Zeitsynchronisation auf Computernetzwerken wird oft von der NTP-Server. NTP Zeitserver generieren selbst keine Timing-Informationen, sondern sind lediglich Methoden zur Kommunikation mit einer Atomuhr.

Über die Präzision einer Atomuhr wird viel gesprochen. Viele von ihnen können Zeit bis zur Nanosekunden-Genauigkeit (Milliardstelsekunden) beibehalten, was bedeutet, dass sie in Hunderten von Millionen von Jahren nicht mehr als eine Sekunde in der Genauigkeit abweichen werden.

Was man jedoch weniger versteht und darüber spricht, ist, warum wir so genaue Uhren brauchen, nachdem all die traditionellen Methoden, wie mechanische Uhren, elektronische Uhren und die Rotation der Erde, um die Tage im Auge zu behalten, bewiesen wurden zuverlässig seit Tausenden von Jahren.

Die Entwicklung der Digitaltechnik in den letzten Jahren war jedoch fast ausschließlich auf die ultrahohe Präzision einer Atomuhr angewiesen. Eine der am weitesten verbreiteten Anwendungen für Atomuhren ist die Kommunikationsindustrie.

Seit einigen Jahren werden Telefonanrufe in den meisten Industrieländern jetzt digital übertragen. Die meisten Telefonleitungen sind jedoch einfach Kupferkabel (obwohl viele Telefongesellschaften in Glasfaser investieren), die nur ein Datenpaket gleichzeitig übertragen können. Dennoch müssen Telefonleitungen viele Gespräche auf denselben Leitungen gleichzeitig führen.

Dies wird erreicht, indem Computer an den Börsen tausende Male pro Sekunde von einer Konversation zur anderen wechseln, und dies alles muss mit einer Genauigkeit von Nanosekunden gesteuert werden, sonst werden die Anrufe aus dem Takt geraten und durcheinander geraten - daher die Notwendigkeit. Atomuhren; Mobiltelefone, digitales Fernsehen und Internetkommunikation verwenden eine ähnliche Technologie.

Die Genauigkeit von Atomuhren ist auch die Grundlage für Satellitennavigation wie GPS (Global Positioning System). GPS-Satelliten enthalten eine eingebaute Atomuhr, die ein Zeitsignal erzeugt und überträgt. Ein GPS-Empfänger wird vier dieser Signale empfangen und anhand der Zeitinformationen herausfinden, wie lange die Übertragung dauerte, um ihn zu erreichen und somit die Position des Empfängers auf der Erde.

Aktuelle GPS - Systeme sind auf wenige Meter genau, aber um einen Hinweis darauf zu geben, wie wichtig Genauigkeit ist, ist eine Sekunde Drift eines GPS-Uhr könnte der GPS-Empfänger über 100 tausend Meilen ungenau sein (wegen der großen Entfernungen Licht und daher Übertragungen in einer Sekunde dauern).

Viele dieser Technologien basieren auf Atomuhren NTP-Server als die bevorzugte Art, mit Atomuhren zu kommunizieren NTP Zeitserver eines der wichtigsten Geräte in der Kommunikationsbranche.

Es gibt eine Vielzahl von Hardware- und Software-Methoden zum Schutz von Computern. Antivirensoftware, Firewalls, Spyware und Router, um nur einige zu nennen, aber vielleicht die wichtigsten Werkzeuge, um ein Netzwerk sicher zu halten, werden oft am häufigsten übersehen.

Einer der Gründe dafür ist, dass der Netzwerkzeitserver oft als der bezeichnet wird NTP Zeitserver (nach dem Protokoll Network Time Protocol) primäre Aufgabe ist die Zeitsynchronisierung und nicht die Sicherheit.

Die NTP-ServerDie primäre Aufgabe besteht darin, ein Zeitsignal von einer UTC-Quelle (Coordinated Universal Time), die es dann auf das Netzwerk verteilt, die Uhr auf jedem Systemgerät überprüft und sicherstellt, dass es synchron mit UTC läuft.

Hier fallen viele Netzwerkadministratoren zusammen. Sie wissen, dass die Zeitsynchronisierung für die Computersicherheit wichtig ist. Ohne sie können Fehler nicht protokolliert (oder sogar entdeckt) werden, Netzwerkangriffe können nicht entgegengewirkt werden, Daten können verloren gehen, und wenn ein böswilliger Benutzer in das System eindringt, ist es fast unmöglich zu entdecken, was er ohne alle Maschinen vorhatte ein Netzwerk, das der gleichen Zeit entspricht.

Allerdings ist die NTP-Server Viele Netzwerkadministratoren denken, dass sie ein wenig Geld sparen können. 'Warum die Mühe?' "Sie sagen," wenn Sie sich an einem anmelden können Internet NTP Server kostenlos.'

Nun, wie das alte Sprichwort sagt, gibt es so etwas wie ein kostenloses Mittagessen oder wie es eine freie Quelle von UTC-Zeit geht. Internet-Zeit-Anbieter können kostenlos sein, aber hier sind viele Computernetzwerke anfällig für Missbrauch.

Um eine Internetquelle wie Microsoft zu nutzen, NIST oder einer von denen auf der NTP-Pool-Projekt Sie können zwar kostenlos sein, aber sie befinden sich auch außerhalb einer Netzwerk-Firewall, und hier kommen viele Netzwerkadministratoren zum Stillstand.

Atomuhren haben einen großen Einfluss auf unser modernes Leben mit vielen der Technologien, die die Art, wie wir unser Leben leben, auf ihre ultra präzise Zeithalten Fähigkeiten revolutioniert hat.

Atomuhren unterscheiden sich stark von anderen Chronometern; Eine normale Uhr oder Uhr wird die Zeit ziemlich genau halten, wird aber jeden Tag ein oder zwei Sekunden verlieren. Eine Atomuhr hingegen wird in Millionen von Jahren keine Sekunde verlieren.

Tatsächlich ist es fair zu sagen, dass eine Atomuhr nicht die Zeit misst, sondern die Grundlage, auf der wir unsere Wahrnehmung der Zeit aufbauen. Lassen Sie mich erklären, Zeit, wie Einstein demonstrierte, ist relativ und die einzige Konstante im Universum ist die Lichtgeschwindigkeit (obwohl ein Vakuum).

Das Messen von Zeit mit einer echten Genauigkeit ist daher schwierig, da sogar die Schwerkraft auf der Erde die Zeit verdreht und verlangsamt. Es ist auch fast unmöglich, Zeit auf irgendeinen Bezugspunkt zu stützen. Historisch haben wir immer die Revolution der Erde und den Bezug auf die Himmelskörper als Grundlage für unsere Zeitbestimmung benutzt (24 Stunden an einem Tag = eine Umdrehung der Erde, 365 Tage = eine Umdrehung der Erde um die Sonne usw.).

Leider ist die Rotation der Erde kein genauer Referenzrahmen, um unsere Zeit zu bestimmen. Die Erde verlangsamt sich und beschleunigt in ihrer Revolution, was bedeutet, dass einige Tage länger sind als andere.

Atomuhren verwendeten jedoch die Resonanz von Atomen (normalerweise Cäsium) bei bestimmten Energiezuständen. Da diese Atome genau (oder genau) vibrieren, kann dies als Grundlage für die Zeitmessung dienen. Nach der Entwicklung der Atomuhr wurde die zweite definiert als über 9 Milliarden Resonanz 'Zecken' des Cäsiumatoms.

Die Ultrapräzision von Atomuhren ist die Grundlage für Technologien wie Satellitennavigation (GPS), Flugsicherung und Internethandel. Es ist möglich, die genaue Natur von Atomuhren zu verwenden, um Computernetzwerke zu synchronisieren. Alles was benötigt wird ist a NTP Zeitserver (Network Time Protocol).
NTP-Server Sie empfangen die Zeit von Atomuhren über ein Broadcast-Signal oder das GPS-Netzwerk und verteilen sie dann über ein Netzwerk, um sicherzustellen, dass alle Geräte die exakt gleiche, ultrapräzise Zeit haben.

Synchronization kennen wir jeden Tag in unserem Leben. Von der Autobahn hinunter zur überfüllten Straße gehen; Wir passen unser Verhalten automatisch an, um uns mit denen in unserer Umgebung zu synchronisieren. Wir fahren in die gleiche Richtung oder gehen die gleichen Durchfahrtsstraßen wie andere Pendler, da dies unsere Fahrt viel schwieriger (und gefährlich) machen würde.

Wenn es um Timing geht, ist Synchronisation noch wichtiger. Selbst in unseren täglichen Geschäften erwarten wir eine angemessene Synchronisation von Menschen. Wenn ein Meeting bei 10am beginnt, erwarten wir, dass alle innerhalb weniger Minuten da sind.

Wenn es jedoch um Computertransaktionen über ein Netzwerk geht, wird die Genauigkeit der Synchronisation noch wichtiger, wenn die Genauigkeit auf wenige Sekunden zu gering ist und eine Synchronisation auf Millisekunden erforderlich wird.

Computer verwenden Zeit für jede Transaktion und jeden Prozess, den sie tun, und Sie müssen nur an den Aufruhr denken, der durch den Millennium-Bug verursacht wurde, um die Wichtigkeit des Computers rechtzeitig zu schätzen. Wenn es nicht genau genug Synchronisation gibt, können alle Arten von Fehlern und Problemen auftreten, insbesondere bei zeitkritischen Transaktionen.

Es sind nicht nur Transaktionen, die ohne angemessene Synchronisierung fehlschlagen können, sondern auch Zeitstempel in Computerprotokolldateien. Wenn also etwas schief geht oder ein böswilliger Benutzer eingedrungen ist (was ohne angemessene Synchronisierung sehr einfach ist), kann es sehr lange dauern was schief gelaufen ist und noch länger, um die Probleme zu beheben.

Ein Mangel an Synchronisation kann auch andere Auswirkungen haben, wie beispielsweise Datenverlust oder fehlgeschlagene Datenwiederherstellung, und kann ein Unternehmen auch in einem möglichen Rechtsstreit wehrlos machen, da ein schlechtes oder unsynchronisiertes Netzwerk unmöglich zu auditieren ist.

Die Millisekunden-Synchronisation ist jedoch nicht das Problem, das viele Administratoren annehmen. Viele entscheiden sich dafür, viele Online-Zeitserver zu nutzen, die im Internet verfügbar sind, aber dabei können sie mehr Probleme erzeugen, als sie lösen können, wie den UDP-Port in der Firewall offen lassen zu lassen (um die Timing-Informationen durchzulassen). zu erwähnen kein garantiertes Maß an Genauigkeit von der öffentlicher Zeitserver.

Eine bessere und einfachere Lösung ist die Verwendung eines dedizierten Netzwerk-Zeitserver das verwendet das Protokoll NTP (Netzwerkzeitprotokoll) EIN NTP Zeitserver Es wird direkt in ein Netzwerk gesteckt und nutzt GPS (Global Positioning System) oder spezielle Funkübertragungen, um die Zeit direkt von einer Atomuhr zu empfangen und im Netzwerk zu verteilen.

Die Zeit ist etwas, mit dem wir alle vertraut sind, es regiert unser Leben noch mehr als das Geld und wir befinden uns ständig im Krieg mit der Zeit, während wir uns darum bemühen, unsere täglichen Aufgaben zu erledigen, bevor es ausläuft.

Doch wenn wir beginnen, die Zeit zu untersuchen, entdecken wir, dass wir im Zeitbegriff zu erkennen beginnen, dass eine nicht endende lineare Distanz zwischen verschiedenen Ereignissen, die wir Zeit nennen, eine rein menschliche Erfindung ist.

Natürlich gibt es Zeit, aber sie folgt sicherlich nicht den Regeln, die das menschliche Zeitverständnis hat. Es ist niemals endend oder konstant und ändert und krümmt sich je nach der Geschwindigkeit der Beobachter und der Anziehungskraft der Schwerkraft. In der Tat war es Einsteins Relativitätstheorien das gab der Menschheit einen ersten Einblick in die Zeit, in der sie wirklich ist und wie sie unser tägliches Leben beeinflusst.

Einstein beschrieb eine vierdimensionale Raumzeit, in der Zeit und Raum untrennbar miteinander verwoben sind. Diese Raumzeit wird durch die Verlangsamung der Zeit (oder unsere Wahrnehmung davon) verzogen und verbogen. Auch Einstein meinte, dass die Lichtgeschwindigkeit die einzige Konstante im Universum sei und die Zeit sich je nach der relativen Geschwindigkeit ändere.

Wenn es darum geht, die Zeit im Blick zu behalten, können Einsteins Theorien jeden Versuch der Chronologie behindern. Wenn sowohl die Schwerkraft als auch die relative Geschwindigkeit die Zeit beeinflussen können, wird es schwierig, die Zeit genau zu messen.

Wir haben die Idee, die Himmelskörper und die Erdrotation als Referenz für unsere Zeitmessung zu verwenden, vor langer Zeit aufgegeben, wie es zu Beginn des 20. Jahrhunderts erkannt wurde, dass die Rotation der Erde überhaupt nicht genau oder zuverlässig war. Stattdessen sind wir auf die Oszillationen der Atome angewiesen, um die Zeit zu verfolgen. Atomuhren messen die Atomzecken bestimmter Atome, und unser Zeitbegriff basiert auf diesen Zecken, wobei jede Sekunde über 9 Milliarden Schwingungen des Cäsiumatoms entspricht.

Auch wenn wir uns jetzt auf Atomschwingungen stützen, Technologien wie GPS Satelliten (Global Positioning System) müssen den Auswirkungen der geringeren Schwerkraft noch entgegenwirken. Tatsächlich können die Auswirkungen der Zeit dank Atomuhren so genau verfolgt werden, dass diejenigen in verschiedenen Höhen über dem Meeresspiegel mit geringfügig unterschiedlichen Geschwindigkeiten laufen, die kompensiert werden müssen.

Atomuhren können auch verwendet werden, um ein Computernetzwerk so zu synchronisieren, dass sie so genau wie möglich laufen. Die meisten NTP Zeitserver arbeiten Sie, indem Sie das Zeitsignal verwenden, das durch eine Atomuhr gesendet wird (entweder durch GPS oder lange Welle) unter Verwendung des Protokolls NTP (Network Time Protocol).

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 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.

Sicherheit ist oft am meisten besorgt über den Aspekt des Betriebs eines Computernetzwerks. Es ist ein Vollzeitjob, unerwünschte Benutzer fernzuhalten und gleichzeitig den Benutzern den Zugriff auf Netzwerkanwendungen zu ermöglichen. Dennoch vernachlässigen viele Netzwerkadministratoren einen der wichtigsten Aspekte, um ein Netzwerk sicher zu halten - die Zeitsynchronisierung.

Zeitsynchronisation Das ist nicht nur wichtig, sondern auch entscheidend für die Netzwerksicherheit. Dennoch ist erstaunlich, wie viele Netzwerkadministratoren es ignorieren oder ihre Systeme nicht ordnungsgemäß synchronisieren.

Sicherstellen der gleichen und korrekten Zeit (idealerweise UTC - Coordinated Universal Time) ist auf jedem Netzwerk-Rechner unerlässlich, da jede Zeitverzögerung eine offene Tür für Hacker sein kann, um unbemerkt hereinzuschlüpfen und was noch schlimmer ist, wenn Maschinen gehackt werden, laufen nicht gleichzeitig, es kann nahezu unmöglich sein, das zu erkennen, zu reparieren und zu bekommen Netzwerk sichern und ausführen.

Die Zeitsynchronisation ist jedoch eine der einfachsten zu verwendenden Aufgaben, zumal die meisten Betriebssysteme eine Version des Zeitprotokolls NTP besitzen (Network Time Protocol).

Das Finden eines genauen Zeitservers kann manchmal problematisch sein, insbesondere wenn das Netzwerk über das Internet synchronisiert wird, da dies andere Sicherheitsprobleme wie einen offenen Port in der Firewall und eine fehlende Authentifizierung durch NTP zur Folge haben kann, um sicherzustellen, dass das Signal vertrauenswürdig ist.

Eine einfachere Methode zur Zeitsynchronisierung, die sowohl genau als auch sicher ist, ist die Verwendung eines dedizierten NTP Zeitserver (auch bekannt als Netzwerkzeitserver). Ein NTP-Server wird ein Zeitsignal direkt von GPS oder von den nationalen Zeit - und Frequenzfunkübertragungen nehmen, die von Organisationen wie z NIST or NPL.

Mit einem dedizierten NTP-Server Das Netzwerk wird viel sicherer, und wenn das Schlimmste passiert und das System böswilligen Benutzern zum Opfer fällt, wird es durch ein synchronisiertes Netzwerk leicht lösbar sein.

Zeitsynchronisation ist oft ein viel unterschätzter Aspekt der Computerverwaltung. Im Allgemeinen ist die Zeitsynchronisation nur für Netzwerke oder für Computer wichtig, die zeitkritische Transaktionen über das Internet durchführen.

Die Zeitsynchronisation mit modernen Betriebssystemen wie Windows Vista, XP oder den verschiedenen Linux-Versionen ist relativ einfach, da die meisten das Zeitsynchronisationsprotokoll NTP (Network Time Protocol) oder zumindest eine vereinfachte Version (SNTP) enthalten.

NTP ist ein algorithmusbasiertes Programm und arbeitet mit einer einzelnen Zeitquelle, die im Netzwerk (oder einem einzelnen Computer) verteilt werden kann und ständig überprüft wird, um sicherzustellen, dass die Uhren des Netzwerks genau laufen.

Für Einzelcomputerbenutzer oder Netzwerke, bei denen Sicherheit und Präzision keine Hauptbedenken darstellen (obwohl für jedes Netzwerk die Sicherheit ein Hauptproblem sein sollte), besteht die einfachste Methode zur Synchronisierung eines Computers in der Verwendung eines Internetzeitstandards.

Mit einem Windows-Betriebssystem kann dies leicht auf einem einzelnen Computer durchgeführt werden, indem Sie auf das Uhrensymbol doppelklicken und dann die Internetzeit-Registerkarte konfigurieren. Es muss jedoch darauf hingewiesen werden, dass bei der Verwendung einer internetbasierten Zeitquelle wie nist.gov oder windows.time ein Port in der Firewall offen gelassen werden muss, der von böswilligen Benutzern genutzt werden könnte.

Für Netzwerkbenutzer und diejenigen, die keine Sicherheitslücken in ihrer Firewall hinterlassen wollen, ist die am besten geeignete Lösung die Verwendung eines dedizierten Netzwerk-Zeitserver. Die meisten dieser Geräte verwenden auch das Protokoll NTP, aber da sie eine Zeitreferenz außerhalb des Netzwerks erhalten (normalerweise über GPS oder Langwellenfunk), lassen sie keine Sicherheitslücken in der Firewall.

Diese NTP-Server Geräte sind auch viel zuverlässiger und genauer als Internet Zeitquellen, da sie direkt mit dem Signal von einem kommunizieren Atomuhr anstatt mehrere Ebenen (in NTP-Termini als Schichten bezeichnet) vom Referenztakt zu verwenden, wie es bei den meisten Internetzeitquellen der Fall ist.

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