NTP (Network Time Protocol) ist das Protokoll für die Zeitverteilung in einem Netzwerk. NTP ist hierarchisch. Es organisiert ein Netzwerk in Schichten, die die Entfernung von einer Uhrquelle und dem Gerät sind.

A dedizierter NTP-Server das die Zeit von einer UTC-Quelle wie GPS oder den nationalen Zeit- und Frequenzsignalen empfängt, wird als Stratum 1-Gerät betrachtet. Jedes Gerät, das mit einem verbunden ist NTP-Server wird zu einem Stratum 2-Gerät und Geräte weiter unten in der Kette werden Stratum 2, 3 und so weiter.

Schichtlayer existieren, um zyklische Abhängigkeiten in der Hierarchie zu verhindern. Aber die Schichthöhe ist kein Hinweis auf Qualität oder Zuverlässigkeit.

NTP prüft die Zeit auf allen Geräten im Netzwerk und passt die Zeit danach an, wie viel Drift es entdeckt. Aber NTP geht weiter, als nur die Zeit an einem Referenztakt zu überprüfen, das NTP-Programm tauscht Zeitinformation nach Paketen (Datenblöcken) aus, weigert sich jedoch, die Zeit zu glauben, bis mehrere Austauschvorgänge stattgefunden haben, die jeweils eine Reihe von Tests bestehen als Protokoll Spezifikationen bekannt. Es dauert oft ungefähr fünf gute Proben, bis ein NTP-Server als eine Timing-Quelle akzeptiert wird.

NTP verwendet Zeitstempel, um die aktuelle Uhrzeit des Tages darzustellen. Da die Zeit linear ist, ist jeder Zeitstempel immer größer als der vorherige. NTP-Zeitstempel sind in zwei Formaten, aber sie leiten die Sekunden von einem festgelegten Zeitpunkt (bekannt als die Primepoche, gesetzt an 00: 00 1 Januar 1900 für UTC) ab. Der NTP-Algorithmus verwendet dann diesen Zeitstempel, um den Fortschritt oder Rückzug zu bestimmen die System- oder Netzwerkuhr.

NTP analysiert die Zeitstempelwerte einschließlich der Fehlerhäufigkeit und der Stabilität. EIN NTP-Server wird eine Schätzung der Qualität sowohl seiner Referenzuhren als auch selbst beibehalten.

Atomuhren haben, unbemerkt zu den meisten Menschen, unsere Technologie revolutioniert. Viele der Arten, wie wir handeln, kommunizieren und reisen, hängen jetzt ausschließlich vom Timing von Atomuhren ab.

Eine globale Gemeinschaft bedeutet oft, dass wir mit Menschen in anderen Teilen der Welt und in anderen Zeitzonen kommunizieren müssen. Zu diesem Zweck wurde eine universelle Zeitzone entwickelt, bekannt als UTC (Coordinated Universal Time), die auf der Zeit basiert, die von Atomuhren erzählt wird.

Atomuhren sind unglaublich genau und verlieren in hundert Millionen Jahren nur eine Sekunde, was erstaunlich ist, wenn man sie mit digitalen Uhren vergleicht, die in einer Woche so viel Zeit verlieren.

Aber warum brauchen wir solche Genauigkeit in der Zeitmessung? Ein Großteil der Technologie, die wir in der heutigen Zeit einsetzen, ist auf globale Kommunikation ausgelegt. Das Internet ist ein gutes Beispiel. So viel Handel wird über Kontinente hinweg in Bereichen wie Börse, Sitzplatzreservierung und Online-Versteigerung betrieben, so dass die genaue Zeit entscheidend ist. Stellen Sie sich vor, Sie bieten für einen Gegenstand im Internet und Sie geben ein Gebot ein paar Sekunden vor dem Ende, das letzte und höchste Gebot, wäre es fair, den Gegenstand zu verlieren, weil die Uhr auf Ihrem ISP ein wenig schnell war und der Computer daher dachte, das Bieten war vorbei. Oder was ist mit Sitzplatzreservierung; Wenn zwei Personen auf verschiedenen Seiten des Globus gleichzeitig einen Sitzplatz buchen, erhält der Sitzplatz. Aus diesem Grund ist UTC für das Internet unerlässlich.

Auch andere Technologien wie die globale Positionsbestimmung und die Flugsicherung sind zur Gewährleistung der Genauigkeit auf Atomuhren angewiesen (und im Fall von Flugverkehr ist dies von größter Bedeutung für die Sicherheit). Selbst Ampeln und Blitzer müssen mit Atomuhren kalibriert werden, da sonst die Fahrkarte nicht gültig ist, da sie vor Gericht in Frage gestellt werden könnten.

Für Computersysteme NTP Zeitserver sind die bevorzugte Methode für Empfangen und Verteilen einer Quelle von UTC-Zeit.

Computernetzwerke und das Internet haben die Art, wie wir unser Leben leben, dramatisch verändert. Computer stehen jetzt in ständiger Kommunikation miteinander und ermöglichen Transaktionen wie Online-Shopping, Sitzplatzreservierung und sogar E-Mail.

All das ist aber nur dank Genaues Timing des Netzwerks und insbesondere die Verwendung des Network Time Protocol (NTP) um sicherzustellen, dass alle Maschinen in einem Netzwerk gleichzeitig laufen.

Timing-Synchronisierung ist entscheidend für Computernetzwerke. Computer verwenden Zeit in Form von Zeitstempeln als einzige Markierung, um zwei Ereignisse zu trennen, ohne dass es für Synchronisationscomputer schwierig ist, die Reihenfolge der Ereignisse festzulegen oder tatsächlich, ob ein Ereignis eingetreten ist oder nicht.

Wenn Sie ein Netzwerk nicht synchronisieren können, kann dies zu keinen Auswirkungen führen. E-Mails können ankommen, bevor sie gesendet werden (entsprechend der Uhr des Computers), Daten können verloren gehen oder nicht gespeichert werden und am schlimmsten von allem, das gesamte Netzwerk könnte für böswillige Benutzer und sogar Betrüger anfällig sein.

Synchronisation mit NTP ist relativ unkompliziert, da die meisten Betriebssysteme bereits eine Version des Zeitprotokolls installiert haben; Die Auswahl einer Timing-Referenz für die Synchronisation ist jedoch schwieriger.

KOORDINIERTE WELTZEIT (Coordinated Universal Time) ist eine globale Zeitskala, die von Atomuhren beherrscht wird und von fast allen Computernetzwerken auf der ganzen Welt benutzt wird. Durch Synchronisierung mit UTC synchronisiert ein Computernetzwerk im Wesentlichen die Netzwerkzeit mit jedem anderen Computernetzwerk der Welt, das UTC verwendet.

Das Internet verfügt über zahlreiche UTC-Quellen, aber Sicherheitsprobleme mit der Firewall bedeuten, dass die einzige sichere Methode zum Empfangen von UTC extern ist. Dedicated NTP Zeitserver kann dies entweder mit Langwellen-Radio oder GPS-Satelliten-Übertragungen tun.

Brücke Computernetzwerke müssen synchronisiert werden Zu einem gewissen Grad. Wenn man den Uhren auf Computern in einem Netzwerk erlaubt, zu unterschiedlichen Zeiten zu sagen, wird wirklich nach Ärger gefragt. Es können alle Arten von Fehlern auftreten, z. B. E-Mails, die nicht ankommen, Daten verloren gehen und Fehler unbemerkt bleiben, da die Maschinen Schwierigkeiten haben, die Paradoxien zu verstehen, die unsynchronisierte Zeit verursachen kann.

Das Problem ist, dass Computer Zeit in Form von Zeitstempeln als einzigen Bezugspunkt zwischen verschiedenen Ereignissen verwenden. Wenn diese nicht übereinstimmen, haben Computer Schwierigkeiten, nicht nur die Reihenfolge der Ereignisse festzulegen, sondern auch, ob die Ereignisse überhaupt stattgefunden haben.

Synchronisieren eines Computernetzwerks zusammen ist sehr einfach, dank dem Protokoll NTP (Network Time Protocol). NTP ist auf den meisten Betriebssystemen installiert, einschließlich Windows und den meisten Linux-Versionen.

NTP verwendet eine einzelne Zeitquelle und stellt sicher, dass jedes Gerät im Netzwerk mit dieser Zeit synchronisiert ist. In vielen Netzwerken kann diese einmalige Quelle von der Armbanduhr des IT-Managers bis zur Uhr auf einer der Desktop-Maschinen reichen.

Bei Netzwerken, die mit anderen Netzwerken kommunizieren müssen, müssen sie jedoch mit zeitkritischen Transaktionen umgehen oder dort, wo ein hohes Sicherheitsniveau erforderlich ist Synchronisation zu einer UTC-Quelle ist ein Muss.

Coordinated Universal Time (UTC) ist eine globale Zeitskala, die von der Industrie auf der ganzen Welt verwendet wird. Es wird durch eine Konstellation von Atomuhren gesteuert, die es sehr genau machen (moderne Atomuhren können Zeit für 100 Millionen Jahre behalten, ohne eine Sekunde zu verlieren).

Für die sichere Synchronisation auf UTC gibt es eigentlich nur eine Methode und das ist eine dedizierte NTP-Zeitserver. Online-NTP-Server werden von einigen Netzwerkadministratoren verwendet, sie gehen jedoch nicht nur mit der Genauigkeit der Synchronisierung ein Risiko ein, sondern auch mit der Sicherheit, da böswillige Benutzer das NTP-Zeitsignal imitieren und die Firewall durchdringen können.

Als dediziert NTP-Server Da sie sich außerhalb der Firewall befinden und sich stattdessen auf das GPS-Satellitensignal oder spezielle Funkübertragungen stützen, sind sie weitaus sicherer.

Das Netzwerkzeitprotokoll Server wird in Computernetzwerken auf der ganzen Welt verwendet. Es hält die Systeme und Geräte eines ganzen Netzwerks zur selben Zeit synchronisiert, normalerweise eine Quelle von UTC (Coordinated Universal Time).

Aber ist a NTP-Zeitserver eine notwendige Voraussetzung Und kann Ihr Computernetzwerk ohne eines überleben? Die kurze Antwort ist vielleicht ja, ein Computernetzwerk kann ohne eine überleben NTP-Server aber die Konsequenzen können dramatisch sein.

Computer sollen unser Leben erleichtern, aber jeder Netzwerkadministrator wird Ihnen sagen, dass er eine Menge Schwierigkeiten haben kann, wenn er unweigerlich schief läuft und ohne eine angemessene Zeitsynchronisation ein Fehler zu identifizieren und zu korrigieren, ist fast unmöglich.

Computer verwenden die Zeit in Form eines Zeitstempels als einzige Referenz, die sie zwischen zwei Ereignissen unterscheiden müssen. Computer und Netzwerke funktionieren zwar immer noch ohne ausreichende Synchronisation, sind aber extrem anfällig. Nicht nur das Lokalisieren und Korrigieren von Fehlern ist extrem schwierig, wenn Maschinen nicht synchronisiert werden, ist das Netzwerk für böswillige Benutzer und virale Software anfällig, die davon profitieren können.

Darüber hinaus versagt Synchronisieren mit UTC kann zu Problemen führen, wenn das Netzwerk mit anderen synchronisierten Netzwerken kommunizieren soll. Jederzeit empfindliche Transaktionen könnten fehlschlagen, und das System könnte potenziellen Betrugsfällen oder anderen rechtlichen Auswirkungen ausgesetzt sein, da der Nachweis des Zeitpunkts einer Transaktion nahezu unmöglich ist.

NTP-Server sind einfach zu installieren und Empfangen des UTC-Zeitsignals von entweder Langwellensendungen oder dem GPS-Satellitennetzwerk, die sie dann auf die Maschinen des Netzwerks verteilen. Als ein dedizierte NTP-Zeitserver arbeitet extern mit der Netzwerk-Firewall, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.

Zeitsynchronisation mit Netzwerkzeitprotokollservern (NTP-Server) ist jetzt eine übliche Überlegung für Netzwerkadministratoren, obwohl die genaue Zeit, die von einer Atomuhr in einem Computernetzwerk angegeben wird, von einigen Administratoren oft als unnötig angesehen wird

Was sind die Vorteile von Synchronisierung mit einer Atomuhr und ist es für Ihr Computernetzwerk notwendig? Nun, die Vorteile einer genauen Zeitsynchronisation sind vielfältig, aber es sind die Nachteile, die es nicht gibt, die am wichtigsten sind.

UTC-Zeit (Coordinated Universal Time) ist eine globale Zeitskala, die durch eine Konstellation von Atomuhren aus der ganzen Welt genau eingehalten wird. Es ist UTC-Zeit, die NTP Zeitserver synchronisieren sich normalerweise auch. Nicht nur, dass es eine sehr genaue Zeitreferenz für Computernetzwerke bietet, um es zu synchronisieren, sondern es wird auch von Millionen solcher Netzwerke auf der ganzen Welt verwendet, daher entspricht das Synchronisieren mit UTC dem Synchronisieren eines Computernetzwerks mit jedem anderen Netzwerk auf dem Globus.

Aus Sicherheitsgründen müssen alle Computernetzwerke unbedingt mit einer stabilen Zeitquelle synchronisiert sein. Dies muss nicht UTC sein, wenn eine einzige Zeitquelle dies tut, es sei denn, das Netzwerk führt zeitempfindliche Transaktionen mit anderen Netzwerken aus, dann wird UTC ausschlaggebend, andernfalls können Fehler auftreten und diese können von E-Mails, die vor dem Versand ankommen, bis hin zum Datenverlust variieren. Da UTC jedoch von Atomuhren beherrscht wird, ist es eine hochgenaue und überprüfbare Quelle von Zeit.

Einige Netzwerkadministratoren verwenden die Abkürzung für die Verwendung eines Internetzeitservers als Quelle für die UTC-Zeit und verzichten auf ein dediziertes NTP-Gerät. Es gibt jedoch Sicherheitsrisiken, wenn man so etwas macht. Erstens ist der eingebaute Sicherheitsmechanismus, der von NTP benutzt wird, genannt Authentifikation, der eine Zeitquelle bestätigt, wo und wer es behauptet, ist über das Internet nicht verfügbar. Zweitens befinden sich Internet-Zeitserver außerhalb der Firewall, was bedeutet, dass ein UDP-Port offen gelassen werden muss, um den Zeitsignalverkehr zu ermöglichen. Dies kann durch böswillige Benutzer oder virale Programme manipuliert werden.

A dedizierte NTP-Zeitserver ist außerhalb des Netzwerks und empfängt die UTC-Atomuhrzeit von entweder mit dem GPS-Satellitensystem (globales Positionierungssystem) oder mit speziellen Funkübertragungen, die von nationalen Physiklaboratorien ausgestrahlt werden.

Das GPS (Global Positioning System) Systeme hat die Navigation für Piloten, Seeleute und Fahrer revolutioniert. Fast jedes brandneue Auto wird mit einem integrierten Satellitennavigationssystem verkauft, das bereits installiert ist, und ähnliche abnehmbare Geräte werden weiterhin in Millionenhöhe verkauft.

Dennoch ist das GPS-System ein Mehrzweckwerkzeug, hauptsächlich dank der Technologie, die es verwendet, um Navigationsinformationen bereitzustellen. Jeder GPS-Satellit enthält ein Atomuhr welches Signal wird verwendet, um die Positionierungsinformation zu triangulieren.

GPS gibt es seit den späten 1970-Versionen, aber es wurde nur in 1983 gestoppt, damit es kein reines Werkzeug des Militärs ist. Es wurde geöffnet, um nach einem versehentlichen Abschuss eines Passagierflugzeugs freien kommerziellen Zugang zu gewähren.

Um das GPS-System als eine Zeitreferenz zu verwenden, a GPS-Uhr or GPS Zeitserver Wird benötigt. Diese Geräte verwenden normalerweise das Zeitprotokoll NTP (Network Time Protocol), um das GPS-Zeitsignal zu verteilen, das über die GPS-Antenne ankommt.

Die GPS-Zeit entspricht nicht der UTC (Coordinated Universal Time), die normalerweise verwendet wird NTP für die Zeitsynchronisation per Funk oder über das Internet. Die GPS-Zeit stimmte ursprünglich mit UTC in 1980 überein, aber seit dieser Zeit wurden Schaltsekunden zu UTC hinzugefügt, um den Schwankungen der Erdrotation entgegenzuwirken. Allerdings werden die Satelliten-Borduhren korrigiert, um die Differenz zwischen GPS-Zeit und UTC, das ist 17seconds, ab 2009.

Durch Verwendung von a GPS Zeitserver Ein ganzes Computernetzwerk kann innerhalb weniger Millisekunden von UTC synchronisiert werden, wodurch sichergestellt wird, dass alle Computer sicher und in der Lage sind, mit zeitkritischen Transaktionen effektiv umzugehen.

Zeit ist wichtig für den reibungslosen Ablauf unseres täglichen Lebens. Alles, was wir tun, wird entweder aus Zeitgründen beherrscht oder eingeschränkt. Doch die Zeit ist für Computersysteme noch wichtiger, da sie der einzige Bezugspunkt ist, den ein Computer zwischen Ereignissen und Prozessen unterscheiden muss.

Alles, was ein Computer tut, wird vom Prozessor protokolliert, mit welchem ​​Prozess und wann genau er ausgeführt wurde. Da Computer Hunderte, wenn nicht Tausende von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten können, ist der Zeitstempel für die Festlegung der Reihenfolge der Ereignisse entscheidend.

Computer lesen und verwenden die Zeit nicht im selben Format wie wir. Ein Computer-Zeitstempel hat die Form einer einzelnen Ziffer, die die Anzahl der Sekunden ab einem bestimmten Zeitpunkt zählt. In den meisten Systemen wird dies als 'Primepoche' bezeichnet und wird ab 00: 00: 00 UTC am Januar 1, 1970 eingestellt. Also ein Zeitstempel für das Datum 23 Juni 2009 der Zeitstempel würde lesen: 1246277483 wie dies ist die Anzahl der Sekunden von der Prime-Epoche.

Computer-Zeitstempel werden über Netzwerke und das Internet gesendet, zum Beispiel wird jedes Mal, wenn eine E-Mail gesendet wird, ein Zeitstempel mitgeliefert. Wenn die E-Mail beantwortet wird, kommt sie mit einem Zeitstempel. Wenn jedoch keiner der beiden Computer synchronisiert ist, könnte die Antwort-E-Mail mit einem früheren Code zurückkommen und dies kann für einen Computer zu unzähligen Unklarheiten führen, da die E-Mail gemäß ihren Protokollen zurückgelangt ist, bevor das Original gesendet wurde.

Aus diesem Grund werden Computernetzwerke mit der globalen Zeitskala UTC synchronisiert (Coordinated Universal Time). UTC wird durch eine Konstellation von Atomuhren eingehalten, was bedeutet, dass das Computernetz, das mit einer UTC-Quelle synchronisiert ist, sehr genau ist.

Zeitsynchronisation auf Computern wird mit dem Protokoll NTP (Network Time Protocol) umgegangen. Besondere dedizierte NTP-Server stehen zur Verfügung, die einen sicheren Zeitcode entweder von der GPS-Netzwerk oder von speziellen Funkübertragungen, die von nationalen physikalischen Laboratorien ausgestrahlt werden, und synchronisieren dann ganze Netzwerke mit der einzigen Zeitquelle.

Von der Satellitennavigation bis zur NTP ZeitserverAtomuhren werden weltweit eingesetzt.

Wir sind alle an unsere Uhren gewöhnt, die ein oder zwei Minuten schnell oder langsam laufen. Die merkwürdige Minute beeinflusst unser Leben jedoch nicht zu sehr und wir können auskommen. Für einige Technologien und Anwendungen ist jedoch ein wesentlich höheres Maß an Genauigkeit erforderlich. Atomuhren sind die genauesten Zeitmessgeräte auf der Erde. Sie wurden vor über fünfzig Jahren erfunden, als entdeckt wurde, dass die Schwingungen bestimmter Atome auf bestimmten Energieniveaus niemals so stark verändert und vibriert wurden (über 9 Billionen Mal pro Sekunde für Cäsium).

Moderne Atomuhren sind so genau, dass sie in 100 Millionen Jahren nicht mehr als eine Sekunde verlieren werden, aber wer auf der Erde würde solche Genauigkeit brauchen? Atomuhren bieten die Grundlage für viele moderne Anwendungen und Technologien und haben auch zu unserem Verständnis des physikalischen Universums beigetragen.

Atomuhren bilden die Grundlage des GPS-Satellitennavigationssystems, das wir in unseren Autos verwenden. Die Signale der Atomuhren an Bord der Satelliten dienen dazu, die genaue Positionierung zu triangulieren. Es kann nur wegen der hochpräzisen Natur der Zeitsignale getan werden. Eine Ein-Sekunden-Ungenauigkeit von a GPS-Uhr könnte sehen, dass Informationen durch 100,000 km gesetzt werden, da Licht in dieser Zeit so weit reisen kann.

Atomuhren wurden auch benutzt, um Theorien von Einstein und anderen zu testen. Mit Atomuhren können wir die Gravitation und die Art und Weise, wie sie die Zeit beeinflusst, genau messen. Moderne Uhren sind so genau, dass Wissenschaftler sogar den Unterschied in der Schwerkraft (und damit in der Zeit) bei jedem weiteren Zoll über der Erdoberfläche messen können. Sie können auch verwendet werden, um langsame Bewegungsprozesse wie Kontinentaldrift oder leichte Veränderungen der Erdrotation zu messen.

Andere Anwendungen, bei denen es auf Genauigkeit ankommt, sind auch auf Atomuhren wie die Flugsicherung angewiesen, bei denen die genaue Natur eine sichere Überwachung des Luftverkehrs ermöglicht. Straßenverkehrssysteme wie Ampeln werden zunehmend Zeitserver verwenden an Atomuhren angeschlossen, um eine perfekte Synchronisation zu gewährleisten. Auch im Internet ist das Internet auf Atomuhren angewiesen, insbesondere wenn es für zeitkritische Transaktionen wie Bankgeschäfte, Aktien- und Aktienhandel und sogar Online-Sitzplatzreservierungen verwendet wird. Ohne Zeitgenauigkeit wären Anwendungen wie diese nicht möglich, da zu viele Fehler auftreten könnten, wie zum Beispiel doppelt gebuchte Sitze, Aktien, die verkauft wurden, bevor sie gekauft wurden.

Computernetzwerke auf Atomuhren synchronisieren durch Verwendung von Netzwerkzeitservern. Oft verwenden diese Geräte die Protokoll NTP und empfangen Sie die Atomuhrzeit entweder vom GPS-System oder von einer Radioübertragung. NTP-Zeitserver überwachen und justieren alle Uhren auf Geräten in einem Computernetzwerk, um die Atomuhrzeit zu erreichen.