Повышенная точность двух серверных систем NTP

NTP-сервер времени революционизировала синхронизацию компьютерных сетей за последние двадцать лет. NTP (Network Time Protocol) - это программное обеспечение, которое отвечает за распределение времени от сервера времени до всей сети, настройку машин для дрейфа и обеспечение точности.

NTP может надежно поддерживать системные часы с точностью до нескольких миллиметров UTC (Скоординированное универсальное время) или любой другой временной интервал.

Однако NTP может быть только настолько надежным, как источник времени, который он получает, а как UTC - глобальная шкала времени, зависящая от того, откуда приходит источник UTC.

Национальные временные и частотные передачи из физических лабораторий, таких как NIST в США или NPL в Великобритании являются чрезвычайно надежными источниками UTC и NTP серверы времени специально разработаны для них. Однако сигналы времени не гарантируются, они могут выпадать в течение дня и подвержены помехам; они также регулярно переворачиваются для обслуживания.

Для большинства приложений несколько часов вашей сети, основанной на кварцевых генераторах, вероятно, не вызовут слишком много проблем при синхронизации. Однако, GPS (Global Positioning System) - гораздо более надежный источник времени UTC, поскольку GPS-спутник всегда накладные. Они требуют приема прямой видимости, что означает, что антенна должна идти на крышу или снаружи открытого окна.

Для приложений, где важны точность и надежность, самым безопасным решением является инвестирование в двойную систему NTP-сервер времени, это устройство может принимать как радиопередачи, такие как MSF, DCF-77 или WWVB и сигнал GPS.

В двойной системе NTP-сервером, NTP будет использовать как источники времени, так и синхронизировать сеть с целью обеспечения большей точности и надежности.

Безопасность и синхронизация

Безопасность часто больше всего беспокоит аспект работы компьютерной сети. Сохранение нежелательных пользователей, предоставляя свободу пользователям для доступа к сетевым приложениям, - это работа на полный рабочий день. Тем не менее, многие сетевые администраторы не обращают внимания на один из наиболее важных аспектов сохранения сетевой безопасности.

Синхронизация времени это не только важно, но и жизненно важно в сетевой безопасности, и все же он ошеломляет, сколько сетевых администраторов игнорируют его или не синхронизируют свои системы.

Обеспечение одинакового и правильного времени (в идеале UTC - Всемирное координированное время) на каждом сетевом компьютере имеет важное значение, поскольку любые временные задержки могут быть открытой дверью для хакеров, чтобы проскальзывать в необнаруженном состоянии, а что хуже, если машины могут быть взломаны, не работают в то же время, что может быть почти невозможно обнаружить, отремонтировать и получить поддержка сети.

Тем не менее временная синхронизация является одной из самых простых задач для использования, особенно, поскольку большинство операционных систем имеют версию протокола времени NTP (Протокол сетевого времени).

Поиск точного сервера времени может иногда быть проблематичным, особенно если сеть синхронизирована по всему Интернету, так как это может вызвать другие проблемы безопасности, такие как наличие открытого порта в брандмауэре и отсутствие возможности аутентификации NTP для обеспечения доверия к этому сигналу.

Однако более простой способ синхронизации времени, являющийся как точным, так и безопасным, заключается в использовании специального NTP-сервер времени (также известный как сетевой сервер времени). NTP-сервером будет принимать сигнал времени непосредственно от GPS или от национальных радиочастот и частот, производимых организациями, такими как NIST or NPL.

Используя специальный NTP-сервером сеть станет намного более надежной, и если произойдет худшее, и система станет жертвой злонамеренных пользователей, тогда синхронизированная сеть обеспечит ее легкорейтию.

Каков наилучший источник времени UTC?

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ГЛОБАЛЬНОЕ ВРЕМЯ (Всемирное координированное время) является глобальным временным масштабом в мире и заменил старый стандарт времени GMT (Greenwich Meantime) в 1970.

В то время как GMT был основан на движении Солнца, UTC основан на времени, рассказанном атомные часы хотя он поддерживается в соответствии с GMT путем добавления «Leap Seconds», который компенсирует замедление вращения Земли, позволяя работать как UTC, так и GMT (GMT часто ошибочно называют UTC), хотя, поскольку нет фактического разница на самом деле не имеет значения).

В вычислениях UTC позволяет компьютерным сетям по всему миру синхронизировать с тем же временем, что делает возможным транзакцию с учетом времени со всего мира. Большинство компьютерных сетей сетевые серверы времени для синхронизации с источником времени UTC. Эти устройства используют протокол NTP (Network Time Protocol) для распределения времени по сетям и постоянно проверяют, чтобы избежать дрейфа.

Единственное затруднение в использовании выделенного NTP-сервер времени выбирает, откуда приходит источник времени, из которого будет определяться тип NTP-сервером вам нужно. Есть действительно три места, где источник времени UTC можно легко найти.

Первый - это Интернет. При использовании интернет-источника времени, такого как time.nist.gov или time.windows.com, выделенный NTP-сервером не обязательно требуется, поскольку в большинстве операционных систем уже установлена ​​версия NTP (в Windows просто дважды щелкните значок часов, чтобы просмотреть параметры времени в Интернете).

*NB следует отметить, что Microsoft, Novell и другие категорически не рекомендуют использовать источники времени в Интернете, если проблема безопасности. Источники времени в Интернете не могут быть аутентифицированы NTP и находятся за пределами брандмауэра, что может привести к угрозам безопасности.

Второй способ - использовать GPS NTP-сервером; эти устройства используют сигнал GPS (наиболее часто используемый для спутниковой навигации), который на самом деле является временным кодом, генерируемым атомными часами (с борта спутника). Хотя этот сигнал доступен в любом месте земного шара, GPS-антенна нуждается в четком просмотре неба, что является единственным недостатком в использовании GPS.

В качестве альтернативы, национальные физики многих стран, такие как NIST в США и NPL в Великобритании, передавать сигнал времени от своих атомных часов. Эти сигналы можно получить с помощью радиосвязи NTP-сервером хотя эти сигналы конечны и уязвимы для локальных помех и топографии.

Как синхронизировать компьютер с атомными часами

Синхронизация времени часто является очень недооцененным аспектом управления компьютером. Обычно синхронизация времени имеет решающее значение для сетей или компьютеров, которые занимаются тайными транзакциями в Интернете.

Синхронизация времени с современными операционными системами, такими как Windows Vista, XP или различными версиями Linux, относительно проста, так как большинство из них содержат протокол синхронизации времени NTP (Network Time Protocol) или, по крайней мере, упрощенную версию (SNTP).

NTP является программой, основанной на алгоритме, и работает с использованием одного источника времени, который может быть распределен между сетью (или одним компьютером) и постоянно проверяется, чтобы гарантировать, что часы сети работают точно.

Для пользователей одного компьютера или сетей, где безопасность и точность не являются первичными проблемами (хотя для любой сетевой безопасности должна быть основной проблемой), самым простым методом синхронизации компьютера является использование стандартного интернет-времени.

С операционной системой Windows это можно легко сделать на одном компьютере, дважды щелкнув значок часов, а затем настроив вкладку времени в Интернете. Однако следует отметить, что при использовании интернет-источника времени, такого как nist.gov или windows.time, порт должен быть оставлен открытым в брандмауэре, который может быть использован злоумышленниками.

Для пользователей сети и тех, кто не хочет оставлять уязвимости в своем брандмауэре, наиболее подходящим решением является использование выделенного сетевой сервер времени, Большинство этих устройств также используют протокол NTP, но поскольку они получают временную привязку извне к сети (обычно с помощью GPS или длинноволнового радио), не оставляйте уязвимости в брандмауэре.

Эти NTP-сервером устройства также намного более надежны и точны, чем источники времени в Интернете, поскольку они напрямую общаются с сигналом от Атомные часы а не быть несколькими уровнями (в терминах NTP, известными как страты) из опорных часов, поскольку большинство источников времени в Интернете.

Общие GPS-запросы

Является ли сигнал времени GPS таким же, как и сигнал GPS-позиционирования?

Да. Сигналы, передаваемые по GPS-спутники содержат информацию о времени и положение спутника, из которого он пришел (и его скорость). Информация о времени генерируется встроенным цезием Атомные часы, Именно эта информация используется спутниковыми навигационными устройствами (sat navs), которые обеспечивают глобальное позиционирование. Sat Navs используют эти сигналы от нескольких спутников для триангуляции позиции.

Насколько точны GPS-позиционирование?

Поскольку сигнал времени, генерируемый GPS, поступает из атомных часов, он точно с точностью до 16 наносекунд (16 млрд. Долей секунды). Поскольку свет перемещается почти через 186 000 миль за секунду, это соответствует примерно 16 футам (5 + метры), что означает, что система позиционирования GPS обычно точна для этого.

Время GPS такое же, как UTC?

Нет. Время GPS, как и UTC (Coordinated Universal Time), основано на Международном атомном времени (TAI) - время, рассказанное атомные часы, Однако по мере того, как система GPS была разработана несколько десятилетий назад, теперь она составляет 14 секунд (и вскоре будет 15) позади UTC, потому что она пропустила вторые прыжки, добавленные в UTC, для калибровки замедления вращения Земли.

Как я могу использовать GPS в качестве источника UTC?

К счастью, GPS сервером времени преобразует GPS в текущее время UTC, которое, как и 1 Январь 2009 будет означать, что он должен добавить ровно 15 секунд.

GPS Time Server и его точность из космоса

Сеть GPS (Глобальная система позиционирования) широко известна как спутниковая навигационная система. Однако он фактически передает сверхточный сигнал времени с бортовых атомных часов.

Именно эта информация принимается спутниковыми навигационными устройствами, которые затем могут триангулировать положение приемника, определяя, как долго сигнал поступает с разных спутников.

Эти сигналы времени, как и все радиопередачи, движутся со скоростью света (что близко к 300,000km в секунду). Поэтому очень важно, чтобы эти устройства были не только точными до секунды, но и до миллионной доли секунды, в противном случае навигационная система была бы бесполезной.

Именно эта информация о времени может быть использована GPS сервером времени в качестве базы для сетевого времени. Хотя эта информация о времени не находится в формате UTC (скоординированное всеобщее время), глобальном масштабе времени в мире, она легко преобразуется из-за ее происхождения из атомных часов.

A GPS сервером времени может получать сигнал от антенны GPS, хотя это требует хорошего обзора неба, поскольку спутники ретранслируют свои передачи по прямой видимости.
Использование выделенного GPS сервером времени компьютерная сеть может быть синхронизирована с точностью до нескольких миллисекунд NTP (milli = 1000th секунды) и обеспечить безопасность и аутентификацию.

После увеличения использования технологии GPS в течение последних нескольких лет серверы времени GPS теперь относительно недороги и представляют собой простые и прямые системы для установки.

Следующее поколение точных атомных часов начинается с того, что ученые NIST обнародуют новые стронциевые часы

Эти хронологические пионеры в NIST объединились с Университетом Колорадо и разработали самые точные атомные часы в мире на сегодняшний день. Часы на основе стронция почти в два раза точнее, чем текущие цезиевые часы, используемые для управления UTC (Coordinated Universal Time), поскольку он теряет всего одну секунду каждые 300 миллионов лет.

Стронций атомные часы в настоящее время рассматриваются как путь вперед в хронометрировании, поскольку достижимы более высокие уровни точности, которые просто невозможны с атомом цезия. Стронциумные часы, как и их предшественники, работают, используя естественную, но очень устойчивую вибрацию атомов.

Тем не менее, эти новые поколения часов используют лазерные лучи и чрезвычайно низкие температуры, близкие к абсолютному нулю, для управления атомами, и надеется, что это шаг вперед к созданию совершенно точных часов.

Эта предельная точность может показаться слишком завышенной и ненужной, но использование такой точности многократно, и когда вы рассматриваете технологии, которые были разработаны, основанные на первом поколении атомных часов, таких как GPS-навигация, NTP-сервером синхронизация и цифровое вещание, новый мир захватывающих технологий, основанный на этих новых часах, может быть только за углом.

Хотя в настоящее время глобальная шкала времени в мире, UTC, основана на времени, рассказанном созвездием цезиевых часов (и, кстати, так это определение второго как чуть более 9 миллиарда цезиевых клещей), считается, что когда Консультативный комитет по Время и частота в Бюро International des Poids et Mesures (МБМВ), затем он обсудит, следует ли сделать следующее поколение атомные часы новый стандарт.

Тем не менее, стронциевые часы - не единственный метод высокоточного времени. В прошлом году квантовые часы, также разработанные в NIST, управляли точностью 1 секунды в 1 миллиардов лет. Однако этот тип часов не может контролироваться напрямую и требует более сложной схемы мониторинга времени.

Хранение точного времени и важности сетевого сервера времени

A сетевой сервер времени может быть одним из самых важных устройств в компьютерной сети, поскольку временные метки жизненно важны для большинства компьютерных приложений от отправки и отправки электронной почты для отладки сети.

Крошечные неточности в отметке времени могут привести к хаосу в сети, от сообщений электронной почты, прибывающих до их отправки по техническим причинам, к тому, чтобы вся система была уязвима для угроз безопасности и даже мошенничества.

Тем не менее, сетевой сервер времени так же хорош, как источник времени, на который он синхронизируется. Многие сетевые администраторы предпочитают получать код времени из Интернета, однако многие источники времени в Интернете полностью неточны и часто слишком далеки от клиента, чтобы обеспечить реальную точность.

Кроме того, интернет-источники времени не могут быть аутентифицированы. Аутентификация - это мера безопасности, используемая NTP (Network Time Protocol, который управляет сервером сетевого времени), чтобы гарантировать, что сервер времени - это именно то, что он говорит).

Чтобы обеспечить точное время, важно выбрать источник времени, который является безопасным и точным. Существует два метода, обеспечивающих точность миллисекунд toUTC (скоординированное универсальное время - глобальная шкала времени, основанная на времени, указанном атомными часами).

Во-первых, использование специализированной национальной трансляции времени и частоты вещания в нескольких странах, включая Великобританию, США, Германию, Францию ​​и Японию. К сожалению, эти трансляции не могут быть собраны повсюду, но второй способ - использовать сигнал синхронизации, передаваемый сетью GPS, который доступен буквально повсюду на поверхности планеты.

A сетевой сервер времени будет использовать этот временной код и синхронизировать всю сеть с ним, используя NTP, поэтому они часто называются NTP-сервером or NTP-сервер времени, NTP постоянно настраивает часы сети, обеспечивая отсутствие дрейфа.

Galileo и GPS NTP-сервер

В настоящее время существует только одна глобальная навигационная спутниковая система (GNSS), которая была открыта для гражданского использования с конца 1980.

Чаще всего Система GPS как полагают, обеспечивает навигационную информацию, позволяющую водителям, морякам и пилотам точно определять свое положение в любой точке мира.

Фактически, единственная информация, передаваемая спутником GPS, - это время, которое генерируется внутренними атомными часами спутников. Этот синхронизирующий сигнал настолько точен, что приемник GPS может использовать сигнал от трех спутников и точно определить местоположение в пределах нескольких метров, разработав, как долго каждый точный сигнал должен был прибыть.

В настоящее время GPS NTP-сервером может использовать эту информацию синхронизации для синхронизации целых компьютерных сетей с точностью до нескольких миллисекунд.

Тем не менее, Европейский Союз в настоящее время работает над собственной глобальной навигационной спутниковой системой, которая называется Galileo, которая будет конкурировать с сетью GPS, предоставляя собственную информацию о времени и местоположении.

Однако Galileo предназначен для взаимодействия с GPS, что означает, что текущий GPS NTP-сервером смогут получать оба сигнала, хотя может потребоваться внести некоторые корректировки программного обеспечения.

Эта функциональная совместимость обеспечит повышенную точность и может сделать национальные радиочастотные и частотные радиопередачи устаревшими, поскольку они не смогут обеспечить сопоставимую точность.

Кроме того, Россия, Китай и Индия в настоящее время планируют свои собственные системы GNSS, которые могут обеспечить еще большую точность. GPS уже произвела революцию в отношении того, как мир работает не только путем точного позиционирования, но также позволяет синхронизировать весь земной шар с тем же временным интервалом, используя GPS NTP-сервером, Ожидается, что еще больше достижений в области технологий появятся после того, как новое поколение GNSS начнет свои передачи.

Выбор правильного сигнала времени для вашей сети

Синхронизация компьютерной сети необходима в современном мире. Многие из компьютерных сетей мира синхронизированы с одним и тем же глобальным временем UTC (Всемирное координированное время).

Чтобы управлять синхронизацией протокола NTP (Network Time Protocol) используется в большинстве случаев, поскольку он способен надежно синхронизировать сеть с несколькими миллисекундами от UTC.

Тем не менее, точность синхронизации времени зависит исключительно от точности какой-либо временной привязки для распределения NTP, и здесь лежит одна из основных ошибок, возникающих при синхронизации компьютерных сетей.

Тем не менее, многие сетевые администраторы полагаются на ссылки на время в Интернете как источник времени UTC, помимо рисков безопасности, которые они представляют (поскольку они находятся на неправильной стороне сетевого брандмауэра), но также их точность не может быть гарантирована, а недавние исследования было установлено, что менее половины из них предоставляют любую полезную точность.

Для безопасного, точного и надежного метода UTC действительно есть только два варианта. Используйте сигнал времени из сети GPS или полагайтесь на передачи длинной волны, транслируемые национальными физическими лабораториями, такими как NPL и NIST.

Чтобы выбрать, какой метод лучше всего, единственным фактором, который следует учитывать, является местоположение NTP-сервером то есть получать сигнал времени.

GPS является наиболее гибким в том, что сигнал доступен буквально повсюду на планете, но единственным недостатком сигнала является то, что антенна GPS должна располагаться на крыше, так как ей требуется четкое представление о небе. Это может оказаться проблематичным, если Сервер времени расположен на нижних этажах небоскреба, но в целом большинство пользователей Время GPS сигналы обнаруживают, что они очень надежны и невероятно точны.

Если GPS нецелесообразно, то национальное время и частоты обеспечивают одинаково точный и безопасный метод времени UTC. Эти длинноволновые сигналы не транслируются каждой страной, однако, хотя сигнал WWVB США, транслируемый NIST в Колорадо, доступен в большинстве стран Северной Америки, включая Канаду.

Существуют различные версии этого сигнала, транслируемые по всей Европе, включая немецкий DCF и Великобритании MSF которые оказались самыми надежными и популярными. Эти сигналы часто можно встретить за пределами страны, хотя следует отметить, что передачи длинной волны уязвимы для локального вмешательства и топографии.

Для полного спокойствия, двойная система NTP-серверы которые получают сигналы как от GPS, так и от национальных лабораторий физики, хотя они, как правило, немного дороже, чем одиночные системы, хотя использование более одного сигнала времени делает их вдвойне надежными.