В этой статье описывается, что произошло, когда Европа приняла григорианский календарь и проблемы, с которыми мы все еще сталкиваемся сегодня, пытаясь синхронизировать с движением Земли.

Вы когда-нибудь ложились спать однажды и задавались вопросом, куда пошел день? Что ж, вы могли себе представить, как проснуться, чтобы обнаружить, что одиннадцать дней полностью исчезли? Это именно то, что произошло в 1752, когда все жители Великобритании и Америки отправились спать в среду 2 в сентябре, только чтобы проснуться в четверг 14 сентября.

Однако это была не эпидемия сонной болезни или даже массовая доза лени, которая удерживала все население в постели, а просто власти пытались синхронизировать с остальным миром, приняв григорианский календарь.

Юлианский календарь (названный в честь Юлиуса Цезаря) использовался с библейских времен, но окончательно поэтапно вышел из всей Европы в 1582, но потребовал решительных британцев и американцев еще двести лет последовать этому примеру.

И если художнику Хогарту следует полагать, что население тоже не слишком любезно относилось к нему: люди выходили на улицу, требуя возвращения их отсутствующих дней 11 и даже сообщений о беспорядках.

Тогда зачем меняться? Это то, что британские власти говорили в течение двухсот лет с тех пор, как папа Григорий XIII заменил юлианский календарь в Европе двести лет назад.

Однако причина первоначального изменения заключалась в том, что юлианский календарь не позволял достаточно високосных лет (они были опущены в годы, делящиеся на 100, но не делящиеся на 400 - что думали римляне?), И времена года постепенно исчезали синхронизации с календарем. Ситуация в Британии стала еще более невыносимой, что привело к хаосу для фермеров, которые понятия не имели, когда сажать их урожаи, наконец, власти должны были перебросить и ускорить вперед всю страну 11 дней.

Однако эта проблема синхронизации всегда была с нами. Мы традиционно пытались основать наши календари вокруг движения Земли, чтобы позволить нам прогнозировать времена года и знать, когда выпадет лето и зима. Однако мы, возможно, разобрали високосные годы (вызванные тем, что Земля принимает 365 и четверть дней, чтобы путешествовать по Солнцу), но попытка создать календарь вокруг движения Земли всегда приведет к проблемам.

Григорианский календарь отлично работал до тех пор, пока 1950, когда были разработаны атомные часы. Атомные часы работали так хорошо - обеспечивая временную информацию с точностью до секунды через несколько миллионов лет, - что вскоре мы поняли, что наши часы теперь намного точнее, чем сама Земля.

Земля фактически замедляется в ротации, и если ничего не будет сделано, то в конце концов ночью будет падать ночью и наоборот (хотя и не на несколько тысячелетий), но не беспокойтесь, что вы не собираетесь проснуться в середине следующей недели. Решением является добавление секунд прыжка, и 33 были прорезаны до конца наших лет с момента 1970.

Решение о вводе второго, как правило, принято за шесть месяцев до тщательного наблюдения за вращением Земли. Календарь, основанный на движении Земли, может показаться менее актуальным сегодня, но с Глобальной системой позиционирования (GPS), глобальным временным масштабом (Coordinated Universal Time) и компьютерами, которые все синхронизируются во всем мире с использованием NTP-серверов (Network Time Protocol ), мы должны все рассказать в нужное время.

Который сейчас час? Один из самых распространенных вопросов, произнесенных во всем мире, но что именно мы спрашиваем? Вы спрашиваете кого-то в Китае, что настало время, вы, конечно, получите другой ответ, если попросите американца, очевидно, что их часовые пояса находятся на противоположной стороне мира.

Но что, если вы спросите двух человек в той же комнате, что и вы? Вы можете получить от них один и тот же ответ, но потом часы одного человека могут быть на минуту или две быстрее.

Когда мы спрашиваем время, то то, что мы действительно просим, ​​является приблизительной оценкой часового пояса, в котором мы находимся. Некоторые часы более точны, чем другие, но это часто достаточно для повседневных нужд.

Но что, если вам нужно знать точное время, и что, если вам нужно знать, что это за другая страна. Возможно, вы купили авиабилет; было бы неутешительно оказаться в аэропорту только для того, чтобы сказать, что ваш билет был продан кому-то другому, поскольку часы у их турагента были медленнее, чем тот, где вы купили свой билет.

Итак, как глобальная индустрия поддерживает точное время друг с другом? Ответ довольно прост и называется «Скоординированное универсальное время» или «UTC».

Международное бюро мер и весов (BIPM) выступает в качестве официального хранителя времени для земного шара и начинает UTC в 1972 после развития атомных часов.

Атомные часы были впервые разработаны в конце 50, когда было обнаружено, что атом цезия-133 резонирует с точной частотой 9,192,631,770 каждую секунду. Эта частота была настолько точной, что атомные часы развивали точность в одну секунду за 1.4 миллионов лет, а Международная система единиц определила вторую, поскольку частота атома цезия-133 и международная единица измерения времени были рождены.

Однако атомные часы еще точнее, чем сама Земля, которая фактически замедляет свое вращение. Это замедление является лишь небольшим, но если стандартная система времени, UTC, не компенсировала это, в конце концов, полночь упадет в середине дня (хотя это займет миллион или два), поэтому каждые несколько лет добавляются прыжки секунд компенсировать.

Единственная проблема с часами UTC заключается в том, что атомные часы огромны как по размеру, так и по стоимости. Фактически их обычно можно найти только в крупных лабораториях физики, таких как NPL (National Physics Laboratory, UK) или MIT (Массачусетский технологический институт, США).

Тогда как остальной мир отслеживает время UTC? Время, рассказанное на этих огромных атомных часах, транслируется по радио или спутниковой системе GPS (Спутниковая навигация зависит от UTC, так как без нее спутник не может точно определить, где находится приемник).

Большинство компьютерных сетей синхронизированы по времени UTC через Интернет (что небезопасно и рекомендуется только для домашних пользователей) или через специализированные серверы GPS или радиочаса. Эти серверы времени используют протокол NTP (Network Time Protocol), который был разработан в течение последних 25 лет, чтобы синхронизировать компьютерные сети, поэтому им не приходится полагаться на свои неточные внутренние часы.

Серверы NTP и UTC позволили отрасли стать поистине глобальными и сделали возможными такие технологии, как спутники связи, мобильные телефоны, спутниковые навигаторы и банкоматы, которые все мы считаем само собой разумеющимися.

Протокол сетевого времени (NTP) является одним из самых старых протоколов Интернета и по-прежнему является стандартом для синхронизации времени. Успех NTP проистекает из его постоянной разработки (в настоящее время выполняется версия 4) и точность, которую сервер времени NTP может похвастаться синхронизацией сетей.

Хотя точность 1 / 5000th секунды может быть получена в сети при правильных условиях, эта точность зависит только от того, к чему привязывает время, которое NTP использует для синхронизации. Разумеется, этот источник может быть ненадежным, как часы рабочей станции, поскольку чипы реального времени на большинстве компьютеров подвержены дрейфу и намного менее точны, чем обычные цифровые часы.

Альтернативой является использование надежного источника UTC (Coordinated Universal Time). UTC является стандартом для временной синхронизации. Он был запущен в 1972 после разработки атомных часов и позволяет синхронизировать весь земной шар с тем же абсолютным временем. Это позволило не только использовать такие технологии, как Интернет, GPS и спутники связи, но также позволила таким отраслям, как авиакомпании и фондовый рынок, торговать по всему миру.

Самый простой способ синхронизации сети с UTC всегда заключался в использовании ссылки на время в Интернете. Есть сотни доступных, таких как nist.gov, и большинство программ для Windows имеет встроенную утилиту Windows Time (win32.exe) для синхронизации системных часов с опорными часами через Интернет.

Однако Microsoft и другие предостерегают от использования интернет-источника в качестве ссылки на время, поскольку аутентификация невозможна из этих источников.

Аутентификация - это мера безопасности, которую использует NTP для обеспечения надежной проверки времени. Без аутентификационных систем уязвимы такие вредоносные атаки, как хакеры, которые могут настроить временную метку для совершения мошенничества или атаки DDoS (распределенный отказ в обслуживании, обычно вызванный вредоносным программным обеспечением, наводняющим систему).

Не только источники времени в Интернете, не прошедшие проверку подлинности, но и опрос Нельсона Минара из Массачусетского технологического института по более чем 900 интернет-ссылкам, обнаруженные почти наполовину, были компенсированы более чем десятью секундами (один - по ошеломляющим 6 годам - ​​но, к счастью, было не так много сверстников) и меньше что третий, который описывается как «полезный».

В отчете также было обнаружено, что многие серверы ссылок на время в Интернете слишком далеко от своих сверстников, чтобы обеспечить точную синхронизацию времени.

Тем не менее, существует несколько способов обеспечения того, чтобы сервер NTP был синхронизирован с надежным и стабильным источником времени UTC, который является точным и аутентифицированным.

Доступны две системы, и они используют оборудование с относительно низкой стоимостью. Первым вариантом и, зачастую, самым простым, является подключение к GPS-антенне и выделенного сервера времени GPS в сеть. Это использует код времени UTC, передаваемый спутниками GPS, при условии, что антенна имеет хороший вид на небо.

В качестве альтернативы, специальные широковещательные сигналы передают временную метку в нескольких странах. В Великобритании он упоминается как MSF и транслируется из Камбрии Национальной лабораторией физики на 60 кГц, но может быть поднят так далеко, как 1000 км, хотя подобные системы работают в Германии, Франции и США. Эти радиостанции, на которые ссылаются серверы NTP, уязвимы к помехам, но традиционно имеют более низкую стоимость, чем GPS-приемники, однако прогресс в технологии означает, что разница сейчас минимальна.

Поэтому целостность источника времени, используемого сервером времени NTP, очень важна, и системные администраторы whist слишком охотно вкладывают средства в дорогостоящие брандмауэры и антивирусное программное обеспечение для защиты своих сетей, многие игнорируют безопасность своего сервера времени, которые, в конце концов, не могут рассказывать им подходящее время в любом случае!

Сетевой протокол времени (NTP) является одним из самых старых протоколов Интернета, который все еще используется, изобретенный д-ром Дэвидом Миллсом из Университета штата Делавэр, он использовался с 1985. NTP - это протокол, предназначенный для синхронизации часов на компьютерах и сетях через Интернет или локальные сети (ЛВС).

NTP (версия 4) может поддерживать время в общедоступном Интернете с точностью до 10 миллисекунд (1 / 100th секунды) и может работать даже лучше по локальной сети с точностью до микросекунд 200 (1 / 5000th секунды) в идеальных условиях.

NTP работает в пакете TCP / IP и использует UDP, менее сложная форма NTP существует как Simple Network Time Protocol (SNTP), которая не требует хранения информации о предыдущих сообщениях, необходимых NTP. Он используется в некоторых устройствах и приложениях, где высокая точность синхронизации не так важна.

Синхронизация времени с NTP относительно проста, она синхронизирует время со ссылкой на надежный источник синхронизации. Этот источник может быть относительным (внутренние часы компьютера или время на наручных часах) или абсолютный (A UTC - универсальный координированный источник времени, который является точным, насколько это гуманно).

Атомные часы - самые абсолютные устройства учета времени; однако они чрезвычайно дороги и обычно можно найти только в крупномасштабных лабораториях физики. Тем не менее, NTP может синхронизировать сети с атомными часами, используя сеть глобальной системы определения местоположения (GPS), специализированную радиопередачу или через Интернет. Однако следует отметить, что Microsoft настоятельно рекомендует использовать внешнее время, а не Интернет, поскольку они не могут быть аутентифицированы.

GPS - идеальный источник времени и частоты, поскольку он может обеспечить очень точное время в любой точке мира, используя относительно дешевые компоненты. Каждый спутник GPS передает на две частоты L2 для военного использования и L1 для использования гражданскими лицами, передаваемыми на 1575 МГц, теперь широко доступны недорогие GPS-антенны и приемники.

Сигнал, передаваемый спутником, может проходить через окна, но может быть заблокирован зданиями, поэтому идеальное место для GPS-антенны находится на крыше с хорошим видом на небо. Чем больше спутников он может получить, тем лучше сигнал. Тем не менее, антенны на крыше могут быть подвержены ударам освещения или другим перенапряжениям, поэтому настоятельно рекомендуется установить супрессор, встроенный в кабель GPS.

Кабель между GPS антенной и приемником также имеет важное значение. Максимальное расстояние, что кабель может работать нормально только 20-30 метры, но коаксиальный кабель высокого качества в сочетании с усилителем GPS, помещенными в линии, чтобы увеличить коэффициент усиления антенны может позволить сверх 100 пробегов метра кабеля.

Затем приемник GPS декодирует сигнал GPS, отправленный с антенны, на считываемый компьютером протокол, который может использоваться большинством серверов времени и операционных систем, включая Windows, LINUX и UNIX.

GPS-приемник также выводит точный импульс каждую секунду, чтобы серверы сетевого времени сети (NTP) и серверы времени компьютера могли использовать для обеспечения сверхточного точного времени. Частота импульсов в секунду для большинства приемников является точной с точностью до 0.001 секунды от UTC.

GPS идеально подходит для предоставления серверов времени NTP или автономных компьютеров с очень точной внешней ссылкой для синхронизации. Даже при относительно недорогом оборудовании точность сотен наносекунд (наносекунд = миллиардная часть секунды) может быть разумно достигнута с использованием GPS в качестве внешней ссылки.

Все компьютеры должны знать время. Многие приложения, отправляя электронное письмо на хранение информации, полагаются на ПК, зная, когда произошло событие. В некоторых средах сроки еще более важны, когда одна секунда может разделить разницу между прибылью и убытком - просто подумайте о фондовой бирже.

Большинство компьютеров имеют встроенные часы, которые поддерживаются батареей, поэтому компьютер все еще может держать время, когда машина выключена. Однако действительно ли эти часы надежны? Ответ, конечно, нет.

Компьютеры продаются на массовом рынке и рассчитаны на многофункциональные функции, причем сроки не настолько велики в повестке дня производителя. Внутренние часы (называемые чипами реального времени RTC) обычно подходят для домашних вычислений или когда рабочие станции работают в одиночку. Однако, когда компьютеры работают в сети, отсутствие синхронизации может вызвать проблемы.

Это может быть незначительная вещь, такая как электронная почта, прибывающая куда-то прежде, чем она была отправлена ​​(в соответствии с часами ПК), но с некоторыми секретными транзакциями и приложениями, отсутствие синхронизации может вызвать мыслимые проблемы: представьте, что вы открываете в аэропорту только для поиска Место, которое вы купили за несколько недель до этого, на самом деле было продано кому-то еще после того, как у своего агента по бронированию были более медленные часы на своем компьютере!

Чтобы обойти эти проблемы, большинство компьютеров в сети синхронизируются с одним источником времени, используя NTP (протокол сетевого времени), этот источник времени может быть либо относительным (часы компьютера или наручные часы), либо абсолютным источником времени, например, UTC.

UTC (Coordinated Universal Time) был разработан после появления атомных часов и является стандартной временной шкалой, используемой во всем мире, позволяя машинам по всему миру использовать один источник времени.

Windows XP может легко установить системные часы для использования UTC, обратившись к интернет-источнику для UTC (либо time.windows.com, либо time.nist.gov). Чтобы достичь этого, пользователю просто нужно дважды щелкнуть часы на своем рабочем столе и настроить параметры на вкладке «Время в Интернете».

Однако Microsoft и другие производители операционных систем настоятельно рекомендуют использовать внешние ссылки для синхронизации, поскольку источники Интернета не могут быть аутентифицированы, что делает системы уязвимыми для вредоносной атаки.

Если вы хотите запустить сетевой сервер времени Windows XP, тогда доступны специализированные серверы NTP, которые могут получать ссылку на время через спутниковую систему GPS или специализированные национальные передачи

Чтобы Windows XP могла работать как сетевой сервер времени, необходимо включить службу NTP. Чтобы активировать NTP, просто найдите следующий раздел в редакторе реестра (regedit):
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Правый клик включен (в правом окне), затем «Изменить». Измените значение DWORD и введите 1. Щелкните правой кнопкой мыши NtpServer, затем «Изменить» и в «Изменить значение DWORD» в «Тип данных» выберите «Тип», затем нажмите «ОК».

Выйдите из реестра и запустите службу времени Windows, нажав Пуск / Выполнить и ввод:
net stop w32time && net start w32time .; Затем на каждом компьютере в сети (кроме контроллера домена, который не может быть синхронизирован с самим собой) введите: W32tm / resync / rediscover.

NTP (Network Time Protocol) синхронизирует сети к одному источнику времени, используя временные метки представляют текущее время суток, это очень важно для чувствительных время операций и многих системных приложений, таких как электронная почта.

Таким образом, NTP уязвим для угроз безопасности, будь то злоумышленник, который хочет изменить временную метку, чтобы совершить мошенничество или атаку DDoS (распределенный отказ в обслуживании - обычно вызванный вредоносными программами, которые наводняют сервер с трафиком), который блокирует доступ к серверу.

Однако, будучи одним из старейших протоколов Интернета и был разработан более 25 лет, NTP оснащен собственными мерами безопасности в форме аутентификации.

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 указаны в конфигурации сервера файл NTP (ntp.conf) и, как правило, хранятся в файле ntp.keys. Ключевой файл, как правило, очень большой, но доверенные ключи сказать сервер NTP, какой набор подмножества ключей в настоящее время активен, и которые не являются. Различные подмножества могут быть активированы без редактирования ntp.keys файла с помощью команды конфигурации доверенных-ключей.

Поэтому аутентификация очень важна для защиты NTP-сервера от вредоносной атаки; однако есть много ссылок на время, которым аутентификации нельзя доверять.

Microsoft, которая установила версию NTP в своих операционных системах с Windows 2000, настоятельно рекомендует использовать источник аппаратного обеспечения в качестве ссылки на синхронизацию, поскольку источники Интернета не могут быть аутентифицированы.

NTP имеет жизненно важное значение для обеспечения синхронизации сетей, но в равной степени важно поддерживать безопасность систем. В то время как сетевые администраторы тратят тысячи антивирусных и вредоносных программ, многие не обнаруживают уязвимость на своих серверах времени.

Многие сетевые администраторы до сих пор доверяют интернет-источникам для их ссылки на время. В то время как многие из них обеспечивают хороший источник времени UTC (согласованное универсальное время - международный стандарт времени), например nist.gov, отсутствие аутентификации означает, что сеть открыта для злоупотреблений.

Другие источники времени UTC более безопасны и могут быть использованы при относительно низкой стоимости оборудования. Самый простой способ заключается в использовании специалиста сервера времени NTP GPS, который может подключаться к GPS-антенне и получить заверенную отметку времени со спутником.

Серверы времени GPS могут обеспечить точность времени UTC в течение нескольких наносекунд, если антенна имеет хороший вид на небо. Они относительно дешевы, и сигнал аутентифицирован, обеспечивая безопасную привязку времени.

В качестве альтернативы существует несколько национальных передач, которые передают ссылку времени. В Великобритании это транслируется в Национальной физической лаборатории (NPL) в Камбрии. Подобные системы работают в Германии, Франции и США. В то время как этот сигнал проходит проверку подлинности, эти радиопередачи уязвимы к помехам и имеют конечный диапазон.

Аутентификация для NTP была разработана для предотвращения вредоносных манипуляций с синхронизацией системы так же, как межсетевые экраны, были разработаны для защиты сетей от нападения, но, как и любой система безопасности работает только тогда, когда она используется.

Все ПК и сетевые устройства используют часы для поддержания внутреннего системного времени. Эти часы, называемые чипами реального времени (RTC), предоставляют информацию о времени и дате. Микросхемы снабжены батареей, так что даже при отключении электроэнергии они могут поддерживать время. Однако персональные компьютеры не предназначены для идеальных часов, их дизайн был оптимизирован для массового производства и недорогих, а не для поддержания точного времени.

Эти внутренние часы склонны к дрейфу, и хотя для многих приложений это может быть вполне адекватным, часто машинам необходимо работать вместе в сети, и если компьютеры дрейфуют с разной скоростью, компьютеры будут не синхронизированы друг с другом, и могут возникнуть проблемы, особенно с секретными транзакциями.

Сетевой протокол времени (NTP) является одним из самых старых протоколов Интернета, который все еще используется, изобретенный д-ром Дэвидом Миллсом из Университета штата Делавэр, он использовался с 1985. NTP - это протокол, предназначенный для синхронизации часов на компьютерах и сетях через Интернет или локальные сети (ЛВС).

NTP (версия 4) может поддерживать время в общедоступном Интернете с точностью до 10 миллисекунд (1 / 100th секунды) и может работать даже лучше по локальной сети с точностью до микросекунд 200 (1 / 5000th секунды) в идеальных условиях.

NTP работает в пакете TCP / IP и использует UDP, менее сложная форма NTP существует как Simple Network Time Protocol (SNTP), которая не требует хранения информации о предыдущих сообщениях, необходимых NTP. Он используется в некоторых устройствах и приложениях, где высокая точность синхронизации не так важна.

Многие операционные системы, включая Windows, UNIX и LINUX, могут использовать NTP и SNTP, а синхронизация времени с NTP относительно проста, она синхронизирует время со ссылкой на надежный источник синхронизации. Этот источник может быть относительным (внутренние часы компьютера или время на наручных часах) или абсолютный (A UTC - универсальный координированный источник времени, который является точным, насколько это гуманно).
Все версии Microsoft Windows с 2000 включают службу времени Windows (w32time.exe), которая имеет возможность синхронизировать часы компьютера с сервером NTP.
 
Существует большое количество интернет-серверов NTP, которые синхронизируются с внешними ссылками UTC, такими как time.nist.gov или ntp.my-inbox.co.uk, но следует отметить, что Microsoft и другие рекомендуют использовать внешний источник для синхронизировать свои компьютеры, поскольку ссылки на Интернет не могут быть аутентифицированы. Доступны специализированные серверы времени NTP, которые могут синхронизировать время в сетях с использованием MSF (или эквивалентного) или сигнала GPS.

Наиболее широко используются серверы времени GPS, которые используют GPS-систему для ретрансляции точного времени. Система GPS состоит из нескольких спутников, обеспечивающих точную информацию о местоположении и местоположении. Каждый GPS спутник может сделать это только за счет использования атомных часов, которые в свою очередь может быть может быть использован в качестве эталона синхронизации.

Типичный приемник GPS может предоставлять информацию о синхронизации в течение нескольких наносекунд UTC, пока имеется антенна, расположенная с хорошим видом на небо.

Существует ряд национальных частотных и радиочастотных передач, которые могут использоваться для синхронизации сервера NTP. В Великобритании сигнал (так называемый MSF) транслируется Национальной Лабораторией Физики в Камбрии, которая служит в качестве национальной ссылки времени Соединенного Королевства, есть также аналогичные системы в Колорадо, США (WWVB) и во Франкфурте, Германия (DCF-77). Эти сигналы обеспечивают время UTC до точности микросекунд 100, однако радиосигнал имеет конечный диапазон и уязвим к помехам.

Атомные часы существуют уже более пятидесяти лет. Это часы, которые используют атомную резонансную частоту в качестве своего элемента хронометража, а не обычные осциллирующие кристаллы, такие как кварц.

Большинство атомных часов используют резонанс атома цезия-133, который резонирует с точной частотой 9,192,631,770 каждую секунду. Начиная с 1967, Международная система единиц (SI) определила второе как это количество циклов из цезия -133, что делает атомные часы (иногда называемые цезиевыми генераторами) стандартом для измерения времени.

Поскольку резонанс атома цезия-133 является настолько точным, это делает атомные часы точными с точностью до 2 наносекунд в день, что равно приблизительно одной секунде в 1.4 миллион лет.

Поскольку атомные часы настолько точны и могут поддерживать непрерывный и стабильный временной масштаб, было разработано универсальное время, UTC (Coordinated Universal Time или Temps Universel Coordonné), которое поддерживает такие функции, как секунды прыжка - добавляется, чтобы компенсировать замедление Вращение Земли.

Однако атомные часы чрезвычайно дороги и обычно можно найти только в крупномасштабных физических лабораториях. Тем не менее, NTP (Network Time Protocol), стандартное средство для обеспечения синхронизации времени в компьютерных сетях, может синхронизироваться с атомными часами, используя либо сеть глобальной системы определения местоположения (GPS), либо специализированные радиопередачи.

Наиболее широко используется GPS (Глобальная система позиционирования), разработанная военными США. GPS включает в себя, по меньшей мере, спутники связи 24 на высокой орбите, обеспечивающие точную информацию о местоположении и местоположении. Каждый GPS спутник может сделать это только за счет использования атомных часов, которые в свою очередь может быть может быть использован в качестве эталона синхронизации.

Сервер времени GPS - идеальный источник времени и частоты, поскольку он может обеспечить очень точное время в любой точке мира, используя относительно дешевые компоненты. Каждый спутник GPS передает на две частоты L2 для военного использования и L1 для использования гражданскими лицами, передаваемыми на 1575 МГц, теперь широко доступны недорогие GPS-антенны и приемники.

Существует также ряд национальных частотных и радиочастотных передач, которые могут использоваться для синхронизации сервера NTP. В Великобритании сигнал (так называемый MSF) транслируется Национальной Лабораторией Физики в Камбрии, которая служит в качестве национальной ссылки времени Соединенного Королевства, есть также аналогичные системы в Колорадо, США (WWVB) и во Франкфурте, Германия (DCF-77). Эти сигналы обеспечивают время UTC до точности микросекунд 100, однако радиосигнал имеет конечный диапазон и уязвим к помехам.

Использование сервера NTP GPS или сервера времени NTP, основанного на радио, клиентов сетевого времени, можно синхронизировать в течение нескольких миллисекунд UTC в зависимости от сетевого трафика.

Иногда нам всем нужно знать время, и у нас есть множество разных устройств, чтобы сказать нам это; от наших мобильных телефонов и наручных часов до офисных настенных часов или курантов в новостях радио.

Но насколько точны все эти часы и имеет значение, если они все говорят разное время? Для нашего повседневного бизнеса это, вероятно, не имеет большого значения, если часы настенных часов быстрее, чем ваши наручные часы, ваш босс, вероятно, не уволит вас за минуту опоздания.

Но в некоторых средах точность и синхронизация жизненно важны, когда минута может развить что-то, что продается или нет, или даже что-то украденное!

Синхронизация времени в современных компьютерных сетях имеет важное значение. Он не только обеспечивает единственную систему отсчета между всеми устройствами, но и имеет решающее значение во всем: от обеспечения безопасности, планирования и отладки сети до предоставления отметки времени для таких приложений, как сбор данных или электронная почта.

Большинство внутренних часов ПК и сетевых устройств, называемых чипами реального времени (RTC), предоставляют информацию о времени и дате. Микросхемы снабжены батареей, так что даже при отключении электроэнергии они могут поддерживать время.

Однако персональные компьютеры не предназначены для идеальных часов, их дизайн был оптимизирован для массового производства и недорогих, а не для поддержания точного времени.

Поэтому эти внутренние часы склонны к дрейфу, и, хотя для многих приложений это может быть вполне адекватным, часто машины, которые работают вместе в сети, будут не синхронизированы друг с другом, и проблемы могут возникнуть, в частности, при работе с чувствительными к времени транзакциями. Можете ли вы представить себе покупку места в аэропорту только для того, чтобы сообщить в аэропорту, что билет был продан дважды, потому что он был приобретен после этого на компьютере с более медленными часами?

Серверы времени NTP (Network Time Protocol) используют единую временную привязку для синхронизации всех компьютеров в сети до этого времени. Эта временная ссылка может быть либо относительной (например, внутренними часами компьютера, либо временем на наручных часах), либо абсолютными, такими как атомные часы, которые ретранслируют время UTC (универсальное скоординированное время) и настолько точны, насколько это возможно.

Атомные часы - это самые абсолютные устройства, поддерживающие время, с точностью до секунды каждые 1.4 миллионов лет. Однако атомные часы чрезвычайно дороги и обычно можно найти только в крупномасштабных физических лабораториях. Тем не менее, NTP может синхронизировать сети с временем UTC через атомные часы, используя либо сеть глобальной системы определения местоположения (GPS), либо специализированные радиопередачи (MTF в Великобритании).

В то время как некоторым организациям приходится синхронизировать свои сети с UTC, такими как авиакомпании и биржа, сеть может быть синхронизирована в любое время и по-прежнему функционирует, но на самом деле не существует замены времени UTC. Не только эффективнее синхронизировать сеть с остальным миром, то источник времени UTC имеет жизненно важное значение для обеспечения защиты от мошенничества, потери данных и юридического воздействия, и без этого организации могут быть уязвимыми и потерять доверие.

NTP (версия 4) может поддерживать время в общедоступном Интернете с точностью до 10 миллисекунд (1 / 100th секунды) и может работать даже лучше по локальной сети с точностью до микросекунд 200 (1 / 5000th секунды) в идеальных условиях.

Примечание. Настоятельно рекомендуется, чтобы Microsoft и другие пользователи использовали внешнее время, а не Интернет, поскольку они не могут быть аутентифицированы. Доступны специализированные серверы NTP, которые могут синхронизировать время в сетях с использованием сигнала MSF (или эквивалентного) или сигнала времени GPS.

Все ПК и сетевые устройства используют часы для поддержания внутреннего системного времени. Эти часы, называемые чипами реального времени (RTC), предоставляют информацию о времени и дате. Они снабжены батареей, так что даже при отключении электроэнергии они могут поддерживать время. Однако персональные компьютеры не предназначены для идеальных часов - их дизайн был оптимизирован для массового производства и недорогой, а не для поддержания точного времени.

Эти внутренние часы склонны к дрейфу, и хотя для многих приложений это может быть вполне адекватным для некоторых приложений, но машины в сети, которые дрейфуют с разной скоростью, становятся несовместимыми друг с другом, и могут возникать проблемы, особенно с учетом времени сделки.

Серверы NTP (Network Time Protocol) используют единую временную ссылку для синхронизации всех компьютеров в сети с ссылкой на время. Эта временная ссылка может быть либо относительной (например, внутренними часами компьютера, либо временем на наручных часах), либо абсолютным, например, источником часов UTC (Universal Coordinated Time), подобным атомным часам, столь же точным, насколько это возможно.

В некоторых случаях относительный источник времени достаточно, однако во многих средах, таких как авиакомпании и фондовой бирже это очень важно для времени, чтобы быть абсолютным. Представьте себе, купив место авиакомпании только в том, в аэропорту, что билет был продан в два раза, потому что он был куплен потом на компьютере, который был более медленными часы!

Атомные часы являются наиболее абсолютным устройством хронометража. Они работают по принципу, что атом, цезий-133, имеет точное число циклов излучения каждую секунду (9,192,631,770). Это оказалось настолько точным в Международной системе единиц (СИ) в настоящее время определен второй, как продолжительность 9,192,631,770 циклов излучения атома цезия-133 и развития UTC (Всемирное координированное время) теперь означает компьютеры по всему workld может быть синхронизированы одновременно.

Однако атомные часы чрезвычайно дороги и обычно можно найти только в крупномасштабных физических лабораториях. Тем не менее, серверы NTP могут синхронизировать сети с атомными часами, используя либо сеть глобальной системы определения местоположения (GPS), либо специализированные радиопередачи (MTF в Великобритании). Следует отметить, что Microsoft и другие настоятельно рекомендуют использовать внешнее время, а не Интернет, поскольку они не могут быть аутентифицированы. Доступны специализированные серверы NTP, которые могут синхронизировать время в сетях с использованием сигнала MSF (или эквивалентного) или сигнала времени GPS.

GPS - идеальный источник времени и частоты, поскольку он может обеспечить очень точное время в любой точке мира, используя относительно дешевые компоненты. Каждый спутник GPS передает на две частоты L2 для военного использования и L1 для использования гражданскими лицами, передаваемыми на 1575 МГц, теперь широко доступны недорогие GPS-антенны и приемники.

Радиосигнал передается спутником может проходить через окно, но может быть заблокированы зданиями так идеальное место для GPS антенны на крыше с хорошим видом на небо. Чем больше спутников может получить от лучшего сигнала. Тем не менее, в своде антенны могут быть склонны к осветительным ударам или другим скачки напряжения, так супрессор настоятельно рекомендуется быть установлены рядным на кабеле GPS.

Кабель между GPS антенной и приемником также имеет важное значение. Максимальное расстояние, что кабель может работать нормально только 20-30 метры, но коаксиальный кабель высокого качества в сочетании с усилителем GPS, помещенными в линии, чтобы увеличить коэффициент усиления антенны может позволить сверх 100 пробегов метра кабеля.

Существует также ряд национальных частотных и радиочастотных передач, которые могут использоваться для синхронизации сервера NTP. В Великобритании сигнал (так называемый MSF) транслируется Национальной Лабораторией Физики в Камбрии, которая служит в качестве национальной ссылки времени Соединенного Королевства, есть также аналогичные системы в Колорадо, США (WWVB) и во Франкфурте, Германия (DCF-77).

Сервер NTP-радио на основе, как правило, состоит из стойки сервера времени, и антенны, состоящий из феррита бара внутри пластикового корпуса, который получает время радио и частоты вещание. Он всегда должен быть установлен горизонтально под прямым углом к ​​передаче для оптимальной силы сигнала. Данные передаются в виде импульсов, 60 второй. Эти сигналы обеспечивает время UTC с точностью до 100 микросекунд, однако, радиосигнал имеет конечный радиус действия и подвержено воздействию помех.

Как сервер NTP GPS, так и сервер времени MSF могут обеспечить доступный и эффективный способ точной синхронизации компьютерных сетей с использованием NTP.