NTP (Network Time Protocol) sincronizza le reti ad una sola fonte volta usando timestamp per rappresentare l'ora corrente del giorno, questo è essenziale per le transazioni sensibili di tempo e molte applicazioni di sistema come la posta elettronica.

L'NTP è quindi vulnerabile alle minacce alla sicurezza, da un hacker malintenzionato che vuole modificare il timestamp per commettere frodi o un attacco DDoS (Distributed Denial of Service - normalmente causato da malware dannoso che inonda un server con traffico) che blocca l'accesso al server.

Tuttavia, essendo uno dei protocolli più vecchi di Internet e sviluppato per oltre 25 anni, NTP è dotato di proprie misure di sicurezza sotto forma di autenticazione.

L'autenticazione verifica che ogni timestamp è venuto dal riferimento temporale previsto analizzando una serie di chiavi di crittografia concordati che vengono inviati insieme alle informazioni del tempo. NTP, utilizzando la crittografia Message Digest (MD5) a un-crittografare la chiave, analizza e conferma se è venuto dalla fonte tempo di fiducia attraverso la verifica contro una serie di chiavi di fiducia.

chiavi di autenticazione attendibili sono elencati nel file di configurazione del server NTP (ntp.conf) e sono normalmente memorizzati nel file ntp.keys. Il file chiave è normalmente molto grande ma le chiavi di fiducia dire al server NTP quale set di sottoinsieme di chiavi è attualmente attivo e che non sono. Diverse sottoinsiemi possono essere attivati ​​senza modificare il file utilizzando il comando ntp.keys trusted-keys config.

L'autenticazione è quindi molto importante per proteggere un server NTP da attacchi malevoli; tuttavia ci sono molti riferimenti temporali in cui l'autenticazione non può essere considerata attendibile.

Microsoft, che ha installato una versione di NTP nei propri sistemi operativi da Windows 2000, raccomanda vivamente di utilizzare una sorgente hardware come riferimento temporale, in quanto non è possibile autenticare le origini Internet.

L'NTP è fondamentale per mantenere sincronizzate le reti, ma è altrettanto importante mantenere i sistemi al sicuro. Mentre gli amministratori di rete spendono migliaia di software anti-virali / malware molti non riescono a individuare la vulnerabilità nei loro server di riferimento.

Molti amministratori di rete si affidano ancora a fonti Internet per il loro riferimento temporale. Mentre molti forniscono una buona fonte per il tempo UTC (Coordinated Universal Time - lo standard internazionale di tempo), come nist.gov, la mancanza di autenticazione significa che la rete è aperta all'abuso.

Altre fonti di tempo UTC sono più sicuri e possono essere utilizzati con apparecchiature costo relativamente basso. Il metodo più semplice è quello di utilizzare un time server NTP GPS specialista in grado di connettersi a un'antenna GPS e ricevere un timestamp autenticato via satellite.

I time server GPS possono fornire la precisione al tempo UTC entro pochi nanosecondi a condizione che l'antenna abbia una buona visione del cielo. Sono relativamente economici e il segnale è autenticato fornendo un riferimento temporale sicuro.

In alternativa ci sono diverse trasmissioni nazionali che trasmettono un riferimento temporale. Nel Regno Unito questo viene trasmesso dal Laboratorio di Fisica Nazionale (NPL) in Cumbria. Sistemi simili operano in Germania, Francia e Stati Uniti. Mentre questo segnale viene autenticato, queste trasmissioni radiofoniche sono vulnerabili alle interferenze e hanno una gamma limitata.

Autenticazione per NTP è stato sviluppato per evitare maligni manomissioni con la sincronizzazione del sistema così come i firewall sono stati sviluppati per proteggere le reti dagli attacchi ma come con qualsiasi sistema di sicurezza funziona solo se viene utilizzato.

Tutti i PC e i dispositivi di rete utilizzano gli orologi per mantenere un tempo interno del sistema. Questi orologi, chiamati chip Real Time Clock (RTC), forniscono informazioni su data e ora. I chip sono tamponati a batteria in modo che anche durante le interruzioni di corrente, possono mantenere il tempo. Tuttavia, i personal computer non sono progettati per essere orologi perfetti, il loro design è stato ottimizzato per la produzione di massa e a basso costo, piuttosto che mantenere un tempo preciso.

Questi orologi interni sono soggetti a deriva e sebbene per molte applicazioni questo possa essere abbastanza adeguato, spesso le macchine devono lavorare insieme su una rete e se i computer vanno alla deriva a velocità diverse i computer non si sincronizzeranno e potrebbero sorgere problemi con transazioni time sensitive.

Network Time Protocol (NTP) è uno dei protocolli più vecchi di Internet ancora in uso, inventato dal dott. David Mills dell'Università del Delaware, utilizzato sin da 1985. NTP è un protocollo progettato per sincronizzare gli orologi su computer e reti attraverso Internet o reti locali (LAN).

NTP (versione 4) in grado di mantenere il tempo su Internet pubblico per pochi millisecondi 10 (1 / 100th di secondo) e può eseguire anche meglio su LAN con precisioni di 200 microsecondi (1 / 5000th di secondo) in condizioni ideali.

NTP opera all'interno della suite TCP / IP e si basa su UDP, una forma meno complessa di NTP esiste chiamato Simple Network Time Protocol (SNTP) che non richiede la memorizzazione di informazioni su comunicazioni precedenti, necessari per NTP. Viene utilizzato in alcuni dispositivi e applicazioni dove elevata accuratezza di temporizzazione non è importante.

Molti sistemi operativi tra cui Windows, UNIX e LINUX possono utilizzare NTP e SNTP e la sincronizzazione dell'ora con NTP è relativamente semplice, sincronizza il tempo con riferimento a una sorgente di clock affidabile. Questa fonte potrebbe essere relativa (all'orologio interno di un computer o all'orologio dell'orologio da polso) o assoluta (A UTC - Universal Coordinated Time - all'origine dell'orologio che è accurata come è umanamente possibile).
Tutte le versioni di Microsoft Windows poiché 2000 include il servizio di Windows Time (w32time.exe) che ha la possibilità di sincronizzare l'orologio del computer con un server NTP.
 
C'è un gran numero di server NTP in hosting su Internet che si sincronizzano con riferimenti UTC esterni come time.nist.gov o ntp.my-inbox.co.uk ma si deve notare che Microsoft e altri raccomandano che una fonte esterna sia utilizzata per sincronizzare le macchine, poiché i riferimenti basati su Internet non possono essere autenticati. Sono disponibili time server NTP specializzati in grado di sincronizzare l'ora sulle reti utilizzando il segnale MSF (o equivalente) o GPS.

I più utilizzati sono i time server GPS che utilizzano il sistema GPS per trasmettere l'ora esatta. Il sistema GPS è costituito da un numero di satelliti che forniscono informazioni precise sul posizionamento e sulla posizione. Ogni satellite GPS può farlo solo utilizzando un orologio atomico che a sua volta può essere utilizzato come riferimento temporale.

Un ricevitore GPS tipico in grado di fornire informazioni di temporizzazione entro pochi nanosecondi di UTC finché c'è un'antenna situata con una buona vista del cielo.

Esistono numerose trasmissioni radio nazionali in termini di ora e frequenza che possono essere utilizzate per sincronizzare un server NTP. 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 in Colorado, Stati Uniti (WWVB) e Francoforte, in Germania (DCF-77). Questi segnali forniscono all'ora UTC una precisione di microsecondi 100, tuttavia il segnale radio ha una portata limitata ed è vulnerabile alle interferenze.

Gli orologi atomici sono in circolazione da oltre cinquant'anni. Si tratta di orologi che utilizzano una frequenza di risonanza atomica come elemento di indicazione del tempo piuttosto che cristalli oscillanti convenzionali come il quarzo.

La maggior parte degli orologi atomici usa la risonanza dell'atomo cesio-133 che risuona ad una frequenza esatta di 9,192,631,770 ogni secondo. Poiché 1967 il Sistema Internazionale di Unità (SI) ha definito il secondo come quel numero di cicli dal cesio -133 che rende gli orologi atomici (a volte chiamati oscillatori del cesio) lo standard per le misurazioni del tempo.

Poiché la risonanza dell'atomo del cesio-133 è così precisa, questo rende gli orologi atomici precisi a meno di nanosecondi 2 al giorno, il che equivale a circa un secondo in 1.4million anni.

Poiché gli orologi atomici sono così precisi e in grado di mantenere una scala temporale costante e stabile, è stato sviluppato un tempo universale, UTC (Coordinated Universal Time o Temps Universel Coordonné), che supporta funzioni come il secondo intercalare - aggiunto per compensare il rallentamento del tempo Rotazione della Terra.

Tuttavia, gli orologi atomici sono estremamente costosi e generalmente si trovano solo nei laboratori di fisica su larga scala. Tuttavia, NTP (Network Time Protocol), il mezzo standard per ottenere la sincronizzazione dell'ora sulle reti di computer, può essere sincronizzato con un orologio atomico utilizzando la rete GPS (Global Positioning System) o trasmissioni radio specializzate.

Il più diffuso è il GPS (Global Positioning System), sviluppato dall'esercito degli Stati Uniti. Il GPS incorpora almeno i satelliti di comunicazione 24 in orbita alta per fornire informazioni precise sulla posizione e il posizionamento. Ogni satellite GPS può farlo solo utilizzando un orologio atomico che a sua volta può essere utilizzato come riferimento temporale.

Un time server GPS è una fonte di tempo e frequenza ideale 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'uso da parte di civili trasmessi a 1575 MHz, le antenne e i ricevitori GPS a basso costo sono ora ampiamente disponibili.

Ci sono anche una serie di trasmissioni radio nazionali di tempo e frequenza che possono essere utilizzate per sincronizzare un server NTP. 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 in Colorado, Stati Uniti (WWVB) e Francoforte, in Germania (DCF-77). Questi segnali forniscono all'ora UTC una precisione di microsecondi 100, tuttavia il segnale radio ha una portata limitata ed è vulnerabile alle interferenze.

Utilizzando un server NTP GPS o un server orario NTP basato su radio, i client orari di rete possono essere sincronizzati in pochi millisecondi di UTC in base al traffico di rete.

A volte abbiamo tutti bisogno di sapere l'ora e abbiamo una moltitudine di dispositivi diversi per dircelo; dai nostri telefoni cellulari e orologi da polso all'orologio da parete dell'ufficio o ai rintocchi delle notizie della radio.

Ma quanto sono accurati tutti questi orologi e importa se tutti raccontano tempi diversi? Per il nostro lavoro quotidiano, probabilmente non importa se l'orologio da parete dell'ufficio è più veloce del tuo orologio da polso, probabilmente il tuo capo non ti licenzierà per un minuto di ritardo.

Ma in alcuni ambienti l'accuratezza e la sincronizzazione sono fondamentali dove un minuto può fare la differenza in qualcosa che viene venduto o no o anche qualcosa che viene rubato!

La sincronizzazione dell'ora nelle moderne reti di computer è essenziale. Non solo fornisce l'unico sistema di riferimento tra tutti i dispositivi, ma è fondamentale in qualsiasi momento, dalla messa in sicurezza, alla pianificazione e al debug di una rete, fino alla fornitura di un timestamp per applicazioni come l'acquisizione di dati o la posta elettronica.

La maggior parte degli orologi interni dei PC e dei dispositivi di rete, chiamati chip Real Time Clock (RTC) che forniscono informazioni su data e ora. I chip sono tamponati a batteria in modo che anche durante le interruzioni di corrente, possono mantenere il tempo.

Tuttavia, i personal computer non sono progettati per essere orologi perfetti, il loro design è stato ottimizzato per la produzione di massa e a basso costo, piuttosto che mantenere un tempo preciso.

Pertanto, questi orologi interni sono soggetti a deriva e sebbene per molte applicazioni questo possa essere abbastanza adeguato, spesso le macchine che lavorano insieme su una rete non si sincronizzeranno e potrebbero sorgere problemi in particolare con le transazioni temporali. Riesci a immaginare di acquistare un posto aereo solo per essere informato all'aeroporto che il biglietto è stato venduto due volte perché è stato acquistato in seguito su un computer che aveva un orologio più lento?

I time server NTP (Network Time Protocol) utilizzano un riferimento unico per sincronizzare tutte le macchine sulla rete fino a quel momento. Questo riferimento temporale può essere relativo (l'orologio interno di un computer o l'ora di un orologio da polso) o assoluto come un orologio atomico che trasmette l'ora UTC (tempo coordinato universale) ed è accurato quanto umanamente possibile.

Gli orologi atomici sono i dispositivi di rilevamento del tempo più assoluti, accurati per un secondo ogni 1.4 milioni di anni. Tuttavia, gli orologi atomici sono estremamente costosi e generalmente si trovano solo nei laboratori di fisica su larga scala. Tuttavia, NTP può sincronizzare le reti con l'ora UTC tramite un orologio atomico utilizzando la rete GPS (Global Positioning System) o trasmissioni radio specializzate (MTF nel Regno Unito).

Mentre alcune organizzazioni devono sincronizzare le loro reti in UTC come le compagnie aeree e la borsa, una rete può essere sincronizzata in qualsiasi momento e funzionare ancora, ma non c'è davvero alcun sostituto per il tempo UTC. Non solo è più efficiente sincronizzare la rete con il resto del mondo, una fonte di tempo UTC è vitale per fornire protezione contro le frodi, la perdita di dati e l'esposizione legale e senza di essa, le organizzazioni possono essere vulnerabili e perdere credibilità.

NTP (versione 4) in grado di mantenere il tempo su Internet pubblico per pochi millisecondi 10 (1 / 100th di secondo) e può eseguire anche meglio su LAN con precisioni di 200 microsecondi (1 / 5000th di secondo) in condizioni ideali.

Nota: è vivamente consigliato da Microsoft e da altri utenti, che si debba utilizzare la tempistica basata sull'esterno piuttosto che basata su Internet, poiché questi non possono essere autenticati. Sono disponibili server NTP specializzati in grado di sincronizzare l'ora sulle reti utilizzando il segnale MSF (o equivalente) o GPS time server.

Tutti i PC e i dispositivi di rete utilizzano gli orologi per mantenere un tempo interno del sistema. Questi orologi, chiamati chip Real Time Clock (RTC), forniscono informazioni su data e ora. Sono tamponati a batteria in modo che anche durante le interruzioni di corrente, possono mantenere il tempo. Tuttavia, i personal computer non sono progettati per essere orologi perfetti: il loro design è stato ottimizzato per la produzione di massa e a basso costo, piuttosto che per mantenere un tempo preciso.

Questi orologi interni sono soggetti a deriva e sebbene per molte applicazioni questo può essere abbastanza adeguato per alcune applicazioni, ma le macchine su una rete che si spostano a velocità diverse, non si sincronizzano tra loro e possono sorgere problemi, in particolare con il tempo transazioni.

I server NTP (Network Time Protocol) utilizzano un riferimento unico per sincronizzare tutte le macchine sulla rete con un riferimento temporale. Questo riferimento temporale può essere relativo (l'orologio interno di un computer o l'ora di un orologio da polso) o assoluto come una sorgente di clock UTC (Universal Coordinated Time) come un orologio atomico che sia il più accurato possibile.

Per alcune applicazioni una fonte di tempo relativo è sufficiente, tuttavia in molti ambienti, come ad esempio le compagnie aeree e la borsa è essenziale per il momento di essere assoluta. Immaginate di acquistare un posto aereo solo per sentirsi dire in aeroporto che il biglietto è stato venduto due volte perché è stato acquistato in seguito su un computer che aveva un orologio più lento!

Gli orologi atomici sono i dispositivi di cronometraggio più assoluti. Essi funzionano sul principio che l'atomo, cesio-133, ha un numero esatto di cicli di radiazioni ogni secondo (9,192,631,770). Questo è dimostrato in modo preciso il Sistema internazionale di unità (SI) ha ora definito il secondo come la durata dei 9,192,631,770 cicli di radiazioni di cesio-133 e lo sviluppo di UTC (Coordinated Universal Time) ora significa computer in tutto il workld può essere sincronizzato allo stesso tempo.

Tuttavia, gli orologi atomici sono estremamente costosi e generalmente si trovano solo nei laboratori di fisica su larga scala. Tuttavia, i server NTP possono sincronizzare le reti con un orologio atomico utilizzando la rete GPS (Global Positioning System) o trasmissioni radio specializzate (MTF nel Regno Unito). È necessario notare che Microsoft e altri raccomandano vivamente di utilizzare il timing basato sull'esterno piuttosto che basato su Internet, in quanto questi non possono essere autenticati. Sono disponibili server NTP specializzati in grado di sincronizzare l'ora sulle reti utilizzando il segnale MSF (o equivalente) o GPS time server.

Il GPS 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'uso 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.

Il cavo tra l'antenna e il ricevitore GPS è anche critico. La distanza massima che un cavo può funzionare normalmente solo 20-30 metri e un cavo coassiale di alta qualità combinato con un amplificatore GPS disposte in linea per aumentare il guadagno dell'antenna può consentire in eccesso di lunghezza dei cavi 100 metro.

Ci sono anche una serie di trasmissioni radio nazionali di tempo e frequenza che possono essere utilizzate per sincronizzare un server NTP. 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 in Colorado, Stati Uniti (WWVB) e Francoforte, in Germania (DCF-77).

Un server NTP radiofonico basato solito costituita da un server di tempo montabile e un'antenna, costituito da una barra di ferrite all'interno di un involucro di plastica, che riceve il tempo di trasmissione radio e frequenza. Si deve sempre essere montato orizzontalmente ad angolo retto verso la trasmissione di potenza del segnale ottimale. I dati vengono inviati in impulsi, 60 un secondo. Questi segnali fornisce il tempo UTC con una precisione di microsecondi 100, tuttavia, il segnale radio ha una portata limitata ed è vulnerabile alle interferenze.

Sia un server NTP GPS che un server orario MSF possono fornire un modo economico ed efficiente per sincronizzare accuratamente reti di computer tramite NTP.

In alcune occasioni, tutti abbiamo bisogno di conoscere il tempo e abbiamo un gran numero di dispositivi diversi per dirci che, da parte dei nostri telefoni cellulari e orologi da polso al orologio da parete ufficio o il carillon sul giornale radio. Ma come precisa sono tutti questi orologi e cosa importa se sono tutti dicendo tempi diversi?

Per il nostro lavoro quotidiano, probabilmente non importa troppo. Se l'orologio da parete dell'ufficio è più veloce del tuo orologio da polso, probabilmente il tuo capo non ti licenzierà per un minuto di ritardo, ma quando si tratta di risolvere casi criminali, il tempismo è tutto!

Prendiamo il caso di Joan Beddeson, un 71 anni, trovata uccisa nella sua casa di Macclesfield. Il principale sospettato, il suo ex amante che doveva la vittima più di un quarto di milione di sterline, 64 anni John Crittenden, ha negato l'uccisione, affermando di essere stato a casa a letto con la moglie al momento del delitto.

Tuttavia, la polizia aveva scoperto un estratto conto della carta di credito che ha dimostrato che Crittenden aveva comprato del carburante a Worcester poche ore prima dell'uccisione ed è stato poi individuato su una fotocamera 12 minuti dopo che viaggiano fino l'autostrada in direzione Macclesfield. Più tardi quella notte la stessa auto è stata registrata a tornare in autostrada lasciando Crittenden con una finestra 45 minuto per commettere il suo delitto.

Tuttavia, durante il suo processo Crittenden, che ha ammesso di aver acquistato il carburante, ha negato il viaggio in autostrada e ha affermato che le telecamere non erano accurate. Tuttavia, le telecamere sono state tutte sincronizzate utilizzando un time server NTP (Network Time Protocol) a Universal Coordinated Time (UTC) ed erano così precise che gli avvocati di Crittenden non avevano alcuna difesa e fu condannato per l'omicidio e mandato in prigione per tutta la vita.

La sincronizzazione del tempo non è importante solo per garantire le convinzioni, ma può anche dimostrare l'innocenza di qualcuno! Quando una donna fu trovata uccisa nel Maryland negli Stati Uniti, la polizia pensò di aver trovato i colpevoli quando la carta di credito della vittima veniva utilizzata da un bancomat. Un controllo presso una telecamera CCTV locale forniva le riprese dei tre sospetti che utilizzavano la macchina e sebbene la qualità fosse piuttosto granulosa, una volta trasmessa su Most Wanted d'America i tre sospetti furono presto raccolti.

Tuttavia, è emerso che il tempo registrato dalla telecamera era di tre minuti fuori dal tempo registrato dal bancomat e le tre persone detenute erano una famiglia completamente innocente, non connessa con l'omicidio.

Gli investigatori ammesso che se la telecamera si era sincronizzato ad una fonte affidabile come la macchina ATM, quindi l'arresto illecito non sarebbe stato fatto.

I casi sopra sottolineano l'importanza della sincronizzazione temporale affidabile. Anche se un'azienda non è coinvolta nell'individuazione del crimine, non riuscendo a sincronizzare una rete di computer può lasciare un sistema vulnerabile a frodi, perdita di dati e persino esposizione legale e senza di esso, le organizzazioni possono essere vulnerabili e perdere credibilità.

Server di tempo NTP specializzati (Network Time Protocol) sono disponibili e possono sincronizzare una rete di computer e tutti i suoi dispositivi con una sorgente di clock precisa come un orologio atomico utilizzando il GPS o una trasmissione radio specializzata, consentendo alle reti di essere sincronizzate con precisione con Universal Coordinated Ora (UTC).

L'umanità si è sempre preoccupato di misurare e registrare il passare del tempo. Indicazione dell'ora è stata essenziale per lo sviluppo delle civiltà; dal sapere quando piantare o il raccolto di identificare eventi importanti nel corso dell'anno.

Il tempo è stato storicamente misurata in relazione al movimento della Terra; un giorno, è un giro del pianeta; mentre un anno è un intero orbita del Sole Calendari sono stati sviluppati da nel lontano 20,000 anni fa, quando i cacciatori-raccoglitori graffiati linee e cavati fori in bastoni e le ossa a contare forse i giorni tra le fasi della luna.

Civiltà dagli antichi egizi per l'Impero Romano hanno usato metodi differenti per scoprire quale giorno dell'anno che è. Tuttavia, la misurazione del tempo che passava tutto il giorno si era sempre rivelato difficile per l'umanità presto. Le meridiane erano forse i primi pezzi di tempo e possono tracciare la loro origine indietro più di cinquemila anni; quando obelischi sono stati costruiti, forse per consentire il racconto del tempo dal cast delle loro ombre.

Tuttavia, il tempo raccontato su una meridiana era basato sul movimento del sole nel cielo, che si sarebbe differenziato durante le stagioni e, naturalmente, non avrebbe funzionato nei giorni nuvolosi o di notte. Altri metodi come gli orologi ad acqua o la clessidra agiscono semplicemente come timer grezzi. Raccontare l'ora del giorno sarebbe difficile con le persone che si affidano ai confronti come riferimenti temporali come: "Finché ci vorrebbe un uomo per percorrere un quarto di miglio".

La gente si fidava di questi metodi e altri come il suono della campana per indicare momenti importanti fino al 14esimo secolo, quando gli orologi meccanici apparvero per la prima volta guidati dal peso e regolati da uno scappamento a verga-e-foliot (un sistema di ingranaggi che avanzava sul treno degli ingranaggi a intervalli regolari o "zecche"). Questi orologi erano molto più affidabili delle meridiane o di altri metodi che permettevano di dire in modo preciso e affidabile l'ora del giorno per la prima volta nella storia umana.

Il prossimo passo in avanti in orologeria è venuto nel 17th secolo, quando il pendolo è stato sviluppato per aiutare gli orologi mantenere la loro precisione. Orologeria divenne ben presto diffusa e non è stato per altri trecento anni che il prossimo passo rivoluzionario in orologeria avrebbe luogo; con lo sviluppo di orologi elettronici. Questi erano basate sul movimento di un cristallo vibrante (solitamente quarzo) per creare un segnale elettrico con una frequenza esatta.

Mentre gli orologi elettronici erano molto più precisi degli orologi meccanici, lo sviluppo di Atomic Clocks e di circa cinquant'anni fa lo hanno reso possibile grazie a tecnologie moderne come i satelliti di comunicazione, il GPS e le reti informatiche globali.

La maggior parte orologi atomici utilizzano la risonanza dell'atomo di cesio-133 che vibra esattamente ad una frequenza di 9,192,631,770 ogni secondo. Poiché 1967 il sistema internazionale di unità (SI) ha definito il secondo come quel numero di cicli da questo atomo che rende orologi atomici (talvolta chiamati oscillatori al cesio) lo standard per misure di tempo.

Gli orologi atomici sono precisi a meno di 2 nanosecondi al giorno, il che equivale a circa un secondo in 1.4 milioni di anni. A causa di questa precisione, è stata sviluppata una scala universale UTC (Coordinated Universal Time o Temps Universel Coordonné) che mantiene una scala temporale continua e stabile e supporta tali caratteristiche come secondi intercalari - aggiunti per compensare il rallentamento della rotazione terrestre.

Tuttavia, gli orologi atomici sono estremamente costosi e generalmente si trovano solo nei laboratori di fisica su larga scala. Tuttavia, i server NTP (Network Time Protocol), i mezzi standard per ottenere la sincronizzazione dell'ora sulle reti di computer, possono sincronizzare le reti con un orologio atomico utilizzando la rete GPS (Global Positioning System) o trasmissioni radio specializzate.

Lo sviluppo di orologi atomici, GPS e server NTP tempo è stato di vitale importanza per le moderne tecnologie, consentendo reti di computer in tutto il mondo per essere sincronizzati a UTC.

Il GPS (Global Positioning System) è ora uno strumento familiare per aiutare gli automobilisti a navigare, ma il GPS ha più usi che semplicemente triangolare una posizione per trovare la direzione, può essere utilizzato per fornire informazioni su tempo e frequenza in tutto il mondo.

Sviluppato dalle milizie statunitensi, il GPS incorpora almeno i satelliti di comunicazione 24 in orbita elevata, tutti dotati di precisi strumenti di temporizzazione per consentire al satellite di triangolare le posizioni con precisione.

Tuttavia, il riferimento di temporizzazione dell'orologio atomico altamente accurato di ciascun satellite può essere utilizzato anche dai server NTP (Network Time Protocol) per sincronizzare le reti di computer utilizzando il segnale orario GPS ad alta precisione come riferimento esterno.

GPS è il momento ideale e fonte di frequenza perché può fornire tempo estremamente preciso in qualsiasi parte del mondo utilizzando componenti relativamente a buon mercato. Ogni satellite GPS trasmette in due frequenze L2 per l'uso militare e L1 per l'utilizzo da parte dei civili trasmessi a 1575 MHz, antenne GPS a basso costo e ricevitori sono ora ampiamente disponibili.

Il segnale radio trasmesso dal satellite può passare attraverso le finestre ma può essere bloccato dagli edifici, quindi la posizione ideale per un'antenna GPS è su un tetto con una buona visuale del cielo. Più satelliti possono ricevere dal migliore segnale. Tuttavia, le antenne montate sul tetto possono essere soggette a lampi di luce o ad altri picchi di tensione, quindi si consiglia un soppressore; installato in linea sul cavo GPS.

Il cavo tra l'antenna e il ricevitore GPS è anche critico. La distanza massima che un cavo può funzionare normalmente solo 20-30 metri e un cavo coassiale di alta qualità combinato con un amplificatore GPS disposte in linea per aumentare il guadagno dell'antenna può consentire in eccesso di lunghezza dei cavi 100 metro.

Un ricevitore GPS decodifica quindi il segnale inviato dall'antenna a un protocollo leggibile dal computer che può essere utilizzato dalla maggior parte dei server di tempo e sistemi operativi, inclusi Windows, LINUX e UNIX.

Il ricevitore GPS emette anche un impulso preciso ogni secondo che i server GPS NTP e i server di tempo del computer possono utilizzare per fornire un timing ultra preciso. La temporizzazione dell'impulso al secondo sulla maggior parte dei ricevitori è precisa entro 0.001 di un secondo di UTC (Coordinated Universal Time)

Il GPS è l'ideale per fornire server di tempo NTP o computer stand-alone con un riferimento esterno estremamente accurato per la sincronizzazione.

Anche con attrezzature a costo relativamente basso, la precisione di un centinaio di nanosecondi (un nanosecondo = un miliardesimo di secondo) può essere ragionevolmente ottenuta utilizzando il GPS come riferimento esterno.

Riepilogo: in questo articolo viene descritto come configurare Windows XP in modo che funga da server orario autorevole mediante NTP (Network Time Protocol).

La sincronizzazione dell'ora del computer è molto importante nelle moderne reti di computer, la precisione e la sincronizzazione temporale sono fondamentali in molte applicazioni, in particolare nelle transazioni temporali. Immagina di acquistare un posto aereo solo per essere informato all'aeroporto che il biglietto è stato venduto due volte perché è stato acquistato in seguito su un computer che aveva un orologio più lento!

I computer moderni hanno orologi interni chiamati chip Real Time Clock (RTC) che forniscono ora e data. Questi chip sono supportati batteria in modo che anche durante interruzioni di corrente, possono mantenere il tempo ma i personal computer non sono progettati per essere orologi perfetti. Il loro design è stato ottimizzato per la produzione di massa ea basso costo, piuttosto che mantenere l'ora esatta.

Per molte applicazioni, questo è può essere molto soddisfacente, anche se, molto spesso le macchine hanno bisogno di tempo per essere sincronizzato con gli altri del PC in una rete e quando i computer sono sincronizzati con l'altro possono sorgere problemi come i file condivisione di rete o in alcuni ambienti anche frode!

Microsoft Windows XP ha un'utilità di sincronizzazione dell'ora integrata nel sistema operativo chiamato Windows Time (w32time.exe) che può essere configurato per funzionare come un server di riferimento orario di rete. Può essere configurato per sincronizzare una rete utilizzando l'orologio interno o un'origine ora esterna.

Nota: Microsoft consiglia vivamente di configurare un server orario con una fonte hardware anziché da Internet in cui non vi è autenticazione.

Per configurare il servizio Ora di Windows per utilizzare l'orologio hardware interno, per prima cosa controllare che w32time si trovi nell'elenco dei servizi di sistema nel registro, per verificare:
Fare clic su Start, Esegui quindi digitare regedit quindi fare clic su OK.
Individuare e selezionare la seguente voce di registro:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time

Si consiglia vivamente di eseguire il backup del Registro di sistema come gravi problemi si possono verificare se si modifica il Registro di sistema in modo non corretto, le modifiche al Registro di sistema sono fatto a proprio rischio e pericolo.

Per iniziare la configurazione di un orologio interno, fare clic su Config nella cartella w32Time.

Nel riquadro destro, fai clic con il pulsante destro del mouse su AnnounceFlags, quindi fai clic su modifica.

La voce di registro 'AnnounceFlags' indica se il server è un riferimento temporale attendibile, 5 indica un'origine attendibile, quindi nella casella Modifica valore DWord, in Dati valore, digitare 5, quindi fare clic su OK.

Network Time Protocol (NTP) è un protocollo Internet utilizzato per il trasferimento di tempo preciso, fornendo informazioni temporali in modo che sia possibile ottenere un tempo preciso

Per abilitare il Network Time Protocol; NtpServer, individuare e fare clic:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Nel riquadro destro, fare clic con il pulsante destro del mouse su Abilitato, quindi fare clic su Modifica
Nella finestra Modifica valore DWORD, digitare 1 in Dati valore, quindi fare clic su OK.

Uscire Editor del Registro

Fare clic su Start, quindi su Esegui quindi digitare quanto segue e premere Invio:
Fermata w32time Net && net start w32time

Per reimpostare l'ora dei computer locali, digitare quanto segue su tutti i computer ad eccezione del server orario che non deve essere sincronizzato con se stesso:
W32tm / resync / riscoperta

Per configurare Windows Time per utilizzare un'origine ora esterna
Esegui la modifica del registro e individua quanto segue:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ Parameters \

Nel riquadro destro, fare clic con il pulsante destro del mouse su Tipo, quindi fare clic su Modifica
Nella casella Modifica valore, in Dati valore, digitare NTP e quindi fare clic su OK.

Ora come prima nella cartella Config, fare clic con il pulsante destro del mouse su AnnounceFlags, Modifica e nella casella Modifica valore DWORD, in Dati valore, digitare 5, quindi fare clic su OK.

Individuare e selezionare la seguente
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpClient \

Nel riquadro di destra, fare clic destro SpecialPollInterval, quindi fare clic su Modifica.
Nella finestra Modifica valore DWORD, in Dati valore, digitare il numero di secondi che per ogni sondaggio, cioè 900 il polling ogni 15 minuti, quindi fare clic su OK.

Ora abilita NtpServer:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \

Nel riquadro destro, fare clic con il pulsante destro del mouse su Abilitato, quindi fare clic su Modifica
Nella finestra Modifica valore DWORD, digitare 1 in Dati valore, quindi fare clic su OK.
Ora nel pannello di destra, fare clic con il pulsante destro del mouse su NtpServer, quindi su Modifica e nel Modifica valore DWORD in Tipo di dati Valore Peer, quindi fare clic su OK.

Per configurare le impostazioni di correzione del tempo, individuare:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config
Nel riquadro di destra, fare clic con MaxPosPhaseCorrection, poi Modifica, nella casella Modifica valore DWORD, in Base, fare clic su Decimale, in Dati valore, digitare un tempo in secondi, come 3600 (un'ora), quindi fare clic su OK.

Ora tornare indietro e fare clic su:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ config

Nel riquadro di destra, fare clic destro MaxNegPhaseCorrection, quindi Modifica.
Nella casella Modifica valore DWORD in Base, fare clic su Decimale in Dati valore digitare il tempo in secondi che si desidera eseguire il polling come 3600 (sondaggi in un'ora)

Esci dal registro

Ora per riavviare il servizio Ora di Windows, fare clic su Start, Esegui e digitare:
fermata w32time net && net start w32time

E su ogni computer, diverso dal controller di dominio, digitare:
W32tm / resync / riscoperta
E questo è il tuo server del tempo dovrebbe essere ora attivo e funzionante.

È necessaria un'origine temporale accurata per molte applicazioni informatiche. Ogni personal computer comprende un orologio interno, è utile controllare quotidianamente le impostazioni di data e ora sul PC. Per applicazioni critiche, è necessario sincronizzare la base dei tempi con un'origine temporale esterna estremamente accurata.

I personal computer non sono progettati per essere orologi perfetti. Il loro design è stato ottimizzato per la produzione di massa e a basso costo, piuttosto che per mantenere un tempo preciso. Laddove il tempo è fondamentale per l'applicazione, sono disponibili numerosi riferimenti esterni precisi che consentono ai computer di mantenere un tempo di sistema accurato. Questo articolo esamina le varie fonti di riferimenti temporali per mostrare come possono essere utilizzati per mantenere l'ora sincronizzata sul tuo computer.

Lavorare su una base di tempo sincronizzata è essenziale nelle reti di computer. Senza alcun riferimento esterno, i singoli computer inizieranno a spostarsi, da pochi secondi a pochi minuti ogni giorno. Chiaramente una tale situazione non sarebbe accettabile quando si elaborano transazioni o si eseguono attività critiche.

Su Internet questo problema è stato risolto introducendo il Network Time Protocol (NTP). Il protocollo NTP supporta la distribuzione di tempi precisi da un time server altamente preciso ai client di rete. I più moderni sistemi operativi hanno la possibilità di sincronizzare l'ora con un server NTP. Generalmente tutto ciò che è richiesto è l'indirizzo IP o il nome di dominio dei server Stratum 1 o Stratum 2 NTP.

I sistemi operativi LINUX e UNIX possono scaricare l'implementazione completa NTP dal sito Web NTP all'indirizzo www.ntp.org NTP è un software open source disponibile gratuitamente, disponibile sotto la licenza pubblica GNU.

Il software di sistema Mirosoft Windows XP / 2000 / 2003 e Vista utilizza un client SNTP standard per Simple Network Time Protocol. Questo è basato su un sottoinsieme del Network Time Protocol, utilizzando un algoritmo NTP semplificato con molte delle più complesse routine di alta precisione rimosse.

I sistemi operativi Windows forniscono servizi per l'indirizzo IP o il nome di dominio di un server NTP Internet o Intranet da inserire nella scheda delle proprietà temporali. Il client SNTP contatterà quindi periodicamente il server NTP per aggiornare e sincronizzare l'ora del sistema.

Saranno necessari metodi alternativi per computer e sistemi standalone che non hanno accesso a Internet. Questi possono essere forniti di un accesso locale ai riferimenti temporali nazionali radiofonici trasmessi in chiaro.

Tutto ciò che serve è un piccolo ricevitore seriale o USB RS232, e il PC può ottenere tempi continui e precisi. L'orario del computer si sincronizza con la sorgente radio dell'orario e della frequenza ricevuta.

Le trasmissioni radio sono identificate dal loro "segnale di chiamata". Il segnale di chiamata del trasmettitore di fuso orario del Regno Unito, MSF, si trova a Anthorn, Cumbria. Disposizioni simili esistono in tutta l'America - segnale di chiamata WWVB da Colarado. La Germania è coperta dalla trasmissione DCF da Mineflingen, vicino a Francoforte. Le trasmissioni nazionali sono disponibili anche in Francia, Svizzera, Giappone e Canada.

L'unica lacuna con le soluzioni nazionali di tempo e frequenza radio è che hanno un raggio di trasmissione finito. In generale sono limitati anche ai confini geografici. Tali problemi non si applicano al Global Position System (GPS), un sistema di navigazione universale basato su satellite.

Ogni satellite GPS trasporta un orologio atomico sincronizzato ad alta precisione. Ciò consente al GPS di fornire informazioni precise sul tempo in qualsiasi punto della faccia del pianeta. Tutto ciò che è necessario per ricevere la trasmissione è un ricevitore GPS a basso costo e un'antenna con una chiara visione del cielo. Le connessioni PC sono simili alla configurazione delle trasmissioni radio, utilizzando una porta seriale o USB, consentendo di disporre continuamente di informazioni precise sulla temporizzazione.