Mantenere le reti di computer accurate e sincronizzate non può essere enfatizzato abbastanza. Il tempo preciso è essenziale nella moderna economia globale, poiché le reti di computer in tutto il mondo sono obbligate a parlare costantemente tra loro.

Non riuscire a garantire una rete precisa e precisa può portare a mal di testa dopo il mal di testa: le transazioni possono fallire, i dati possono andare persi e la registrazione degli errori e il debug possono essere virtualmente impossibili.

Orologi atomici

Gli orologi atomici costituiscono la base della scala cronologica globale - UTC (Coordinated Universal Time). UTC è utilizzato in tutto il mondo da reti tecnologiche e informatiche che consentono a tutto il mondo commerciale e tecnologico di comunicare insieme in sincronia.

Ma come orologi atomici sono pezzi di hardware altamente tecnici (e costosi) che richiedono il controllo di un team di tecnici - dove le persone ottengono una fonte di tempo così preciso?

La risposta è abbastanza semplice; i timestamp dell'orologio atomico sono trasmessi dai laboratori di fisica e sono disponibili da tutta una serie di fonti - mantenuti precisi dal software del tempo NTP (Network Time Protocol).

NTP time server

La posizione più comune per le fonti di orologio atomico generato UTC è Internet. Un'intera schiera di server di tempo online è disponibile per la sincronizzazione, ma questi possono variare nella loro accuratezza e precisione. Inoltre, l'utilizzo di una fonte di tempo su Internet può creare vulnerabilità nella rete in quanto il firewall deve consentire la registrazione di questi timestamp e pertanto può essere utilizzato da virus e software dannoso.

Il metodo di gran lunga più sicuro e accurato per ricevere una sorgente di tempo generato da un orologio atomico è quello di utilizzare la rete GPS (Global Positioning System).

GPS time server sono unici in quanto finché c'è una visione chiara del cielo possono ricevere una fonte di tempo - ovunque sul globo, 24 ore al giorno, 365 giorni all'anno.

Sono anche molto accurati con un singolo GPS NTP time server in grado di sincronizzare intere reti in pochi millisecondi di UTC.

I computer avanzano a un ritmo notevole; in effetti i computer raddoppiano di potenza, velocità e memoria ogni cinque anni, e con tali progressi tecnologici molte persone credono che gli orologi che controllano il tempo di un computer siano altrettanto potenti.

Tuttavia, nulla potrebbe essere più lontano dalla verità; la maggior parte degli orologi di sistema sono oscillatori a cristallo grezzo che sono inclini alla deriva, motivo per cui sincronizzazione dell'ora del computer è così importante.

Nell'informatica moderna, quasi ogni aspetto della gestione di una rete dipende dal tempo. I timestamp sono l'unico sistema di riferimento che un computer deve accertare se un evento si è verificato, è dovuto a o non dovrebbe verificarsi.

Dal debugging, alla gestione di transazioni time-sensitive su Internet, è essenziale un tempo preciso. Ma quanto deve essere accurato?

Coordinated Universal Time

Coordinated Universal Time (UTC) è una scala cronologica globale derivata da orologi atomici. UTC è stato sviluppato per consentire ai dispositivi tecnologici, come le reti di computer, di comunicare con una sola volta.

La maggior parte delle reti di computer utilizza server di tempo governati da NTP (Network Time Protocol) per distribuire UTC attraverso la rete. Per la maggior parte delle applicazioni, è sufficiente una precisione di poche centinaia di millisecondi, ma raggiungere questa precisione è dove si trova la difficoltà.

Ottenere una fonte accurata di tempo

Esistono diverse opzioni per la sincronizzazione di una rete in UTC. Innanzitutto, c'è internet. Internet è pieno di server temporali che proclamano di fornire una fonte accurata di UTC. Tuttavia, i sondaggi di queste fonti di tempo online indicano che molti di essi sono del tutto imprecisi tra secondi, minuti e persino giorni di assenza.

E anche le fonti più accurate e rispettate da NIST (National Institute of Standards and Time) e Microsoft, possono variare a seconda della distanza della rete.

Server di tempo dedicati

dedito NTP time server utilizzare un approccio più diretto per ottenere una sincronizzazione accurata. Utilizzo di orologi atomici, dalla rete satellitare GPS o da laboratori di fisica (come il NIST e il NPL britannico); il tempo viene trasmesso direttamente al NTP time server che è connesso alla rete.

Poiché dispositivi dedicati come questo ricevono il tempo direttamente dagli orologi atomici, sono incredibilmente accurati, consentendo di sincronizzare l'intera rete entro pochi millisecondi di NTP.

Mentre il GPS è comunemente associato alla navigazione satellitare e al wayfinding, molte tecnologie e reti di computer si basano sul sistema satellitare GPS per una fonte di tempo preciso.

GPS time server utilizzare gli orologi atomici di bordo dei satelliti di posizionamento globale e utilizzare questa fonte di tempo stabile e accurata come base per la sincronizzazione NTP (Network Time Protocol)

Il GPS è diventato la fonte preferita di tempo di clock atomico per molti operatori di rete. Esistono altri metodi in cui è possibile utilizzare UTC (Coordinated Universal Time); segnali radio e attraverso Internet per citare solo due fonti, ma nessuna è sicura o prontamente disponibile come GPS.

A differenza dei segnali radio, il GPS è disponibile ovunque sul pianeta, non è mai inattivo per la manutenzione programmata e non è comunemente vulnerabile alle interferenze. Inoltre non ha implicazioni sulla sicurezza come la connessione attraverso un firewall Internet a un server di time server online.

Tuttavia, questo non significa che il GPS sia completamente invulnerabile come notizie recenti avere suggerito.
Recentemente è stato riportato che una macchia solare (XSUXX) la dimensione della Terra è divampata e una massiccia eiezione coronale (brillamento solare), descritta nella stampa come uno "tsunami solare" che è stato suggerito di essere abbastanza grande per i satelliti e naufragio potere e griglie di comunicazione.

L'attività solare, come le macchie solari e le eruzioni solari (espulsione di plumes caldi di plasma e radiazioni dal sole), è nota da tempo per poter danneggiare e persino disabilitare i satelliti.

Il GPS è particolarmente vulnerabile a causa dell'elevata orbita dei satelliti geostazionari (alcune miglia 22,000 in alto) che li rendono non protetti dal campo magnetico terrestre.

Tuttavia, in seguito alla recente attività solare, non sono stati segnalati danni al sistema GPS, ma poiché così tante persone si affidano alla navigazione satellitare e Tempo GPS per i server NTP potrebbe una futura tempesta solare portare a devastazione sulla Terra?

Bene, la risposta breve è sì; I satelliti GPS sono in orbita da diversi decenni e mentre i satelliti ridondanti sono stati introdotti nel sistema, molti sono stati utilizzati a causa di precedenti guasti e basterebbe un paio di satelliti disabili per causare problemi reali alla rete.

Fortunatamente, l'aiuto è a portata di mano, mentre europei, russi e cinesi stanno tutti lavorando con i loro equivalenti GPS che dovrebbero funzionare di pari passo con la rete GPS americana, consentendo ai ricevitori GPS di scegliere tra tutte e quattro le reti GNSS (Global Navigational Satellite Sistemi) assicurando che anche se in futuro si verificasse una violenta tempesta solare, ci saranno più che sufficienti satelliti geostazionari per garantire la perdita di segnale.

La sincronizzazione temporale diventa sempre più rilevante man mano che diventiamo più dipendenti da Internet. Con così tante transazioni time sensitive condotte in tutto il mondo, dal settore bancario e commerciale alle e-mail di invio, il tempo corretto e preciso è vitale per prevenire errori e garantire la sicurezza.

Sempre di più, sempre più persone si affidano a fonti di tempo in internet, specialmente con molti dei moderni strumenti di Microsoft Windows come Windows 7 con NTP e sincronizzazione dell'ora abilità già installate.

Windows 7 e sincronizzazione temporale

Windows 7, appena estratto dalla scatola, cercherà di trovare una fonte di tempo su internet; tuttavia, per una macchina in rete ciò non significa necessariamente che il computer sarà sincronizzato in modo accurato o sicuro.

Le fonti di orario Internet possono essere del tutto inaffidabili e non sicure per una moderna rete di computer. Il tempo di Internet deve passare attraverso il firewall e, dato che questi codici temporali non hanno più spazio, il software dannoso può trarre vantaggio da questo buco del firewall.

La precisione di questi dispositivi non solo può variare a seconda della distanza della rete, ma anche una fonte di tempo di Internet viene raramente diretta da un orologio atomico.

Infatti, la maggior parte delle fonti di tempo internet sono conosciute come dispositivi 2 stratum. Ciò significa che si connettono a un altro dispositivo, uno strato 1, ovvero a NTP time server che ottiene l'ora direttamente dall'orologio e la trasmette al dispositivo 2 dello strato.

Time server Stratum 1 NTP

Per la massima accuratezza e sicurezza, non esiste una sostituzione per la propria rete server strato 1 NTP. Questi dispositivi non solo sono sicuri, ricevono una sorgente di tempo esterna al firewall (spesso utilizzando il GPS) ma ricevono anche questi segnali direttamente dagli orologi atomici (il satellite GPS che trasmette questo segnale ha un orologio atomico integrato che genera il tempo.

Garantire la sincronizzazione della rete è una parte vitale del computing moderno. Non farlo e avere macchine diverse che raccontano tempi diversi è una ricetta per il disastro e può causare problemi indicibili, per non parlare del fatto che è quasi impossibile eseguire il debug o registrare gli errori.

E non è solo la tua rete che devi sincronizzare con entrambi. Con così tante reti che parlano tra loro, è importante che tutte le reti si sincronizzino con la stessa scala temporale.

UTC (Coordinated Universal Time) è solo una scala temporale globale. È controllato da una costellazione internazionale di orologi atomici e consente ai computer di tutto il mondo di parlare tra loro in perfetta sincronia.

Ma come si sincronizza con UTC?

Internet è pieno di fonti di tempo di internet. La maggior parte dei sistemi operativi moderni, specialmente quelli di Windows, sono configurati per fare ciò automaticamente (semplicemente facendo clic sulla scheda data / ora sul menu dell'orologio). Il computer controllerà periodicamente il server orario (di solito in Microsoft o NIST, anche se altri possono essere utilizzati) e regolare il computer per garantire le sue corrispondenze di tempo.

La maggior parte di internet time server sono noti come dispositivi 2 stratum. Ciò significa che prendono il tempo da un altro dispositivo ma da dove viene il tempo?

NTP time server

La risposta è che da qualche parte sullo strato ci sarà un dispositivo 1. Questo sarà un server orario che riceve l'ora direttamente da una sorgente di clock atomico. Spesso questo è via GPS ma ci sono alternative di riferimento radio in diversi paesi. Questi time server di strato 1 NTP (Network Time Protocol) forniscono quindi i dispositivi 2 di strato con il tempo corretto e da questi dispositivi otteniamo il tempo di accesso a Internet.

Svantaggi sull'ora di Internet

Esistono diversi svantaggi nel fare affidamento su Internet per la sincronizzazione dell'ora. La precisione è una considerazione. Normalmente, un dispositivo 2 a strato fornirà una precisione sufficientemente ampia per la maggior parte delle reti; tuttavia, per alcuni utenti che richiedono elevati livelli di precisione o che trattano molte transazioni sensibili al fattore tempo, un server temporale 2 può non essere sufficientemente accurato.

Un altro problema con i server orari di Internet è che richiedono una porta aperta nel firewall. Mantenere l'accesso NTP sulla porta UDP 123 sempre aperto potrebbe portare a problemi di sicurezza, soprattutto perché le fonti dell'orario in Internet non possono essere autenticate o garantite.

Utilizzo di un server Time NTP Stratum 1

Stratum 1 NTP time server sono facilmente installabili sulla maggior parte delle reti. Non solo forniranno una fonte di tempo più accurata ma, poiché ricevono il tempo esternamente (dal GPS o dalla radio), sono altamente sicuri e non possono essere dirottati da utenti malintenzionati o software virali.

Il segnale di frequenza e frequenza del Regno Unito MSF, fornito dal Laboratorio Nazionale di Fisica fuori dalla Cumbria, sarà indisponibile per manutenzione essenziale su 26 e 27 luglio.

Il tempo di inattività non pianificato è quello di consentire la manutenzione essenziale da eseguire in sicurezza. Il trasmettitore MSF smetterà di trasmettere il segnale MSF su 26 e 27 luglio tra 08.00 e 20.00 (BST - 07: 00 GMT / UTC) anche se è possibile che la manutenzione sia terminata prima del previsto, nel qual caso il segnale verrà attivato in precedenza .

La manutenzione futura è programmata per i seguenti orari in cui il segnale verrà disattivato:

• 9 September 2010 da 10: 00 BST a 14: 00 BST
• 9 dicembre 2010 da 10: 00 UTC a 14: 00 UTC
• 10 March 2011 da 10: 00 UTC a 14: 00 UTC

Problemi per la sincronizzazione dell'ora

Generalmente, la maggior parte NTP time server dovrebbe essere in grado di mantenere un tempo stabile durante queste brevi interruzioni e gli utenti dei dispositivi di sincronizzazione dell'ora di MSF non dovrebbero incontrare difficoltà con la mancanza del segnale MSF.

Tuttavia, quegli utenti che richiedono alti livelli di precisione e affidabilità e trovano che le interruzioni di MSF li riguardano dovrebbero forse guardare a GPS server NTP.

GPS time server ricevono i loro segnali orari dalla rete GPS che è disponibile 24 ore al giorno, 365 giorni all'anno e non subiscono mai interruzioni.

Tempo preciso e preciso sta diventando sempre più una necessità per i sistemi informatici. Dalle reti aziendali alle tecnologie di servizio pubblico come gli sportelli automatici, i semafori o le telecamere a circuito chiuso - il tempo preciso è quello che li tiene a portata di mano.

Il tempo impreciso o non sincronizzato è la causa principale di molti guasti e guasti tecnologici. Ad esempio, non riuscire a sincronizzare un sistema di semafori può portare a qualsiasi tipo di confusione tra le luci che cambiano nel momento sbagliato e le conseguenze per i sistemi appartenenti a settori come il controllo del traffico aereo potrebbero essere persino peggiori.

E anche una rete di computer standard come quella utilizzata nella maggior parte degli uffici richiede una sincronizzazione accurata per evitare errori, abilitare il debug e garantire la sicurezza del sistema.

La maggior parte degli amministratori di sistema è ora consapevole dell'importanza di una sincronizzazione temporale precisa e precisa, ma ottenere una fonte di tempo preciso è spesso il luogo in cui molte persone commettono errori.

Molti amministratori di rete sono a conoscenza del protocollo NTP (Network Time Protocol) utilizzato per garantire la sincronizzazione accurata tra i computer.

Tuttavia, molti amministratori commettono l'errore di utilizzare una fonte di tempo da Internet per distribuire con NTP - una trappola comune che può avere conseguenze disastrose.

Internet non è la migliore fonte di energia. Mentre è vero, molti online NTP server sono disponibili come fonte di tempo atomico o UTC (Coordinated Universal Time) ma sono accurati. La verità è che è quasi impossibile sapere. Le fonti di orario Internet possono essere influenzate dalla distanza del client (la rete) dall'origine del tempo, ma non possono essere autenticate da NTP.

Ancora più importante, le fonti di tempo internet operano attraverso il firewall che può permettere che il segnale orario venga dirottato da programmi maligni.

L'unico metodo sicuro e accurato per sincronizzare una rete di computer o un altro sistema tecnologico è usare un Server NTP. Questi dispositivi ricevono un segnale orario dell'orologio atomico esterno spesso tramite GPS o anche tramite trasmissioni radio.

Questi segnali provengono direttamente da orologi atomici quindi sono altamente accurati e non possono essere dirottati perché non sono collegati a Internet.

Scritto da Richard Williams per Galleon Systems

L'accuratezza nel cronometraggio sta diventando sempre più importante nella moderna economia globale. Le industrie e gli affari in tutto il mondo ora comunicano spesso con ciascuno nonostante le differenze di fuso orario.

C'è stato un momento in cui pochi minuti qua o là raramente contavano ma ora, sapendo esattamente a che ora è diventato sempre più importante in quanto le chiamate in conferenza e i webinar su Internet sono spesso programmati come parte del normale business.

Scala cronologica globale

Fortunatamente, per evitare il mal di testa di elaborare tutti i diversi fusi orari che potresti dover affrontare, esiste una scala temporale globale che è ora adottata dalla comunità globale. UTC (Coordinated Universal Time) è un tempo controllato a orologio atomico utilizzato a livello globale e mantenuto preciso e accurato dai laboratori di fisica di tutto il mondo.

UTC consente comunicazioni e moduli precisi ed è utilizzato da molte tecnologie di fascia alta per garantire la precisione come il server di rete (Server NTP - Network Time Protocol). Spesso questi dispositivi ricevono l'ora UTC direttamente dagli orologi atomici grazie alle trasmissioni radio di persone come NIST (Istituto nazionale degli Stati Uniti per gli standard e il tempo) e NPL (Laboratorio nazionale di fisica del Regno Unito)

Orologi da parete atomici

E quando si tratta di persone che raccontano l'ora, questi stessi segnali radio possono anche essere utilizzati da un orologio da parete atomico. Gli orologi da parete atomici, nonostante quello che suggerisce il nome, non sono orologi atomici. In sostanza sono costituiti da un dispositivo di orologio standard e un'antenna radio e ricevono. I segnali degli orologi atomici trasmessi dai laboratori di fisica possono essere ricevuti e l'orologio si regola regolarmente per assicurare che l'orologio sia preciso a UTC al secondo.

Non hai bisogno di me per dirti quanto sia importante la sincronizzazione dell'ora della rete del computer. Se stai leggendo questo, probabilmente sei ben consapevole dell'importanza di garantire che tutti i tuoi computer, router e dispositivi sulla tua rete funzionino contemporaneamente.

La mancata sincronizzazione di una rete può causare tutti i tipi di problemi, anche se con una mancanza di sincronicità i problemi possono passare inosservati poiché la ricerca di errori e il debug di una rete possono essere quasi impossibili senza una fonte di tempo sincronizzato.

Ci sono diverse opzioni per trovare anche una fonte di tempo preciso. La maggior parte delle fonti di tempo utilizzate per la sincronizzazione sono una fonte di UTC (Coordinated Universal Time), che è la scala temporale internazionale.
Tuttavia, ci sono pro e contro a tutte le fonti:

Tempo di Internet

C'è un numero quasi infinito di fonti di tempo UTC su Internet. Alcune di queste fonti temporali sono del tutto imprecise e inaffidabili, ma ci sono alcune fonti attendibili emesse da persone come NIST (Istituto nazionale per gli standard e il tempo) e Microsoft.

Tuttavia, indipendentemente da quanto sia attendibile la sorgente del tempo, ci sono due problemi con le fonti di orario internet. In primo luogo, un server orario di internet è in realtà un dispositivo 2 di strato. In altre parole, un server orario di Internet è connesso a un altro server orario che ottiene il suo tempo da un orologio atomico, di solito da una delle fonti qui sotto. Quindi una fonte di tempo internet non sarà mai così precisa o precisa come utilizzare un time server 1 stratum.

In secondo luogo, e ancora più importante, le fonti di tempo Internet operano attraverso il firewall, pertanto una potenziale violazione della sicurezza è disponibile per qualsiasi utente malintenzionato che desideri sfruttare le porte aperte.

GPS Time

Il tempo GPS è molto più sicuro. Non solo è disponibile un segnale orario GPS ovunque con una linea di vista del cielo, ma anche i segnali GPS possono essere ricevuti esternamente alla rete. Utilizzando a GPS ora del server i segnali orari GPS possono essere ricevuti e utilizzando NTP (Network Time Protocol) questa volta può essere convertito in UTC (l'ora GPS è attualmente 17 secondi esattamente dietro l'ora GPS), quindi distribuiti in rete.

Tempo MSF / WWVB

Le trasmissioni radio in onda lunga sono trasmesse da diversi laboratori nazionali di fisica. NIST e NPL del Regno Unito sono due di queste organizzazioni e trasmettono i segnali UTC MSF (UK) e WWVB (USA) che possono essere ricevuti e utilizzati da una radio di riferimento Server NTP.

"Il tempo è ciò che impedisce che tutto accada subito", disse un eminente fisico John Wheeler. E quando si tratta di computer le sue parole non potrebbero essere più rilevanti.

I timestamp sono l'unico metodo che un computer deve stabilire se si è verificato un evento, è previsto che si verifichi o non si verifichi ancora. Per un PC domestico, il computer si basa sull'orologio integrato che visualizza l'ora sull'angolo del sistema operativo e per la maggior parte degli usi domestici è abbastanza soddisfacente.

Tuttavia, per le reti di computer che devono comunicare tra loro, fare affidamento su singoli orologi di sistema può causare problemi indicibili:

Tutti gli orologi vanno alla deriva, e gli orologi dei computer non sono diversi e si verificano problemi quando due macchine vanno alla deriva a velocità diverse in quanto il tempo non coincide. Ciò rappresenta un enigma per un computer in quanto non è sicuro di quale sia il tempo per credere e gli eventi critici del tempo possono non riuscire a verificarsi e anche semplici attività come l'invio di una e-mail possono causare confusione temporale su una rete.

Per queste ragioni, time server sono comunemente usati per ricevere il tempo da una fonte esterna e distribuirlo sulla rete. La maggior parte di questi dispositivi utilizza il protocollo NTP (Network Time Protocol) che è progettato per fornire un metodo di sincronizzazione dell'ora su una rete.

Tuttavia, i server temporali sono validi solo come l'origine dell'orario su cui si basano e quando si verifica un problema con tale origine, la sincronizzazione avrà esito negativo e potrebbero verificarsi i problemi sopra menzionati.

La causa più comune di errori o inaccuratezza del time server è la dipendenza da fonti di tempo basate su Internet. Questi non possono essere autenticati dall'NTP, né garantiti per essere precisi e possono anche portare a problemi di sicurezza con l'intrusione del firewall e altri attacchi dannosi.

Garantire il NTP time server continua a ottenere una fonte di tempo altamente preciso è abbastanza semplice ed è tutta una questione di scelta di una fonte di tempo accurata, affidabile e sicura.

Nella maggior parte del mondo ci sono due metodi che possono fornire una fonte di tempo sicura e affidabile:

• Segnale orario GPS
• Segnali orari riferiti alla radio

I segnali GPS sono disponibili ovunque sul pianeta e sono basati su Ora GPS che è generato dagli orologi atomici a bordo dei satelliti.

Segnali radio di riferimento come MSF e WWVB sono trasmessi in onda da laboratori di fisica come NIST e NPL.