3 enzovoort.

Stratumlagen bestaan ​​om cyclische afhankelijkheden in de hiërarchie te voorkomen. Maar het stratum niveau is geen indicatie van kwaliteit of betrouwbaarheid.

NTP controleert de tijd op alle apparaten in het netwerk en past vervolgens de tijd aan op basis van de hoeveelheid drift die wordt ontdekt. Toch gaat NTP verder dan alleen het controleren van de tijd op een referentieklok, het NTP-programma wisselt tijdinformatie uit door pakketten (blokken met gegevens) maar weigert de tijd te geloven totdat verschillende uitwisselingen hebben plaatsgevonden, waarbij elke test wordt doorstaan bekend als prototypenpecificaties. Het duurt vaak ongeveer vijf goede voorbeelden totdat een NTP-server als timingbron wordt geaccepteerd.

NTP gebruikt tijdstempels om de huidige tijd van de dag weer te geven. Aangezien de tijd lineair is, is elk tijdstempel altijd groter dan het vorige. NTP-tijdstempels hebben twee indelingen, maar geven de seconden door vanaf een ingesteld tijdstip (de prime-epoch, ingesteld op 00: 00 1 januari 1900 voor UTC). Het NTP-algoritme gebruikt dit tijdstempel om het bedrag te bepalen dat moet worden doorgevoerd of teruggetrokken het systeem of de netwerkklok.

NTP analyseert de tijdstempelwaarden inclusief de frequentie van fouten en de stabiliteit. EEN NTP-server zal een inschatting houden van de kwaliteit van zowel de referentieklokken als zichzelf.

Het is cruciaal voor een modern netwerk om je netwerk gesynchroniseerd te houden met de juiste tijd. Vanwege de waarde van tijdstempels die wereldwijd en in meerdere netwerken communiceren, is het noodzakelijk dat elke computer een bron van GMT (Coordinated Universal Time).

UTC is ontwikkeld om de hele wereldgemeenschap dezelfde tijd te laten gebruiken, waar ter wereld ze zich ook bevinden, omdat UTC geen tijdzones gebruikt, zodat nauwkeurige communicatie mogelijk is, ongeacht de locatie.

Het vinden van een bron van UTC is echter vaak waar sommige netwerkbeheerders naar beneden vallen wanneer ze proberen een netwerk synchroniseren. Er zijn veel gebieden waar een UTC-bron kan worden ontvangen, maar er zijn er maar weinig die een nauwkeurige en veilige verwijzing naar de tijd zullen bieden.

Het internet staat vol met vermeende bronnen van UTC, maar veel van hen bieden niet waar in de buurt van hun veelgeprezen nauwkeurigheid. Bovendien kan het gebruik van internet leiden tot beveiligingsrisico's.

Internettijdbronnen bevinden zich buiten de firewall en daarom moet er een gat worden opengelaten waar kwaadwillende gebruikers misbruik van kunnen maken. Voorts NTP, het protocol dat wordt gebruikt om tijdbronnen te distribueren en te ontvangen, kan zijn authenticatiebeveiligingsmaatstaf niet via het internet aanzetten, dus het is niet mogelijk om ervoor te zorgen dat de tijd komt van waar het hoort.

Externe bronnen van UTC-tijd zijn veel veiliger. De meeste beheerders gebruiken twee methoden. Lange golf radiosignalen zoals uitgezonden door nationale fysica laboratoria en het GPS-signaal dat overal ter wereld beschikbaar is.

De externe bronnen van UTC zorgen voor uw NTP-netwerk ontvangt niet alleen een nauwkeurige bron van UTC, maar ook een veilige bron.

Atoomklokken hebben, niet bekend bij de meeste mensen, een revolutie teweeggebracht in onze technologie. Veel van de manieren waarop we handelen, communiceren en reizen, zijn nu alleen afhankelijk van timing op basis van atoomklokbronnen.

Een wereldwijde community betekent vaak dat we moeten communiceren met mensen in andere delen van de wereld en in andere tijdzones. Voor dit doel werd een universele tijdzone ontwikkeld, bekend als UTC (Coordinated Universal Time), die is gebaseerd op de tijd die door atoomklokken wordt verteld.

Atoomklokken zijn ongelooflijk accuraat en verliezen slechts een seconde in elke honderd miljoen jaar, wat verbijsterend is als je het vergelijkt met digitale klokken die zoveel tijd in een week zullen verliezen.

Maar waarom hebben we zo'n nauwkeurigheid nodig in de tijdregistratie? Veel van de technologie die we in moderne tijden gebruiken, is ontworpen voor wereldwijde communicatie. Het internet is een goed voorbeeld. Zoveel handel wordt gedaan over continenten op gebieden zoals de beurs, stoelreservering en online veilingen dat exacte tijd cruciaal is. Stel u voor dat u op een artikel op het internet biedt en u een paar seconden voor het einde, het laatste en hoogste bod een bod uitbrengt, zou het eerlijk zijn om het item te verliezen, omdat de klok op uw ISP een beetje snel was en de computer daarom dacht dat het bieden voorbij was. Of wat dacht u van zitplaatsreservering; als twee mensen aan verschillende kanten van de wereld tegelijkertijd een stoel boeken, wie de stoel krijgt. Dit is de reden waarom UTC essentieel is voor internet.

Andere technologieën, zoals mondiale positionering en luchtverkeersleiding, zijn afhankelijk van atoomklokken om nauwkeurigheid te bieden (en in het geval van luchtverkeer is veiligheid van groot belang). Zelfs verkeerslichten en flitspalen moeten worden gekalibreerd met atoomklokken, anders kan het te snel rijdende ticket niet geldig zijn, omdat ze voor de rechtbank in twijfel getrokken kunnen worden.

Voor computersystemen NTP tijdservers zijn de voorkeursmethode voor ontvangen en distribueren van een bron van UTC-tijd.

Wat is een tijdserver?

Een tijdserver is een apparaat dat een enkele tijdbron via een computernetwerk ontvangt en distribueert ten behoeve van tijdsynchronisatie. Deze apparaten worden vaak a NTP-server, NTP tijdserver, netwerktijdserver of speciale tijdserver.

En NTP?

NTP - Network Time Protocol is een set software-instructies ontworpen om tijd over LAN's (Local Area Network) of WANS (Wider Area Network) over te dragen en te synchroniseren. NTP is een van de oudst bekende protocollen die tegenwoordig worden gebruikt en is verreweg de meest gebruikte tijdsynchronisatietoepassing.

Welke tijdschaal moet ik gebruiken?

Coordinated Universal Time (UTC) is een globale tijdschaal gebaseerd op de tijd die wordt verteld door atoomklokken. UTC houdt geen rekening met tijdzones en is daarom ideaal voor netwerktoepassingen zoals in principe door een netwerk te synchroniseren met UTC, zodat u het in feite synchroniseert met elk ander netwerk dat gebruikmaakt van UTC.

Waar haalt een tijdserver de tijd vandaan?

Een tijdserver kan de tijd van overal gebruiken, zoals een polshorloge of een wandklok. Elke verstandige netwerkbeheerder zou er echter voor kiezen om een ​​UTC-tijdbron te gebruiken om ervoor te zorgen dat het netwerk zo nauwkeurig mogelijk is. UTC is beschikbaar van verschillende kant en klare bronnen. Het meest gebruikt is misschien het internet. Er zijn veel 'tijdservers' op het internet die UTC-tijd verdelen. Helaas zijn veel van hen helemaal niet accuraat in het gebruik van een internettijdbron, waardoor je het netwerk kwetsbaar zou kunnen maken, omdat kwaadwillende gebruikers kunnen profiteren van de open poort in de firewall waar de timinginformatie stroomt.

Het is veel beter om gebruik een speciale NTP-tijdserver die het UTC-tijdsignaal extern ontvangt van het netwerk en de firewall. De beste manier om dit te doen, is door de GPS-signalen te gebruiken die vanuit de ruimte worden uitgezonden of door de nationale tijd- en frequentie-uitzendingen die door verschillende landen in lange golf worden uitgezonden.

Network Time Protocol is verreweg de meest gebruikte toepassing voor het synchroniseren van computertijd in lokale netwerken en netwerken in grotere gebieden (LAN's en WAN's). De principes achter NTP zijn vrij eenvoudig. Het controleert de tijd op een systeemklok en vergelijkt deze met een gezaghebbende, enkele tijdsbron, waarbij correcties worden aangebracht op de apparaten om ervoor te zorgen dat ze allemaal worden gesynchroniseerd met de tijdbron.

Het selecteren van de te gebruiken tijdbron is misschien wel het fundamenteel belangrijkste in opzetten van een NTP-netwerk. De meeste netwerkbeheerders kiezen er terecht voor om een ​​bron van UTC-tijd te gebruiken (Coordinated Universal Time). Dit is een wereldwijde tijdschaal en betekent dat een computernetwerk dat is gesynchroniseerd met UTC niet alleen dezelfde tijdschaal gebruikt als elk ander UTC-gesynchroniseerd netwerk, maar dat het ook niet nodig is om zich zorgen te maken over verschillende tijdzones overal ter wereld.

NTP gebruikt verschillende lagen, ook wel strata genoemd, om de nabijheid en dus nauwkeurigheid te bepalen van een tijdbron. Omdat UTC wordt bestuurd door atoomklokken, wordt elke atoomklok die een tijdsignaal afgeeft aangeduid als stratum 0 en elk apparaat dat de tijd rechtstreeks van een atoomklok ontvangt, is stratum 1. Stratum 2-apparaten zijn apparaten die de tijd ontvangen van stratum 1 enzovoort. NTP ondersteunt meer dan 16 verschillende stratum niveaus, hoewel nauwkeurigheid en betrouwbare afname met elke stratum laag verder weg je krijgt.

Man netwerkbeheerders kiezen ervoor om een ​​internetbron van UTC-tijd te gebruiken. Afgezien van de veiligheidsrisico's van het gebruik van een tijdbron van internet en toegang via uw firewall. Internettijdservers zijn ook stratum 2-apparaten doordat ze normaal gesproken servers zijn die de tijd ontvangen van één stratum 1-apparaat.

Een speciale NTP-tijdserver aan de andere kant waren stratum 1-apparaten op zichzelf. Ze ontvangen de tijd rechtstreeks van atoomklokken, via GPS of lange golf radio-uitzendingen. Dit maakt ze veel veiliger dan internetproviders aangezien de tijdsbron extern is van het netwerk (en de firewall), maar het maakt ze ook nauwkeuriger.

Met een stratum 1-tijdserver kan een netwerk binnen enkele milliseconden UTC worden gesynchroniseerd zonder het risico te lopen uw veiligheid in gevaar te brengen.

De meeste Windows-besturingssystemen hebben een geïntegreerde tijdsynchronisatieservice die standaard is geïnstalleerd en waarmee de machine of zelfs een netwerk kan worden gesynchroniseerd. Uit veiligheidsoverwegingen wordt het echter ten zeerste aanbevolen door Microsoft dat een externe tijdsbron wordt gebruikt.

NTP tijdservers veilig en nauwkeurig het UTC-tijdsignaal ontvangen van het GPS-netwerk of de WWVB-radiotransmissies (of Europese alternatieven). NTP-tijdservers kunnen een enkele Windows-machine of een heel netwerk binnen fracties van een seconde van de juiste synchroniseren GMT tijd (Coordinated Universal Time).

Een NTP-tijdserver biedt nauwkeurige timinginformatien 24 uur-per-dag, 365 dagen-een-jaar overal op de wereld. Een speciale NTP-tijdserver is de enige veilige, veilige en betrouwbare methode om een ​​computernetwerk te synchroniseren met UTC (Coordinated Universal Time). Extern aan de firewall, een NTP tijdserver laat een computersysteem niet kwetsbaar voor kwaadaardige aanvallen in tegenstelling tot internet timingbronnen via de TCP-IP-poort.

Een NTP-tijdserver is niet alleen beveiligd, hij ontvangt ook een UTC-tijdsignaal rechtstreeks van atoomklokken, in tegenstelling tot internettimingbronnen die in werkelijkheid zelf tijdservers zijn. NTP-servers en andere tijdssynchronisatiehulpmiddelen kunnen volledige netwerken, afzonderlijke pc's, routers en een hele reeks andere apparaten synchroniseren. Met behulp van GPS of het Noord-Amerikaanse WWVB-signaal zorgt een speciale NTP-tijdserver ervoor dat al uw apparaten binnen een fractie van UTC-tijd worden uitgevoerd.

Een NTP-tijdserver zal:

• Verhoog de netwerkbeveiliging
• Voorkom gegevensverlies
• Logboekregistratie en volgen van fouten of beveiligingsinbreuken mogelijk maken
• Verminder verwarring in gedeelde bestanden
• Voorkom fouten in factureringssystemen en tijdgevoelige transacties
• Kan worden gebruikt om onweerlegbaar bewijs te leveren in juridische en financiële geschillen

Computernetwerken en internet hebben de manier waarop we onze levens leven dramatisch veranderd. Computers zijn nu in constante communicatie met elkaar en maken transacties mogelijk zoals online winkelen, stoelreservering en zelfs e-mail.

Dit alles is echter alleen mogelijk dankzij nauwkeurige netwerktiming en in het bijzonder het gebruik van Network Time Protocol (NTP) gebruikt om ervoor te zorgen dat alle machines in een netwerk op hetzelfde moment worden uitgevoerd.

Timingsynchronisatie is cruciaal voor computernetwerken. Computers gebruiken tijd in de vorm van tijdstempels als de enige markering om twee gebeurtenissen te scheiden, zonder dat synchronisatiecomputers problemen hebben bij het vaststellen van de volgorde van gebeurtenissen of zelfs als een gebeurtenis is gebeurd of niet.

Als u een netwerk niet synchroniseert, kan dit onnoemelijke effecten hebben. E-mails kunnen arriveren voordat ze worden verzonden (afhankelijk van de computerklok), gegevens kunnen verloren gaan of niet worden opgeslagen en het ergste van alles is dat het hele netwerk kwetsbaar is voor kwaadwillende gebruikers en zelfs fraudeurs.

Synchronisatie met NTP is relatief eenvoudig omdat de meeste besturingssystemen al een versie van het tijdprotocol hebben; het kiezen van een timingreferentie om mee te synchroniseren is echter uitdagender.

UTC (Coordinated Universal Time) is een wereldwijde tijdschaal die wordt bestuurd door atoomklokken en wordt gebruikt door bijna alle computernetwerken over de hele wereld. Door te synchroniseren met UTC, synchroniseert een computernetwerk in wezen de netwerktijd met ooit een ander computernetwerk in de wereld dat UTC gebruikt.

Het internet heeft veel bronnen van UTC beschikbaar, maar beveiligingsproblemen met de firewall betekent dat de enige veilige methode om UTC extern te ontvangen is. Dedicated NTP tijdservers kan dit doen met behulp van lange golfradio of GPS-satelliettransmissies.

bridge computernetwerken moeten worden gesynchroniseerd tot op zekere hoogte. Toestaan ​​dat de klokken op computers in een netwerk allemaal verschillende tijden vertellen, vraagt ​​echt om problemen. Allerlei fouten kunnen optreden, zoals e-mails die niet aankomen, gegevens die verloren raken en fouten worden onopgemerkt, omdat de machines moeite hebben om de paradoxen te begrijpen die niet-gesynchroniseerde tijd kan veroorzaken.

Het probleem is dat computers tijd gebruiken in de vorm van tijdstempels als het enige referentiepunt tussen verschillende gebeurtenissen. Als deze niet overeenkomen, hebben computers moeite om niet alleen de volgorde van de gebeurtenissen vast te stellen, maar ook of de gebeurtenissen überhaupt plaatsvonden.

Een computernetwerk synchroniseren samen is uiterst eenvoudig, grotendeels dankzij het protocol NTP (Network Time Protocol). NTP is geïnstalleerd op de meeste computerbesturingssystemen, waaronder Windows en de meeste Linux-versies.

NTP gebruikt een enkele tijdbron en zorgt ervoor dat elk apparaat in het netwerk met die tijd wordt gesynchroniseerd. Voor veel netwerken kan deze enkele bron alles zijn, van het polshorloge van de IT-manager tot de klok op een van de desktopmachines.

Echter, voor netwerken die met andere netwerken moeten communiceren, hebben ze te maken met tijdgevoelige transacties of waar een hoge mate van beveiliging vereist is synchronisatie met een UTC-bron is een must.

Coordinated Universal Time (UTC) is een wereldwijde tijdschaal die door de industrie over de hele wereld wordt gebruikt. Het wordt bestuurd door een constellatie van atoomklokken waardoor het zeer accuraat is (moderne atoomklokken kunnen 100 miljoenen jaren bijhouden zonder een seconde te verliezen).

Voor veilige synchronisatie naar UTC is er eigenlijk maar één methode en dat is om een dedicated NTP tijdserver. Online NTP-servers worden door sommige netwerkbeheerders gebruikt, maar ze nemen niet alleen een risico met de nauwkeurigheid van de synchronisatie, maar ook met de veiligheid omdat kwaadwillende gebruikers het NTP-tijdsignaal kunnen imiteren en de firewall kunnen binnendringen.

Zoals toegewijd NTP-servers zijn extern van de firewall en vertrouwen in plaats daarvan op het GPS-satellietsignaal of gespecialiseerde radio-uitzendingen dat ze veel veiliger zijn.

Het netwerktijdprotocol server wordt gebruikt in computernetwerken over de hele wereld. Het houdt de systemen en apparaten van een volledig netwerk tegelijkertijd gesynchroniseerd, normaal een bron van UTC (Coordinated Universal Time).

Maar is een NTP-tijdserver een noodzakelijke vereiste en kan je computernetwerk overleven zonder? Het korte antwoord is misschien wel ja, een computernetwerk kan overleven zonder een NTP-server maar de gevolgen kunnen dramatisch zijn.

Computers zijn bedoeld om ons leven gemakkelijker te maken, maar elke netwerkbeheerder zal je vertellen dat ze verschrikkelijk veel problemen kunnen veroorzaken wanneer ze onvermijdelijk verkeerd gaan en zonder adequate tijdsynchronisatie. Het identificeren van een fout en het goed doen kan bijna onmogelijk zijn.

Computers gebruiken de tijd in de vorm van een tijdstempel als enige referentie die ze moeten onderscheiden tussen twee gebeurtenissen. Hoewel computers en netwerken nog steeds functioneren zonder voldoende synchronisatie, zijn ze buitengewoon kwetsbaar. Niet alleen is het lokaliseren en corrigeren van fouten uiterst moeilijk als machines niet gesynchroniseerd zijn, het netwerk zal kwetsbaar zijn voor kwaadwillende gebruikers en virale software die er misbruik van kan maken.

Verder niet synchroniseren met UTC kan problemen veroorzaken als het netwerk moet communiceren met andere netwerken die zijn gesynchroniseerd. Alle tijdgevoelige transacties kunnen mislukken en het systeem kan openstaan ​​voor mogelijke fraude of andere juridische implicaties, omdat het aantonen dat het tijdstip van een transactie vrijwel onmogelijk is.

NTP-servers zijn eenvoudig te installeren en ontvang het UTC-tijdsignaal van langegolftransmissies of het GPS-satellietnetwerk dat zij vervolgens over de machines van het netwerk distribueren. Als een dedicated NTP tijdserver werkt extern op de netwerkfirewall, maar zonder de beveiliging in gevaar te brengen.

We zijn ons allemaal bewust van de verschillen in tijdzones. Iedereen die over de Atlantische Oceaan of de Stille Oceaan heeft gereisd, voelt de gevolgen van jetlag veroorzaakt door het moeten aanpassen van onze eigen interne lichaamsklokken. In sommige landen, zoals de VS, bestaan ​​er verschillende tijdzones in het ene land, wat betekent dat er verschillende tijdsverschillen zijn in de tijd tussen de oostkust en het westen.

Deze verschil in tijdzones kan verwarring veroorzaken, maar voor inwoners van landen die meer dan één tijdzone overspannen passen ze zich snel aan de situatie aan. Er zijn echter meer tijdschalen en verschillen in tijd dan alleen tijdzones.

Verschillende tijdstandaarden zijn al tientallen jaren ontwikkeld om het hoofd te bieden aan tijdzoneverschillen en om een ​​eenmalige standaard toe te staan ​​die de hele wereld ook kan synchroniseren. Helaas, sinds de eerste keer dat normen werden ontwikkeld, zoals British Railway Time en Greenwich Mean Time, moesten andere normen worden ontwikkeld om met verschillende toepassingen om te gaan.

Een van de problemen bij het ontwikkelen van een tijdstandaard is kiezen waar het op moet baseren. Traditioneel zijn alle tijdsstelsels ontwikkeld voor de rotatie van de aarde (24-uren). Na de ontwikkeling van atoomklokken, er werd al snel ontdekt dat geen twee dagen precies dezelfde lengte hebben en dat ze vaak niet kunnen wachten op de verwachte 24-uren.

Nieuwe tijdstandaarden werden vervolgens ontwikkeld op basis van Atoomklokken omdat ze veel betrouwbaarder en nauwkeuriger bleken te zijn dan het gebruik van de rotatie van de aarde als uitgangspunt. Hier is een lijst met enkele van de meest voorkomende tijdstandaarden die in gebruik zijn. Ze zijn verdeeld in twee typen, die gebaseerd zijn op de rotatie van de aarde en die gebaseerd zijn op atoomklokken:

Tijdnormen gebaseerd op de rotatie van de aarde
Echte zonnetijd is gebaseerd op de zonnedag - is de periode tussen de ene solaire middag en de volgende.

Sterrentijd is gebaseerd op de sterren. Een sterrendag is de tijd die het nodig heeft om één revolutie te maken met betrekking tot de sterren (niet de zon).

Greenwich Mean Time (GMT) op basis van wanneer de zon het hoogst is (middag) boven de primaire meridiaan (vaak de meridiaan van Greenwich genoemd). GMT was vroeger een internationale standaard voor de komst van nauwkeurige atoomklokken.

Tijdstandaarden gebaseerd op atoomklokken

International Atomic Time (TAI) is de internationale tijdsstandaard van waaruit de onderstaande tijdstandaards, waaronder UTC, worden berekend. TAI is gebaseerd op een constellatie van atoomklokken van over de hele wereld.

GPS-tijd Ook op basis van TAI is GPS-tijd de tijd die door atoomklokken aan boord van GPS-satellieten wordt verteld. Oorspronkelijk was dit hetzelfde als UTC, de GPS-tijd is momenteel 17 seconden (precies) achter terwijl 17 schrikkelseconden zijn toegevoegd aan UTC sinds de satellieten werden gelanceerd.
Coordinated Universal Time (UTC) is gebaseerd op zowel atoomtijd als GMT. Extra schrikkelseconden worden aan UTC toegevoegd om de onnauwkeurigheid van de rotatie van de aarde tegen te gaan, maar de tijd is afgeleid van TAI en maakt deze zo nauwkeurig.

UTC is de echte commerciële tijdschaal. Computersystemen over de hele wereld synchroniseren met UTC met behulp van NTP-tijdservers. Deze speciale apparaten ontvangen de tijd van een atoomklok (hetzij via GPS of gespecialiseerde radio-uitzendingen van organisaties zoals NIST or NPL).