Archiv für die Kategorie 'Timing-Quelle'

UTC Eine globale Zeitskala

MITTWOCH, Oktober 8th, 2008

Coordinated Universal Time (UTC - von der französischen Temps Universel Coordonné) ist eine internationale Zeitskala basierend auf der Zeit, die von Atomuhren erzählt wird. Atomuhren sind innerhalb von einer Sekunde in mehreren Millionen Jahren genau. Sie sind so genau, dass die Internationale Atomzeit, die Zeit, die durch diese Geräte weitergegeben wird, noch genauer ist als der Spin der Erde.

Die Erdrotation wird von der Schwerkraft des Mondes beeinflusst und kann daher verlangsamen oder beschleunigen. Aus diesem Grund muss die Internationale Atomzeit (TAI von der französischen Temps Atomique International) "Leap Sekunden" hinzugefügt haben, um sie mit der ursprünglichen Zeitskala GMT (Greenwich Independence), auch als UT1 bezeichnet, zu verbinden, die auf der Sonnenzeit basiert .

Diese neue Zeitskala, die als UTC bekannt ist, wird heute überall auf der Welt verwendet, so dass Computernetzwerke und Kommunikation auf gegenüberliegenden Seiten des Globus durchgeführt werden können.

UTC wird nicht von einem einzelnen Land oder einer Verwaltung verwaltet, sondern von einer weltweiten Zusammenarbeit von Atomuhren, die für politische Neutralität und Genauigkeit sorgt.

UTC wird auf verschiedene Arten auf der ganzen Welt übertragen und von Computernetzen, Fluggesellschaften und Satelliten genutzt, um eine genaue Synchronisation unabhängig vom Standort der Erde zu gewährleisten.

In den USA haben die NIST (Nationales Institut für Standards und Technologie) UTC von ihrer Atomuhr in Fort Collins, Colorado, ausgestrahlt. Die National Physics Laboratories des Vereinigten Königreichs und Deutschlands haben ähnliche Systeme in Europa.

Das Internet ist auch eine weitere Quelle der UTC-Zeit. Über tausend Zeit-Server Über das Internet kann eine UTC-Zeitquelle empfangen werden, obwohl viele für die meisten Netzwerkanforderungen nicht präzise genug sind.

Ein anderes, sichereres und genaueres Verfahren zum Empfang von UTC ist die Verwendung der Signale, die vom Global Positioning System der USA übertragen werden. Die Satelliten des GPS-Netzwerks enthalten alle Atomuhren, die zur Positionierung verwendet werden. Diese Uhren senden die Zeit, die mit einem GPS-Empfänger empfangen werden kann.

Viele gewidmet Zeit-Server sind verfügbar, die eine UTC-Zeitquelle entweder von dem GPS-Netzwerk oder den Übertragungen des Nationalphysiklabors (die alle auf 60-kHz-Langwelle gesendet werden) empfangen können.

Die meisten Zeitserver verwenden NTP (Network Time Protocol), um Computernetzwerke auf die UTC-Zeit zu verteilen und zu synchronisieren.

Empfangen der Uhrzeit mit Zeitservern und dem MSF-Sender

Freitag Oktober 3rd, 2008

MSF ist die Bezeichnung für die vom British Physical Laboratory im Vereinigten Königreich zur Verfügung gestellte Zeitübertragung. Sie ist eine genaue und zuverlässige Quelle britischer Zivilzeit, basierend auf der Zeitskala UTC (Coordinated Universal Time).

MSF wird im gesamten Vereinigten Königreich und in anderen Teilen Europas verwendet, um eine UTC - Zeitquelle zu erhalten, die von Funkuhren verwendet werden kann, und um Computernetzwerke mithilfe von a zu synchronisieren NTP Zeitserver.

Es ist verfügbar 24 Stunden pro Tag in ganz Großbritannien, obwohl in einigen Bereichen das Signal schwächer sein kann und es anfällig für Störungen und lokale Topographie ist. Das Signal arbeitet auf einer Frequenz von 60 kHz und trägt einen Zeit- und Datumscode, der die folgenden Informationen im Binärformat weiterleitet: Jahr, Monat, Tag des Monats, Wochentag, Stunde, Minute, Britische Sommerzeit (in Kraft oder unmittelbar bevorstehend) und DUT1 (der Unterschied zwischen UTC und UT1, der auf der Erdrotation basiert)

Das MSF-Signal wird von der Anthorn Radio Station in Cumbria übertragen, wurde aber erst kürzlich nach Rugby, Warwickshire, verlegt, seitdem es in den 1960s gestartet wurde. Die Trägerfrequenz des Signals liegt bei 60 kHz, gesteuert durch Cäsium-Atomuhren bei der Radiostation.

Cäsium-Atomuhren sind überall die zuverlässigsten Atomuhren, die in Millionen von Jahren keine Sekunde verlieren oder gewinnen.

Um das MSF-Signal einfach zu empfangen Funkuhren kann verwendet werden, um die genaue UTC-Zeit anzuzeigen, oder alternativ MSF-referenzierte Zeitserver können die Langwellenübertragung empfangen und die Timing-Informationen über Computernetzwerke unter Verwendung von NTP (Network Time Protocol) verteilen.

Die einzige echte Alternative zum MSF - Signal in Großbritannien ist die Verwendung der Cäsium - Borduhren des GPS - Netzwerks (Global Positioning System), die genaue Zeitinformationen übertragen, die als UTC-Zeitquelle.

Global Positioning System (GPS) Betrieb und Implementierung

Freitag, September 26th, 2008

Das GPS (Global Positioning System) Netzwerk gibt es seit über dreißig Jahren, aber erst seit 1983, als ein koreanisches Flugzeug versehentlich abgeschossen wurde, willigte das US-Militär, das das System besitzt und kontrolliert, ein, es für zivile Zwecke zu öffnen, in der Hoffnung, solche Tragödien zu verhindern .

Das GPS-System ist derzeit das einzige globale Navigationssatellitensystem (GNSS) der Welt, obwohl Europa und China derzeit eigene (Galileo und GLONASS) entwickeln. GPS, oder um ihm seinen offiziellen Namen zu geben Navstar GPS basiert auf einer Konstellation zwischen 24 und 32 Medium Earth Orbit Satelliten.

Diese Satelliten übertragen Nachrichten über präzise Mikrowellensignale. Diese Nachrichten enthalten die Zeit, zu der die Nachricht gesendet wurde, eine genaue Umlaufbahn für den Satelliten, der die Nachricht sendet, und den allgemeinen Systemzustand und die groben Umlaufbahnen aller GPS-Satelliten.

Um eine Position auszuarbeiten, ist ein GPS-Empfänger erforderlich. Dieser empfängt das Signal von 4 (oder mehr) Satelliten. Da die Satelliten ihre Position und die Zeit senden, zu der die Nachricht gesendet wurde, kann der GPS-Empfänger das Timing-Signal und die Entfernungsinformationen verwenden, um durch Triangulation genau dort zu trainieren, wo er sich befindet.

GPS und andere GNSS-Systeme können den Standort nur so genau lokalisieren, weil jeder Zeitsteuerungsinformationen von einer an Bord befindlichen Atomuhr übermittelt. Atomuhren sind so genau, dass sie in Millionen von Jahren entweder eine Sekunde verlieren oder gewinnen. Nur diese Genauigkeit macht die GPS-Ortung möglich, denn wenn das von den Satelliten gesendete Signal mit Lichtgeschwindigkeit läuft (bis zu 180,000-Meilen pro Sekunde), könnte eine Ungenauigkeit von einer Sekunde dazu führen, dass tausende von Kilometern am falschen Ort positioniert werden.

Aufgrund dieser Onboard-Atomuhr und der hohen Zeitgenauigkeit kann ein GPS-Satellit als Quelle für UTC (Coordinated Universal Time) verwendet werden. UTC ist eine globale Zeitskala, die auf der Zeit basiert, die von Atomuhren angegeben wird, und die auf der ganzen Welt verwendet wird, um zu ermöglichen, dass Computernetzwerke alle zur selben Zeit synchronisieren.

Computernetzwerke verwenden NTP Zeitserver (Netzwerkzeitprotokoll), um ihre Systeme zu synchronisieren. Ein NTP Server, der mit einer GPS-Antenne verbunden ist, kann ein UTC-Zeitsignal von dem Satelliten empfangen und dann auf das Netzwerk verteilen.

Die Verwendung der GPs für Zeitinformationen ist eine der genauesten und sichersten Methoden zum Empfangen einer UTC-Quelle mit Genauigkeiten von einigen Millisekunden, die durchaus möglich sind.

Genauigkeit in der Zeitmessung Atomuhren und Zeitserver

Donnerstag, September 25th, 2008

Die Entwicklung von Atomuhren im gesamten 20. Jahrhundert war für viele der Technologien, die wir täglich einsetzen, von grundlegender Bedeutung. Ohne Atomuhren würden viele Innovationen des zwanzigsten Jahrhunderts einfach nicht existieren.

Satellitenkommunikation, globale Positionierung, Computernetzwerke und sogar das Internet wären nicht in der Art und Weise funktionsfähig, wie wir es gewohnt wären, wenn Atomuhren und ihre ultrapräzise Zeitmessung fehlten.

Atomuhren sind unglaublich genaue Chronometer, die keine Sekunde in Millionen von Jahren verlieren. Im Vergleich dazu können digitale Uhren jede Woche eine Sekunde verlieren und die genauesten mechanischen Uhren verlieren noch mehr Zeit.

Der Grund für die unglaubliche Präzision einer Atomuhr ist, dass sie auf einer Schwingung eines einzelnen Atoms beruht. Eine Schwingung ist nur eine Schwingung bei einem bestimmten Energieniveau, bei den meisten Atomuhren basieren sie auf der Resonanz des Cäsiumatoms, das jede Sekunde genau 9,192,631,770-mal oszilliert.

Viele Technologien verlassen sich wegen ihrer ungezügelten Genauigkeit auf Atomuhren. Das globale Setzungsprinzip ist ein Paradebeispiel. Alle GPS-Satelliten verfügen über eine Atomuhr, und diese Timing-Informationen werden für die Positionsbestimmung verwendet. Da GPS-Satelliten mithilfe von Radiowellen kommunizieren und sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen (180,000-Meilen pro Sekunde im Vakuum), können winzige Ungenauigkeiten in der Zeit die Positionierung um Hunderte von Meilen ungenau machen.

Eine weitere Anwendung, die die Verwendung von Atomuhren erfordert, ist in Computernetzwerken. Wenn Computer weltweit miteinander kommunizieren, ist es unerlässlich, dass alle dieselbe Zeitquelle verwenden. Andernfalls wären zeitkritische Transaktionen wie Internet-Shopping, Online-Reservierungen, die Börse und sogar das Versenden einer E-Mail nahezu unmöglich. E-Mails würden ankommen, bevor sie gesendet wurden, und der gleiche Artikel auf einer Internet-Shopping-Site könnte an mehr als eine Person verkauft werden.

Aus diesem Grund wurde eine globale Zeitskala namens UTC (Coordinated Universal Time) entwickelt, die auf der Zeit basiert, die von Atomuhren angegeben wird. UTC wird über Timeserver an Computernetzwerke übertragen. Die meisten Zeitserver verwenden NTP (Netzwerkzeitprotokoll) um die Netzwerke zu verteilen und zu synchronisieren.

NTP Zeitserver kann UTC-Zeit von einer Anzahl von Quellen empfangen Am häufigsten können die an Bord befindlichen Atomuhren des GPS-Systems als eine UTC-Quelle von einem Zeitserver verwendet werden, der mit einer GPS-Antenne verbunden ist.

Eine andere Methode, die von NTP häufig verwendet wird Zeit-Servers ist es, die Langwellenfunkübertragung zu nutzen, die von den nationalen Physiklaboratorien mehrerer Länder ausgestrahlt wird. Obwohl sie nicht überall verfügbar sind und für lokale Topografie anfällig sind, bieten die Übertragungen eine sichere Methode zum Empfangen von Zeitquellen.

Wenn keine dieser Methoden verfügbar ist, kann eine UTC-Timing-Quelle aus dem Internet empfangen werden, obwohl Genauigkeit und Sicherheit nicht garantiert sind.

Häufig gestellte Fragen zum NTP-Zeitserver

Mittwoch September 24th, 2008

Q: Was ist NTP?
A. NTP - Network Time Protocol ist ein Internetprotokoll für die Zeitsynchronisation, während andere Zeitsynchronisationsprotokolle verfügbar sind. NTP ist mit Abstand am weitesten verbreitet, da es seit den mittleren 1980-Versionen existiert hat, als das Internet noch in den Kinderschuhen steckte.

Q. Was ist UTC?
A. UTC - Coordinated Universal Time ist eine globale Zeitskala basierend auf der Zeit, die von Atomuhren erzählt wird. Da diese Uhren jedes Jahr so ​​genau sind, müssen 'Schaltsekunden' hinzugefügt werden, da UTC sogar genauer ist als die Erddrehung, die sich dank der Schwerkraft des Mondes verlangsamt und beschleunigt.

Q. Was ist ein? Network Time Server?
A. Ein Netzwerkzeitserver, der auch als NTP-Zeitserver bezeichnet wird, ist ein Netzwerkgerät, das ein UTC-Zeitsignal empfängt und es dann an die anderen Geräte in einem Netzwerk verteilt. Das Zeitprotokoll NTP stellt dann sicher, dass alle Maschinen mit dieser Zeit synchronisiert sind.

Frage: Wo a Netzwerk-Zeitserver erhalten Sie eine UTC Zeit von?
A. Es gibt mehrere Quellen, in denen eine UTC-Zeitreferenz verwendet werden kann. Das Internet ist das offensichtlichste mit Hunderten von verschiedenen Zeitservern, die ihre UTC-Zeitsignale weiterleiten. Diese sind jedoch notorisch ungenau, abhängig von vielen Variablen. Das Internet ist auch keine sichere Quelle und nicht für irgendein Computernetzwerk geeignet, in dem Sicherheitsprobleme eine Rolle spielen. Die anderen Methoden, die eine genauere, sichere und zuverlässige UTC-Zeitquelle bereitstellen, sind entweder die Übertragungen des GPS-Netzes (Global Positioning System) oder die auf Langwelle ausgestrahlten nationalen Zeit- und Frequenzübertragungen.

Q. Kann ich von überall ein Funkzeitsignal empfangen?
A. Leider nicht. Nur bestimmte Länder haben ein Zeitsignal von ihren nationalen Physiklaboren gesendet und diese Signale sind begrenzt und anfällig für Interferenzen. In den USA wird das Signal aus Colorado gesendet und ist als WWVB bekannt, in Großbritannien wird es aus Cumbria gesendet und heißt MSF. Ähnliche Systeme gibt es in Deutschland, Japan, Frankreich und der Schweiz.

Q. Was ist mit dem GPS-Signal?
A. Ein Satellitennavigationssystem beruht auf den Zeitsignalen der an Bord befindlichen Atomuhren in den GPS-Satelliten. Es ist dieses Zeitsignal, das zum Triangulieren der Positionierung verwendet wird, und es kann auch von einem Netzwerkzeitserver empfangen werden, der mit einer GPS-Antenne ausgestattet ist. GPS ist überall auf der Welt verfügbar, aber eine Antenne muss eine klare Sicht auf den Himmel haben.

F. Wenn ich ein großes Netzwerk habe, benötige ich mehrere Netzwerkzeitserver?
A. Nicht unbedingt. NTP ist hierarchisch und in "Stratum" unterteilt. Eine Atomuhr ist ein Stratum 0-Gerät, ein Zeitserver, der das Taktsignal empfängt, ist ein Stratum 1-Gerät und ein Netzwerkgerät, das ein Signal von einem Zeitserver empfängt, ist ein Stratum 2-Gerät. NTP kann 12-Schicht unterstützen (realistisch, obwohl mehr möglich ist) und jede Schicht kann als ein Gerät zum Synchronisieren verwendet werden. Daher kann ein Stratum 2-Gerät andere Maschinen unten in den Schichten synchronisieren und so weiter. Dies bedeutet, dass unabhängig von der Größe eines Netzwerks nur ein Netzwerkzeitserver erforderlich ist.

Auswählen eines NTP-Servers und Auswählen der besten Timing-Quelle für Sie

Mittwoch September 10th, 2008

Die NTP-Server ist ein integraler Bestandteil des modernen Computernetzwerks. Ohne Network Time Protocol und NTP Zeitserver Viele der modernen Funktionen von Computern, die wir für selbstverständlich halten, wie Online-Reservierung, Internethandel und Satellitenkommunikation, wären unmöglich.

Die Synchronisation in Computern wird von NTP erledigt. NTP- und NTP-Server verwenden eine einzige Referenz, um alle Computer in einem Netzwerk mit dieser Zeit zu synchronisieren. Diese Zeitreferenz könnte tatsächlich irgendetwas wie die Zeit auf einer Armbanduhr vielleicht sein. Die Synchronisierung ist jedoch sinnlos, es sei denn, es wird eine UTC-Zeitquelle (koordinierte universelle Zeit) verwendet, da UTC entwickelt wurde, um die gesamte Welt zur gleichen Zeit synchronisieren zu können, was eine wirklich globale Synchronisation ermöglicht.

UTC basiert auf der Zeit, die von Atomuhren erzählt wird, obwohl Kompensationsmaße wie Leap-Sekunden zu UTC hinzugefügt werden, um sie in Einklang mit Greenwich Meantime (GMT) zu halten.

Atomuhren sind sehr teure und extrem empfindliche Ausrüstungsgegenstände und nicht die Art von Dingen, die im Büro-Serverraum untergebracht werden können. Glücklicherweise kann ein NTP-Server eine UTC-Zeitquelle von mehreren verschiedenen Standorten empfangen.

Das Internet ist vielleicht die am häufigsten verwendete Quelle von Zeitreferenzen. Leider gibt es jedoch Nachteile bei der Verwendung des Internets für eine Timing-Quelle. Erstens können die Internet-Timing-Quellen nicht authentifiziert werden. Authentifizierung ist eine Sicherheitsmaßnahme, die von NTP verwendet wird, um zu überprüfen, ob die Timing-Quelle echt ist. Zweitens bedeutet die Verwendung einer Internet-Timing-Referenz, dass ein Loch in der Firewall des Netzwerks offen gelassen werden muss, was wiederum die Sicherheit beeinträchtigt. Drittens sind Internet-Timing-Quellen notorisch ungenau und diejenigen, die nicht sind, können oft zu weit von einem Client entfernt sein, um irgendeine nützliche Genauigkeit bereitzustellen.

Wenn jedoch Sicherheit und hohe Genauigkeit der UTC-Zeit nicht erforderlich sind, kann das Internet eine einfache und kostengünstige Lösung bieten.

Eine weitaus sicherere Methode zum Erhalt einer UTC-Timing-Referenz besteht darin, die von mehreren Ländern ausgestrahlte landesspezifische Zeit- und Frequenzübertragung zu verwenden. Das Vereinigte Königreich (MSF), die USA (WWVB), Deutschland (DCF) und Japan (JJY) verfügen alle über ein Langwellen-Zeitsignal. Während diese Signale in Reichweite und Stärke begrenzt sind, stellen sie, wo verfügbar, eine ideale Zeitquelle dar, da der Funkempfänger diese Signale aus dem Inneren eines Gebäudes aufnehmen kann. Diese Übertragungen können auch authentifiziert werden, was ein hohes Maß an Sicherheit bietet.

Die dritte und vielleicht einfachste Lösung ist die Verwendung eines GPS-NTP-Servers. Diese verwenden die vom Global Positioning System gesendeten Signale, die Zeitinformationen enthalten. Dies ist ideal, da das GPS-Signal buchstäblich überall auf der Welt empfangen werden kann. Wenn es keine Funkübertragung in Ihrem Gebiet gibt, dann wird das GPS-Netzwerk eine sichere und authentifizierte Lösung bieten.

Der einzige Nachteil von GPS ist, dass eine Antenne eine gute Sicht auf den Himmel haben muss und daher auf dem Dach positioniert werden muss. Dies hat offensichtlich logistische Nachteile, wenn der Serverraum im Keller eines Wolkenkratzers ist.

Bei der Auswahl einer Timing-Quelle ist die wichtigste Sache, die man sich merken sollte, wo die NTP-Server wird sich befinden. Wenn es drinnen ist und es keine Möglichkeit gibt, auf dem Dach zu rennen und Antennen zu installieren, dann wären die Funkübertragungen die beste Alternative. Wenn in Ihrem Land / Gebiet keine Funkübertragung erfolgt oder die Signale durch lokale Topographie blockiert sind, ist das GPS eine ideale Lösung.

Wenn jedoch Genauigkeit und Sicherheit keine Rolle spielen, wäre das Internet die naheliegendste Lösung.

Verständnis eines NTP GPS Servers

Montag, September 8th, 2008

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.

Network Time Server Behalten Sie die Kontrolle über die Zeit

Montag, September 8th, 2008

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.

GPS-Zeitserver und NTP (Network Time Protocol)?

Montag, September 8th, 2008

Wir alle sind mittlerweile an Satellitennavigation gewöhnt. Immer mehr Leute installieren diese kleinen schwarzen Kisten in ihre Autos und werfen ihre alten Straßenkarten weg. Die Vorteile der Satellitennavigation sind vielfältig - von ständigen Aktualisierungen, die die Karten aktuell halten, bis hin zur Ortung Ihrer Standortmeilen von irgendwelchen Landmarken oder Verkehrsschildern, aber GPS hat mehr Nutzen als nur die Triangulation einer Position für die Peilung. Zeit- und Frequenzinformationen weltweit bereitstellen.

Seit den frühen 1990 ist das Global Positioning System (GPS) das weltweit einzige voll funktionsfähige Global Navigation Satellite System (GNSS). GPS (manchmal auch als NAVSTAR bezeichnet) wurde vom amerikanischen Militär betrieben und ermöglichte genaue Zeit- und Ortsbestimmung auf der ganzen Welt.

Um einen Ort genau zu bestimmen, benötigen alle GNSS-Systeme eine absolute Zeitquelle, dh eine Zeitquelle, die so genau wie möglich ist, wie zum Beispiel von einer Atomuhr. Ohne genau zu wissen, was die Zeit ist, wäre ein GNSS-Satellit nicht in der Lage, einen Ort genau zu bestimmen (da die Erde, Satelliten und Menschen sich alle um einen Ort bewegen, kann dies nur durch eine Position und Zeit definiert werden). Wegen der Entfernung der Satelliten von der Erde könnte selbst eine Ungenauigkeit von einer oder zwei Sekunden bedeuten, dass der Standort eines Satellitenflugzeugs meilenweit entfernt sein könnte.

Aus diesem Grund hat jeder Satellit eine hochgenaue Atomuhr an Bord, die auch von NTP (Network Time Protocol) Server zum Synchronisieren von Computernetzwerken. GPS ist eine ideale Zeit- und Frequenzquelle, da es überall auf der Welt mit relativ billigen Komponenten sehr genaue Zeit liefern kann.

Ein GPS-Empfänger dekodiert das von der GPS-Antenne gesendete Signal in ein computerlesbares Protokoll, das von den meisten Zeitservern und Betriebssystemen einschließlich Windows, LINUX und UNIX verwendet werden kann.

Der GPS-Empfänger gibt auch jede Sekunde einen präzisen Impuls aus, den GPS-NTP-Server und Computer-Zeitserver verwenden können, um ein ultrapräzises Timing bereitzustellen. Das Puls-pro-Sekunde-Timing bei den meisten Empfängern ist innerhalb von 0.001 einer Sekunde von UTC (Coordinated Universal Time oder Temps Universel Coordonné) genau.

GPS ist ideal bei der Bereitstellung von NTP Zeitserver oder eigenständige Computer mit einer sehr genauen externen Referenz für die Synchronisation. Sogar mit einer Ausrüstung mit relativ niedrigen Kosten kann eine Genauigkeit von einhundert Nanosekunden (eine Nanosekunde = eine Milliardstel einer Sekunde) vernünftigerweise unter Verwendung von GPS als eine externe Referenz erreicht werden.

In 2002 vereinbarten die Europäische Weltraumorganisation und die Europäische Union, ein eigenes GNSS mit dem Namen Galileo zu bauen. Um mit den neuen und fortschrittlicheren GNSS-Technologien zu konkurrieren, wird das GPS-Programm derzeit aktualisiert, und es wird erwartet, dass Galileo bei der Übertragung von Signalen interoperabel wird, was eine noch genauere Taktung und Positionierung ermöglicht.

Verwenden von WWVB als Zeitreferenz für NTP-Server

Freitag, Februar 29th, 2008

Atomuhren sind unglaublich teuer und im Allgemeinen sind sie normalerweise nur in großen Physiklabors wie dem MIT (Massachusetts Institute of Technology), dem NIST (Nationales Institut für Standards und Technologie (Colorado) oder dem National Physical Laboratory in Großbritannien) zu finden.

Glücklicherweise senden viele nationale Laboratorien die UTC-Zeit (Coordinated Universal Time) von ihren Atomuhren über eine Funkübertragung aus.

In den USA heißt die nationale Timing-Sendung WWVB und wird gesendet von NIST (Nationales Institut für Standards und Zeit) in Fort Collins, Colorado. Die WWVB-Sendung wird von Millionen von Menschen in ganz Nordamerika verwendet, um Unterhaltungselektronikprodukte wie Wanduhren, Uhrenradios und Armbanduhren zu synchronisieren. Darüber hinaus wird WWVB für Anwendungen auf hoher Ebene verwendet, wie z. B. Netzwerkzeitsynchronisation unter Verwendung von NTP.

Der Zeitcode enthält Jahr, Tag, Jahr, Stunde, Minute und Sekunde sowie Flags, die den Status von Sommerzeit, Schaltjahren und Schaltsekunden angeben.

WWVB überträgt auf 2.5, 5, 10, 15 und 20 MHz und für die meisten Benutzer in den Vereinigten Staaten sollte die empfangene Genauigkeit kleiner als 10 Millisekunden (1 / 100 einer Sekunde) sein.

Während viele NTP-Server Verwenden Sie jetzt GPS, um eine Zeitreferenz zu erhalten. Der Vorteil der Verwendung einer Funkübertragung besteht darin, dass ein Signal in Innenräumen empfangen werden kann (eine GPS-Antenne benötigt eine gute Sicht auf den Himmel).

Das Funksignal hat jedoch eine begrenzte Reichweite und kann von Wolkenkratzern, Bergen und dichten Ballungsräumen blockiert werden. Ein funkbasierter NTP-Server besteht normalerweise aus einem Rackmount-Zeitserverund eine Antenne, bestehend aus einem Ferritstab innerhalb eines Kunststoffgehäuses, der die Funkzeit- und Frequenzübertragung empfängt. Die Antenne sollte immer waagerecht in einem rechten Winkel zum Sender montiert werden, um eine optimale Signalstärke zu erzielen.

Ähnliche nationale Timing-Übertragungen werden aus anderen Ländern im Vereinigten Königreich ausgestrahlt. Das Signal wird als MSF bezeichnet und wird vom National Physical Laboratory in Cumbria ausgestrahlt. Andere Systeme werden in Frankfurt, Deutschland (DCF-77), Japan (JJY) und Frankreich ausgestrahlt. (TDF)