Network Time Protocol è stato sviluppato per mantenere sincronizzati i computer. Tutti i computer sono inclini alla deriva e la tempistica accurata è essenziale per molte applicazioni critiche.

Una versione di NTP è installata sulla maggior parte delle versioni di Windows (sebbene una versione ridotta di SNTP -Simplified NTP- sia nelle versioni precedenti) e Linux, ma è scaricabile gratuitamente da NTP.org.

Quando si sincronizza una rete, è preferibile utilizzare un indirizzo dedicato Server NTP che riceve una fonte temporale da un orologio atomico tramite trasmissioni radiofoniche specialistiche o il Rete GPS. Tuttavia, sono disponibili molti riferimenti temporali su Internet, alcuni più affidabili di altri, sebbene sia necessario notare che le origini dell'orario basate su Internet non possono essere autenticate da NTP, lasciando il computer vulnerabile alle minacce.

NTP è gerarchico e disposto in strato. Stratum 0 è un riferimento temporale, mentre lo strato 1 è un server collegato a una sorgente di temporizzazione 0 dello strato e uno strato 2 è un computer (o dispositivo) collegato a un server 1 di strato.

La configurazione di base di NTP viene eseguita utilizzando il file /etc/ntp.conf che deve essere modificato e posizionare l'indirizzo IP dei server stratum 1 e stratum 2. Ecco un esempio di un file ntp.conf di base:

il server xxx.yyy.zzz.aaa preferisce (indirizzo del server del tempo come time.windows.com)

Server 123.123.1.0

server 122.123.1.0 strato 3

Driftfile / etc / ntp / drift

Il file ntp.conf di base elenca i server 2, uno che desidera sincronizzare e un indirizzo IP per se stesso. È buona norma avere più di un server come riferimento nel caso uno vada giù.

Un server con il tag "prefer" viene utilizzato per una fonte attendibile che garantisce che NTP utilizzerà sempre quel server quando possibile. L'indirizzo IP verrà utilizzato in caso di problemi quando NTP si sincronizzerà con se stesso. Il file deriva è dove NTP costruisce un record del tasso di deriva dell'orologio di sistema e si regola automaticamente per questo.

NTP regolerà l'ora del tuo sistema ma solo lentamente. NTP attenderà almeno dieci pacchetti di informazioni prima di fidarsi dell'origine del tempo. Per testare l'NTP, è sufficiente cambiare l'orologio di sistema di mezz'ora alla fine della giornata e l'ora della mattina dovrebbe essere corretta.

La Trasmissione di MSF da Anthorn (latitudine 54 ° 55 'N, longitudine 3 ° 15' W) è il principale mezzo di diffusione degli standard nazionali del Regno Unito in termini di tempo e frequenza che sono mantenuti dal National Physical Laboratory. L'effettiva potenza irradiata monopole è 15 kW e l'antenna è sostanzialmente omnidirezionale. L'intensità del segnale è maggiore di 10 mV / m a 100 km e maggiore di 100 μV / m a 1000 km dal trasmettitore. Il segnale è ampiamente usato nell'Europa settentrionale e occidentale. La frequenza portante viene mantenuta a 60 kHz nelle parti 2 in 1012.

Viene utilizzata la semplice modulazione portante on-off, i tempi di salita e discesa del vettore sono determinati dalla combinazione di antenna e trasmettitore. La tempistica di questi spigoli è regolata dai secondi e minuti del Tempo Universale Coordinato (UTC), che è sempre entro un secondo di Greenwich Mean Time (GMT). Ogni secondo UTC è contrassegnato da un 'off' preceduto da almeno 500 ms di portante, e questo secondo marker viene trasmesso con una precisione migliore di ± 1 ms.

Il primo secondo del minuto inizia con un periodo di 500 ms con il corriere spento, per fungere da marcatore minuto. Gli altri secondi 59 (o, eccezionalmente, 60 o 58) iniziano sempre con almeno 100 ms "off" e terminano con almeno 700 ms di carrier. Secondi 01-16 trasporta le informazioni per il minuto corrente sulla differenza (DUT1) tra il tempo astronomico e il tempo atomico, mentre i secondi rimanenti trasmettono il codice di data e ora. Le informazioni sul codice data e ora sono sempre date in termini di ora e data del Regno Unito, che è UTC in inverno e UTC + 1h quando è in vigore l'ora legale e si riferisce al minuto successivo a quello in cui viene trasmesso.

MSF dedicato NTP Server sono disponibili dispositivi che possono connettersi direttamente alla trasmissione MSF.

Informazioni per gentile concessione di NPL

Qui a Sistemi di Galleon, uno dei principali fornitori europei di Server NTP sistemi, vorremmo augurare a tutti i nostri clienti, fornitori e anche ai nostri concorrenti un buon Natale e un felice anno nuovo. Speriamo che 2009 sia un anno di successo per tutti voi.

Il tempo preciso che utilizza gli orologi atomici è disponibile in tutta la Gran Bretagna e in alcune parti del nord Europa utilizzando il Segnale orario dell'orologio atomico MSF trasmesso da Cumbria, Regno Unito; fornisce la possibilità di sincronizzare l'ora su computer e altre apparecchiature elettriche.

Il segnale MSF del Regno Unito è gestito da NPL - il National Physical Laboratory. MSF ha un'alta potenza del trasmettitore (50,000 watt), un'antenna molto efficiente e una frequenza estremamente bassa (60,000 Hz). Per confronto, una tipica stazione radio AM trasmette ad una frequenza di 1,000,000 Hz. La combinazione di alta potenza e bassa frequenza fa sì che le onde radio di MSF rimbalzino molto, e questa singola stazione può quindi coprire gran parte della Gran Bretagna e parte dell'Europa continentale.

I codici temporali vengono inviati da MSF utilizzando uno dei sistemi più semplici possibili e con una velocità di trasmissione dati molto bassa di un bit al secondo. Il segnale 60,000 Hz viene sempre trasmesso, ma ogni secondo viene significativamente ridotto in potenza per un periodo di 0.2, 0.5 o 0.8 secondi: • 0.2 secondi di potenza ridotta significa uno zero binario • 0.5 secondi di potenza ridotta sono binari. • 0.8 secondi di potenza ridotta è un separatore. Il codice temporale viene inviato in formato BCD (codice binario decimale) e indica i minuti, le ore, il giorno dell'anno e l'anno, insieme alle informazioni sull'ora legale e sugli anni bisestili.

Il tempo viene trasmesso usando i bit 53 e i separatori 7, e quindi richiede 60 secondi per trasmettere. Un orologio o un orologio può contenere un'antenna e un ricevitore estremamente piccoli e relativamente semplici per decodificare le informazioni nel segnale e impostare il tempo dell'orologio in modo accurato. Tutto ciò che devi fare è impostare il fuso orario e l'orologio atomico visualizzerà l'ora corretta.

dedito time server che sono sintonizzati per ricevere il segnale orario MSF sono disponibili. Questi dispositivi si connettono a una rete di computer come qualsiasi altro server solo questi ricevono il segnale di temporizzazione e lo distribuiscono ad altre macchine sulla rete usando NTP (Network Time Protocol).

Le reti distribuite dipendono completamente dal momento giusto. I computer hanno bisogno di marche temporali per ordinare eventi e quando una collezione di macchine lavora insieme è imperativo che eseguano lo stesso tempo.

Sfortunatamente i PC moderni non sono progettati per essere dei cronometristi perfetti. I loro orologi di sistema sono semplici oscillatori elettronici e sono inclini alla deriva. Questo normalmente non è un problema quando le macchine funzionano in modo indipendente ma quando comunicano attraverso una rete possono verificarsi tutti i tipi di problemi.

Dalle e-mail che arrivano prima che siano state inviate a interi arresti di sistema, mancanza di sincronizzazione può causare problemi indicibili attraverso una rete ed è per questo motivo che i server di tempo di rete vengono utilizzati per garantire che l'intera rete sia sincronizzata insieme.

Network Time Server venire in due forme - The GPS ora del server e il server orario di riferimento della radio. GPS NTP i server utilizzano il segnale orario trasmesso dai satelliti GPS. Questo è estremamente accurato in quanto generato da un orologio atomico a bordo del satellite GPS. Radio referenziata Server NTPs utilizzano una trasmissione a onde lunghe trasmessa da diversi laboratori nazionali di fisica.

Entrambi questi metodi sono una buona fonte di Coordinated Universal Time (UTC) la scala cronologica globale del mondo. UTC viene utilizzato dalle reti di tutto il mondo e la sincronizzazione consente alle reti di computer di comunicare con sicurezza e partecipare a transazioni time-sensitive senza errori.

Alcuni amministratori usano Internet per ricevere un'orario orario UTC. Anche se non è necessario un server di rete dedicato per farlo, presenta degli svantaggi di sicurezza in quanto è necessario lasciare una porta aperta nel firewall affinché il computer possa comunicare con il Server NTP, questo può lasciare un sistema vulnerabile e aperto agli attacchi. Inoltre, le fonti di tempo di Internet sono notoriamente inaffidabili con molte troppo inaccurate o troppo lontane per servire a qualsiasi scopo utile.

Per ricevere e distribuire e autenticare l'origine ora UTC ci sono attualmente due tipi di NTP server, il GPS server NTP e il server NTP di riferimento radio. Mentre entrambi questi sistemi distribuiscono l'UTC in modi identici, il modo in cui ricevono le informazioni sul tempo differisce.

A GPS NTP time server è una fonte ideale di tempo e frequenza perché può fornire tempi estremamente precisi in qualsiasi parte del mondo utilizzando componenti relativamente economici. Ogni satellite GPS trasmette in due frequenze L2 per uso militare e L1 per l'utilizzo da parte di civili trasmessi a 1575 MHz, le antenne e i ricevitori GPS a basso costo sono ora ampiamente disponibili.

Il segnale radio trasmesso dal satellite può passare attraverso le finestre, ma può essere bloccata da edifici quindi la posizione ideale per un'antenna GPS è su un tetto con una buona vista del cielo. I più satelliti può ricevere dal migliore è il segnale. Tuttavia, le antenne sul tetto possono essere soggette a fulmini o altre sovratensioni così un soppressore è altamente suggerisce installato in linea sul cavo GPS.

Anche il cavo tra l'antenna GPS e il ricevitore è fondamentale. La massima distanza percorribile da un cavo è normalmente solo per i misuratori 20-30, ma un cavo coassiale di alta qualità combinato con un amplificatore GPS posizionato in linea per aumentare il guadagno dell'antenna può consentire di superare i cavi del misuratore 100. Questo può fornire difficoltà nell'installazione in edifici più grandi se il server è troppo lontano dall'antenna.

Una soluzione alternativa è usare una radio referenziata NTP time server. Questi si basano su un numero di trasmissioni radio nazionali di tempo e frequenza che trasmettono l'ora UTC. In Gran Bretagna il segnale (chiamato MSF) è trasmesso dal National Physics Laboratory in Cumbria, che funge da riferimento temporale nazionale del Regno Unito, ci sono anche sistemi simili negli Stati Uniti (WWVB) e in Francia, Germania e Giappone.

Una radio basata Server NTP di solito consiste in un time server montabile su rack e un'antenna, costituita da una barra di ferrite all'interno di un involucro di plastica, che riceve l'ora della radio e la trasmissione di frequenza. Dovrebbe essere sempre montato orizzontalmente ad angolo retto verso la trasmissione per ottenere una potenza del segnale ottimale. I dati vengono inviati in impulsi, 60 al secondo. Questi segnali forniscono all'ora UTC una precisione di microsecondi 100, tuttavia il segnale radio ha una portata limitata ed è vulnerabile alle interferenze.

Le celebrazioni per il nuovo anno dovranno aspettare un altro secondo quest'anno, in quanto il servizio internazionale di rotazione e sistemi di riferimento della terra (IERS) ha deciso che 2008 avrà aggiunto il secondo salto.

IERS ha annunciato a Parigi a luglio che un secondo Leap positivo è stato aggiunto a 2008, il primo da dicembre 31, 2005. Leap Seconds è stato introdotto per compensare l'imprevedibilità della rotazione terrestre e per mantenere l'UTC (Coordinated Universal Time) con GMT (Greenwich Meantime).

Il nuovo extra extra verrà aggiunto l'ultimo giorno di quest'anno alle ore 23, 59 minuti e 59 secondi Coordinated Universal Time - 6: 59: 59 pm Eastern Standard Time. 33 Leap Seconds sono stati aggiunti da 1972

Server NTP i sistemi che controllano la sincronizzazione dell'ora sulle reti di computer sono tutti regolati da UTC (Coordinated Universal Time). Quando alla fine dell'anno viene aggiunto un secondo aggiuntivo, l'UTC verrà automaticamente modificato come secondo aggiuntivo. #

Se a Server NTP riceve un segnale orario da trasmissioni come MSF, WWVB o DCF o dalla rete GPS il segnale trasporterà automaticamente l'annuncio Leap Second.

Avviso di salto in secondo luogo dal servizio internazionale di rotazione e di riferimento dei sistemi di terra (IERS)

SERVIZIO INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET DES SYSTEMES DE REFERENCE

SERVICE DE LA ROTATION TERRESTRE
OSSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. de l'Observatoire 75014 PARIS (Francia)
Tel. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAX: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-mail: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Parigi, 4 luglio 2008

Bollettino C 36

Alle autorità responsabili della misurazione e della distribuzione del tempo

UTC TIME STEP
sulla 1st di gennaio 2009

Un secondo salto positivo sarà introdotto alla fine di dicembre 2008.
La sequenza di date dei secondi marcatori UTC sarà:

2008 dicembre 31, 23h 59m 59s
2008 dicembre 31, 23h 59m 60s
2009 gennaio 1, 0h 0m 0s

La differenza tra UTC e TAI International Atomic Time è:

da 2006 gennaio 1, 0h UTC, a 2009 gennaio 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33s
da 2009 gennaio 1, 0h UTC, fino a nuovo avviso: UTC-TAI = - 34s

I secondi di salto possono essere introdotti in UTC alla fine dei mesi di dicembre

A GPS ora del server è davvero un dispositivo di comunicazione. Il suo scopo è ricevere un segnale di temporizzazione e quindi distribuirlo tra tutti i dispositivi su una rete. I server del tempo sono spesso chiamati da cose diverse time server di rete, time server GPS, time server radio e server NTP.

La maggior parte dei server di tempo utilizza il protocollo NTP (Network Time Protocol). NTP è uno dei protocolli più vecchi di Internet ed è utilizzato dalla maggior parte delle macchine che utilizzano un server orario. NTP viene spesso installato, in una forma base, nella maggior parte dei sistemi operativi.

A GPS ora del server, come suggerisce il nome, riceve un segnale di temporizzazione dal Rete GPS. I satelliti GPS non sono altro che orologi orbitanti. A bordo di ogni satellite GPS è un orologio atomico. Il tempo ultra preciso di questo orologio è ciò che viene trasmesso dal satellite (insieme alla posizione del satellite).

Un sistema di navigazione satellitare funziona ricevendo il segnale orario da tre o più satelliti e calcolando la posizione dei satelliti e la lunghezza dei segnali per arrivare, può triangolare una posizione.

Un server di riferimento orario GPS necessita di meno informazioni e solo un satellite è necessario per ricevere un riferimento temporale. L'antenna di un server di tempo GPS riceverà un segnale di temporizzazione da uno dei satelliti in orbita 33 attraverso la linea di vista, quindi il posto migliore per riparare l'antenna è il tetto.

Più dedicato Time server NTP GPS richiede un buon 48 di ore per localizzare e ottenere una correzione costante su un satellite, ma una volta che lo hanno è raro che la comunicazione vada persa.

Il tempo trasmesso dai satelliti GPS è noto come tempo GPS e sebbene differisca dalla scala cronologica globale UTC (Coordinated Universal Time) poiché entrambi sono basati sul tempo atomico (TAI), il tempo GPS viene facilmente convertito dall'NTP.

Un time server GPS viene spesso definito come uno strato 1 NTP, uno strato 2 è una macchina che riceve l'ora dal server GPS. I dispositivi Stratum 2 e stratum 3 possono anche essere utilizzati come time server e in questo modo un singolo time server GPS può operare come sorgente di temporizzazione per una quantità illimitata di computer e dispositivi purché la gerarchia di NTP è seguito.

Gli orologi atomici sono utilizzati per migliaia di applicazioni in tutto il mondo. Dal controllo dei satelliti alla sincronizzazione anche di una rete di computer utilizzando a Server NTP, gli orologi atomici hanno cambiato il modo in cui controlliamo e governiamo il tempo.

In termini di precisione, un orologio atomico non ha rivali. Gli orologi al quarzo digitali possono mantenere un tempo preciso per una settimana, senza perdere più di un secondo, ma un orologio atomico può mantenere il tempo per milioni di anni senza andare alla deriva.

Gli orologi atomici lavorare sul principio dei balzi quantici, un ramo della meccanica quantistica che afferma che un elettrone; una particella carica negativamente, orbiterà un nucleo di un atomo (il centro) in una certa pianura o livello. Quando assorbe o rilascia abbastanza energia, sotto forma di radiazione elettromagnetica, l'elettrone salterà su un piano diverso - il salto quantico.

Misurando la frequenza della radiazione elettromagnetica corrispondente alla transizione tra i due livelli, è possibile registrare il passaggio del tempo. Gli atomi di cesio (cesio 133) sono preferiti per i tempi poiché hanno cicli di radiazioni 9,192,631,770 ogni secondo. Poiché i livelli di energia dell'atomo di cesio (gli standard quantistici) sono sempre gli stessi ed è un numero così elevato, l'orologio atomico al cesio è incredibilmente preciso.

La forma più comune di orologio atomico usato nel mondo oggi è la fontana al cesio. In questo tipo di orologio una nuvola di atomi viene proiettata in una camera a microonde e lascia cadere la gravità. I raggi laser rallentano questi atomi e viene misurata la transizione tra i livelli di energia dell'atomo.

La prossima generazione di orologi atomici si sta sviluppando usando trappole ioniche piuttosto che una fontana. Gli ioni sono atomi caricati positivamente che possono essere intrappolati da un campo magnetico. Altri elementi come lo stronzio vengono utilizzati in questi orologi di prossima generazione e si stima che la potenziale precisione di un orologio a trappola ionica di stronzio potrebbe essere 1000 volte quella degli attuali orologi atomici.

Gli orologi atomici sono utilizzati da tutti i tipi di tecnologie; la comunicazione via satellite, il Global Positioning System e persino il trading su Internet dipendono dagli orologi atomici. La maggior parte dei computer si sincronizza indirettamente a un orologio atomico utilizzando a Server NTP. Questi dispositivi ricevono il tempo da un orologio atomico e si distribuiscono intorno alle loro reti garantendo un tempo preciso su tutti i dispositivi.

NTP (Network Time Protocol) è il protocollo di sincronizzazione temporale più utilizzato su Internet. Il motivo del suo successo è che è flessibile e molto preciso (oltre ad essere gratuito). NTP è anche organizzato in una struttura gerarchica che consente a migliaia di macchine di essere in grado di ricevere un segnale di temporizzazione da uno solo Server NTP.

Ovviamente, se un migliaio di macchine su una rete tentassero tutti di ricevere un segnale di temporizzazione dal server NTP allo stesso tempo, la rete diventerebbe un collo di bottiglia e il server NTP sarebbe reso inutilizzabile.

Per questo motivo, esiste lo strato dell'albero NTP. Nella parte superiore dell'albero si trova il server temporale NTP che è un dispositivo 1 di strato (un dispositivo 0 di strato è l'orologio atomico dal quale il server riceve il proprio tempo). Sotto il Server NTP, diversi server o computer ricevono informazioni sulla temporizzazione dal dispositivo 1 dello strato. Questi dispositivi fidati diventano server 2 stratosferici, che a loro volta distribuiscono le informazioni di temporizzazione a un altro livello di computer o server. Questi diventano quindi dispositivi 3 dello strato che a loro volta possono distribuire le informazioni di cronometraggio agli strati più bassi (strato 4, strato 5 ecc.).

In tutti gli NTP è possibile supportare fino a nove livelli di strato, anche se più distanti dal dispositivo 1 dello strato originale sono meno sincronizzati. Per un esempio di come è impostata la gerarchia NTP, vedere questo albero di fusto