NTP ist auf eine Referenzuhr und alle Uhren auf der NTP-Netzwerk sind auf diese Zeit synchronisiert. Es ist daher unerlässlich, dass der Referenztakt so genau wie möglich ist. Die genauesten Zeitmesser sind Atomuhren. Diese großen Physik-Laborgeräte können über Millionen von Jahren genaue Zeit behalten, ohne eine Sekunde zu verlieren.

An NTP-Server Die Zeit wird von einer Atomuhr entweder über das Internet, das GPS-Netzwerk oder Funkübertragungen empfangen. Bei der Verwendung einer Atomuhr als Referenz wird ein NTP-Netzwerk innerhalb weniger Millisekunden der globalen Zeitskala der Welt genau sein UTC (Abgestimmte Weltzeit).

NTP ist ein hierarchisches System. Je näher ein Gerät an der Referenzuhr ist, desto höher ist es auf der NTP-Schicht. Ein Atomuhr-Referenztakt ist ein Stratum 0-Gerät und ein NTP-Server Die Zeit, die von ihr empfangen wird, ist ein Stratum 1-Gerät, Clients des NTP-Servers sind Stratum 2-Geräte und so weiter.

Aufgrund dieses hierarchischen Systems können Geräte, die sich in den Schichten unten befinden, auch als eine Referenz verwendet werden, die es ermöglicht, dass große Netzwerke arbeiten, während sie mit nur einem verbunden sind NTP Zeitserver.

NTP ist ein Protokoll, das fehlertolerant ist. NTP achtet auf Fehler und kann mehrere Zeitquellen verarbeiten, und das Protokoll wählt automatisch die besten aus. Selbst wenn eine Referenzuhr vorübergehend nicht verfügbar ist, kann NTP vergangene Messungen verwenden, um die aktuelle Zeit zu schätzen.

Herauszufinden, was die Zeit ist, ist etwas, das wir alle für selbstverständlich halten. Clocks sind überall und ein Blick auf eine Armbanduhr, Uhrturm, Computerbildschirm oder sogar eine Mikrowelle wird uns sagen, wie spät es ist. Die Zeit zu sagen war jedoch nicht immer so einfach.

Uhren kamen erst im Mittelalter an und ihre Genauigkeit war unglaublich schlecht. Wahre Zeitgenauigkeitsgenauigkeit kam erst nach der Ankunft der elektronischen Uhr im neunzehnten Jahrhundert. Viele der modernen Technologien und Anwendungen, die wir in der modernen Welt für selbstverständlich halten, wie Satellitennavigation, Flugsicherung und Internethandel, erfordern jedoch eine Präzision und Genauigkeit, die weit über einer elektronischen Uhr liegt.

Atomuhren sind bei weitem die genauesten Zeitangaben Geräte. Sie sind so genau, dass die globale Zeitskala der Welt darauf basiert (Coordinated Universal Time) muss gelegentlich angepasst werden, um die Verlangsamung der Erdrotation zu berücksichtigen. Diese Anpassungen haben die Form zusätzlicher Sekunden, die als Schaltsekunden bekannt sind.

Die Genauigkeit der Atomuhren ist so präzise, ​​dass nicht einmal eine Sekunde der Zeit in über einer Million Jahren verloren geht, während eine elektronische Uhr im Vergleich eine Sekunde in einer Woche verliert.

Aber ist diese Genauigkeit wirklich notwendig? Wenn man sich Technologien wie die globale Positionierung ansieht, lautet die Antwort ja. Satellitennavigationssysteme wie GPS arbeiten durch Triangulation von Zeitsignalen, die von Atomuhren an Bord der Satelliten erzeugt werden. Da diese Signale mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden, bewegen sie sich jede Sekunde um fast 100,000 km. Jede Ungenauigkeit der Uhr um eine Tausendstelsekunde könnte die Positionierungsinformationen um Meilen weit anzeigen.

Computernetzwerke, die weltweit miteinander kommunizieren müssen, müssen sicherstellen, dass sie nicht nur zeitgenau laufen, sondern auch miteinander synchronisiert sind. Alle Transaktionen, die in Netzwerken ohne Synchronisierung ausgeführt werden, können zu allen möglichen Fehlern führen.

Fort seinen Grund Computernetzwerke verwenden NTP (Netzwerkzeitprotokoll) und Netzwerk-Zeitserver oft als ein bezeichnet NTP-Server. Diese Geräte empfangen ein Zeitsignal von einer Atomuhr und verteilen es in einem Netzwerk, wobei sichergestellt wird, dass ein Netzwerk so genau und präzise wie möglich ist.

Sie haben sich also entschieden, Ihr Netzwerk mit zu synchronisieren UTC (Koordinierte Weltzeit), Sie haben einen Zeitserver, der verwendet NTP (Network Time Protocol) ist jetzt nur noch zu entscheiden, woher die Zeit kommen soll.

NTP-Server erzeugt keine Zeit sie erhalten einfach ein sicheres Signal von einer Atomuhr, aber es ist diese konstante Überprüfung der Zeit, die das hält NTP-Server genau und wiederum das Netzwerk, das es synchronisiert.

Empfangen eines Atomuhrzeitsignal Hier kommt der NTP-Server zum Einsatz. Es gibt viele Quellen für UTC-Zeit im Internet, aber diese werden nicht für Unternehmenszwecke empfohlen oder wenn Sicherheit ein Problem ist, da UTC-Quellen außerhalb der Firewall sind und die Sicherheit gefährden können - wir werden das in Zukunft ausführlicher diskutieren Beiträge.

Üblicherweise gibt es zwei Arten von Zeitservern. Es gibt solche, die eine Atomuhrquelle der UTC-Zeit von Langwellenradiosendungen erhalten oder solche, die das GPS-Netzwerk (Global Positioning System) als Quelle verwenden.

Die Langwellenfunkübertragungen werden von mehreren nationalen Physiklaboren gesendet. Die häufigsten Signale sind der WWVB der USA (ausgestrahlt von NIST - Nationales Institut für Standards und Zeit, das MSF des Vereinigten Königreichs (ausgestrahlt vom Vereinigten Königreich) National Physical Laboratory) und das deutsche DCF-Signal (Ausstrahlung durch das Deutsche Physikalische Laboratorium).

Nicht jedes Land produziert diese Zeitsignale und die Signale sind anfällig für Störungen durch die Topographie. In den USA ist das WWVB-Signal jedoch in den meisten Gebieten Nordamerikas (einschließlich Kanada) empfangbar, obwohl die Signalstärke abhängig von der örtlichen Geografie wie Bergen usw. variieren wird.

Das GPS - Signal auf der anderen Seite ist buchstäblich überall auf dem Planeten verfügbar, ebenso wie die GPS - Antenne an der GPS NTP-Server kann einen klaren Blick auf den Himmel haben.

Beide Systeme sind eine wirklich zuverlässige und genaue Methode der UTC-Zeit, und die Verwendung beider Systeme wird die Synchronisierung eines Computernetzwerks innerhalb weniger Millisekunden nach UTC ermöglichen.

Präzision in der Zeitmessung war noch nie so wichtig wie jetzt. Ultra präzise Atomuhren sind die Grundlage für viele Technologien und Innovationen des zwanzigsten Jahrhunderts. Internet, Satellitennavigation, Flugsicherung und Global Banking sind nur einige der Anwendungen, die auf eine besonders genaue Zeitmessung angewiesen sind.

Das Problem, mit dem wir uns in der Neuzeit konfrontiert sahen, ist, dass unser Verständnis von genau der Zeit sich im letzten Jahrhundert enorm verändert hat. Früher dachte man, die Zeit sei konstant, unveränderlich und wir reisten mit der gleichen Geschwindigkeit vorwärts.

Auch das Messen des Zeitablaufs war unkompliziert. Jeder Tag, der von der Revolution der Erde regiert wurde, wurde in 24 gleiche Mengen - die Stunde - geteilt. Nach den Entdeckungen Einsteins während des letzten Jahrhunderts wurde jedoch bald entdeckt, dass die Zeit nicht konstant war und für verschiedene Beobachter variieren konnte, da Geschwindigkeit und sogar Schwerkraft ihn verlangsamen können.

Als unsere Zeitmessung präziser wurde, wurde ein anderes Problem sichtbar, und das war die uralte Methode, die Zeit zu verfolgen, indem wir die Erdrotation benutzten, war keine genaue Methode.

Wegen des Gravitationseinflusses des Mondes auf unsere Ozeane ist der Spin der Erde sporadisch, manchmal unterschreitet er den 24-Stunden-Tag und läuft manchmal länger.

Atomuhren wurden entwickelt, um die Zeit so präzise wie möglich zu halten. Sie arbeiten, indem sie die unveränderlichen Schwingungen des Elektrons eines Atoms verwenden, wenn sie die Umlaufbahn ändern. Dieses "Ticken" eines Atoms erfolgt in Caesiumatomen über neun Milliarden Mal pro Sekunde, was sie zu einer idealen Basis für eine Uhr macht.

Diese ultrapräzise Atomuhrzeit (offiziell als Internationale Atomzeit - TAI) ist die Grundlage für die offizielle Zeitskala der Welt, allerdings wegen der Notwendigkeit, die Zeitskala parallel zur Rotation der Erde zu halten (wichtig im Umgang mit außerirdischen Körpern) wie astronomische Objekte oder sogar Satelliten) Additionssekunden, bekannt als Schaltsekunde, werden zu TAI hinzugefügt, diese geänderte Zeitskala wird als UTC - Coordinated Universal Time.

UTC ist der Zeitrahmen, den Unternehmen, Industrie und Regierungen auf der ganzen Welt verwenden. Da es von Atomuhren gesteuert wird, bedeutet dies, dass die gesamte Welt mit derselben Zeitskala kommunizieren kann, die von den ultrapräzisen Atomuhren gesteuert wird. Computernetzwerke auf der ganzen Welt erhalten diese Zeit mit NTP-Server (Network Time Protocol) stellt sicher, dass jeder innerhalb weniger Millisekunden die gleiche Zeit hat.

Atomuhren sind dafür bekannt, dass sie genau sind. Die meisten Menschen haben vielleicht nie einen gesehen, sind sich aber wahrscheinlich bewusst, dass Atomuhren hochpräzise Zeit halten. Tatsächlich wird die moderne Atomuhr die genaue Zeit behalten und keine Sekunde in hundert Millionen Jahren verlieren.

Diese Präzision mag übertrieben erscheinen, aber eine Vielzahl moderner Technologien beruht auf Atomuhren und erfordert ein so hohes Maß an Präzision. Ein perfektes Beispiel sind die Satellitennavigationssysteme, die heutzutage in den meisten Automobilen zu finden sind. GPS ist auf Atomuhren angewiesen, weil die bei der Triangulation verwendeten Satellitensignale mit Lichtgeschwindigkeit wandern, die in einer einzigen Sekunde fast 100,000 km zurücklegen können.

So kann man sehen, wie einige moderne Technologien auf diese ultrapräzise Zeitmessung von Atomuhren angewiesen sind, aber ihre Verwendung hört hier nicht auf. Atomuhren bestimmen die globale Weltzeituhr UTC (Coordinated Universal Time) und sie können auch verwendet werden, um Computernetzwerke zu synchronisieren.

Es mag extrem erscheinen, diese Nanosekunden-Genauigkeit auch für die Synchronisation von Computernetzen zu nutzen, aber so viele zeitkritische Transaktionen werden über das Internet mit solchen Geschäften wie der Börse durchgeführt, wo die Preise jede Sekunde fallen oder steigen können, warum Atomuhren sind benutzt.

Um die Zeit von einer Atomuhr zu erhalten, ist ein dedizierter NTP-Server ist die sicherste und genaueste Methode. Diese Geräte erhalten ein Zeitsignal, das entweder von Atomuhren aus nationalen Physiklaboren oder direkt von den Atomuhren an Bord von GPS-Satelliten gesendet wird.

Mit einem dedizierten NTP-Server Ein Computernetzwerk wird sicherer sein und da es auf UTC (die globale Zeitskala) synchronisiert ist, wird es effektiv mit jedem anderen Computernetzwerk unter Verwendung eines NTP-Servers synchronisiert.

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.

Wenn Sie dies lesen, wissen Sie wahrscheinlich, wie wichtig Zeit in IT-Systemen und Computernetzen ist. Die meisten Computeradministratoren schätzen, dass die genaue Zeit und die genaue Synchronisation ein wichtiger Aspekt sind, um ein Computernetzwerk fehlerfrei und sicher zu halten.

Trotz ihrer Bedeutung verlassen sich viele Netzwerkadministratoren immer noch auf das Internet als Quelle der UTC-Zeit für ihre Netzwerke (UTC - Abgestimmte Weltzeit)vor allem, weil sie es als eine schnelle und vor allem eine kostenlose Methode sehen Zeitsynchronisation.

Allerdings können die Nachteile bei der Nutzung dieser kostenlosen Dienste viel mehr kosten als das eingesparte Geld NTP Zeitserver.

NTP (Network Time Protocol) ist jetzt auf fast allen Computern vorhanden und es wird NTP verwendet, um Computersysteme zu synchronisieren. Wenn jedoch eine Internetzeitquelle verwendet wird, befindet sich die Quelle außerhalb der Netzwerkfirewall, wodurch eine schwerwiegende Sicherheitsanfälligkeit entsteht. Jede externe Zeitquelle erfordert, dass ein Port in der Firewall offen gelassen wird, um die Zeitinformationspakete durchzulassen, und diese Öffnung ist zu einfach, um ein Netzwerk auszunutzen, das einem DDOS-Angriff (Distributed Denial of Service) zum Opfer fallen kann ermöglichen bösartigen Programmen, die Kontrolle über die Maschinen selbst zu übernehmen.

Ein weiteres Problem ist die Verfügbarkeit von Stratum 1-Zeitquellen im Internet. Die meisten Online-Zeitquellen stammen von Stratum 2-Zeitservern. Dies sind Geräte, die die Zeit von a erhalten Zeit-Server (Stratum 1), das ursprünglich die Information von einer Atomuhr erhält (Stratum 0). Stratum 2-Geräte können genau so genau wie Stratum 1-Zeitserver sein, aber im Internet ohne NTP-Authentifizierung kann die tatsächliche Genauigkeit nicht garantiert werden.

Darüber hinaus wurden Internetzeitquellen niemals als genau oder genau angesehen, wobei Umfragen zeigen, dass mehr als die Hälfte um mehr als eine Sekunde ungenau ist und der Rest abhängig von der Entfernung vom Client ist, ob sie irgendeine nützliche Genauigkeit liefern können. Selbst Organisationen wie NIST auf ihren Time-Server-Seiten Advisory-Hinweise veröffentlichen, die nicht in der Lage sind, Sicherheit und Genauigkeit zu garantieren, und dennoch erhalten Millionen von Netzwerken immer noch Zeit über das Internet.

Mit dem Rückgang der Kosten von dedizierten Radio referenziert NTP Zeitserver or GPS NTP-Server Es gab nie einen besseren Zeitpunkt, um einen zu bekommen. Und wenn Sie die Kosten für eine Computerverletzung oder ein abgestürztes Netzwerk in Betracht ziehen, wird die NTP-Server wird sich viele Male bezahlt haben.

A Netzwerk-Zeitserver (gemeinhin als der NTP Zeitserver nach dem Protokoll in Synchronisation verwendet - Network Time Protocol) ist ein Gerät, das ein einzelnes Zeitsignal empfängt und es an alle Geräte in einem Netzwerk verteilt.

Netzwerk-Zeitserver Als Synchronisierungswerkzeug werden die viel einfacheren Internetzeitserver bevorzugt, da sie viel sicherer sind. Die Verwendung des Internets als Grundlage für Zeitinformationen würde bedeuten, eine Quelle außerhalb der Firewall zu verwenden, die es böswilligen Benutzern ermöglichen könnte, einen Vorteil daraus zu ziehen.

Netzwerk-Zeit-Server dagegen arbeiten innerhalb der Firewall, indem sie die Quelle der UTC-Zeit (Coordinated Universal Time) entweder vom GPS-Netzwerk oder von spezialisierten Rundfunksendungen empfangen, die von dort gesendet werden Nationale Physiklaboratorien.

Beide Signale sind unglaublich genau und sicher, wobei beide Methoden eine Genauigkeit von Millisekunden für UTC liefern. Beide Systeme haben jedoch Nachteile. Die Radiosignale, die von den nationalen Zeit- und Frequenzlaboratorien ausgestrahlt werden, sind anfällig für Interferenzen und Lokalität, während das GPS-Signal, obwohl es buchstäblich überall auf dem Globus verfügbar ist, gelegentlich verloren geht (oft aufgrund von schlechtem Wetter, das die Sichtlinien-GPS-Signale beeinträchtigt) .

Für Computernetzwerke, in denen eine hohe Genauigkeit erforderlich ist, werden häufig duale Systeme verwendet. Diese Netzwerkzeitserver empfangen das Zeitsignal sowohl vom GPS-Netzwerk als auch von den Funkübertragungen und wählen einen Mittelwert für noch mehr Genauigkeit. Der wahre Vorteil der Verwendung eines dualen Systems besteht jedoch darin, dass, wenn ein Signal aus irgendeinem Grund ausfällt, sich das Netzwerk nicht auf die ungenauen Systemtakte verlassen muss, da das andere Verfahren zum Empfangen der UTC-Zeit immer noch betriebsbereit sein sollte.