Network Time Protocol ist ein Internetprotokoll, mit dem Computeruhren mit einer stabilen und präzisen Zeitreferenz synchronisiert werden. NTP wurde ursprünglich von Professor David L. Mills an der Universität von Delaware in 1985 entwickelt und ist ein Internetstandardprotokoll und wird in den meisten verwendet Netzwerk-Zeitserver, daher der Name NTP-Server.

NTP wurde entwickelt, um das Problem zu lösen, dass mehrere Computer zusammenarbeiten und unterschiedliche Zeit haben. Während die Zeit in der Regel nur fortschreitet, sollte die Zeit, selbst wenn Sie von einem Computer zu einem anderen wechseln, weiterlaufen, wenn Programme auf verschiedenen Computern ausgeführt werden. Wenn jedoch ein System dem anderen voraus ist, würde ein Wechsel zwischen diesen Systemen Zeit zum Vorwärts- und Rückwärtsspringen verursachen.

Als Folge können Netzwerke ihre eigene Zeit haben, aber sobald Sie mit dem Internet verbinden, werden Effekte sichtbar. Nur E-Mail-Nachrichten kommen vor dem Versand an und werden sogar beantwortet, bevor sie verschickt wurden!

Während diese Art von Problemen harmlos erscheinen mag, wenn es um den Empfang von E-Mails geht, kann jedoch in einigen Umgebungen ein Mangel an Synchronisation verheerende Folgen haben. Aus diesem Grund war die Flugsicherung eine der ersten Anwendungen für NTP.

NTP verwendet eine einzelne Zeitquelle und verteilt sie unter allen Geräten in einem Netzwerk, indem es einen Algorithmus verwendet, der ermittelt, wie viel eine Systemuhr einstellen muss, um die Synchronisation sicherzustellen.

NTP arbeitet auf einer hierarchischen Basis, um sicherzustellen, dass kein Netzwerkverkehr und keine Bandbreitenprobleme auftreten. Es verwendet normalerweise eine einzelne Zeitquelle UTC (koordinierte universelle Zeit) und empfängt Zeitanforderungen von den Maschinen oben auf dem Hierarch, die dann die Zeit weiter unten in der Kette weiterleiten.

Die meisten Netzwerke, die NTP verwenden, verwenden eine dedizierte NTP Zeitserver um ihr UTC-Zeitsignal zu erhalten. Diese können die Zeit vom GPS-Netzwerk oder Funkübertragungen empfangen, die von nationalen Physiklaboren gesendet werden. Diese gewidmet NTP Zeitserver Sie sind ideal, da sie Zeit direkt von einer Atomuhrquelle erhalten, sie sind auch sicher, da sie extern angeordnet sind und daher keine Unterbrechungen in der Netzwerkfirewall benötigen.

NTP war ein astronomischer Erfolg und wird jetzt in fast 99 Prozent der Zeitsynchronisationsgeräte verwendet, und eine Version davon ist in den meisten Betriebssystempaketen enthalten.

NTP verdankt viel von seinem Erfolg der Entwicklung und Unterstützung, die es fast drei Jahrzehnte nach seiner Einführung erhält, weshalb es jetzt in der ganzen Welt in NTP-Server.

Die NTP Zeitserver (Network Time Protocol) ist ein wesentliches Werkzeug, um Netzwerke synchron zu halten. Ohne eine angemessene Synchronisierung können Computernetzwerke anfällig für Sicherheitsbedrohungen, Datenverlust und Betrug sein und es kann unmöglich sein, mit anderen Netzwerken auf der ganzen Welt zu interagieren.

Computernetzwerke werden normalerweise mit der globalen Zeitskala synchronisiert UTC (Coordinated Universal Time) ermöglicht ihnen eine effiziente Kommunikation mit anderen Netzwerken, die ebenfalls UTC betreiben.

Während UTC-Zeitquellen über das Internet verfügbar sind, sind diese nicht sicher (außerhalb der Firewall) und viele sind entweder zu weit entfernt, um eine ausreichende Genauigkeit zu liefern, oder sie sind zu ungenau, um damit zu beginnen.

Die sichersten Methoden zum Empfangen einer UTC-Zeitquelle sind die Verwendung eines dedizierten NTP Time Server. Diese Geräte können ein sicheres und genaues Zeitsignal erhalten, entweder das GPS-Netzwerk (Global Positioning System), das überall auf der Welt mit einem guten Blick auf den Himmel verfügbar ist, oder eine spezielle Funkübertragung durch nationale Physiklabors.

In den USA das National Institute for Standards and Time (NIST) Sende ein Zeitsignal von nahe Fort Collins, Colorado. Das Signal, bekannt als WWVB kann in ganz Nordamerika (einschließlich vieler Teile Kanadas) empfangen werden und bietet eine genaue und sichere Methode zum Empfang von UTC.

Da das Signal von Atomuhren stammt, die sich am Standort von Fort Collins befinden, ist WWVB eine sehr genaue Methode zur Synchronisierung der Zeit und ist auch sicher, da ein dedizierter NTP-Zeitserver als externe Quelle fungiert.

Die NTP Zeitserver hat die Synchronisation von Computernetzen in den letzten zwanzig Jahren revolutioniert. NTP (Network Time Protocol) ist die Software, die für die Verteilung der Zeit vom Zeitserver auf das gesamte Netzwerk verantwortlich ist, die Anpassung der Maschinen an die Drift und die Sicherstellung der Genauigkeit.

NTP kann Systemuhren zuverlässig auf wenige Millimeter genau halten UTC (Coordinated Universal Time) oder welcher Zeitskala auch immer.

Allerdings kann NTP nur so zuverlässig sein wie die Zeitquelle, die es empfängt, und da UTC die globale zivilisierte Zeitskala ist, hängt es davon ab, woher die UTC-Quelle kommt.

Nationale Zeit- und Frequenzübertragungen aus Physiklabors wie NIST in den USA oder NPL im Vereinigten Königreich sind äußerst zuverlässige Quellen für UTC und NTP Zeitserver sind speziell für sie konzipiert. Die Zeitsignale sind jedoch nicht garantiert, sie können den ganzen Tag abfallen und sind störanfällig; Sie werden auch regelmäßig zur Wartung abgegeben.

Für die meisten Anwendungen werden einige Stunden in Ihrem Netzwerk, die auf Quarzoszillatoren beruhen, wahrscheinlich nicht zu viele Probleme bei der Synchronisation verursachen. Jedoch, GPS (Global Positioning System) ist viel zuverlässiger Quelle für UTC-Zeit in dem ein GPS-Satellit ist immer über Kopf. Sie erfordern einen Sichtlinienempfang, was bedeutet, dass eine Antenne auf dem Dach oder außerhalb eines offenen Fensters gehen muss.

Für Anwendungen, bei denen es auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit ankommt, ist die sicherste Lösung, in ein duales System zu investieren NTP ZeitserverDiese Geräte können sowohl Funkübertragungen wie MSF, DCF-77 oder WWVB als auch das GPS-Signal empfangen.

Auf einem dualen System NTP-Server, NTP wird sowohl Zeitquellen nutzen als auch ein Netzwerk synchronisieren, um erhöhte Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

Ist das GPS-Zeitsignal das gleiche wie das GPS-Positionssignal?

Gegenwärtig gibt es nur ein globales Navigationssatellitensystem (GNSS), das NAVSTAR GPS, das seit den späten 1980s für zivile Zwecke geöffnet ist.

Am häufigsten, die GPS-System Es soll Navigationsinformationen liefern, die es Fahrern, Seglern und Piloten ermöglichen, ihre Position irgendwo auf der Welt zu bestimmen.

Tatsächlich ist die einzige Information, die von einem GPS-Satelliten gesendet wird, die Zeit, die von der internen Atomuhr der Satelliten erzeugt wird. Dieses Zeitsignal ist so genau, dass ein GPS-Empfänger das Signal von drei Satelliten verwenden und die Position auf wenige Meter genau bestimmen kann, indem es auswertet, wie lange jedes präzise Signal benötigt.

Derzeit a GPS NTP-Server kann diese Timing-Information verwenden, um ganze Computernetzwerke zu synchronisieren, um eine Genauigkeit innerhalb weniger Millisekunden bereitzustellen.

Die Europäische Union arbeitet jedoch derzeit an dem europäischen Globalen Satellitennavigationssystem Galileo, das mit dem GPS-Netzwerk konkurrieren wird, indem es seine eigenen Timing- und Positionierungsinformationen bereitstellt.

Galileo ist jedoch so konzipiert, dass es mit GPS interoperabel ist, was ein aktuelles GPS bedeutet NTP-Server kann beide Signale empfangen, obwohl möglicherweise einige Softwareeinstellungen vorgenommen werden müssen.

Diese Interoperabilität wird zu höherer Genauigkeit führen und die Radio- und Fernsehübertragungen in den Mitgliedstaaten zeit- und zeitaufwendig machen, da sie nicht in der Lage sein werden, eine vergleichbare Genauigkeit zu erzielen.

Darüber hinaus planen Russland, China und Indien derzeit eigene GNSS-Systeme, die noch mehr Genauigkeit bieten können. GPS hat die Funktionsweise der Welt bereits revolutioniert, indem es nicht nur eine präzise Positionierung ermöglicht, sondern auch den gesamten Globus auf die gleiche Zeitskala synchronisiert GPS NTP-Server. Es wird erwartet, dass noch mehr Fortschritte in der Technologie entstehen werden, sobald die nächste Generation von GNSS mit ihren Übertragungen beginnt.

Computernetzwerk-Synchronisierung ist in der modernen Welt von wesentlicher Bedeutung. Viele der weltweiten Computernetzwerke sind alle auf dieselbe globale Zeitskala synchronisiert UTC (Abgestimmte Weltzeit).

Um die Synchronisation des Protokolls zu steuern NTP (Network Time Protocol) wird in den meisten Fällen verwendet, da es in der Lage ist, ein Netzwerk zuverlässig auf einige Millisekunden außerhalb der UTC-Zeit zu synchronisieren.

Die Genauigkeit der Zeitsynchronisation hängt jedoch ausschließlich von der Genauigkeit der Zeit ab, die für die Verteilung von NTP ausgewählt wird, und hier liegt einer der fundamentalen Fehler, die beim Synchronisieren von Computernetzwerken gemacht werden.

Viele Netzwerkadministratoren verlassen sich auf Internet-Zeitreferenzen als Quelle der UTC-Zeit, abgesehen von den Sicherheitsrisiken, die sie darstellen (da sie sich auf der falschen Seite einer Netzwerkfirewall befinden), aber ihre Genauigkeit kann nicht garantiert werden fanden weniger als die Hälfte von ihnen überhaupt brauchbare Genauigkeiten.

Für eine sichere, genaue und zuverlässige Methode der UTC gibt es wirklich nur zwei Möglichkeiten. Nutzen Sie das Zeitsignal vom GPS - Netzwerk oder nutzen Sie die Langwellen - Übertragungen, die von nationalen Physiklabors wie NPL und NIST.

Um auszuwählen, welche Methode am besten ist, ist der einzige Faktor, der zu berücksichtigen ist, der Ort des NTP-Server das ist das Zeitsignal zu empfangen.

GPS ist am flexibelsten, da das Signal buchstäblich überall auf dem Planeten verfügbar ist, aber der einzige Nachteil des Signals ist, dass eine GPS-Antenne auf dem Dach platziert werden muss, da sie eine klare Sicht auf den Himmel benötigt. Dies kann sich als problematisch erweisen, wenn die Zeit-Server befindet sich in den unteren Etagen eines Wolkenkratzers aber im Großen und Ganzen die meisten Nutzer von GPS-Zeit Signale finden, dass sie sehr zuverlässig und unglaublich genau sind.

Wenn GPS unpraktisch ist, dann bieten die nationale Zeit und Frequenzen eine ebenso genaue und sichere Methode der UTC-Zeit. Diese Langwellensignale werden jedoch nicht von jedem Land gesendet, obwohl das US-WWVB-Signal, das von NIST in Colorado ausgestrahlt wird, in den meisten Teilen von Nordamerika, einschließlich Kanada, verfügbar ist.

Es gibt verschiedene Versionen dieses Signals in ganz Europa einschließlich der deutschen ausgestrahlt DCF und Großbritannien MSF die sich als die zuverlässigsten und beliebtesten erweisen. Diese Signale können oft auch außerhalb der Landesgrenzen aufgenommen werden, obwohl zu beachten ist, dass Langwellenübertragungen anfällig für lokale Störungen und Topographie sind.

Für völlige Ruhe, duales System NTP-Server dass Signale sowohl von den GPS- als auch von den nationalen Physiklabors empfangen werden, obwohl sie dazu neigen, ein wenig teurer als einzelne Systeme zu sein, obwohl die Verwendung von mehr als einem Zeitsignal sie doppelt zuverlässig macht.

Zeitsynchronisation spielt eine immer wichtigere Rolle in der modernen Welt mit immer mehr Technologien, die auf genaue und zuverlässige Zeit angewiesen sind.

Die Zeitsynchronisation ist nicht nur wichtig, sondern kann auch für den sicheren Betrieb von Systemen wie der Flugsicherung, die ohne genaue Synchronisation einfach nicht funktionieren, von entscheidender Bedeutung sein. Denken Sie an die Katastrophen, die sich in der Luft von Flugzeugen ereignen könnten, die nicht miteinander synchronisiert sind?

Im globalen Handel ist eine genaue und zuverlässige Zeitsynchronisierung sehr wichtig. Wenn die Weltbörsen am Morgen öffnen und Händler aus der ganzen Welt Aktien auf ihren Computern kaufen. Da der Bestand von Sekunde zu Sekunde schwankt, wenn Maschinen nicht synchronisiert sind, kann es Millionen kosten.

Aber Synchronisation ist auch in modernen Computernetzwerken unerlässlich; es hält Systeme sicher und ermöglicht eine ordnungsgemäße Steuerung und Fehlerbehebung von Systemen. Selbst wenn ein Computernetzwerk nicht an zeitkritischen Transaktionen beteiligt ist, kann ein Mangel an Synchronisation es anfällig für bösartige Angriffe machen und kann auch anfällig für Datenverlust sein.

Genaue Synchronisation ist in der Computer-Vernetzung dank zweier Entwicklungen möglich: UTC und NTP.

UTC ist eine zeitlich skalierte Universalzeit, die auf GMT basiert, aber von einer Reihe von Atomuhren gesteuert wird, die es auf wenige Nanosekunden genau machen.

NTP ist ein Software-Protokoll - Network Time Protocol, das für die genaue Synchronisation von Computernetzwerken auf eine einzige Zeitquelle entwickelt wurde. Beide Implementierungen kommen in einem einzigen Gerät zusammen, das weltweit auf die Synchronisierung von Computernetzwerken angewiesen ist NTP-Server.

An NTP Zeitserver or Netzwerk-Zeitserver ist ein Gerät, das die Zeit von einer Atomuhr, UTC-Quelle empfängt und es über ein Netzwerk verteilt. Da die Zeitquelle ständig vom Zeitserver überprüft wird und von einer Atomuhr stammt, macht sie das Netzwerk innerhalb weniger Millisekunden von UTC genau, was eine Synchronisierung auf globaler Ebene ermöglicht.

Es ist wieder diese Zeit des Jahres, wenn wir am Wochenende eine Stunde verlieren, während die Uhren weitermachen Britische Sommerzeit. Zweimal im Jahr ändern wir die Uhren, aber in einem Alter von UTC (Coordinated Universal Time) und Zeitserver Synchronisation ist es wirklich notwendig?

Der Wechsel der Uhren wurde kurz vor dem Ersten Weltkrieg diskutiert, als der Londoner Baumeister William Willet die Idee als eine Möglichkeit zur Verbesserung der Gesundheit der Nation vorschlug (obwohl seine ursprüngliche Idee war, die Uhren an jedem Sonntag im April zwanzig Minuten vorzurücken).

Seine Idee wurde nicht aufgegriffen, obwohl sie den Keim einer Idee säte und als der Erste Weltkrieg ausbrach, wurde sie von vielen Nationen angenommen, um das Tageslicht zu sparen und zu maximieren, obwohl viele dieser Nationen das Konzept nach dem Krieg verworfen haben das Vereinigte Königreich und die USA behielten es.

Die Sommerzeit hat sich im Laufe der Jahre verändert, aber seit 1972 ist sie im Sommer als British Summer Time (BST) und im Winter als Greenwich Meantime (GMT) geblieben. Trotz der Verwendung für fast ein Jahrhundert bleibt der Wandel der Uhren umstritten. Vier Jahre lang experimentierte Großbritannien ohne Tageslichtveränderungen, aber es war in Schottland und im Norden, wo die Mor- gen dunkler waren, unbeliebt.

Dieses Zeitsprung-Hopping führt zu Verwirrung (ich für meinen Teil vermisse diese zusätzliche Stunde im Bett am Sonntag), aber da die Welt des Handels den globalen zivilen Zeitrahmen annimmt (was glücklicherweise dasselbe ist wie GMT, da UTC mit Schaltsekunden angepasst wird, um GMT zu gewährleisten) unbeeinflusst von der Verlangsamung der Erdrotation) ist es noch notwendig?

Die Welt der Zeitsynchronisation muss sicherlich nicht auf Sommerzeit eingestellt werden. UTC ist weltweit gleich und dank Geräten wie dem NTP-Server kann synchronisiert werden, so dass die ganze Welt gleichzeitig läuft.

Mit einer Vielzahl von Akronymen und Zeitskalen kann die Welt der Zeitsynchronisation ziemlich verwirrend sein. Hier sind einige häufig gestellte Fragen, von denen wir hoffen, dass sie Ihnen helfen werden, Sie aufzuklären.

Was ist NTP?

NTP ist ein Protokoll entwickelt, um Computer-Netzwerke über das Internet oder LAN (Local Area Networks) zu synchronisieren. Es ist nicht das einzige Zeitsynchronization Protokoll verfügbar, aber es ist das am weitesten verbreitete und älteste in den späten 1980 konzipiert wurde.

Was sind UTC und GMT?

UTC oder Coordinated Universal Time ist eine globale Zeitskala, sie wird durch hochgenaue Atomuhren gesteuert, behält aber die GMT (Greenwich Meantime) durch die Verwendung von Schaltsekunden bei, die hinzugefügt werden, wenn sich die Erdrotation verlangsamt. Streng genommen ist GMT die alte zivile Zeitskala und basiert darauf, dass wenn die Sonne über der Meridianlinie ist, da die beiden Systeme dank der Schaltsekunden zeitlich identisch sind, wird UTC oft als GMT bezeichnet und umgekehrt.

Und ein NTP Time Server?

Dies sind Geräte, die ein Computernetzwerk mit UTC synchronisieren, indem sie ein Zeitsignal empfangen und es mit dem Protokoll NTP verteilen, das sicherstellt, dass alle Geräte genau zum Timing-Bezug laufen.

Woher soll die UTC-Zeit kommen?

Es gibt zwei sichere Methoden zum Empfang von UTC. Die erste besteht darin, die Langwellenzeitsignale zu verwenden, die gesendet werden NIST (WWVB) NPL im Vereinigten Königreich (MSF) und der deutschen NPL (DCF) Die andere Methode besteht darin, ein GPS-Netzwerk zu verwenden. GPS - Satelliten senden ein atomares Taktsignal aus, das von der. Verwendet und in UTC umgewandelt werden kann GPS NTP-Server.

Die NTP GPS Server ist ein dediziertes Gerät, das das Zeitsignal vom GPS (Global Positioning System) -Netzwerk verwendet. GPS ist heute ein gängiges Werkzeug für Autofahrer mit Satellitennavigationsgeräten, die in den meisten neuen Autos eingebaut sind. Aber GPS ist weit mehr als nur eine Hilfe für die Positionierung, im Herzen des GPS-Netzwerks ist die Atomuhren das sind in jedem GPS-Satelliten.

Das GPS-System überträgt die Zeit von diesen Uhren zusammen mit der Position und Geschwindigkeit des Satelliten. Ein Satellitennavigationsempfänger wird herausfinden, wann diese Zeit empfangen wird und wie lange das Signal zurückgelegt hat. Mit drei oder mehr dieser Signale kann das Satellitennavigationsgerät genau herausfinden, wo es ist.

GPS kann dies nur wegen der Atomuhren tun, die es verwendet, um die Zeitsignale zu übertragen. Diese Zeitsignale wandern wie alle Funksignale mit Lichtgeschwindigkeit, so dass eine Ungenauigkeit von nur 1 Millisekunden (1 / 1000 einer Sekunde) dazu führen könnte, dass die Satellitennavigation fast 300 Kilometer entfernt ist.

Da diese Uhren so genau sein müssen, sind sie eine ideale Quelle für Zeit NTP Zeitserver. NTP (Network Time Protocol) ist die Software, die die Zeit vom Zeitserver auf das Netzwerk verteilt. GPS-Zeit und UTC (Coordinated Universal Time) Die zivilisierte Zeitskala ist nicht ganz dasselbe, aber sie basiert nicht auf der gleichen Zeitskala, so dass NTP keine Probleme hat, sie zu konvertieren. Verwenden eines dedizierten NTP GPS Server Ein Netzwerk kann innerhalb weniger Millisekunden nach UTC realistisch synchronisiert werden

Die GPS-Uhr ist ein anderer Begriff, der oft einem gegeben wird GPS Zeitserver. Das GPS-Netzwerk besteht aus 21-aktiven Satelliten (und ein paar Ersatz-) 10,000-Meilen im Orbit über der Erde und jeder Satellit kreist die Erde zweimal am Tag. Ausgelegt für die Satellitennavigation, benötigt ein GPS-Empfänger mindestens drei Satelliten, um eine Position zu halten. Im Fall einer GPS-Uhr ist jedoch nur ein Satellit erforderlich, wodurch es viel einfacher ist, ein zuverlässiges Signal zu erhalten.

Jeder Satellit sendet kontinuierlich seine eigene Position und einen Zeitcode. Der Zeitcode wird von einer integrierten Atomuhr erzeugt und ist sehr genau, da diese Informationen vom GPS-Empfänger verwendet werden, um eine Position zu triangulieren. Wenn sie nur eine halbe Sekunde entfernt wäre, wäre die Navigationseinheit um Tausende ungenau von Meilen.