A NTP Server stellt eine Verbindung zu einem Computernetzwerk her, um alle Computer, Router und andere Geräte gleichzeitig zu synchronisieren. NTP-Server verwenden das Network Time Protocol, um die Drift verschiedener Maschinen an die Referenzzeit anzupassen.

NTP-Server verwenden eine Referenzuhr; Die meisten Netzwerke, die einen NTP-Server verwenden, verwenden eine UTC-Zeitquelle (Coordinated Universal Time). UTC basiert auf der Zeit, die von den unglaublich genauen und teuren Atomuhren erzählt wird.

Atomuhren arbeiten nach dem Prinzip, dass ein einzelnes Atom (in den meisten Fällen das Cäsium-133) bei bestimmten Energieniveaus genau mitschwingt. Die Genauigkeit von Atomuhren ist so gut, dass UTC entwickelt wurde, um die internationale Atomzeit (TAI) und Greenwich Meantime (GMT) zu kombinieren, wodurch die Erdrotation durch Hinzufügen von Schaltsekunden verlangsamt und somit die Sonne auf der Erde gehalten wird Mittag um Mittag.

Wenn man diese Verlangsamung der Erdbeschleunigung nicht berücksichtigt, würde dies zu einem eventuellen Abdriften von Tag und Nacht führen (wenn auch in vielen Jahrtausenden).
A NTP-Server kann eingestellt werden, um ein UTC-Zeitsignal über das Internet zu empfangen, obwohl diese sehr stark in der Genauigkeit variieren können und auf ziemlich nahe Entfernungen von Client und Server angewiesen sind.

Sich auf eine internetbasierte Timing-Referenz zu verlassen, kann auch ein Netzwerk für böswillige Benutzer offen lassen, da sie die NTP-Authentifizierung nicht verwenden können, was eine Sicherheitsmaßnahme ist, um sicherzustellen, dass eine Timing-Referenz das ist, was sie sagt.

Viele dedizierte NTP-Server wurden entwickelt, um eine genauere und authentifizierte Timing-Referenz zu erhalten. Eine Methode nutzt Funkübertragungen, die von mehreren nationalen Physiklabors wie NIST (Nationales Institut für Standards und Technologie) in den USA (WWVB-Signal) und NPL (National Physical Laboratory) im Vereinigten Königreich (MSF-Signal) gesendet werden. Diese Signale werden in einer langen Welle gesendet und können innerhalb des Sendebereichs aufgenommen werden, obwohl die Signale durch lokale geographische Merkmale blockiert werden können.

Eine andere Methode, um eine UTC-Timing-Referenz zu erhalten, besteht darin, die integrierten Atomuhren im GPS-Netzwerk (Global Positioning System) zu verwenden. Während GPS am häufigsten als Positionierungssystem bekannt ist, übermittelt der Satellit tatsächlich Zeitinformationen, die von GPS-Empfängern verwendet werden, um die zurückgelegte Zeit und damit die Entfernung zu berechnen.
Während die GPS-Signale nicht im UTC-Format gesendet werden, sind sie sehr genau und NTP hat kein Problem, sie zu konvertieren.

Die NTP-Server überprüft den Zeitstempel von der UTC-Quelle und berechnet anhand dieser Informationen, ob die Netzwerkuhren driften und addiert oder subtrahiert eine Sekunde, um mit dem Referenztakt übereinzustimmen. Der NTP-Server wird dies in festgelegten Intervallen tun, normalerweise alle fünfzehn Minuten, um eine perfekte Genauigkeit sicherzustellen.

NTP ist innerhalb von 1 / 100 Sekunden (10 Millisekunden) über das öffentliche Internet genau und kann noch besser über LANs und WANS mit Genauigkeiten von 1 / 5000th einer Sekunde (200 Mikrosekunden), die nicht unbekannt sind, arbeiten.

Um weitere Genauigkeit zu gewährleisten, läuft der NTP-Dienst (oder Daemon unter Linux) im Hintergrund und glaubt nicht, dass die Zeit bis nach mehreren Austauschen mitgeteilt wird und jeder eine Protokollspezifikation (einen Test) bestanden hat, der Server wird dann berücksichtigt. Es dauert normalerweise ungefähr fünf gute Proben, bis ein NTP-Server als eine Timing-Quelle akzeptiert wird.

NTP (Netzwerkzeitprotokoll) ist ein Internetprotokoll. Protokolle sind einfach eine Reihe von Anweisungen, die ein Computer befolgen wird, und NTP wurde entwickelt und entwickelt, um Computernetzwerke zu synchronisieren.

Es wurde in der 1985 von Professor David Mills von der Universität von Delaware entwickelt, als das Internet noch in den Kinderschuhen steckte. Professor Mills erkannte die Notwendigkeit der Synchronisation zwischen Computern, wenn sie miteinander sprachen.

NTP verwendet Marzullos Algorithmus, einen Vereinbarungsalgorithmus, der verwendet wird, um Quellen zum Schätzen der genauen Zeit aus einer Anzahl von rauschbehafteten Zeitquellen auszuwählen. NTP funktioniert durch die Verteilung einer einzelnen Zeitquelle. Während diese Zeitreferenz alles wie eine Armbanduhr sein kann, macht es wenig Sinn, ein Netzwerk mit irgendetwas anderem als UTC-Zeit zu synchronisieren.

UTC (Coordinated Universal Time) ist eine globale Zeitskala basierend auf der Zeit, die von Atomuhren erzählt wird. Atomuhren haben eine so hohe Genauigkeit, dass sie in über einer Million Jahren keine Sekunde verlieren oder gewinnen.

Durch Synchronisieren mit einer UTC-Zeitquelle kann sich ein Netzwerk auf jedes andere Netzwerk synchronisieren, das die UTC-Zeit verwendet.

Sobald eine Zeitquelle ausgewählt wurde, verteilt der NTP-Dämon (oder der Dienst unter Windows) nicht nur die Zeitreferenz, sondern überprüft auch kontinuierlich die Genauigkeit und die Fehler.

NTP ist ein hierarchisches System. Die Entfernung von einem Zeitserver wird als Stratum-Ebene bezeichnet. Ein stratum 0 Server ist selbst eine Zeitquelle wie eine Atomuhr, ein stratum 1 Server ist der NTP Zeitserver, während ein Stratum 2 Server ein Gerät ist, das die Zeit vom Zeitserver empfängt und Stratum 3 Server das Zeitsignal über ein Stratum 2-Server.

Das Netzwerk in Schichten einzuordnen bedeutet, dass a NTP Zeitserver kann Zeit auf Hunderte oder sogar Tausende von Maschinen verteilen, ohne dass der Netzwerk- oder Zeitserver selbst mit Verkehr überlastet wird. Es muss jedoch angemerkt werden, dass, je niedriger die Schichthöhe eines Geräts ist, ein Abfall der Genauigkeit erwartet werden kann.

Das tatsächliche UTC-Zeitsignal kann auf verschiedene Arten empfangen werden. Aus dem Internet, obwohl dies zu Sicherheitsproblemen führen kann, da das Zeitsignal nicht authentifiziert werden kann, was die eingebaute Sicherheitsmaßnahme von NTP ist. Es ist viel sicherer, ein Zeitsignal von einem Radiosignal zu empfangen, das von mehreren nationalen Physiklabors oder sogar vom GPS - Netzwerk ausgestrahlt wird, dessen Onboard - Atomuhren als Zeitquelle genutzt werden können, wenn die NTP Zeitserver ist mit einem GPS-Empfänger ausgestattet.

A NTP GPS Server ist eine Art Zeitserver, der das Network Time Protocol (NTP) als Methode zum Synchronisieren der Zeit auf Netzwerkgeräten und Computern nach dem Empfang eines Zeitsignals vom GPS-Netzwerk verwendet.

Das GPS-Netzwerk (Global Positioning System) ist eine Konstellation von Satelliten, die dem US-Militär gehören und von ihm betrieben werden. Die meisten Menschen kennen GPS als Hilfe für die Satellitennavigation. In Wirklichkeit ist die Basis der von den GPS-Satelliten ausgestrahlten Sendungen ein Zeitsignal. Dieses Zeitsignal wird von der an Bord befindlichen Atomuhr des Satelliten erzeugt. Diese Information empfängt und berechnet ein Satellitennavigationssystem durch Triangulation die Entfernung von den Satelliten.

Dieses Zeitsignal wird von einem NTP-GPS-Server als Referenz verwendet, um auch ein Netzwerk zu synchronisieren. NTP verteilt diese Zeit dann an alle Router und Computer in diesem Netzwerk.

A NTP GPS Server besteht aus einem GPS-Empfänger, GPS-Antenne und NTP-Software. Die GPS-Antenne sollte sich auf einem Dach befinden, das die beste Möglichkeit bietet, die Übertragungen von den Satelliten zu empfangen.

Der GPS-Empfänger wandelt diese Informationen dann in Zeitinformationen um, die von NTP gelesen und verteilt werden können.

Während die Atomuhren an Bord der GPS-Satelliten keinen UTC-Timing-Code (Coordinated Universal Time) übertragen. NTP hat jedoch die Fähigkeit, die Atomuhr von den Satelliten in UTC umzuwandeln. Auf diese Weise können Computernetzwerke mit derselben universellen Zeitquelle synchronisiert werden, egal wo auf der Welt sie sich befinden.

Mit einem dedizierten NTP-GPS-Server kann ein Netzwerk innerhalb weniger Millisekunden der UTC-Zeit mit Genauigkeiten von einigen hundert Nanosekunden über LANs synchronisiert werden.

Computernetzwerke sind bei fast allen Anwendungen auf die Zeitmessung angewiesen. Vom Senden einer E-Mail an das Speichern von Daten ist ein Zeitstempel erforderlich, damit der Computer den Überblick behält. Alle Router und Switches müssen mit der gleichen Geschwindigkeit laufen. Nicht synchronisierte Geräte können zu Datenverlusten und sogar zu kompletten Verbindungen führen.

Alle PCs und Netzwerkgeräte verwenden Uhren, um eine interne Systemzeit aufrechtzuerhalten. Diese Uhren, Real Time Clock Chips (RTC) genannt, liefern Zeit- und Datumsinformationen. Die Chips sind batteriegepuffert, so dass sie auch bei Stromausfällen Zeit sparen können.

Personal Computer sind jedoch nicht als perfekte Uhren konzipiert, ihr Design wurde für die Massenproduktion und zu geringen Kosten optimiert, anstatt die genaue Zeit einzuhalten. Diese internen Uhren sind jedoch anfällig für Drift und obwohl dies für viele Anwendungen durchaus angemessen sein kann, müssen Maschinen häufig in einem Netzwerk zusammenarbeiten, und wenn die Computer mit unterschiedlichen Raten driften, werden die Computer nicht mehr synchron zueinander und Probleme können entstehen insbesondere bei zeitkritischen Transaktionen.

Bei einigen Transaktionen müssen die Computer perfekt synchronisiert sein, selbst ein paar Sekunden Unterschied zwischen den Maschinen können schwerwiegende Auswirkungen haben, z. B. wenn ein Flugticket, das Sie gebucht haben, einen Moment später an einen anderen Kunden verkauft wurde ein Geldautomat und wenn Ihr Konto leer ist, könnten Sie schnell zu einem anderen Computer gehen und alles wieder zurückziehen.

Zeit-Server sind wie andere Computer-Server in dem Sinne, dass sie sich normalerweise in einem Netzwerk befinden. Ein Zeitserver sammelt Timing-Informationen, in der Regel von einer externen Hardware-Quelle und synchronisiert dann das Netzwerk zu dieser Zeit.

Die meisten Zeitserver verwenden NTP (Network Time Protocol), das eines der ältesten noch verwendeten Protokolle des Internets ist und von Dr. David Mills von der Universität von Delaware erfunden wurde und seit 1985 verwendet wird. NTP ist ein Protokoll, das entwickelt wurde, um die Uhren von Computern und Netzwerken über das Internet oder lokale Netzwerke (LANs) zu synchronisieren.

NTP verwendet eine externe Timing-Referenz und synchronisiert dann alle Geräte im Netzwerk zu dieser Zeit.

Häufig werden Zeitserver mit einer UTC-Zeit (Coordinated Universal Time) synchronisiert, bei der es sich um die globale Standard-Zeitskala handelt und Computer auf der ganzen Welt genau zur selben Zeit synchronisiert werden können. Dies hat eine offensichtliche Bedeutung in Branchen, in denen genaues Timing entscheidend ist, wie beispielsweise die Börse oder die Luftfahrtindustrie.

Es gibt verschiedene Quellen, die ein Zeitserver als Zeitreferenz verwenden kann. Das Internet ist eine offensichtliche Quelle, jedoch können Internet-Timing-Referenzen aus dem Internet wie nist.gov und windows.time nicht authentifiziert werden, wodurch der Zeitserver und damit das Netzwerk anfällig für Sicherheitsbedrohungen wird.

Computernetzwerke gehören zu den schwierigsten Aspekten der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT). Die Logistik beim Verbinden von Terminals, Routern, Druckern und allen anderen Geräten kann viele Administratoren mit ständigen Kopfschmerzen belästigen.

Einer der wichtigsten Aspekte, die oft übersehen werden und katastrophale Folgen haben können, ist die Zeitsynchronisation.

Es ist zwingend erforderlich, dass alle Geräte in einem Netzwerk die gleiche Zeit wie Zeitstempel angeben. Das Format, in dem ein Computer Zeit miteinander verknüpft, ist die einzige Form der Referenz, die ein Computer verwenden kann, um eine Abfolge von Ereignissen einzurichten. Wenn verschiedene Maschinen in einem Netzwerk unterschiedliche Zeiten angeben, dann werden unvorhergesehene Konsequenzen, wie z. B. E-Mails, die ankommen, bevor sie technisch gesendet wurden, und andere Anomalien die Kopfschmerzen des Administrators noch schlimmer machen.

Darüber hinaus ist ein Computernetzwerk, das nicht synchronisiert ist, offen für Sicherheitsbedrohungen und sogar für Betrug. Zum Glück der NTP Zeitserver gibt es seit vielen Jahren und kann die Kopfschmerzen der Zeitsynchronisation erleichtern.

NTP (Network Time Protocol) ist eines der ältesten von Computernetzen verwendeten Protokolle. Vor fast drei Jahrzehnten entwickelt, ist NTP ein Protokoll, das die Zeit aller Geräte im Netzwerk überprüft und genügend Zeit hinzufügt oder subtrahiert, um sicherzustellen, dass alle synchronisiert sind.

NTP benötigt eine Zeitreferenz, um die Uhren des Netzwerks zu synchronisieren. Während NTP ein Netzwerk jederzeit synchronisieren kann, ist eine autoritative Zeitquelle offensichtlich die beste Lösung. UTC (Coordinated Universal Time) ist eine global verwendete Zeitskala basierend auf der Zeit, die von Atomuhren erzählt wird. Da Atomuhren in mehr als tausend Jahren weniger als eine Sekunde an Zeit verlieren, ist UTC bei weitem die beste Zeitquelle, um ein Netzwerk zu synchronisieren. Ihr Netzwerk wird nicht nur perfekt synchronisiert, sondern auch Ihr Netzwerk wird zur selben Zeit synchronisiert wie Millionen von Computernetzen aus der ganzen Welt.

A NTP-Server kann eine UTC-Zeitreferenz von mehreren Quellen erhalten. Das Internet ist die offensichtlichste Quelle, jedoch sind Internet-Timing-Quellen notorisch ungenau und diejenigen, die nicht sind, können relativ nutzlos sein, wenn die Entfernung zu weit entfernt ist. Nachdem Sie Ihren NTP-Server sicher hinter Ihrer Firewall platziert haben, scheint es sinnlos, ein Loch offen zu halten, damit der NTP-Server die Timing-Referenz aus dem Internet abrufen und das gesamte Netzwerk angreifbar machen kann, insbesondere als NTP-Authentifizierung (NTPs) eigene Sicherheitsmaßnahme) ist über das Internet nicht möglich.

Es gibt zwei weitaus sicherere und genauere Methoden zum Empfangen einer UTC-Timing-Referenz. Die erste besteht darin, die nationalen Zeit- und Frequenzübertragungen zu nutzen, die von mehreren Ländern aus ihren nationalen Physiklaboren gesendet wurden. Diese werden normalerweise über eine lange Welle übertragen, was den Vorteil hat, dass sie in einem Serverraum aufgenommen werden können, obwohl viele Länder kein solches Signal haben.

Viele NTP-Server können jedoch das Zeitsignal verwenden, das von den an Bord befindlichen Atomuhren der GPS-Satelliten (Global Positioning System) übertragen wird. Dieses Signal ist überall verfügbar, aber es wird eine GPS-Antenne benötigt, die den Blick auf den Himmel freigibt.

Durch Verwendung einer UTC-Zeitgeberquelle entweder durch das GPS-Netzwerk der Funkübertragung kann ein Computernetzwerk innerhalb weniger Millisekunden der UTC-Zeit synchronisiert werden.

Network Time Protocol (NTP) ist eines der ältesten noch im Gebrauch befindlichen Protokolle des Internets. Entwickelt von Dr. David Mills von der University of Delaware, wird es seit 1985 ständig genutzt und ständig aktualisiert. NTP ist ein Protokoll, das entwickelt wurde, um die Uhren von Computern und Netzwerken über das Internet oder lokale oder breitere Netzwerke (LANs / WANS) zu synchronisieren.

In einer modernen Weltwirtschaft ist die Zeitsynchronisierung für die Durchführung zeitkritischer Transaktionen wie die Buchung eines Flugtickets auf einer Internetauktionsseite unerlässlich. Wenn die Uhren nicht zur selben Zeit synchronisiert sind, kann es sein, dass Ihr Airline-Sitz nach dem Kauf verkauft wird und die Administratoren von Ebay nicht in der Lage sind herauszufinden, wessen Gebot zuletzt war.

NTP ist ein mehrstufiges System, wobei jede Schicht als Stratum bezeichnet wird. Server auf jeder Ebene kommunizieren miteinander (Peer) und bieten Zeit für niedrigere Schichten. Server in der obersten Schicht, Schicht 1, verbinden sich mit einer Atomuhr entweder über das Internet oder durch einen Radio- oder GPS-Empfänger, während ein Stratum 2-Server eine Verbindung zu einem Stratum 1 herstellt.

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 verlassen sich auf UDP (User Datagram Protocol). Eine weniger komplexe Form von NTP namens Simple Network Time Protocol (SNTP), die nicht die Speicherung von Informationen über frühere, von NTP benötigte Kommunikationen 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 haben die vollständige NTP installiert und der Quellcode ist kostenlos und leicht verfügbar im Internet).

Das NTP-Programm (unter UNIX als Daemon und als Dienst unter Windows) läuft im Hintergrund und weigert sich, die Zeit zu glauben, die verstreicht, bis mehrere Austauschvorgänge stattgefunden haben, von denen jeder eine Reihe von Tests besteht. Wenn die Antworten von einem Server diese "Protokollspezifikationen" erfüllen, wird der Server akzeptiert. Es dauert normalerweise fünf gute Proben (fünf Minuten), bis ein NTP-Server als Quelle für die Synchronisierung akzeptiert wird.

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.

Eine vereinfachte Version von NTP namens Simple Network Time Protocol (SNTP) existiert, die nicht das Speichern von Informationen über vorherige Kommunikation erfordert, wie von NTP erforderlich. Es wird in einigen Geräten und Anwendungen verwendet, in denen das Timing mit hoher Genauigkeit nicht so wichtig ist und auf älteren Versionen von Microsoft Windows installiert wird. Windows seit 2000 hat den Windows-Zeitdienst (w32time.exe) enthalten, der SNTP verwendet, um die Computeruhr zu synchronisieren. NTP ist auch unter UNIX und LINUX verfügbar (Download über NTP.org).

Computernetzwerke können ein einschüchterndes Unterfangen sein. Ein Computernetzwerk ist jedoch nur eine Anzahl von Maschinen, die miteinander verbunden sind, um den Datentransfer und die Sicherheit zu erleichtern. Sie können sehr klein sein, wie zwei Computer in einem Heimnetzwerk zu wirklich großen Netzwerken, die aus Hunderten und Tausenden von Computern bestehen.

Wenn ein Computer oder Gerät mit einem Netzwerk verbunden ist, gibt es nur einen Bezugspunkt, den die Computer verwenden können, um die Reihenfolge der Ereignisse und Anwendungen festzulegen, und das ist die Zeit.

Die Zeit in Form von Zeitstempeln wird von den meisten Anwendungen verwendet, und dies ist der Fall, wenn Probleme in Computernetzwerken auftreten können.

Computer geben die Uhrzeit an, indem sie eine Software-Uhr verwenden. Dies basiert auf einer Systemuhr, die die Zeit hält, wenn der Computer ausgeschaltet ist. Die internen Uhren von Computern sind jedoch völlig ungenau. Sie neigen dazu, bis zu mehreren Sekunden pro Woche zu treiben. Wenn in einem Netzwerk mehr als eine Maschine vorhanden ist, kann dies zu schwerwiegenden Problemen führen, wenn die Maschinen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten driften.

E-Mails können ankommen, bevor sie gesendet wurden, und das ganze Netzwerk kann anfällig für Sicherheitsbedrohungen und sogar für Betrug sein!

A Netzwerk-Zeitserver wird verwendet, um ein Computernetzwerk mit einer einzelnen Zeitquelle zu synchronisieren. Diese Zeitquelle kann alles sein, von einer internen Uhr auf einem Computer bis zu der Zeit, die von einer Armbanduhr erzählt wird. Um jedoch eine perfekte Genauigkeit sicherzustellen und ein Netzwerk mit dem Rest der Welt synchronisiert zu halten, sollte eine UTC-Zeitquelle verwendet werden.

UTC (Coordinated Universal Time) ist eine globale Zeitskala basierend auf der Zeit, die von Atomuhren erzählt wird. Ein Netzwerk-Zeitserver kann eine UTC-Zeitquelle über das Internet (wenn auch ungesichert), über das GPS-Netzwerk (Global Positioning System) oder über eine spezielle Funkübertragung von nationalen Physiklaboren empfangen.

Die meisten Netzwerkzeitserver verwenden NTP (Network Time Protocol) zur Verteilung der Timing-Referenz im gesamten Netzwerk. NTP ist nicht das einzige Timing-Protokoll, das dazu entwickelt wurde, obwohl es bei weitem am weitesten verbreitet ist.