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.

La sincronizzazione dell'ora è un aspetto critico del computing moderno, specialmente quando i computer sono su una rete o hanno bisogno di comunicare con altre macchine collegate in rete.

I timestamp sono cruciali per il riconoscimento da parte del computer quando si verifica un evento ed è l'unica informazione che devono accertare se si è verificato un evento. Senza timestamp accurato le conseguenze possono includere:

• Perdita di dati
• Difficile registrare errori
• Difficile eseguire il debug
• Mancato salvataggio
• Le applicazioni sensibili al tempo potrebbero fallire

I moderni sistemi operativi come Windows 7 hanno già installato il software di sincronizzazione automatica. W32Time è stato una parte delle diverse generazioni di sistemi operativi di Microsoft per un po 'di tempo, ma in Windows 7 è impostato per essere automaticamente attivo (piuttosto che l'utente deve impostarlo) - sincronizzare il PC direttamente dalla scatola.

Con così NTP (La sincronizzazione basata su Network Time Protocol) è disponibile utilizzando i server di orari di Internet (normalmente Microsoft e NIST), molte persone potrebbero chiedersi se è ancora necessario un time server dedicato.

Problemi con i Time Server di Internet

Ci sono diversi inconvenienti nell'usare questo tempo di Internet come fonte di UTC (Coordinated Universal Time - la scala cronologica globale spesso indicata come GMT).

Il primo e più importante svantaggio dei server orari di Internet è la loro posizione attraverso il firewall. Affidarsi a una fonte di tempo attraverso Internet significa mantenere aperta la porta TCP, una vulnerabilità di sicurezza cruciale che può essere utilizzata da utenti malintenzionati o bot.

Un altro aspetto negativo dei server di orari di Internet è la mancanza di precisione garantita. Mentre posti come il NIST (National Institute for Standards and Time) e Microsoft hanno time server affidabili e precisi, l'accuratezza può dipendere da quanto lontano si sta sbirciando. E molti altri server temporali disponibili come fonte di tempo su Internet sono meno affidabili e, poiché NTP non può autenticare un segnale orario da Internet, può essere difficile da valutare.

Vantaggi di un server NTP esterno

dedito server NTP esterni sono molto più sicuri. Ricevono il loro legame dai satelliti GPS delle trasmissioni a onde lunghe in modo che i segnali non possano essere intercettati da hacker o software dannosi. Inoltre, NTP può autenticare i segnali assicurando che tu sappia da dove provengono e quanto siano accurati.

Poiché il tempo è così importante sui moderni computer in rete, correre un rischio con il tempo di internet può costare molto più di qualsiasi investimento minore in un dedicato NTP time server.

Scritto da Richard N Williams per Galleon Systems

Dal suo rilascio alla popolazione civile, il Global Positioning System (GPS) ha notevolmente migliorato e migliorato il nostro mondo. Dalla navigazione satellitare al tempo preciso utilizzato da NTP server (Network Time Protocol) e molto o la nostra tecnologia del mondo moderno.

E il GPS è stato per diversi anni l'unico sistema di navigazione satellitare globale (GNSS) ed è usato in tutto il mondo, tuttavia, i tempi stanno cambiando.

Ora ci sono altri tre sistemi GNSS all'orizzonte che non solo fungeranno da competizione per il GPS, ma aumenteranno anche la sua precisione e accuratezza.

Glonass è un sistema GNSS russo sviluppato durante la Guerra Fredda. Tuttavia, dopo la caduta dell'Unione Sovietica, il sistema è caduto in rovina, ma alla fine è stato rinnovato e ora è tornato operativo.

Il sistema Glonass viene ora utilizzato come aiuto di navigazione dalle compagnie aeree russe e anche i loro servizi di emergenza con i ricevitori GNSS in auto vengono utilizzati per la popolazione generale. E il sistema Glonass consente anche la sincronizzazione dell'orario NTP time server poiché utilizza la stessa tecnologia di orologio atomico del GPS.

E Glonass non è l'unica competizione per il GPS. Il sistema europeo Galileo è in linea con i primi satelliti che dovrebbero essere lanciati alla fine di 2010 e il sistema cinese Compass dovrebbe presto essere online, il che renderà quattro sistemi GNSS pienamente operativi orbitanti sopra l'orbita terrestre.

E questa è una buona notizia per coloro che sono interessati alla sincronizzazione ad altissimo tempo poiché i sistemi dovrebbero essere tutti interoperabili, il che significa che chiunque stia guardando ai satelliti GNSS può utilizzare più sistemi per garantire una precisione ancora maggiore.

Si prevede che il GNSS interoperabile NTP time server sarà presto disponibile per utilizzare queste nuove tecnologie.

Il tempo preciso è così importante per i moderni sistemi di computer che è ora inimmaginabile per qualsiasi amministratore di rete configurare un sistema informatico senza alcun riguardo per la sincronizzazione.

Garantire che tutte le macchine eseguano un tempo preciso e preciso e che l'intera rete sia sincronizzata, eviterà problemi quali la perdita di dati, il mancato funzionamento di transazioni temporali e il debugging e la gestione degli errori che possono essere quasi impossibili su reti prive di sincronicità .

Ci sono molte fonti di tempo preciso per l'uso con NTP time server (Network Time Protocol). NTP server tendono ad usare il tempo controllato dagli orologi atomici per garantire la precisione, e ci sono vantaggi e svantaggi per ciascun sistema.

Idealmente come fonte di tempo, vuoi che sia una fonte di UTC (Coordinated Universal Time) in quanto questo è lo standard internazionale utilizzato dai sistemi informatici di tutto il mondo. Ma l'UTC non è sempre accessibile, ma esiste un'alternativa.

Ora GPS

L'ora GPS è l'ora trasmessa dagli orologi atomici a bordo dei satelliti GPS. Questi orologi formano la tecnologia di base per il Global Positioning System e i loro segnali sono quelli che vengono utilizzati per elaborare le informazioni di posizionamento.

Ma i segnali orari GPS possono anche fornire un'accurata fonte di tempo per le reti di computer - sebbene il tempo GPS in senso stretto differisca dall'UTC.

Nessun secondo salto

L'ora GPS viene trasmessa come un numero intero. Il segnale contiene il numero di secondi da quando gli orologi GPS sono stati accesi per la prima volta (gennaio 1980).

Originariamente l'ora GPS era impostata su UTC, ma dal momento che il satellite GPS è stato nello spazio negli ultimi trenta anni, a differenza di UTC, non c'è stato alcun incremento per tenere conto dei secondi bisestili, quindi attualmente il GPS gira esattamente 17 secondi dietro l'UTC.

Conversione

Anche se l'ora GPS e l'ora UTC non sono esattamente gli stessi di quelli originariamente basati sullo stesso tempo e solo la mancanza di secondi intercalati non aggiunti al GPS fa la differenza, e dato che è esatta in secondi, la conversione dell'ora GPS è semplice.

Molti GPS server NTP convertirà il tempo GPS in ora UTC (e l'ora locale se lo desideri) assicurandoti di avere sempre una fonte accurata, stabile, sicura e affidabile di tempo basato sull'orologio atomico.

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.

Il rivale europeo tanto atteso negli Stati Uniti Global Positioning System, Galileo, ha fatto un passo in avanti per la realizzazione con la consegna del carico utile per primo satellite.

Il carico utile, che contiene il "cervello" del satellite Galileo, comprende gli orologi atomici che sono alla base di tutti i sistemi satellitari di navigazione globale (GNSS) e di fornire sia le informazioni postulare e il segnale orario GPS usato da tanti Time server NTP GPS per la sincronizzazione di rete.

Galileo occupa di rivaleggiare non solo l'attuale sistema americano GPS corsa, ma per applicazioni di sincronizzazione di tempo si prevede di operare in tandem per garantire una precisione ancora maggiore per chi cerca una fonte di tempo UTC.

Galileo ha subito un sacco di incertezza in quanto il progetto euro multi-miliardi è stato progettato prima più di un decennio fa, ma la consegna del carico utile del primo satellite a Roma, dove l'apparecchio è in fase di ultimazione, in preparazione per il lancio all'inizio del prossimo anno, è una vera manna al progetto che è spesso caduto in dubbio.

Proprio come il GPS, Galileo sarà un sistema satellitare di navigazione completamente il funzionamento, ma offrirà una precisione ancora maggiore che il suo predecessore l'invecchiamento e dotare l'Europa di un proprio sistema di navigazione che non è di proprietà e controllata dai militari degli Stati Uniti.

Così come le informazioni postulando che verrà utilizzato dagli automobilisti, piloti e altri viaggiatori, Galileo fornirà anche una fonte sicura e precisa di tempo per reti e tecnologie per garantire la sincronicità di computer di tutto il mondo.

Attualmente, GPS è il solo a fornire questo servizio sicuro, anche se le trasmissioni radio in alcuni paesi forniscono un'alternativa alla GPS ora del server segnali, anche se sono non così ampia diffusione come il GPS.

Il primo satellite Galileo si prevede di raggiungere l'orbita nei primi mesi del 2011, con l'intera rete progettata per essere il funzionamento in 2014 - anche se le esperienze passate con il progetto sono qualche cosa per andare avanti - si dovrebbe aspettare almeno un paio di ritardi.

Il tempo preciso è essenziale nel mondo moderno dell'internet banking, delle aste online e della finanza globale. Qualsiasi rete di computer coinvolta nella comunicazione globale deve disporre di un'origine accurata della scala cronologica globale UTC (Coordinated Universal Time) per poter parlare con altre reti.

Ricevere UTC è abbastanza semplice. È disponibile da più fonti, ma alcuni sono più affidabili di altri:

Fonti orarie Internet

Internet è pieno di fonti di tempo. Questi variano in affidabilità e precisione, ma alcune organizzazioni di fiducia come il NIST (National Institute of Standards and Time) e Microsoft. Tuttavia, ci sono svantaggi con le fonti di tempo di Internet:

Affidabilità - La richiesta di fonti Internet di UTC spesso significa che può essere difficile accedervi

Precisione - La maggior parte dei time server di internet sono dispositivi 2 stratificati, il che significa che si affidano a una fonte di tempo autonomamente. Spesso si possono verificare errori e molte fonti di tempo possono essere molto imprecise.

XNUMX Sicurezza - Forse il più grande problema con le fonti di tempo internet è il rischio che rappresentano per la sicurezza. Per ricevere un timestamp da Internet il firewall deve avere un'apertura per consentire il passaggio dei segnali; questo può portare a utenti malintenzionati che ne approfittano.

Server di riferimento via radio.

Un metodo sicuro per la ricezione di timestamp UTC è disponibile utilizzando a NTP time server che può ricevere segnali radio da laboratori come NIST e NPL (National Physical Laboratory.) Molti paesi hanno trasmesso segnali temporali altamente accurati, affidabili e sicuri.

Time server GPS

Un'altra fonte per time server dedicati è il GPS. Il grande vantaggio di a GPS NTP time server è che la sorgente del tempo è disponibile ovunque sul pianeta con una chiara visione del cielo. I time server GPS sono anche estremamente precisi, affidabili e altrettanto sicuri dei server di riferimento radio.

Mantenere l'orologio su un sistema PC sincronizzato è importante per molti sistemi, reti e gli utenti che hanno bisogno di tempo per la precisione applicazioni e transazioni. Quasi tutto in un sistema informatico moderno è tempo dipendente in modo che quando la sincronizzazione non tutti i tipi di problemi possono derivare da dati perdersi e il debugging diventando quasi impossibile.

Ci sono diversi metodi di sincronizzazione dell'orologio del sistema informatico, ma la maggior parte di essi si basano sul protocollo di sincronizzazione tempo NTP (Network Time Protocol).

Di gran lunga il metodo più comune è quello di utilizzare la miriade di linea NTP time server che trasmettono l'ora UTC (Coordinated Universal Time). Tuttavia, ci sono molti problemi comuni nell'utilizzo time server basati su Internet - qui sono alcuni di loro:

Impossibile accedere al server orario Internet

Un evento comune con origini ora Internet è l'impossibilità di accedervi. Ciò può essere causato da diversi motivi:

• Troppo traffico cercando di accedere al server
• Sito Web è giù
• La connessione è giù

Il tempo dal server di riferimento ora è innacuurate

La maggior parte delle fonti on-line di tempo sono quelli che sono conosciuti come server stratum 2. Questo significa che ottengono il loro tempo da un altro server tempo (strato 1) che collegato ad un orologio atomico (strato 0). Se c'è un errore con il dispositivo strato 1 il dispositivo 2 strato sarà sbagliato (e ogni dispositivo che sta cercando di ottenere il tempo da esso).

Il server tempo sta portando a problemi di sicurezza con il firewall

Un altro problema comune causato dal fatto che tutti i server di tempo on-line hanno bisogno di accesso attraverso il firewall. Purtroppo questo dà la possibilità agli utenti malintenzionati di fare uso di questa porta indietro nel vostro sistema.

Eliminando i problemi di tempo di server

Fonti di tempo Internet non sono garantiti per essere precisi, affidabili o garantire così per gravi esigenze di sincronizzazione di tempo una fonte esterna di tempo dovrebbe essere usato. NTP time server che si inseriscono in una rete e ricevere l'ora da fonti GPS o radiofonici sono un'alternativa molto più sicuro e affidabile. Questi NTP server sono anche altamente sicuro in quanto non operano su Internet.

Quando imposti il ​​tuo orologio sull'orario parlante o sull'ora su Internet, ti sei mai chiesto chi è che fissa quegli orologi e controlla che siano precisi?

Non esiste un singolo orologio master usato per il cronometraggio del mondo ma ci sono una costellazione di orologi che sono usati come base per un sistema di cronometraggio universale noto come UTC (Coordinated Universal Time).

UTC consente a tutte le reti di computer e altre tecnologie del mondo di comunicare tra loro in perfetta sincronia, che è vitale nel mondo moderno del commercio su Internet e della comunicazione globale.

Ma come menzionato l'UTC di controllo non è inferiore a un master clock, invece, un serio di orologi atomici altamente precisi basati in paesi diversi lavorano tutti insieme per produrre una sorgente temporale che si basa sul tempo di tutti loro.

Questi cronometristi UTC includono organizzazioni importanti come l'Istituto nazionale degli standard e il tempo degli Stati Uniti (NIST) e il National Physical Laboratory del Regno Unito (NPL) fra gli altri.

Queste organizzazioni non solo aiutano a garantire che UTC sia il più preciso possibile, ma forniscono anche una fonte di tempo UTC disponibile per le reti e le tecnologie di computer del mondo.

Per ricevere il tempo da queste organizzazioni, a NTP time server (Network Time Server) è richiesto. Questi dispositivi ricevono le trasmissioni da luoghi come NIST e NPL tramite trasmissioni radio a onde lunghe. Il Server NTP quindi distribuisce il segnale di temporizzazione attraverso una rete, regolando i singoli orologi di sistema per garantire che siano il più precisi possibile all'UTC possibile.

Un singolo server NTP dedicato può sincronizzare una rete di computer di centinaia e persino migliaia di macchine e l'accuratezza di una rete che si basa in tempo UTC dalle trasmissioni di NIST e NPL sarà anche molto precisa.

Il segnale di temporizzazione NIST è noto come WWVB e viene trasmesso da Boulder Colorado nel cuore degli Stati Uniti, mentre il segnale NPL del Regno Unito viene trasmesso in Cumbria nel nord dell'Inghilterra ed è noto come MSF - altri paesi hanno sistemi simili tra cui il DSSegnale F trasmesso da Francoforte, Germania.