Archiv für Januar, 2008

Installieren eines NTP-Servers mithilfe einer Radioreferenzquelle

Donnerstag, Januar 31st, 2008

Network Time Protocol (NTP) ist eines der ältesten Protokolle des Internets, das von Dr. David Mills von der University of Delaware entwickelt wurde und seit 1985 verwendet wird. NTP ist ein Protokoll, das entwickelt wurde, um die Uhren auf Computern und Netzwerken über das Internet oder lokale Netzwerke (LANs) zu synchronisieren.

NTP (Version 4) kann die Zeit über das öffentliche Internet auf 10 Millisekunden (1 / 100th einer Sekunde) aufrechterhalten und kann unter idealen Bedingungen noch besser über LANs mit Genauigkeiten von 200 Mikrosekunden (1 / 5000th einer Sekunde)

NTP arbeitet innerhalb der TCP / IP-Suite und verlässt sich auf UDP, eine weniger komplexe Form von NTP existiert als Simple Network Time Protocol (SNTP), die nicht die Speicherung von Informationen über vorherige Kommunikation erfordert, die von NTP benötigt wird. Es wird in einigen Geräten und Anwendungen verwendet, wo hohe Genauigkeit Timing ist nicht so wichtig.

Die Zeitsynchronisation mit NTP ist relativ einfach, sie synchronisiert die Zeit mit Bezug auf eine zuverlässige Taktquelle. Diese Quelle könnte relativ sein (die interne Uhr eines Computers oder die Zeit auf einer Armbanduhr) oder absolut (A UTC - Universal Coordinated Time - Taktquelle, die so genau wie möglich ist).

Es wird von Microsoft und anderen Unternehmen dringend empfohlen, externes Timing anstelle von Internet zu verwenden, da diese nicht authentifiziert werden können. Es sind spezialisierte NTP-Server verfügbar, die die Zeit in Netzwerken mithilfe des MSF- (oder gleichwertigen) oder GPS-Signals synchronisieren können.

Atomuhren sind die absolutsten Zeitmessgeräte; Allerdings sind sie extrem teuer und sind in der Regel nur in großflächigen Physiklaboratorien zu finden. Allerdings kann NTP Netzwerke mit einer Atomuhr synchronisieren, indem entweder das GPS-Netzwerk (Global Positioning System) oder die Spezialfunkübertragung (MSF in Großbritannien) verwendet wird.

Die nationalen MSF-Funkübertragungen, die zur Synchronisierung eines NTP-Servers verwendet werden, werden vom nationalen Physiklabor in Cumbria ausgestrahlt, das als nationale Zeitreferenz des Vereinigten Königreichs dient. Es gibt auch ähnliche Systeme in Colorado, USA (WWVB) und in Frankfurt, Deutschland. (DCF-77).

Ein funkbasierter NTP-Server besteht in der Regel aus einem rackmontierbaren Zeitserver und einer Antenne, bestehend aus einer Ferritleiste in einem Kunststoffgehäuse, die die Funkzeit und die Frequenzübertragung empfängt. Die Antenne sollte immer waagerecht im rechten Winkel zum Getriebe montiert werden, um eine optimale Signalstärke zu erreichen. Die Daten werden in Impulsen gesendet, 60 eine Sekunde. Diese Signale liefern UTC-Zeit auf eine Genauigkeit von 100 Mikrosekunden, jedoch hat das Funksignal eine endliche Reichweite und ist anfällig für Störungen.

Ein funkbasierter NTP-Server ist einfach zu installieren und kann einer Organisation eine genaue Zeitreferenz geben, die die Synchronisierung ganzer Netzwerke ermöglicht.

Wie ein NTP-Server funktioniert

Mittwoch, Januar 30th, 2008

Network Time Protocol (NTP) ist eines der ältesten noch verwendeten Protokolle des Internets. Es wurde von Dr. David Mills von der University of Delaware erfunden und wird seit 1985 eingesetzt. NTP synchronisiert die Uhren auf Computern und in Netzwerken über das Internet oder lokale Netzwerke (LANs).

NTP (derzeit Version 4) ist eigentlich drei Dinge in einem; ein Softwareprogramm, das im Hintergrund von Windows oder UNIX läuft; ein Protokoll, das Zeitwerte zwischen Servern und Clients austauscht; und eine Reihe von Algorithmen, die die Zeitwerte verarbeiten, um die Systemuhr vorzurücken oder zurückzuziehen.

NTP verwendet einen Algorithmus (Marzullo-Algorithmus), um die Zeit in einem Netzwerk mithilfe einer Zeitreferenz zu synchronisieren. Obwohl Netzwerke mit internen Uhren oder internetbasierten Timing-Referenzen synchronisiert werden können, wird von Microsoft und anderen Unternehmen dringend empfohlen, dass eine externe Timing-Referenz verwendet wird, um die Authentifizierung zu gewährleisten. Eine absolute Timing-Referenz sollte UTC (Coordinated Universal Time oder Temps Universel Coordonné) verwenden, die Funktionen wie Schaltsekunden unterstützt - hinzugefügt, um die Verlangsamung der Erdrotation zu kompensieren.

NTP arbeitet innerhalb der TCP / IP-Suite und verlässt sich auf UDP, eine weniger komplexe Form von NTP existiert als Simple Network Time Protocol (SNTP), die nicht die Speicherung von Informationen über vorherige Kommunikation erfordert, die von NTP benötigt wird. Es wird in einigen Geräten und Anwendungen verwendet, wo hohe Genauigkeit Timing ist nicht so wichtig, es ist auch in den meisten Windows-Betriebssystemen enthalten, aber neuere Versionen haben die volle NTP bereits installiert, die auch kostenlos über das Internet herunterladen kann.

Die Synchronisation mit NTP ist relativ einfach, sie synchronisiert die Zeit mit Bezug auf eine zuverlässige Taktquelle wie eine Atomuhr, obwohl diese extrem teuer sind und in der Regel nur in großformatigen Physiklaboratorien zu finden sind, aber NTP kann entweder die Global Positioning verwenden System (GPS) Netzwerk oder spezialisierte Funkübertragung, um UTC Zeit von diesen Uhren zu empfangen.

NTP verwendet Zeitstempel, um die aktuelle Tageszeit zu repräsentieren, jeden Zeitstempel ist vergänglich, mit anderen Worten, es ist immer größer als der vorherige Zeitstempel, wenn die Zeit niemals rückwärts läuft. NTP analysiert die Zeitstempelwerte einschließlich der Häufigkeit der Fehler und der Stabilität. Ein NTP-Server wird eine Schätzung der Qualität seiner Referenzuhren und von sich selbst beibehalten.

Der Abstand von der Referenzuhr ist bekannt als die Stratum Ebenen und sie existieren, um Zyklen im NTP zu verhindern. Stratum 0 sind Geräte wie Referenztakte, die direkt an einen Computer angeschlossen sind. Stratum 1 sind Computer, die an Stratum 0-Geräten angeschlossen sind, während Stratum 2 Computer sind, die NTP-Anfragen an Stratum 1-Server senden. NTP kann bis zu 256-Schichten unterstützen.

NTP-Zeitstempel sind in zwei Formaten, aber sie vermitteln die Sekunden von einem Sollwert (bekannt als die primäre Epoche, eingestellt auf 00: 00 1 Januar 1900) Der NTP-Algorithmus verwendet dann diesen Zeitstempel, um den Betrag zu bestimmen, um das System vorzurücken oder zurückzuziehen Oder Netzwerkuhr.

Das NTP-Programm (unter UNIX als Daemon bezeichnet) und ein Dienst unter Windows läuft im Systemhintergrund. NTP weigert sich, die Zeit zu glauben, in der es erzählt wird, bis mehrere Paketbörsen stattgefunden haben, die jeweils eine Reihe von Tests bestehen. Nur wenn die Antworten von einem Server den Test erfüllen, bekannt als Protokollspezifikationen, wird der Server berücksichtigt. Es dauert normalerweise etwa fünf Minuten (fünf gute Beispiele), bis ein NTP-Server als Synchronisationsquelle akzeptiert wird.

Ein typischer GPS-Zeitserver kann Zeitinformationen innerhalb einiger Nanosekunden UTC bereitstellen, solange eine Antenne mit guter Sicht zum Himmel vorhanden ist.

Es gibt auch eine Anzahl von nationalen Zeit- und Frequenzfunkübertragungen, die verwendet werden können, um einen NTP-Server zu synchronisieren. In Großbritannien wird das Signal (MSF) vom National Physics Laboratory in Cumbria gesendet, das als nationale Zeitreferenz des Vereinigten Königreichs dient. Ähnliche Systeme gibt es auch in Colorado, USA (WWVB) und in Frankfurt (DCF-77). Diese Signale liefern UTC-Zeit mit einer Genauigkeit von 100 Mikrosekunden, jedoch hat das Funksignal eine begrenzte Reichweite und ist anfällig für Störungen.

Einführung in das Network Time Protocol (NTP)

Dienstag, Januar 29th, 2008

Network Time Protocol (NTP) ist eines der ältesten noch heute verwendeten Protokolle des Internets. Es wurde von Dr. David Mills von der University of Delaware entwickelt und seit 1985 ständig aktualisiert und aktualisiert. NTP ist ein Protokoll, das entwickelt wurde, um die Uhren auf Computern und Netzwerken über das Internet oder lokale Netzwerke (LANs) zu synchronisieren.

NTP verwendet einen Algorithmus (Marzullo-Algorithmus), um die Zeit in einem Netzwerk mit Zeitskalen wie UTC (Coordinated Universal Time oder Temps Universel Coordonné) zu synchronisieren und Funktionen wie Schaltsekunden zu unterstützen - zusätzlich zur Kompensation der Verlangsamung der Erdrotation.

NTP (Version 4 ist die neueste) kann Zeit über das öffentliche Internet bis 10 Millisekunden (1 / 100th einer Sekunde) halten und kann sogar besser über LANs mit Genauigkeiten von 200 Mikrosekunden (1 / 5000th einer Sekunde) unter idealen Bedingungen ..

NTP-Zeitserver arbeiten innerhalb der TCP / IP-Suite und sind auf UDP (User Datagram Protocol) angewiesen. Eine weniger komplexe Form von NTP, genannt Simple Network Time Protocol (SNTP), die das Speichern von Informationen über frühere Kommunikationen, die von NTP benötigt werden, nicht erfordert, wird in einigen Geräten und Anwendungen verwendet, in denen ein hochgenaues Timing nicht so wichtig ist. Standard in Windows-Software (obwohl neuere Versionen von Microsoft Windows das vollständige NTP installiert haben und der Quellcode kostenlos und leicht im Internet verfügbar ist).

Die Zeitsynchronisation mit NTP ist relativ einfach, sie synchronisiert die Zeit mit Bezug auf eine zuverlässige Taktquelle. Diese Quelle könnte relativ sein (die interne Uhr eines Computers oder die Zeit auf einer Armbanduhr) oder absolut (eine UTC-Taktquelle, wie eine Atomuhr, die genau ist, wie es menschlich möglich ist).

Atomuhren sind die absolutsten Zeitmessgeräte. Sie arbeiten nach dem Prinzip, dass das Atom, Cäsium-133, eine genaue Anzahl von Zyklen der Strahlung jede Sekunde (9,192,631,770) hat. Dies hat sich als so genau erwiesen, dass das Internationale System der Einheiten (SI) nun das zweite als die Dauer der 9,192,631,770-Zyklen der Strahlung des Cäsium-133-Atoms definiert hat.

Allerdings sind Atomuhren extrem teuer und sind in der Regel nur in großflächigen Physiklaboratorien zu finden. Allerdings kann NTP Netzwerke mit einer Atomuhr synchronisieren, indem entweder das Global Positioning System (GPS) Netzwerk oder die fachspezifische Funkübertragung verwendet wird.

Am weitesten verbreitet ist das GPS-System, das aus einer Anzahl von Satelliten besteht, die eine genaue Positionierung und Standortinformation bereitstellen. Jeder GPS-Satellit kann dies nur durch die Verwendung einer Atomuhr tun, die wiederum als Timing-Referenz verwendet werden kann.

Ein typischer GPS-Empfänger kann Timing-Informationen innerhalb von wenigen Nanosekunden von UTC liefern, solange es eine Antenne mit einem guten Blick auf den Himmel befindet.

Es gibt auch eine Anzahl von nationalen Zeit- und Frequenzfunkübertragungen, die verwendet werden können, um einen NTP-Server zu synchronisieren. In Großbritannien wird das Signal (MSF) vom National Physics Laboratory in Cumbria gesendet, das als nationale Zeitreferenz des Vereinigten Königreichs dient. Ähnliche Systeme gibt es auch in Colorado, USA (WWVB) und in Frankfurt (DCF-77). Diese Signale liefern UTC-Zeit mit einer Genauigkeit von 100 Mikrosekunden, jedoch hat das Funksignal eine begrenzte Reichweite und ist anfällig für Störungen.

Die Entfernung vom Referenztakt ist als die Stratum-Ebene bekannt und sie existieren, um Zyklen im NTP zu verhindern und die Genauigkeit zu bestätigen. Stratum 0 sind Geräte wie Atomuhren, die direkt an einen Computer angeschlossen sind. Stratum 1 sind Computer, die an Stratum 0-Geräte angeschlossen sind (z. B. über einen GPS-Empfänger), während Stratum 2 Computer sind, die NTP-Anforderungen an Stratum 1-Server senden. NTP kann bis zu 256-Schichten unterstützen.

Alle Microsoft Windows-Versionen seit 2000 enthalten den Windows-Zeitdienst (w32time.exe), der die Computeruhr mit einem NTP-Server synchronisieren kann. Es sollte beachtet werden, dass Microsoft empfiehlt, dass externe Zeitreferenzen anstelle von internetbasierten verwendet werden, da diese nicht authentifiziert werden können. Es sind spezialisierte NTP-Server verfügbar, die die Zeit in Netzwerken mithilfe des MSF- (oder gleichwertigen) oder GPS-Signals synchronisieren können.

Ausführen eines Netzwerkzeitservers mit Windows XP

Montag Januar 28th, 2008

Zeitsynchronisation in modernen Computernetzwerken ist wesentlich. Es bietet nicht nur den einzigen Referenzrahmen zwischen allen Geräten, es ist entscheidend für alles, von der Sicherung, Planung und dem Debuggen eines Netzwerks bis hin zur Bereitstellung eines Zeitstempels für Anwendungen wie Datenerfassung oder E-Mail.

Microsoft Windows XP verfügt über ein Zeitsynchronisierungsdienstprogramm, das als Windows Time (w32time.exe) in das Betriebssystem integriert ist und als Netzwerk-Zeitserver konfiguriert werden kann. Es kann so konfiguriert werden, dass es sowohl ein Netzwerk mit der internen Uhr als auch mit einer externen Zeitquelle synchronisiert.

Für viele Anwendungen kann eine interne Uhr durchaus angemessen sein, obwohl in einem Netzwerk Probleme mit Anwendungen wie dem Teilen von Netzwerkdateien oder in manchen Umgebungen sogar Betrug auftreten können. Aus Sicherheitsgründen ist es daher wichtig, eine genaue Zeitquelle für Ihre Netzwerk.

NTP (Network Time Protocol) ist ein Protokoll, das bereits unter Windows XP installiert ist und von Windows Time verwendet wird, um Maschinen mit der einzelnen Zeitquelle synchronisiert zu halten. Es gibt mehrere Zeitsteuerungsquellen im Internet, aber Microsoft und andere empfehlen dringend, einen Zeitserver mit einer Hardwarequelle anstatt aus dem Internet zu konfigurieren, wo keine Authentifizierung stattfindet.

Es sind spezialisierte NTP-Server verfügbar, die über das GPS-Signal oder spezielle Funkübertragungen, die ihre Zeit von Atomuhren beziehen, eine zuverlässige Zeitquelle empfangen können.

Wenn Sie Windows XP für die Verwendung als Zeitserver konfigurieren möchten, suchen Sie zunächst den Windows-Zeitunterschlüssel. Um dies zu tun:
Führen Sie Regedit aus (Klicken Sie auf Start / Ausführen / dann geben Sie REGEDIT / ein und klicken Sie auf Enter.

Hinweis: Das Bearbeiten der Systemregistrierung kann Probleme mit Ihrem System verursachen. Es ist ratsam, Ihr System zu sichern, bevor Sie die Registrierung bearbeiten.

Suchen Sie jetzt den folgenden Unterschlüssel: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ parameters \
Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die rechte Seite und klicken Sie auf Ändern. Geben Sie in dem Feld Wert bearbeiten unter Wert Daten NTP ein, und klicken Sie dann auf OK.
Wechseln Sie nun in den Ordner Config und klicken Sie mit der rechten Maustaste auf AnnounceFlags, Modify, und geben Sie im Feld DWORD-Wert bearbeiten unter Wertdaten den Wert 5 ein, und klicken Sie dann auf OK.

Lokalisieren Sie diesen Unterschlüssel:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpClient \

Klicken Sie mit der rechten Maustaste in das rechte Fenster und wählen Sie Ändern. Bearbeiten Sie das DWORD-Wertfeld und geben Sie die gewünschte Anzahl von Sekunden für jede Abfrage unter Wertdaten ein, dh: 900 entspricht 15 Minuten. Das Abfragefeld stellt das Abfrageintervall zwischen NTP-Abfragepaketen dar.

Um den NTP-Server zu aktivieren, suchen Sie den Unterschlüssel: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Rechtsklick aktiviert (im rechten Fenster) und dann Ändern. Bearbeiten Sie den DWORD-Wert und geben Sie 1 ein. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf NtpServer, dann auf Ändern, und wählen Sie unter Wertdatentyp Peers den Wert DWORD bearbeiten aus, und klicken Sie dann auf OK.

Suchen Sie: HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config
Klicken Sie im rechten Fensterbereich mit der rechten Maustaste auf MaxPosPhaseCorrection, dann auf Ändern, im Feld DWORD-Wert bearbeiten unter Base, klicken Sie auf Dezimal, geben Sie unter Wertdaten eine Zeit in Sekunden ein, z. B. 3600 (eine Stunde), und klicken Sie dann auf OK. Dadurch werden die Verbindungseinstellungen angepasst.

Jetzt gehen Sie zurück und klicken Sie auf:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config

Im rechten Fensterbereich mit der rechten Maustaste auf MaxNegPhaseCorrection, dann ändern.
Klicken Sie im Feld "DWORD bearbeiten" unter "Basis" auf "Dezimal". Unter "Wert" geben Sie die Zeit in Sekunden ein, die Sie abfragen möchten, z. B. 3600 (eine Stunde).

Beenden Sie die Registrierung und starten Sie den Windows-Zeitdienst neu, indem Sie auf Start / Ausführen klicken und dann eingeben:
Netto Stopp w32time && Netto Start w32time.
Geben Sie auf jedem anderen Computer als dem Domänencontroller Folgendes ein: W32tm / resync / rediscover.
Der Zeitserver sollte jetzt betriebsbereit sein.

Hängt eine Sekunde an die Geschichte des Schaltsekunden

Donnerstag Januar 24th, 2008

Wir haben alle von einem Schaltjahr gehört - dieser zusätzliche Tag wurde alle vier Jahre in den Kalender aufgenommen. Es mag uns einen längeren Februar geben, aber es ist auch wichtig, um unsere Kalender und Jahreszeiten genau zu halten. Wenn der zusätzliche Tag nicht zu einem Schaltjahr hinzugefügt wird, dann wird der Winter (eventuell nach mehr als einem Jahrhundert) im Juli beginnen und der Sommer beginnt um Weihnachten (und umgekehrt in der südlichen Hemisphäre), weil die Erde sechs zusätzliche Stunden länger als die 365-Tage eines Jahres, um die Sonne zu umkreisen.

Ein Schaltjahr mag ein bisschen wie ein Fudge sein, aber die Alternative wäre, einen viertel Tag am Ende des Jahres zu haben, der natürlich unsere Tage und Nächte miteinander synchronisieren würde (und könntest du dir vorstellen, nur sechs zu haben?). Stunde Tag - einige von uns haben Schwierigkeiten, Dinge in 24 zu erledigen!).

Wir haben natürlich immer Zeit in Bezug auf die Bewegung der Erde gemessen - ein Tag ist eine ganze Revolution, ein Jahr eine Umlaufbahn der Sonne. Als jedoch unsere Art der Zeitmessung immer genauer wurde, wurde schnell klar, dass es mehr Unregelmäßigkeiten in der Erdrotation gab als nur die zusätzlichen sechs Stunden in einem Jahr.

GMT (Greenwich Mean Time) wurde entwickelt, weil es eine Notwendigkeit für eine Zeitskala gab, wo die mittlere Position der Sonne am Mittag, gemittelt während des ganzen Jahres, über dem Greenwich Meridian (null Längengrad) und Sommerzeit Stunden hinzugefügt oder weggenommen werden Je nach Jahreszeit.

Doch in 1955 ging die erste Atomuhr nach der Entdeckung der Stabilität des Cäsium-133-Atoms in Betrieb, das mit einer exakten Rate (9,192,631,770 a Sekunde) vibrierte. Beeindruckt mit dieser Genauigkeit, entschied das Internationale System der Maßeinheiten (SI), dass eine zweite als diese Anzahl von Oszillationen des Cäsium-133-Atoms definiert werden sollte.

Im Anschluss an die SI Sekunde eine Zeitskala namens Internationale Atomzeit (TAI - von der französischen Temp Atomique International), die eine einfache Zählung in Sekunden für die 24 Stunden unseres Tages war. Umgekehrt, da TAI nicht mit der Bewegung der Erde zusammenhängt, wurde bald entdeckt, dass TAI und Atomuhren weit stabiler und zuverlässiger waren als die Erde selbst (tatsächlich ist eine Atomuhr 1,000,000 mal genauer als die Erdrotation).

Im Allgemeinen verlangsamt sich die Erde in ihrer Rotation (obwohl es unerklärlich jeden jetzt und dann scheint es zu beschleunigen), so dass TAI für diejenigen, die ihre Uhren im Schritt mit der Erde (Astronomen bei weitem) Die meisten Gesang dieser).

So wurde eine weitere Zeitskala namens Coordinated Universal Time (UTC - wieder von der Französisch - Temp Universel Coordonne) entwickelt. Dies basierte auf Atomzeit (TAI), aber es wurden kleine Anpassungen vorgenommen, um es mit GMT in Übereinstimmung zu bringen (was übrigens gemeinhin als UT1 oder abhängig von der Zeitzone UT + 1 UT + 2 UT + 3 usw. bezeichnet wird).

Die UTC wird durch das Einfügen von zusätzlichen Sekunden, die als Schaltsekunden bezeichnet werden, angepasst, um sie innerhalb einer Sekunde von GMT (oder UT1) zu halten. Es ist möglich, dass eine zweite möglicherweise in der Zukunft entfernt werden muss, aber das ist noch nicht geschehen. UTC ist in der modernen Industrie und Technologie unverzichtbar, wo Computer auf UTC-Zeit synchronisiert werden, normalerweise über einen NTP-Server (Network Time Protocol), um internationale zeitsensitive Transaktionen zu ermöglichen.

Eine Schaltsekunde wird normalerweise Ende Dezember in der letzten Stunde eingefügt (wenn auch gelegentlich im Juni, März und September). Die Entscheidung, ob eine Schaltsekunde erforderlich ist, trifft das Earth Orientation Center des Internationalen Erdrotations- und Referenzsystemdienstes (IERS), das die Erdrotation überwacht und die Anpassung etwa sechs Monate im Voraus vorschlägt.
 
Wenn eine Schaltsekunde hinzugefügt wird, werden in dieser letzten Minute des Jahres 61-Sekunden angezeigt. Das bekannte 'Six Pips' Radiosignal bekommt einen extra Pip und sogar Londons berühmter Big Ben wird eine Sekunde zurückgehalten, bevor es Bongs wird (aber keine extra Bong, da sie die Stunden darstellen sollen).

Seit 33 wurden 1972-Schaltsekunden zu UTC hinzugefügt (obwohl die ersten zehn im Nachhinein hinzugefügt wurden), aber da sich die Rotation der Erde weiter verlangsamt, wird geschätzt, dass in den nächsten Jahrtausenden oder zwei Schaltsekunden jeden Monat hinzugefügt werden müssen.

Die verlorenen elf Tage

Mittwoch, Januar 23rd, 2008

Dieser Artikel beschreibt, was geschah, als Europa den gregorianischen Kalender annahm und die Probleme, denen wir uns heute noch gegenübersehen, wenn wir versuchen, uns mit der Bewegung der Erde zu synchronisieren.

Bist du schon einmal zu Bett gegangen und hast dich gefragt, wohin der Tag ging? Können Sie sich vorstellen, aufzuwachen und zu entdecken, dass elf Tage völlig verschwunden sind? Das ist genau das, was in 1752 geschah, als die gesamten Einwohner von Großbritannien und Amerika am Mittwoch 2 September ins Bett gingen, um am Donnerstag 14 September zu erwachen.

Es war jedoch keine Epidemie von Schlafkrankheit oder gar einer massenhaften Faulheit, die die gesamte Bevölkerung im Bett hielt, sondern lediglich die Behörden, die versuchten, sich mit dem Rest der Welt zu synchronisieren, indem sie den gregorianischen Kalender annahmen.

Der Julianische Kalender (benannt nach Julius Caesar) war seit biblischer Zeit gebräuchlich, wurde aber schließlich in der 1582 europaweit ausgemustert, aber die entschlossenen Briten und Amerikaner brauchten weitere zweihundert Jahre, um diesem Beispiel zu folgen.

Und wenn man dem Maler Hogarth Glauben schenken darf, dann hat auch die Bevölkerung nicht zu freundlich dazu beigetragen, dass die Leute auf die Straße gingen, um die Rückkehr ihrer fehlenden 11-Tage und sogar Berichte über Ausschreitungen zu fordern.

Warum dann ändern? Das war es, was die britischen Behörden seit zweihundert Jahren sagten, seit Papst Gregor XIII. Vor zweihundert Jahren den Julianischen Kalender in Europa abgelöst hatte.

Der Grund für die ursprüngliche Änderung war jedoch, dass der Julianische Kalender nicht genug Schaltjahre erlaubte (sie wurden in Jahren durch 100 teilbar, aber nicht durch 400 teilbar - was dachten die Römer?) Und die Jahreszeiten wurden langsam aus synchron mit dem Kalender. Die Situation wurde in Großbritannien jetzt noch unerträglicher, verheerend für die Landwirte - die keine Ahnung hatten, wann sie ihre Pflanzen anbauen sollten, schließlich sollten die Behörden die 11-Tage des ganzen Landes umstellen und vorantreiben.

Dieses Synchronisationsproblem war jedoch immer bei uns. Wir haben traditionell versucht, unsere Kalender auf die Bewegung der Erde auszurichten, damit wir die Jahreszeiten vorhersagen und wissen können, wann der Sommer und der Winter fallen werden. Allerdings haben wir vielleicht die Schaltjahre (verursacht durch die Tatsache, dass die Erde 365 und ein viertel Tage um die Sonne herum führt) sortiert, aber der Versuch, einen Kalender um die Bewegung der Erde herum aufzubauen, wird immer zu Problemen führen.

Der Gregorianische Kalender funktionierte gut bis zum 1950, als die Atomuhr entwickelt wurde. Die Atomuhr funktionierte so gut - sie lieferte Zeitinformationen, die in einigen Millionen Jahren auf eine Sekunde genau waren -, dass wir bald erkannten, dass unsere Uhren jetzt viel genauer waren als die Erde selbst.

Die Erde verlangsamt sich tatsächlich in der Rotation und wenn nichts getan wird, dann würde schließlich der Mittag in der Nacht fallen und umgekehrt (wenn auch nicht für mehrere Jahrtausende), aber keine Sorge, Sie werden nicht in der Mitte der nächsten Woche aufwachen. Die Lösung ist das Addieren von Schaltsekunden und 33 wurden in das Ende unserer Jahre seit den 1970's eingefügt.

Die Entscheidung, eine zweite einzufügen, wird in der Regel sechs Monate zuvor nach sorgfältiger Überwachung der Erdrotation getroffen. Ein auf der Erdbewegung basierender Kalender mag heute weniger relevant erscheinen, aber mit einem Global Positioning System (GPS), einer globalen Zeitskala (Coordinated Universal Time) und Computern, die alle weltweit mit NTP-Servern synchronisiert sind (Network Time Protocol Es ist unerlässlich, dass wir alle die richtige Zeit sagen können.

Globale Zeit mit UTC einhalten

Dienstag, Januar 22nd, 2008

Wie spät ist es? Eine der häufigsten Fragen um die Welt gesprochen, aber was genau fragen wir? Sie fragen jemanden in China, was die Zeit ist, dann werden Sie sicherlich eine andere Antwort bekommen, wenn Sie einen Amerikaner fragen, offensichtlich sind ihre Zeitzonen auf der anderen Seite der Welt.

Aber was ist, wenn Sie zwei Leute im gleichen Raum wie Sie fragen? Sie können die gleiche Antwort von beiden bekommen, aber dann kann die Uhr einer Person ein oder zwei Minuten schneller sein.

Wenn wir die Zeit fragen, was wir wirklich fragen, ist eine grobe Schätzung für die Zeitzone, in der wir sind. Einige Uhren sind genauer als andere, aber es ist oft genug für unsere täglichen Bedürfnisse.

Aber was, wenn Sie die genaue Zeit wissen müssen und was, wenn Sie wissen müssen, was diese Zeit auch ein anderes Land ist. Vielleicht hast du ein Flugticket gekauft; Es wäre enttäuschend, am Flughafen aufzumachen, nur um gesagt zu werden, dass Ihr Ticket an jemand anderes verkauft wurde, da die Uhr bei ihrem Reisebüro langsamer war als die, wo man Ihr Ticket gekauft hat.

Also, wie macht die globale Industrie genaue Zeit miteinander? Die Antwort ist ganz einfach und es heißt Coordinated Universal Time oder UTC.

Das Internationale Bureau of Weights and Measures (BIPM) fungiert als offizieller Zeitnehmer für den Globus und begann UTC in 1972 nach der Entwicklung von Atomuhren.

Die Atomuhr wurde zuerst in den späten 50s entwickelt, als entdeckt wurde, dass das Atom Cäsium-133 jede Sekunde mit einer exakten Frequenz von 9,192,631,770 resoniert. Diese Frequenz war so genau, dass Atomuhren in 1.4 Millionen Jahren eine Genauigkeit von einer Sekunde entwickelten. Das Internationale Einheitensystem definierte die Sekunde als die Frequenz des Cäsium-133-Atoms und eine internationale Einheit zur Zeitmessung war geboren.

Allerdings sind Atomuhren noch genauer als die Erde selbst, die sich in ihrer Rotation tatsächlich verlangsamt. Diese Verlangsamung ist nur klein, aber wenn das Standardsystem der Zeit, UTC, dies nicht kompensiert, würde Mitternacht in der Mitte des Tages fallen (obwohl das ein oder zwei Jahrtausende dauern würde), so dass Schaltsekunden alle paar Jahre hinzugefügt werden. kompensieren.

Das einzige Problem bei UTC-Uhren ist, dass Atomuhren in Größe und Kosten enorm sind. Tatsächlich sind sie in der Regel nur in großformatigen Physiklaboratorien wie NPL (National Physics Laboratory, UK) oder MIT (Massachusetts Institute of Technology, USA) zu finden.

Wie behält dann der Rest der Welt die UTC-Zeit im Auge? Die Zeit, die auf diesen riesigen Atomuhren erzählt wird, wird über Radiosendungen oder das GPS-Satellitensystem gesendet (Satellitennavigation ist auf UTC angewiesen, da ohne sie ein Satellit nicht genau sagen kann, wo ein Empfänger ist).

Die meisten Computernetzwerke werden zur UTC-Zeit entweder über das Internet (das nicht sicher ist und nur für Privatbenutzer empfohlen wird) oder über spezielle GPS- oder Funkzeitserver synchronisiert. Diese Zeitserver verwenden NTP (Network Time Protocol), das in den letzten 25-Jahren entwickelt wurde, um Computernetzwerke synchronisiert zu halten, so dass sie sich nicht auf ihre ungenauen internen Uhren verlassen müssen.

NTP-Server und UTC haben es der Industrie ermöglicht, wirklich global zu werden und Technologien wie Kommunikationssatelliten, Mobiltelefone, Satellitennavigationssysteme und Geldautomaten zu ermöglichen, die wir alle für selbstverständlich halten.

NTP die Bedeutung der externen Zeitreferenz

Montag, Januar 21st, 2008

Network Time Protocol (NTP) ist eines der ältesten Protokolle des Internets und immer noch der Standard für die Zeitsynchronisation. Der Erfolg von NTP beruht auf seiner ständigen Entwicklung (Version 4 ist derzeit in Bearbeitung) und der Genauigkeit, die ein NTP-Zeitserver bei der Synchronisation von Netzwerken bietet.

Während eine Genauigkeit von 1 / 5000th einer Sekunde in einem Netzwerk unter den richtigen Bedingungen erhalten werden kann, ist diese Genauigkeit allein abhängig von der beliebigen Zeit, die NTP verwendet, um mit zu synchronisieren. Diese Quelle könnte natürlich unzuverlässig sein, wie eine Workstation-Uhr als Echtzeit-Chips in den meisten Computern sind anfällig zu treiben und sind weit weniger genau als die durchschnittliche Digitaluhr.

Die Alternative ist, eine zuverlässige UTC (Coordinated Universal Time) Quelle zu verwenden. UTC ist der Standard für die Zeitsynchronisation. Es wurde in 1972 nach der Entwicklung von Atomuhren gestartet und ermöglicht es dem ganzen Globus, sich auf die gleiche absolute Zeit zu synchronisieren. Dies hat nicht nur Technologien wie Internet, GPS und Kommunikationssatelliten möglich gemacht, sondern auch Branchen wie Airlines und die Börse ermöglicht, weltweit zu handeln.

Der einfachste Weg, um ein Netzwerk zu UTC zu synchronisieren, war schon immer eine Internet-Zeitreferenz zu verwenden. Es gibt Hunderte wie nist.gov und die meisten Windows-Software hat ein eingebautes Dienstprogramm, Windows Time (win32.exe), um die Systemuhr zu einem Referenztakt über das Internet zu synchronisieren.

Allerdings warnen Microsoft und andere gegen die Verwendung einer Internetquelle als Zeitreferenz, da die Authentifizierung aus diesen Quellen nicht möglich ist.

Authentifizierung ist die Sicherheitsmaßnahme, die NTP verwendet, um sicherzustellen, dass eine Zeitreferenz vertraut wird. Ohne Authentifizierungssysteme sind anfällig für böswillige Angriffe wie Hacker, die einen Zeitstempel anpassen können, um Betrug oder einen DDoS-Angriff zu begehen (Distributed Denial of Service, der in der Regel durch schädliche Software verursacht wird, die das System überschätzt).

Nicht nur Internet-mal Quellen nicht authentifiziert, sondern auch eine Umfrage von Nelson Minar von MIT zu über 900 Internet Zeitreferenzen, entdeckte fast die Hälfte mehr als 10 Sekunden ausgeglichen wurden (ein von einem erstaunlichen 6 Jahren - aber es gab zum Glück nicht viele Peers) und weniger dass ein Drittel als "nützlich" beschrieben wurde.

Der Bericht entdeckte auch, dass viele Internet-Zeitreferenz-Hosts zu weit weg von ihren Kollegen waren, um eine genaue Zeitsynchronisation zu ermöglichen.

Es gibt jedoch mehrere Möglichkeiten, um sicherzustellen, dass ein NTP-Server mit einer zuverlässigen und stabilen UTC-Zeitquelle synchronisiert wird, die sowohl genau als auch authentifiziert ist.

Es gibt zwei Systeme zur Verfügung und beide verwenden relativ geringe Kosten Ausrüstung. Die erste Option und oft die einfachste, ist die Verbindung zu einer GPS-Antenne und dedizierten GPS-Zeit-Server, um das Netzwerk. Dies nutzt den UTC-Zeitcode, der von den GPS-Satelliten gesendet wird, solange die Antenne einen guten Blick auf den Himmel hat.

Alternativ können auch Sendesignale einen Zeitstempel in mehreren Ländern übertragen. In Großbritannien wird es als MSF bezeichnet und aus Cumbria vom National Physics Laboratory bei 60 kHz ausgestrahlt, kann aber so weit wie 1000 km abgeholt werden, obwohl ähnliche Systeme in Deutschland, Frankreich und den USA tätig sind. Diese Radio-bezogenen NTP-Server sind anfällig für Störungen, aber traditionell waren von niedrigeren Kosten als GPS-Empfänger aber Fortschritte in der Technik bedeuten, dass der Unterschied jetzt minimal ist.

Die Integrität einer von einem NTP-Zeitserver verwendeten Zeitquelle ist daher sehr wichtig, und Systemverwalter sind zu bereit, in teure Firewalls und Antivirensoftware zu investieren, um ihre Netzwerke zu schützen. Viele vernachlässigen die Sicherheit ihres Zeitservers. erzähle ihnen trotzdem die richtige Zeit!

Installieren eines NTP-Servers mit einer GPS-Referenzquelle

FREITAG Januar 18th, 2008

Network Time Protocol (NTP) ist eines der ältesten Protokolle des Internets, das von Dr. David Mills von der University of Delaware entwickelt wurde und seit 1985 verwendet wird. NTP ist ein Protokoll, das entwickelt wurde, um die Uhren auf Computern und Netzwerken über das Internet oder lokale Netzwerke (LANs) zu synchronisieren.

NTP (Version 4) kann die Zeit über das öffentliche Internet auf 10 Millisekunden (1 / 100th einer Sekunde) aufrechterhalten und kann unter idealen Bedingungen noch besser über LANs mit Genauigkeiten von 200 Mikrosekunden (1 / 5000th einer Sekunde)

NTP arbeitet innerhalb der TCP / IP-Suite und verlässt sich auf UDP, eine weniger komplexe Form von NTP existiert als Simple Network Time Protocol (SNTP), die nicht die Speicherung von Informationen über vorherige Kommunikation erfordert, die von NTP benötigt wird. Es wird in einigen Geräten und Anwendungen verwendet, wo hohe Genauigkeit Timing ist nicht so wichtig.

Die Zeitsynchronisation mit NTP ist relativ einfach, sie synchronisiert die Zeit mit Bezug auf eine zuverlässige Taktquelle. Diese Quelle könnte relativ sein (die interne Uhr eines Computers oder die Zeit auf einer Armbanduhr) oder absolut (A UTC - Universal Coordinated Time - Taktquelle, die so genau wie möglich ist).

Atomuhren sind die absolutsten Zeitmessgeräte; sie sind jedoch extrem teuer und sind in der Regel nur in großen Physiklabors zu finden. NTP kann jedoch Netzwerke mit einer Atomuhr synchronisieren, indem entweder das Global Positioning System (GPS) -Netzwerk, eine spezielle Funkübertragung oder das Internet verwendet wird. Es muss jedoch beachtet werden, dass Microsoft dringend empfiehlt, ein externes Timing anstelle von Internet zu verwenden, da diese nicht authentifiziert werden können.

GPS ist eine ideale Zeit- und Frequenzquelle, da es überall auf der Welt mit relativ billigen Komponenten sehr genaue Zeit liefern kann. Jeder GPS-Satellit überträgt in zwei Frequenzen L2 für die militärische Nutzung und L1 für die Verwendung durch Zivilisten, die mit 1575 MHz übertragen werden, kostengünstige GPS-Antennen und Empfänger sind jetzt weit verbreitet.

Das vom Satelliten übertragene Signal kann durch Fenster gehen, kann aber durch Gebäude blockiert werden, so dass der ideale Ort für eine GPS-Antenne auf einem Dach mit einer guten Sicht auf den Himmel ist. Je mehr Satelliten es empfangen kann, desto besser ist das Signal. Auf dem Dach montierte Antennen können jedoch zu Lichtschlägen oder anderen Spannungsstößen neigen, weshalb die Installation eines Suppressors inline auf dem GPS-Kabel dringend empfohlen wird.

Das Kabel zwischen der GPS-Antenne und Empfänger ist ebenfalls kritisch. Die maximale Distanz, die ein Kabel laufen kann, ist normalerweise nur 20 30-Meter, aber eine hohe Qualität Koaxialkabel mit einem GPS-Verstärker kombiniert in-line angeordnet, um die Verstärkung der Antenne steigern kann über Läufe 100 Meter Kabel ermöglichen.

Ein GPS-Empfänger decodiert dann das GPS-Signal von der Antenne an einen Computer lesbares Protokoll gesendet, die von den meisten Zeitserver und Betriebssystemen, einschließlich Windows, Linux und Unix verwendet werden können.

Der GPS-Empfänger gibt auch jede Sekunde einen präzisen Impuls aus, den GPS-NTP-Server (Network Time Protocol) und Computer-Zeitserver verwenden können, um ein ultrapräzises Timing bereitzustellen. Das Puls-pro-Sekunde-Timing bei den meisten Empfängern ist innerhalb von 0.001 einer Sekunde von UTC genau.

GPS ist bei der Bereitstellung von NTP-Zeitserver ideal oder Stand-alone-Computers mit einer sehr genauen externen Referenz für die Synchronisation. Selbst bei relativ geringen Kosten Ausrüstung, Genauigkeit von hundert Nanosekunden (eine Nanosekunde = ein Milliardstel einer Sekunde) vernünftig werden kann unter Verwendung von GPS als externer Referenz erreicht.

Die richtige Zeit in Windows XP

Donnerstag Januar 17th, 2008

Alle Computer müssen die Uhrzeit kennen. Viele Anwendungen, vom Senden einer E-Mail bis zum Speichern von Informationen, hängen vom PC ab, der weiß, wann das Ereignis stattgefunden hat. In manchen Umgebungen ist das Timing noch wichtiger, wenn eine einzige Sekunde den Unterschied zwischen Gewinn und Verlust ausmachen kann - man denke nur an die Börse.

Die meisten Computer haben interne Uhren, die batteriegesichert sind, so dass der Computer immer noch Zeit halten kann, wenn die Maschine ausgeschaltet ist. Doch sind diese Uhren wirklich so zuverlässig? Die Antwort ist natürlich nein.

Computer sind Massenvermarktung und für Multi-Funktionen konzipiert, wobei das Timing nicht so hoch auf der Agenda des Herstellers steht. Die internen Uhren (RTC-Echtzeitchips genannt) sind normalerweise ausreichend für Heimcomputing oder wenn Workstations alleine laufen. Wenn Computer jedoch in einem Netzwerk ausgeführt werden, kann ein Mangel an Synchronisierung Probleme verursachen.

Es kann eine kleine Sache wie eine E-Mail sein, die irgendwann ankommt, bevor es gesendet wurde (nach einer PC-Uhr), aber mit einigen zeitempfindlichen Transaktionen und Anwendungen kann ein Mangel an Synchronisation vorstellbare Probleme verursachen: Stellen Sie sich vor, sich an einem Flughafen nur zu finden Der Flugsitz, den Sie Wochen zuvor gekauft hatten, wurde tatsächlich an irgendjemand anders verkauft, da ihr Buchungsagent eine langsamere Uhr auf ihrem Computer hatte!

Um diese Probleme zu umgehen, werden die meisten Computer in einem Netzwerk mit NTP (Network Time Protocol) auf eine einzelne Zeitquelle synchronisiert. Diese Zeitquelle kann entweder relativ (Computeruhr oder Armbanduhr) oder eine absolute Zeitquelle wie UTC sein.

UTC (Coordinated Universal Time) wurde nach der Entstehung von Atomuhren entwickelt und ist eine Standard-Zeitskala, die weltweit eingesetzt wird, so dass Maschinen auf der ganzen Welt eine einmalige Zeitquelle verwenden können.

Windows XP kann einfach die Systemuhr einstellen, um UTC zu verwenden, indem sie auf eine Internetquelle für UTC zugreifen (entweder: time.windows.com oder time.nist.gov). Um dies zu erreichen, muss ein Benutzer lediglich auf die Uhr auf dem Desktop doppelklicken und die Einstellungen auf der Registerkarte Internetzeit einstellen.

Microsoft und andere Betriebssystemhersteller raten jedoch dringend davon ab, externe Zeitreferenzen zu verwenden, da Internetquellen nicht authentifiziert werden können, wodurch Systeme anfällig für böswillige Angriffe werden.

Wenn Sie einen Netzwerk-Zeitserver Windows XP betreiben wollen, dann stehen spezialisierte NTP-Server zur Verfügung, die eine Zeitreferenz über das GPS-Satellitensystem oder spezielle nationale Übertragungen empfangen können.

Damit Windows XP als Netzwerkzeitserver verwendet werden kann, muss der NTP-Dienst eingeschaltet sein. Um NTP zu aktivieren, suchen Sie einfach den folgenden Unterschlüssel im Registrierungseditor (regedit):
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Rechtsklick aktiviert (im rechten Fenster) und dann Ändern. Bearbeiten Sie den DWORD-Wert und geben Sie 1 ein. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf NtpServer, dann auf Ändern, und wählen Sie unter Wertdatentyp Peers den Wert DWORD bearbeiten aus, und klicken Sie dann auf OK.

Beenden Sie die Registrierung und starten Sie den Windows-Zeitdienst, indem Sie auf Start / Ausführen klicken und Folgendes eingeben:
Netto Stopp w32time && Netto Start w32time .; Geben Sie dann auf jedem Computer im Netzwerk (außer dem Domänencontroller, der nicht mit sich selbst synchronisiert werden kann) Folgendes ein: W32tm / resync / rediscover.