Время серверов являются обычным аппаратом в современных серверных комнатах, но синхронизация времени стала возможной благодаря идеям физика прошлого века, и именно эти наши идеи времени сделали многие из технологий последних нескольких десятилетий возможными.

Время - одна из самых сложных понятий для понимания. До последнего столетия считалось, что время было постоянным, но только тогда, когда идеи Эйнштейна, которые мы обнаружили, были относительными.
Относительное время было следствием самой популярной теории Эйнштейна «Общая теория относительности» и ее знаменитого уравнения E = MC2.

Что обнаружил Эйнштейн, так это то, что скорость света была единственной константой во Вселенной (в вакууме в любом случае), и это время будет отличаться для разных наблюдателей. Уравнения Эйнштейна показали, что чем быстрее наблюдатель движется к скорости света, тем медленнее будет время.

Он также обнаружил, что время не было отдельной сущностью всей вселенной, но было частью четырехмерного пространства-времени и что эффекты гравитации деформировали бы это космическое время, заставляя время замедляться.

Многие современные технологии, такие как спутниковая связь и навигация, должны учитывать эти идеи, в противном случае спутники будут выходить из орбиты, и невозможно было бы общаться по всему миру.

Атомные часы настолько точны, что они могут потерять менее секунды за 400 миллионов лет, но рассмотрение идей Эйнштейна должно учитываться, поскольку атомные часы, базирующиеся на уровне моря, работают медленнее, чем те, которые находятся на более высокой высоте из-за земного детерминанта гравитации Земли.

Разработана универсальная шкала времени, которая называется UTC (Coordinated Universal Time), которая основана на времени, указанном атомными часами, но компенсирует минутное замедление вращения Земли (вызванное гравитацией Луны) путем добавления Leap Seconds каждый год к предотвратить день, когда он ползет в ночное время (хотя и в течение тысячелетий или двух лет).

Благодаря атомным часам и Время UTC компьютерные сети по всему миру могут получать источник времени UTC через Интернет, через национальную радиопередачу или через сеть GPS. NTP-сервером (Network Time Protocol) может синхронизировать все устройства в сети до этого времени.

Время сервераs используются во всей индустрии Великобритании. Многие из них получают сигнал MSF от Национальной физической лаборатории в Камбрии. Ниже приведены некоторые часто задаваемые вопросы о британском времени и сигнале MSF:

Кто решает, когда часы должны идти вперед или назад на летнее время?

Если вы живете в Европе, время начала и окончания летнего времени приводится в соответствующей Директиве ЕС и британском уставном инструменте как среднее время 1 am Greenwich (GMT).

Используется ли «полночь» накануне или на следующий день?

Использование слова «полночь» сильно зависит от его контекста, но 00.00 (часто называемый 12 am) - это начало следующего дня. Стандартов, установленных для значений 12 am и 12 pm, не существует, и часто время в 24 менее сбивает с толку.

Есть ли утвержденный способ представления дат и времени?

Стандартная нотация даты - это последовательность YYYY-MM-DD или YY-MM-DD, хотя в США это соглашение имеет дни и месяцы наоборот.

Когда началось новое тысячелетие?

Миллениум - любой период в тысячу лет. Поэтому вы можете сказать, что следующее тысячелетие начинается сейчас. Третье тысячелетие христианской эры началось в начале года 2001 AD

Откуда вы знаете атомные часы сохранить лучшее время?

Если вы посмотрите на несколько атомных часов, настроенных одновременно, вы обнаружите, что они по-прежнему согласны в течение десяти миллионных долей секунды через неделю.

Какова точность «говорящих часов»?

Даже учитывая задержку в телефонной сети, вы, вероятно, можете ожидать, что старты секундных пипсов будут точными секундомерами в пределах одной десятой секунды.

Почему мои радиоуправляемые часы перешли на летнее время в 2, на час опоздания?

Радиоуправляемые часы с батарейным питанием обычно проверяют время только каждый час или два, или даже меньше, это для сохранения батареи.

Почему мои радиоуправляемые часы получают сигнал MSF менее хорошо ночью?

Пользователи Служба MSF получают преимущественно сигнал «земляной волны». Тем не менее, существует также остаточная «волна неба», которая отражается от ионосферы и намного сильнее ночью, это может привести к общему принятому сигналу, который либо сильнее, либо слабее.

Существует ли постоянная одночасовая разница между временем MSF и временем DCF-77?

С 1995 October 22 была постоянная одночасовая разница между британским временем (транслируемая MSF) и Центральноевропейским временем, транслируемая DCF-77 в Германии.

Что означает MSF?

MSF - это трехбуквенный знак вызова, используемый для обозначения стандартного частоты и времени сигнала 60 кГц в Великобритании.

Благодаря Национальной физической лаборатории за помощь в этом блоге.

Протокол сетевого времени (NTP) был изобретен д-ром Дэвидом Миллсом из Университета штата Делавэр, он использовался с 1985 и все еще находится в постоянном развитии. NTP - это протокол, предназначенный для синхронизации часов на компьютерах и сетях через Интернет или локальные сети (ЛВС). Большинство сетей синхронизируются через NTP к источнику времени UTC (согласованное универсальное время)

UTC основан на времени, рассказанном атомными часами, и используется глобально как стандартизованный источник времени.

NTP (версия 4) может поддерживать время в общедоступном Интернете с точностью до 10 миллисекунд (1 / 100th секунды) от времени UTC и может работать даже лучше по LAN с точностью до микросекунд 200 (1 / 5000th секунды) в идеальных условиях ,

NTP работает в составе пакета TCP / IP и использует UDP, синхронизация времени с NTP относительно проста, синхронизирует время со ссылкой на надежный источник UTC, а затем распространяет это время на все компьютеры и устройства в сети.

Microsoft и другие рекомендуют использовать только внешнюю синхронизацию, а не Интернет, поскольку они не могут быть аутентифицированы и могут оставить систему открытой для злоупотреблений, тем более, что источник синхронизации времени Интернета находится за пределами брандмауэра. специалист NTP-серверы которые могут синхронизировать время в сетях с использованием радиопередачи MSF, DCF или WWVB. Эти сигналы транслируются по длинной волне несколькими национальными физическими лабораториями.

В Великобритании, MSF национальные радиочастотные и частотные радиопередачи, используемые для синхронизации сервера NTP, транслируются Национальной лабораторией физики в Камбрии, которая служит национальной справочной линией Соединенного Королевства, существуют также аналогичные системы в Колорадо, США (WWVB) и во Франкфурте, Германия (DCF -77).

Радиостанционный NTP-сервер обычно состоит из сервера времени, монтируемого в стойку, и антенны, состоящей из ферритового стержня внутри пластикового корпуса, который принимает радиопередачу и частоту. Антенна должна всегда устанавливаться горизонтально под прямым углом к ​​трансмиссии для достижения оптимальной силы сигнала. Данные отправляются в импульсах, 60 в секунду. Эти сигналы обеспечивают время UTC до точности микросекунд 100, однако радиосигнал имеет конечный диапазон и уязвим к помехам.

Радиостанция NTP-сервера с радиостанцией легко устанавливается и может предоставить организации точную временную привязку, позволяющую синхронизировать целые сети. Сервер NTP получит сигнал времени, а затем распределит его между сетевыми устройствами.

Серверы времени имеют несколько форм и размеров. Основное различие между большинством выделенных серверов времени заключается в том, как они получают источник синхронизации.

Некоторые серверы времени используют национальные передачи времени и частоты, которые транслируются по длинной волне, а другие используют сеть GPS.

Некоторые серверы времени предназначены для установки в стойку, идеально подходящей для средней системы U-стеллажей, позволяющей плотно прилегать к вашей существующей стойке.

Другие серверы времени - это не что иное, как небольшие ящики, которые могут быть дискретно скрыты.

Вот список производителей серверов верхнего уровня:

Galleon системы

Elproma

Symmetricom

Майнберг

Инструменты времени

NTP-сервером или сетевой сервер времени, как его часто называют, является кульминацией вековых часов и хронологии. История отслеживания времени не так гладко, как вы думаете.

Какой месяц был Октябрьской Октябрьской революцией? Я уверен, что вы догадались, что это трюк, на самом деле, если вы проследите дни до Октябрьской революции, которые изменили форму России в 1917, вы обнаружите, что она началась не раньше ноября!

Одно из первых решений, которое большевики, выигравшие революцию, решили сделать, это присоединиться к остальному миру, заняв григорианский календарь. Россия в последний раз приняла календарь, который по-прежнему используется во всем мире сегодня.

Этот новый календарь был более изощренным, чем юлианский календарь, который большая часть Европы использовала со времен Римской империи. К сожалению, юлианский календарь не позволял достаточно високосных лет, и к началу века это означало, что времена года дрейфовали, тем более, что, когда Россия наконец приняла календарь после среды, 31 January 1918 на следующий день стал четверг, 14 февраль 1918.

Итак, октябрьская революция произошла в октябре в старой системе, к новому григорианскому календарю это означало, что это произошло в ноябре.

В то время как остальная Европа приняла этот более точный календарь раньше, чем русские, им все равно пришлось исправлять сезонный дрейф, поэтому в 1752, когда Великобритания изменила системы, они потеряли одиннадцать дней, которые, по словам популистского живописца того времени, Хогарт, вызвали бунтовщиков требуют возвращения потерянных одиннадцать дней.

Эта проблема неточности в отслеживании времени считалась решаемой в 1950, когда первая атомные часы были разработаны. Эти устройства были настолько точны, что могли удерживать время на миллион лет, не теряя ни секунды.

Однако вскоре выяснилось, что эти новые хронометры были на самом деле слишком точными - в любом случае по сравнению с вращением Земли. Проблема заключалась в том, что, хотя атомные часы могут измерять длину дня до ближайшей миллисекунды, день никогда не будет такой же длины.

Причина в том, что гравитация Луны влияет на вращение Земли, вызывающее колебание. Это колебание приводит к замедлению и ускорению вращения Земли. Если бы ничего не было сделано, чтобы компенсировать это, то в конечном итоге время, указанное атомными часами (International Atomic Time-TAI), и время, основанное на вращении Земли, используемое фермерами, астрономами и вами и мной (Greenwich Meantime- GMT), дрейфуют, что в конечном итоге полдень станет полночь (хотя и много тысячелетий).

Решение заключалось в разработке временного масштаба, основанного на атомном времени, но также учитывающего это колебание вращения Земли. Решение было названо UTC (Coordinated Universal Time) и учитывает переменное вращение Земли, иногда добавляя «прыгающие секунды». В UTC с момента его создания в 1970 было добавлено более тридцати секунд.

UTC теперь является глобальной шкалой времени, используемой во всем мире компьютерными сетями для синхронизации. Большинство компьютерных сетей используют NTP-сервером получать и распространять время UTC.

Шкала времени NTP основана на UTC (Скоординированное всеобщее время), которое является глобальным временным масштабом в мире, основанным на Международном атомном времени (TAI), но объясняет замедление вращения Земли путем взаимного добавления «прыжковых секунд».

Это делается для обеспечения совместимости UTC с GMT (Greenwich Meantime, часто называемого UT1). Неспособность объяснить замедление Земли в его ротации (и случайное ускорение) означало бы, что UTC будет выпадать из синхронизации с GMT и в полдень, когда солнце традиционно является самым высоким в небе, дрейфует. Фактически, если бы прыжки секунд не были добавлены, в конце концов полдень упал бы в полночь и наоборот (хотя бы через несколько тысячелетий).

Не все довольны прыжковыми секундами, есть те, которые считают, что добавление секунд, чтобы сохранить вращение Земли и UTC inline, не что иное, как выдумка. Однако, неспособность сделать это сделала бы такие вещи, как астрономические наблюдения, невозможные, поскольку астрономам нужно знать точное расположение звездных тел, и фермеры тоже полагаются на вращение Земли.

NTP часы представляет время совершенно по-другому, как люди воспринимают время. Вместо того, чтобы форматировать время в минутах, часах, днях, месяцах и годах, NTP использует непрерывное число, которое представляет количество секунд, прошедших с 0h 1 January 1900. Это называется главной эпохой.

Секунды, отсчитанные с эпохи прайм-энд, продолжают расти, но обволакивают каждые 136 лет. Первое обертывание будет проходить в 2036, 136 годах с первой эпохи. Чтобы справиться с этим NTP, будет использоваться целое число по времени, поэтому, когда секунды сбрасываются до нуля, целое 1 будет представлять первую эру, а отрицательные целые числа представляют эры до первой эпохи.

Время серверов которые получают свое время от системы GPS, на самом деле не получают UTC, прежде всего потому, что сеть GPS находилась в разработке до первого скачка, но они основаны на TAI. Тем не менее, время GPS преобразуется в UTC сервером времени GPS.

Передача радиопередачи из национальных лабораторий физики, таких как MSF, DCF или WWVB, основана на UTC, и поэтому серверам времени не нужно делать никаких преобразований.

Протокол, используемый большинством сетевых серверов времени, является NTP (Network Time Protocol) и существует уже довольно долгое время, но он постоянно обновляется и развивается, предлагая все более высокие уровни точности и безопасности.

Синхронизация является неотъемлемой частью современных компьютерных сетей и необходима для обеспечения безопасности системы. Без NTP и синхронизации времени компьютерная сеть может быть уязвимой для злоумышленных атак и даже мошенничества.

Даже при полностью синхронизированной сетевой безопасности все еще может быть проблема, но есть несколько ключевых шагов, которые можно предпринять для обеспечения безопасности вашей сети.

Всегда используйте специальный Сервер Network Time, Хотя источники времени в Интернете являются обычным местом, они являются источником времени, расположенным вне брандмауэра. Это будет иметь очевидные обратные средства защиты, так как злоумышленник может воспользоваться «дырой», оставшейся в вашем брандмауэре, для связи с сервером NTP. Специальная NTP-сервером будет получать сигнал времени от внешнего источника.

Обычно эти типы выделенных серверов времени будут использовать либо сеть GPS (Глобальная система определения местоположения), либо специализированные национальные радиочастоты времени и частоты. Оба этих источника времени предлагают точный и надежный метод времени UTC (согласованное универсальное время), в то же время обеспечивая безопасность.

Еще один способ обеспечить безопасность - воспользоваться встроенным механизмом безопасности NTP - аутентификацией. Аутентификация - это набор зашифрованных ключей, которые используются, чтобы установить, исходит ли источник времени, откуда он пришел.

Аутентификация проверяет, что каждая метка исходит от предполагаемого эталона времени путем анализа набора согласованных ключей шифрования, которые передаются вместе с информацией о времени. NTP, с помощью шифрования Message Digest (MD5) для ип-шифрования ключа, анализирует его и подтверждает ли он пришел из надежного источника времени, проверив его с набором доверенных ключей.

Доверенные ключи аутентификации перечислены в файле конфигурации сервера NTP (ntp.conf) и хранятся в файле ntp.keys. Ключевой файл обычно очень большой, но доверенные ключи указывают серверу NTP, который в настоящий момент активен набором подмножеств ключей, а какие нет. Различные подмножества могут быть активированы без редактирования файла ntp.keys с помощью команды конфигурации доверенных ключей.

Аутентификация очень важна для защиты NTP-сервером от вредоносного нападения; однако источники времени Интернета не могут быть аутентифицированы, что удваивает риск использования интернет-ссылки на время.

Атомные часы были вокруг с 1950. Они обеспечили невероятную точность в хронометрировании с большинством современных атомных часов, не теряя второго времени за миллион лет.

Благодаря атомным часам многие технологии стали возможными и изменили то, как мы живем. Спутниковая связь, спутниковая навигация, интернет-магазины и сетевая связь возможны только благодаря атомным часам.

Атомные часы являются основой глобального всемирного времени всеобщего скоординированного времени (UTC) и являются ссылкой, которую многие компьютерные сети используют в качестве источника времени для распространения среди своих устройств, используя NTP (Протокол сетевого времени) и сервер времени.

Атомные часы основаны на атоме цезия -133. Этот элемент традиционно использовался в атомных часах как его резонанс или вибрации в определенном энергетическом состоянии, или чрезвычайно высокий (по сравнению с 9 миллиардом) и поэтому может обеспечить высокий уровень точности.

Однако на горизонте появляются новые типы атомных часов, которые будут похвастаться еще большей точностью, поскольку атомные часы следующего поколения не набирают и не теряют секунду в 200 миллионов лет.

Следующее поколение атомных часов больше не полагается на атом цезия, но использует такие элементы, как ртуть или стронций, и вместо использования микроволн, таких как цезиевые часы, эти новые часы используют свет, который имеет более высокие частоты.

Резонанс Стронция также превосходит 430 триллион, который значительно превосходит колебания 9.2 млрд., Которые управляет цезий.

В настоящее время атомные часы могут использоваться компьютерными системами с использованием либо радио, либо GPS-часов, либо выделенных NTP-сервер времени, Эти устройства могут принимать сигнал времени, передаваемый атомными часами, и распределять их между сетевыми устройствами и компьютерами.

Тем не менее, Национальный институт стандартов и технологий (NIST) обнаружили миниатюрные атомные часы, которые измеряют только 1.5 миллиметры на стороне и около 4 в миллиметрах. Он потребляет меньше, чем 75 тысячные ватта, и имеет стабильность около одной части в 10 млрд., Что эквивалентно часам, которые не получат и не потеряют больше секунды в 300 годах.

В будущем эти устройства могут быть интегрированы в компьютерные системы, заменяя текущие чипы часов реального времени, которые, как известно, являются неточными и могут дрейфовать.

Синхронизация времени является неотъемлемой частью современных компьютерных сетей, особенно с Интернетом и онлайн-связью, став настолько доминирующей.

Общение с машинами по всему миру требует точной синхронизации времени, в противном случае многие из онлайн-задач, которые мы считаем само собой разумеющимися, были бы невозможны. Время в виде временных меток - единственная форма ссылки, на которой компьютер должен идентифицировать порядок событий. Таким образом, синхронизация времени с учетом времени имеет решающее значение.

Вот несколько советов, которые помогут вашей сети работать с точным и точным временем:

NTP (Network Time Protocol) - это ведущее в мире программное обеспечение для синхронизации времени. Существуют другие протоколы времени, но NTP является наиболее широко используемым и наилучшим образом поддерживается.

Большинство компьютерных сетей по всему миру синхронизированы с UTC (Coordinated Universal Time). Это глобальная шкала времени, основанная на времени, рассказанном атомными часами. Всегда используйте источник UTC для синхронизации.

Всегда используйте внешний аппаратный источник в качестве ссылки на синхронизацию, поскольку источники времени из Интернета не могут быть аутентифицированы. Аутентификация - это мера безопасности, используемая NTP для обеспечения того, чтобы справка о сроках исходила от того, откуда она говорит. Кроме того, использование источника синхронизации времени в Интернете означает, что эта ссылка находится за пределами брандмауэра вашей сети, это может вызвать дополнительные риски безопасности.

Посвященный Сервер времениs могут получать сигналы UTC от радиопередач и сети GPs. Они предлагают самый безопасный, точный и надежный способ получения ссылки времени UTC.

Сети, базирующиеся в Великобритании, Германии, США и Японии, имеют доступ к длинноволновой передаче времени и частоты, которые транслируются национальными физическими лабораториями. Эти трансляции являются точными и надежными, и часто выделенные серверы времени, которые их получают, дешевле, чем их альтернативы GPS.

GPS доступен повсюду на земном шаре в качестве источника времени UTC. GPS-антенны хорошо показывают хороший вид 180 в небе и требуют хороших часов 48 для получения стабильного «фиксированного» спутникового исправления.

Расположите свою сеть в стратах. Уровни страты означают расстояние от источника синхронизации. Сервер 0 stratum представляет собой атомные часы, тогда как сервер 1 stratum является выделенным сервером времени, который получает время от источника 0 страты. Устройства Stratum 2 - это машины, которые получают свой источник синхронизации с сервера 1, но устройства XTUMX Stratum также могут использоваться для передачи информации о времени. Обеспечивая достаточный уровень уровней, вы избежите перегрузок в сети и сервере времени.

UTC (Coordinated Universal Time) - это глобальная шкала времени, используемая миллионами людей, предприятий и органов власти во всем мире. UTC основан на времени, рассказанном атомными часами цезия. Эти часы являются наиболее надежными точными хронометрами на Земле, способными поддерживать точное время в течение нескольких миллионов лет, в то время как они не теряют и не набирают ни секунды.

К сожалению, цезиевые часы являются слишком дорогими и деликатными машинами, чтобы сделать их практичными для всех нас, но, к счастью, время, которое они говорят, передается несколькими странами. Национальные национальные лаборатории этой страны, как правило, Время UTC от этих часов длинноволновой.

В Великобритании передача 60 кГц транслируется Национальная физическая лаборатория от передатчика в Анторне в Камбрии (он был основан в регби до 2007). NPL постоянно поддерживает передачи и оценивает их точность. Хотя Сигнал MSF это британская передача, которая может получать сигнал в некоторых частях Северной Европы и Скандинавии.

Однако в континентальной Европе самым сильным сигналом времени и частоты является передача немецкой передачи из Франкфурта в Германии. Этот сигнал известен как DCF контролируется и поддерживается Немецкой лабораторией национальной физики. Хотя Швейцария также имеет собственный сигнал времени и частоты, немецкий сигнал DCF, безусловно, наиболее широко используется в Европе.

В США аналогичная система поддерживается NIST (Национальный институт стандартов и времени) и транслируется из Форт-Коллинза, штат Колорадо. Этот сигнал известен как WWVB и доступен в большинстве регионов Северной Америки (включая Канаду).

Япония также поддерживает собственную трансляцию времени (JJY), которая пользуется популярностью в южной части Тихого океана и в нескольких других странах (например, в Франции), которые также поддерживают свои собственные сигналы, хотя они, как правило, имеют лишь незначительный охват.

Все эти сигналы времени действуют аналогичным образом. Сила сигнала либо уменьшается между 6 и 10 дБ, либо отключается на определенное количество времени, прежде чем восстанавливаться в начале каждой секунды. Количество времени, в течение которого сигнал уменьшается, указывает поток двоичных чисел с маркерами позиционирования.
Сигналы работают на частоте 60 кГц и содержат код времени и даты, который передает следующую информацию в двоичном формате: Год, месяц, день месяца, день недели, час, минута, DUT1 (разница между UTC и UT1, которая основанный на вращении Земли). Сигналы также передают информацию о местном времени, таком как британское летнее время.