Синхронизация современных компьютерных сетей жизненно важна по множеству причин и благодаря протоколу времени NTP (Network Time Protocol), это относительно просто.

NTP - это алгоритмический протокол, который анализирует время на разных компьютерах и сравнивает его с одной временной ссылкой и настраивает каждый такт для дрейфа, чтобы обеспечить синхронизацию с источником времени. NTP настолько способен на эту задачу, что сеть, синхронизированная с использованием протокола, может реально получить миллисекундную точность.

Выбор источника времени

Когда дело доходит до установления ссылки времени, действительно нет альтернативы, чтобы найти источник UTC (Всемирное координированное время). UTC - это глобальная шкала времени, используемая во всем мире как единая шкала времени в компьютерных сетях. UTC поддерживается точным созвездием атомных часов во всем мире.

Синхронизация с UTC

Самый простой способ получения источника времени UTC - использовать временный сервер времени XTUMX. Они считаются пластом 2, поскольку они распределяют время после первого получения его из NTP-сервером (stratum 1), который связан с атомными часами (слой 0). К сожалению, это не самый точный метод получения UTC из-за расстояние, на которое данные должны перемещаться от хоста к клиенту.

Существуют также проблемы с безопасностью, связанные с использованием источника времени 2 интернет-слоя, в котором для доступа к временному коду должен оставаться открытый UDP-порт брандмауэра 123, но это открытие брандмауэра может и было использовано злоумышленниками.

Выделенные серверы NTP

Выделенные серверы NTP время, часто называемые сетевыми серверами времени, являются наиболее точным и безопасным способом синхронизации компьютерной сети. Они работают извне в сеть, поэтому нет проблем с брандмауэром. Эти слоистые устройства 1 получают время UTC непосредственно от источника атомных часов с помощью либо длинноволновых радиопередач, либо Сеть GPS (Спутниковая система навигации). Хотя для этого требуется антенна, которая в случае GPS должна быть размещена на крыше, сам сервер времени будет автоматически синхронизировать сотни и даже тысячи различных устройств в сети.

Точная хронометраж если их часто упускают из виду как приоритет для сетевых администраторов, многие из них рискуют как безопасностью, так и потерей данных, не гарантируя, что их сети синхронизируются как можно точнее.

У компьютеров есть свои собственные аппаратные часы, но часто это просто простые электронные осцилляторы, например, существуют в цифровых часах, и, к сожалению, эти системные часы подвержены дрейфу, часто на целых несколько секунд в неделю.

Запуск различных машин в сети, которые имеют разное время - даже на несколько секунд - может привести к хаосу, так как многие компьютерные задачи зависят от времени. Время, в виде временных меток, является единственным эталонным компьютером, используемым для различения различных событий и сбоев точно синхронизировать сеть может привести к разного рода невыразимым проблемам.

Вот некоторые из основных причин, по которым ваша сеть должна быть синхронизирована с использованием Протокол сетевого времени, предварительно с NTP-сервер времени.

Резервные копии данных - жизненно важно для защиты данных в любом бизнесе или организации, отсутствие синхронизации может привести к не только резервным копиям, но и более старым версиям файлов, заменяющих более современные версии.

Злоумышленники - независимо от того, насколько безопасна сеть, кто-то, где-то, в конечном итоге, получит доступ к вашей сети, но без точной синхронизации может оказаться невозможным обнаружить, какие компромиссы произошли, а также предоставит любому неавторизованному пользователю дополнительное время внутри сети, чтобы нанести ущерб.

Регистрация ошибок - когда возникают сбои, и они неизбежно делают, системные журналы содержат всю информацию для выявления и устранения проблем. Однако, если системные журналы не синхронизированы, иногда бывает невозможно определить, что пошло не так и когда.

Интернет-трейдинг - Покупка и продажа в Интернете в настоящее время обычна, и в некоторых компаниях тысячи онлайн-транзакций проводятся каждую секунду с резервирования места на покупку акций и отсутствие точная синхронизация может привести к появлению всяких ошибок в онлайн-торговле, таких как предметы, которые покупаются или продаются более одного раза.

Соблюдение и законность - Многие системы промышленных регламентов требуют проверенного и точного метода времени. Несинхронизированная сеть также будет уязвима к юридическим вопросам, поскольку точное время, когда предполагаемое событие не может быть доказано, не может быть доказано.

Когда вы рассчитывали на Новый год, чтобы отметить начало следующего года, вы начали с 10 или 11? Большинство гуляков посчитали бы меньше десяти, но в этом году они были бы преждевременными, так как в прошлом году была добавлена ​​дополнительная секунда - секунда прыжка.

Времена прыжка обычно вставляются один или два раза в год (обычно в канун Нового года и в июне), чтобы обеспечить глобальную шкалу времени UTC (Скоординированное всеобщее время) совпадает с астрономическим днем.

Секундные секунды использовались с момента начала UTC, и они являются прямым результатом нашей точности в хронометрировании. Проблема в том, что современные атомные часы являются гораздо более точными устройствами для учета времени, чем сама земля. Это было замечено, когда атомные часы были сначала разработаны, что продолжительность дня, когда-то считавшаяся точно 24 часами, варьировалась.

Изменения вызваны вращением Земли, на которое влияют силы тяжести Луны и приливные силы Земли, все из которых резко замедляют вращение Земли.

Это вращательное замедление, хотя и незначительное, если оно не будет проверено, то день UTC скоро перейдет в астрономическую ночь (хотя и через несколько тысяч лет).

Решение о том, нужен ли второй прыжок, - это передача Международной службы вращения Земли (IERS), однако «Секунды» не пользуются популярностью у всех, и они могут вызывать потенциальные проблемы при их введении.

UTC используется NTP серверы времени (Network Time Protocol) в качестве временной привязки для синхронизации компьютерных сетей и других технологий и сбоя. Секунды, которые могут произойти, рассматриваются как не стоящие на стыке.

Однако другие, такие как астрономы, говорят, что неспособность поддерживать UTC в соответствии с астрономическим днем ​​сделает невозможным изучение небес.

Последний второй прыжок, вставленный перед этим, был в 2005, но в UTC с 23 было добавлено 1972 секунд.

Цифровые вывески быстро развивается для такой растущей новой индустрии. Фантастические новые нововведения и стили контента постоянно развиваются, и есть некоторые действительно фантастические кампании, и все больше и больше авантюрных реализаций возникают постоянно.

Одним из растущих тенденций является использование сложных, запланированных и синхронизированных кампаний на нескольких машинах. Они невероятно привлекательны, особенно когда контент синхронизирован для обеспечения прохожих с почти интерактивным опытом.

Синхронизированный контент может быть действительно сложным для реализации, и этот вид контента, конечно, не для новичков, так как создание такой сложной кампании может быть очень трудным.

Одним из важных аспектов этих типов плановых цифровых рекламных кампаний является обеспечение одновременного синхронизации всех дисплеев. Синхронизация - это, пожалуй, самый важный аспект этих типов сложных цифровых рекламных кампаний. Существует несколько методов синхронизации этого типа кампании.

Одним из решений является сетевой сервер времени, который получает один источник времени и распространяет его среди всех устройств в этой сети с использованием протокола времени NTP (Network Time Protocol),.

NTP-серверы получать время от внешнего источника (как правило, GPS или длинноволнового радио), поэтому нет необходимости подключать сеть к Интернету, хотя так же возможно синхронизировать с источником времени в Интернете, хотя это может быть проблематично, если есть нарушение интернет-соединения.

Любая большая сеть цифровых вывесок также должна быть защищена, особенно если медиа-плееры или ПК используются для создания контента. Лучшим вариантом обеспечения полной безопасности является размещение как экрана, так и медиа-устройства в корпус дисплея, часто называемый ЖК-корпус.

Осцилляторы были необходимы в развитии часов и хронологии. Осцилляторы - это просто электронные схемы, которые генерируют повторяющийся электронный сигнал. Часто такие кристаллы, как кварц, используются для стабилизации частоты колебаний,

Осцилляторы являются основной технологией электронных часов. Цифровые часы и аналоговые часы с батарейным питанием управляются колебательной схемой, обычно содержащей кристалл кварца.

И хотя электронные часы во много раз точнее механических часов, кварцевый осциллятор будет по-прежнему дрейфовать на секунду или две каждую неделю.

Атомные часы конечно, гораздо точнее. Тем не менее, они все же используют осцилляторы, чаще всего цезий или рубидий, но они делают это в сверхтонком состоянии, часто замороженном в жидком азоте или гелии. Эти часы по сравнению с электронными часами не будут дрейфовать на секунду за миллион лет (а с более современными атомными часами 100 миллионов лет).

Чтобы использовать эту хронологическую точность, сетевой сервер времени, который использует NTP (Network Time Protocol) может использоваться для синхронизации полных компьютерных сетей. NTP-серверы используйте сигнал времени от GPS или длинноволновой радиостанции, которая поступает непосредственно от атомных часов (в случае GPS время генерируется в часах на борту спутника GPS).

NTP-серверы постоянно проверяйте этот источник времени и затем настраивайте устройства в сети в соответствии с этим временем. Между опросами (получение источника времени) стандартный генератор используется сервером времени для поддержания времени. Обычно эти осцилляторы являются кварцами, но поскольку сервер времени находится в регулярной связи с атомными часами, говорят каждую минуту или две, тогда нормальный дрейф кварцевого генератора не является проблемой, так как несколько минут между опросами не приведут к каким-либо измеримым дрейфам.

Продолжение следует ...

Независимо от того, где мы находимся в мире, всем нам нужно знать время в какой-то момент дня, но в то время как каждый день длится столько же времени, независимо от того, где вы находитесь на Земле, одинаковые временные рамки не используются во всем мире.

Непрактичность австралийцев, которые должны просыпаться в 17.00 или тех, кто в США должна начать работать в 14.00, исключила бы подачу иска в течение одного временного масштаба, хотя идея обсуждалась, когда Гринвич был назван официальным главным меридианом (где официально датируется) для мира несколько 125 лет назад.

Хотя идея глобальной шкалы времени была отвергнута по вышеуказанным причинам, позднее было решено, что продольные линии 24 разделили бы мир на разные временные интервалы. Это происходило бы из GMT, когда те, кто находится на противоположной стороне планеты, были + 12 часов.

Однако благодаря 1970 рост глобальных коммуникаций означал, что универсальная шкала времени была окончательно принята и по-прежнему пользуется большим спросом, несмотря на то, что многие люди никогда не слышали об этом.

UTC, Coordinated Universal Time, основан на GMT (Greenwich Meantime), но поддерживается созвездием атомных часов. Он также учитывает вариации вращения Земли с дополнительными секундами, известными как «прыгающие секунды», добавляемые один раз два раза в год, чтобы противодействовать замедлению вращения Земли, вызванному гравитационными и приливными силами.

В то время как большинство людей никогда не слышали о UTC или напрямую использовали его влияние на нашу жизнь в неоспоримых с компьютерными сетями, все синхронизированы с UTC через NTP серверы времени (Network Time Protocol),.

Без этой синхронизации с одним временным масштабом многие из технологий и приложений, которые мы считаем само собой разумеющимися, были бы невозможны. Все, начиная от глобальной торговли акциями и акциями до интернет-магазинов, электронной почты и социальных сетей, стало возможным благодаря UTC и NTP-сервер времени.

С первых дней промышленной революции, когда железнодорожные линии и телеграф распространялись по часовым поясам, стало очевидно, что требуется глобальная шкала времени, которая позволила бы использовать одно и то же время независимо от того, где вы были в мире.

Первая попытка глобального масштаба была GMT - Время по Гринвичу. Это было основано на Гринвичском Меридиане, где солнце находится прямо над 12 полдень. GMT был выбран, в первую очередь из-за влияния Британской империи на остальных, если глобус.

Другие временные рамки были разработаны таким британским временем железной дороги, но GMT был впервые, когда во всем мире использовалась по-настоящему глобальная система времени.

GMT оставался глобальным временным масштабом в первой половине двадцатого века, хотя люди стали называть UT (Universal Time).

Однако, когда атомные часы были разработаны в середине двадцатого века, вскоре стало очевидно, что GMT не был достаточно точным. Было бы желательно, чтобы глобальные временные рамки, основанные на времени, указанном атомными часами, представляли эти новые точные хронометры.

Для этой цели было разработано Международное атомное время (TAI), но вскоре стали очевидны проблемы с использованием атомных часов.

Считалось, что революция Земли на ее оси была точным временем 24. Но благодаря атомным часам было обнаружено, что вращение Земли меняется, а 1970 замедляется. Это замедление вращения Земли необходимо было учитывать, иначе могут возникнуть расхождения, и ночь будет медленно дрейфовать в течение дня (хотя и много тысячелетий).

Всемирное координированное время был разработан для противодействия этому. Основываясь как на TAI, так и на GMT, UTC позволяет замедлять вращение Земли, добавляя прыжки секунд каждый год или два (а иногда и два раза в год).

UTC теперь является поистине глобальным временным масштабом и принят странами и технологиями по всему миру. Компьютерные сети синхронизируются с UTC через сетевые серверы времени и они используют протокол NTP для обеспечения точности.

Хотя для синхронизации времени доступно несколько протоколов, большая часть времени сети синхронизируется, используя либо NTP или SNTP.

Протокол сетевого времени (NTP) и Simple Network Time Protocol (SNTP) существует с момента создания Интернета (и в случае NTP, за несколько лет до этого) и, безусловно, являются самыми популярными и широко распространенными протоколами синхронизации времени.

Однако разница между ними незначительна и определяет, какой протокол лучше всего подходит для NTP-сервер времени или конкретное приложение синхронизации времени может быть проблематичным.

Как следует из названия, SNTP является упрощенной версией протокола сетевого времени, но часто задают вопрос: «В чем же разница?»

Основное различие между двумя версиями протокола заключается в используемом алгоритме. Алгоритм NTP может запрашивать несколько опорных часов, которые являются наиболее точными.

Использование SNTP для низкопроизводительных устройств - оно подходит для менее мощных машин, не требует высокой точности NTP. NTP также может отслеживать любое смещение и дрожание (небольшие колебания формы сигнала, возникающие из-за колебаний напряжения питания, механических колебаний или других источников), в то время как SNTP этого не делает.

Другое существенное различие заключается в том, как два протокола корректируются для любого дрейфа в сетевых устройствах. NTP ускорит или замедлит системные часы, чтобы соответствовать времени опорных часов, поступающих в NTP-сервером (поворот), в то время как SNTP просто перейдет в обратную или обратную сторону системных часов.

Этот шаг системного времени может вызвать потенциальные проблемы с чувствительными к времени приложениями, особенно на этом шаге, достаточно велико.

NTP используется, когда точность важна, и когда приложения, зависящие от времени, зависят от сети. Однако его сложный алгоритм не подходит для простых машин или устройств с менее мощными процессорами. SNTP, с другой стороны, лучше всего подходит для этих более простых устройств, так как он потребляет меньше ресурсов компьютера, однако он не подходит для любого устройства, где точность является критичной или когда приложения, зависящие от времени, зависят от сети.

Существует определенная ирония, что компьютер, который сидит на вашем рабочем столе и может стоить столько же, сколько зарплата в месяц, будет иметь часы на борту, которые менее точны, чем дешевые наручные часы, купленные на бензине или бензоколонке.

Проблема заключается не в том, что компьютеры особенно сделаны с дешевыми компонентами синхронизации, но что любое серьезное хронометрирование на ПК может быть достигнуто без дорогостоящих или продвинутых осцилляторов.

Встроенные синхронизирующие генераторы на большинстве ПК на самом деле просто поддерживают резервное копирование, чтобы синхронизировать часы компьютера, когда ПК выключен или когда информация о синхронизации времени недоступна.

Несмотря на эти неадекватные встроенные часы, синхронизация по сети ПК может быть достигнута с точностью до миллисекунды и сетью, синхронизированной с глобальным временем UTC (Скоординированное всеобщее время) не должно вообще дрейфовать.

Причина, по которой этот высокий уровень точности и синхронности может быть достигнут без дорогостоящих генераторов, заключается в том, что компьютеры могут использовать протокол сетевого синхронизации (NTP), чтобы найти и поддерживать точное время.

NTP - это алгоритм, который распределяет один источник времени; это может быть сгенерировано встроенными часами ПК - хотя это будет видеть каждую машину на дрейфе сети по мере того, как часы сами дрейфуют. Лучше всего использовать NTP для распределения стабильного, точного источника времени и наиболее предпочтительно для сети, которые ведут бизнес через Интернет, источник UTC.

Самый простой способ получения UTC - который сохраняется в созвездии атомных часов по всему миру - заключается в использовании выделенный сервер времени NTP, Серверы NTP используют либо спутниковые сигналы GPS (Global Positioning System), либо широковещательные радиопередачи длинной волны (обычно передаваемые национальными физическими лабораториями, такими как NPL или NIST).

Получив NTP-сервером распределяет источник синхронизации по сети и постоянно проверяет каждую машину на дрейф (по сути, сетевой компьютер связывается с сервером как клиент, и информация обменивается через TCP / IP.

Это приводит к тому, что встроенные часы самих компьютеров устарели, хотя, когда машины изначально загружены, или если была задержка в контакте с NTP-сервером (если он отсутствует или имеется временная ошибка), встроенные часы используются для поддержания времени до полной полной синхронизации.

Сроки становятся все более важными для компьютерных систем. В настоящее время почти невозможно услышать, что компьютерная сеть функционирует без синхронизации с UTC (Coordinated Universal Time). И даже отдельные машины, используемые в доме, теперь оснащены автоматической синхронизацией. Последнее воплощение Windows, например, Windows 7, автоматически подключается к источнику синхронизации (хотя это приложение можно отключить вручную, обратившись к предпочтениям времени и даты).

Включение этих автоматических средств синхронизации в новейшие операционные системы является указанием на то, насколько важна информация о времени и когда вы рассматриваете типы приложений и транзакций, которые сейчас проводятся в Интернете, это не удивительно.

Интернет-банкинг, онлайн-бронирование, интернет-аукционы и даже электронная почта могут зависеть от точного времени. Компьютеры используют временные метки как единственную точку отсчета, которую они должны идентифицировать, когда и если произошла транзакция. Ошибки в информации о времени могут вызывать неисчислимые ошибки и проблемы, особенно при отладке.

Интернет полн Время серверов с более чем тысячей источников времени, доступных для онлайн-синхронизации; точность и полезность этих онлайн-источников времени UTC варьируются и оставляют открытым TCP / IP в брандмауэре, чтобы позволить синхронизировать информацию через систему, может оставить уязвимую систему.

Для сетевых систем, где время не только важно, но и где безопасность также является первостепенной проблемой, тогда Интернет не является предпочтительным источником для получения информации UTC, и требуется внешний источник.

Подключение сети NTP к внешнему источнику времени UTC относительно просто, если сетевой сервер времени используется. Эти устройства, которые часто называются NTP-серверы, использовать атомные часы на борту спутников GPS (Global Positioning System) или передачи длинной волны, транслируемые по таким местам, как NIST or NPL.