Masa yang tepat dan tepat semakin menjadi keperluan untuk sistem komputer. Dari rangkaian korporat kepada teknologi perkhidmatan awam seperti ATM, lampu isyarat atau kamera CCTV - masa yang tepat adalah apa yang membuatkan mereka berdetik.

Masa yang tidak tepat atau tidak disegerakan adalah punca utama untuk banyak kerosakan dan kegagalan teknologi. Sebagai contoh, gagal menyegerakkan sistem lampu isyarat boleh membawa kepada pelbagai kekeliruan perubahan lampu pada masa yang salah - dan akibat sistem yang dimiliki oleh industri seperti kawalan lalu lintas udara akan menjadi lebih buruk lagi.

Dan bahkan rangkaian komputer standard seperti yang digunakan di kebanyakan pejabat memerlukan penyegerakan tepat untuk mencegah ralat, membolehkan penyahpepijatan dan memastikan sistem selamat.

Kebanyakan pentadbir sistem kini sedar betapa pentingnya penyegerakan masa yang tepat dan tepat tetapi mendapat sumber masa yang tepat sering di mana ramai orang membuat kesilapan.

Kebanyakan pentadbir rangkaian mengetahui protokol masa NTP (Protokol Masa Rangkaian) yang digunakan untuk memastikan penyegerakan yang tepat antara komputer.

Walau bagaimanapun, ramai pentadbir membuat kesilapan menggunakan sumber masa dari seluruh internet untuk mengedarkan dengan NTP - perangkap biasa yang boleh membawa kesan buruk.

Internet bukanlah sumber terbaik. Walaupun memang benar, banyak dalam talian Pelayan NTP boleh didapati sebagai sumber masa atom atau UTC (Masa Sejagat Selaras) tetapi mereka adalah tepat. Kebenarannya adalah hampir mustahil untuk diketahui. Sumber masa internet boleh dipengaruhi oleh jarak klien (rangkaian) dari sumber masa - ia juga tidak dapat disahkan oleh NTP.

Malah lebih penting lagi, sumber masa internet beroperasi melalui firewall yang membolehkan isyarat masa dirampas oleh program berniat jahat.

Satu-satunya kaedah yang selamat dan tepat untuk menyegerakkan rangkaian komputer atau sistem teknologi lain adalah menggunakan Pelayan NTP. Peranti ini menerima isyarat masa jam atom luaran yang kerap dilakukan oleh GPS atau melalui transmisi radio.

Isyarat-isyarat ini datang terus dari jam atom jadi sangat tepat mereka juga tidak boleh dirampas kerana mereka tidak disambungkan ke internet.

Penyegerakan masa adalah aspek kritikal untuk pengkomputeran moden, terutamanya apabila komputer berada dalam rangkaian atau perlu berkomunikasi dengan mesin rangkaian lain.

Timestamp adalah penting untuk komputer untuk mengakui apabila sesuatu peristiwa berlaku dan ia adalah satu-satunya maklumat yang mereka perlu memastikan jika kejadian telah berlaku. Tanpa setem masa yang tepat akibatnya boleh termasuk:

• Kehilangan data
• Sulit log kesalahan
• Sulit untuk debug
• Kegagalan untuk menyimpan
• Aplikasi sensitif masa mungkin gagal

Sistem operasi moden seperti Windows 7 mempunyai perisian penyegerakan automatik yang telah dipasang. W32Time telah menjadi sebahagian daripada sistem pengendalian generasi Microsoft yang berlainan untuk beberapa waktu tetapi pada Windows 7 ia ditetapkan secara automatik pada (Sebaliknya pengguna perlu menetapkannya) - menyegerakkan PC anda keluar dari kotak.

Dengan itu NTP (Penyelarasan Masa Rangkaian) berasaskan penyegerakan yang disediakan dengan menggunakan pelayan masa internet (biasanya Microsoft dan NIST) ramai orang mungkin tertanya-tanya jika pelayan masa berdedikasi masih diperlukan.

Masalah dengan Pelayan Masa Internet

Terdapat beberapa kelemahan untuk menggunakan masa Internet ini sebagai sumber UTC (Waktu Universal yang diselaraskan - skala masa global sering dirujuk sebagai GMT).

Kelemahan pertama dan paling penting kepada pelayan masa internet ialah lokasi mereka melalui firewall. Perlu bergantung kepada sumber masa di internet bermakna mengekalkan port TCP terbuka - kelemahan keselamatan penting yang boleh digunakan oleh pengguna atau bot yang berniat jahat.

Satu lagi kelemahan kepada pelayan masa internet ialah kekurangan ketepatan yang dijamin. Walaupun tempat seperti NIST (Institut Kebangsaan untuk Standard dan Masa) dan Microsoft mempunyai pelayan masa yang boleh dipercayai dan tepat - ketepatan boleh bergantung kepada sejauh mana anda mengintip dari. Dan banyak lagi pelayan masa lain yang tersedia sebagai sumber masa internet tidak boleh dipercayai - dan kerana NTP tidak dapat mengesahkan isyarat masa dari seluruh internet - sukar untuk dinilai.

Faedah Pelayan NTP Luaran

Dedicated pelayan NTP luaran jauh lebih selamat. Mereka menerima tali leher mereka dari satelit GPS penghantaran Long Wave supaya isyarat tidak boleh dipintas oleh penggodam komputer atau perisian berniat jahat. Juga, NTP boleh mengesahkan isyarat yang memastikan anda tahu dari mana asalnya dan betapa tepatnya mereka.

Dengan masa yang begitu penting dalam komputer rangkaian moden, mengambil risiko dengan masa internet boleh menelan belanja lebih banyak daripada apa-apa pelaburan kecil dalam dedikasi NTP server masa.

Ditulis oleh Richard N Williams untuk Galleon Systems

Sejak pembebasannya kepada penduduk awam, Global Positioning System (GPS) telah bertambah baik dan memantapkan dunia kita. Dari navigasi satelit ke masa yang tepat yang digunakan oleh Pelayan NTP (Protokol Masa Rangkaian) dan banyak lagi atau teknologi dunia moden kita.

Dan GPS selama beberapa tahun menjadi satu-satunya Sistem Satelit Navigasi Global (GNSS) dan digunakan di seluruh dunia, bagaimanapun, masa kini berubah.

Sekarang terdapat tiga sistem GNSS yang lain di cakrawala yang bukan sahaja bertindak sebagai persaingan untuk GPS tetapi juga meningkatkan ketepatan dan ketepatannya.

Glonass adalah sistem GNSS Rusia yang dibangunkan semasa Perang Dingin. Walau bagaimanapun, selepas kejatuhan Kesatuan Soviet sistem jatuh ke dalam kerosakan tetapi akhirnya telah dirombak dan kini kembali dan berjalan.

Sistem Glonass kini digunakan sebagai bantuan navigasi oleh syarikat penerbangan Rusia dan perkhidmatan kecemasan mereka dengan penerima GNSS dalam kereta juga diperkenalkan bagi penduduk umum untuk digunakan. Dan sistem Glonass juga membolehkan penyegerakan masa menggunakan pelayan masa NTP kerana ia menggunakan teknologi jam atom yang sama seperti GPS.

Dan Glonass bukan satu-satunya persaingan untuk GPS sama ada. Sistem Galileo Eropah berada di landasan yang betul dengan satelit pertama yang dijangka dilancarkan pada akhir 2010 dan sistem Kompas Cina juga dijangka akan berada dalam talian tidak lama lagi yang akan menjadikan empat sistem GNSS yang beroperasi sepenuhnya yang mengorbit di atas orbit Bumi.

Dan ini adalah berita baik untuk mereka yang berminat dalam penyegerakan ultra tinggi masa kerana sistem semua harus beroperasi sama ada orang yang mencari satelit GNSS boleh menggunakan pelbagai sistem untuk memastikan ketepatan yang lebih tinggi.

Ia dijangka bahawa GNSS boleh dioperasi pelayan masa NTP tidak lama lagi akan tersedia untuk menggunakan teknologi baru ini.

Saingan Eropah yang lama ditunggu-tunggu oleh Sistem Kedudukan Global Amerika Syarikat, Galileo, telah melangkah ke hadapan untuk merealisasikan penyerahan muatan satelit pertama.

Beban, yang mengandungi "otak" satelit Galileo, termasuk jam atom yang menjadi asas bagi semua sistem satelit navigasi global (GNSS) dan menyediakan kedua-dua maklumat yang menggambarkan dan isyarat masa GPS yang digunakan oleh banyak Pelayan masa NTP GPS untuk penyegerakan rangkaian.

Galileo ditetapkan bukan sahaja untuk menyaingi sistem GPS semasa Amerika, tetapi untuk aplikasi penyegerakan masa ia dijangka beroperasi selaras dengan memastikan ketepatan yang lebih tinggi bagi mereka yang mencari sumber waktu UTC.

Galileo telah mengalami banyak ketidakpastian sejak projek berjuta-juta Euro pertama kali dirancang lebih kurang sedekad yang lalu tetapi penghantaran muatan satelit pertama ke Rom, di mana peralatan sedang dimuktamadkan sebagai persiapan untuk dilancarkan pada awal tahun depan, adalah satu rahmat yang nyata kepada projek yang sering terjejas.

Sama seperti GPS, Galileo akan menjadi sistem satelit navigasi penuh operasi tetapi akan menawarkan ketepatan yang lebih besar lagi yang sebelumnya penuaan dan menyediakan Eropah dengan sistem navigasi mereka sendiri yang tidak dimiliki dan dikawal oleh tentera AS.

Serta maklumat yang akan digunakan oleh pemandu, juruterbang dan pelancong lain, Galileo juga akan menyediakan sumber masa yang selamat dan tepat untuk rangkaian komputer dan teknologi dunia untuk memastikan sinkroniti.

Pada masa ini, GPS bersendirian dalam menyediakan perkhidmatan yang selamat ini, walaupun penghantaran radio di sesetengah negara memberikan alternatif kepada pelayan masa GPS isyarat, walaupun mereka tidak tersebar luas seperti GPS.

Satelit Galileo pertama dijangka menjangkau orbit pada awal 2011, dengan keseluruhan rangkaian yang dirancang untuk beroperasi di 2014 - walaupun jika pengalaman masa lalu dengan projek itu adalah sesuatu yang perlu dilakukan - anda harus mengharapkan sekurang-kurangnya beberapa kelewatan.

Waktu yang tepat adalah penting dalam dunia perbankan internet moden, lelongan dalam talian dan kewangan global. Mana-mana rangkaian komputer yang terlibat dalam komunikasi global perlu mempunyai sumber tepat UTC waktu skala global (Masa Universal yang diselaraskan) untuk dapat bercakap dengan rangkaian lain.

Menerima UTC cukup mudah. Ia boleh didapati dari pelbagai sumber tetapi ada yang lebih dipercayai daripada yang lain:

Sumber Masa Internet

Internet adalah sumber dengan sumber masa. Ini berbeza dengan kebolehpercayaan dan ketepatan tetapi beberapa organisasi yang dipercayai seperti NIST (Institut Standard dan Masa Kebangsaan) dan Microsoft. Walau bagaimanapun, terdapat kekurangan dengan sumber masa internet:

Kebolehpercayaan - Permintaan untuk sumber internet UTC sering bermakna ia sukar untuk mengaksesnya

Ketepatan - kebanyakan pelayan masa internet adalah peranti 2 yang bermakna mereka bergantung kepada sumber masa mereka sendiri. Selalunya ralat boleh berlaku dan banyak sumber masa boleh menjadi sangat tidak tepat.

Keselamatan - Mungkin isu terbesar dengan sumber masa internet adalah risiko yang mereka berikan kepada keselamatan. Untuk menerima setem masa dari seluruh internet, firewall perlu mempunyai pembukaan untuk membenarkan isyarat untuk dilalui; ini boleh membawa kepada pengguna berniat jahat mengambil kesempatan.

Pelayan Masa Rujukan Radio.

Kaedah yang selamat untuk menerima setem masa UTC boleh didapati dengan menggunakan a NTP server masa yang boleh menerima isyarat radio dari makmal seperti NIST dan NPL (Makmal Fizikal Kebangsaan. Banyak negara mempunyai isyarat masa yang disiarkan yang sangat tepat, dipercayai dan selamat.

Pelayan masa GPS

Satu lagi sumber untuk pelayan masa berdedikasi ialah GPS. Kelebihan besar a pelayan masa NTP GPS adalah bahawa sumber masa boleh didapati di mana-mana di planet ini dengan pemandangan langit yang jelas. Pelayan masa GPS juga sangat tepat, boleh dipercayai dan selamat seperti pelayan masa rujukan radio.

Jam atom adalah peranti timekeeping yang paling tepat diketahui manusia. Terdapat ketepatan yang tiada tandingannya dengan jam dan kronometer lain, walaupun jam elektronik yang paling canggih akan hanyut satu saat setiap minggu atau dua, paling banyak jam atom moden boleh terus berjalan selama beribu-ribu tahun dan tidak akan kehilangan sekurang-kurangnya beberapa saat.

Ketepatan jam atom turun ke apa yang mereka gunakan sebagai asas untuk pengukuran masa. Daripada bergantung pada arus elektronik yang berjalan melalui kristal seperti jam elektronik, jam atom menggunakan peralihan hyperfine sebuah atom dalam dua keadaan tenaga. Walaupun ini mungkin agak rumit, ia hanya satu reverberation yang tidak mencolok yang 'kutu' lebih daripada 9 bilion kali setiap saat, setiap saat.

Tetapi mengapa ketepatan itu benar-benar diperlukan dan teknologi apa yang digunakan oleh jam atom?

Ini adalah dengan mengkaji teknologi yang menggunakan jam atom yang dapat kita lihat mengapa tahap ketepatan yang tinggi diperlukan.

GPS - Navigasi satelit

Navigasi satelit adalah industri yang besar sekarang. Sebaik sahaja teknologi untuk tentera dan penyokong, navigasi satelit GPS kini digunakan oleh pengguna jalan raya di seluruh dunia. Walau bagaimanapun, maklumat navigasi yang disediakan oleh sistem navigasi satelit seperti GPS semata bergantung pada ketepatan jam atom.

GPS berfungsi dengan mengesahkan beberapa isyarat masa yang digunakan dari jam atom di atas satelit GPS. Dengan bekerja apabila isyarat masa dikeluarkan dari satelit penerima navigasi satelit boleh sejauh mana ia dari satelit dan dengan menggunakan pelbagai isyarat mengira di mana ia berada di dunia.

Oleh kerana isyarat masa ini bergerak pada kelajuan cahaya, hanya satu ketidakakuratan kedua dalam isyarat masa boleh membawa kepada maklumat pos yang beribu-ribu batu keluar. Ia adalah bukti ketepatan Jam atom GPS yang kini penerima navigasi satelit adalah tepat dalam jarak lima meter.

Oleh yang demikian Makmal Fizikal Negara telah mengumumkan penyelenggaraan berjadual minggu ini (Khamis) bererti masa dan isyarat frekuensi MSF60kHz akan dimatikan sementara untuk membolehkan penyelenggaraan dijalankan secara selamat di Stesen Radio Anthorn di Cumbria.

Biasanya tempoh penyelenggaraan berjadual ini hanya berlangsung beberapa jam dan tidak boleh menimbulkan sebarang gangguan kepada sesiapa yang bergantung pada isyarat MSF untuk aplikasi masa.
NTP (Protokol Masa Rangkaian) sangat sesuai dengan kehilangan isyarat sementara ini dan sedikit jika tiada drift yang harus dialami oleh mana-mana NTP server masa pengguna.

Walau bagaimanapun, terdapat beberapa pengguna tahap tinggi pelayan rangkaian masa atau mungkin mempunyai kebimbangan mengenai ketepatan teknologi mereka semasa tempoh yang dijadualkan tanpa isyarat. Terdapat satu lagi penyelesaian untuk memastikan isyarat masa yang berterusan, selamat dan sama tepat sentiasa digunakan.

GPS, yang paling biasa digunakan untuk navigasi dan cara mengendalikan ia sebenarnya teknologi berasaskan jam atom. Setiap satelit GPS menyiarkan isyarat dari jam atom onboard mereka yang digunakan oleh peranti navigasi satelit yang bekerja di lokasi melalui triangulasi.

Isyarat GPS ini juga boleh diterima oleh a pelayan masa NTP GPS. Sama seperti MSF atau pelayan masa isyarat radio lain menerima isyarat luar dari pemancar Anthorn, pelayan masa GPS boleh menerima isyarat yang tepat dan luaran ini dari satelit.

Tidak seperti siaran radio, GPS tidak boleh turun walaupun kadang-kadang tidak praktikal untuk menerima isyarat sebagai antena GPS memerlukan pandangan yang jelas dari langit dan dengan itu sebaiknya di atas bumbung.

Bagi mereka yang ingin membuat dua kali ganda pasti tidak ada tempoh apabila isyarat tidak diterima oleh Pelayan NTP, yang pelayan dwi masa boleh digunakan. Ini mengambil kedua-dua penghantaran radio dan GPS dan daemon NTP onboard mengira masa yang paling tepat dari mereka berdua.

Peningkatan serangan GPS ' telah menyebabkan beberapa kebimbangan di kalangan masyarakat saintifik. GPS, sementara sistem transmisi dan maklumat yang sangat tepat dan boleh dipercayai, bergantung kepada isyarat yang sangat lemah yang terhalang oleh gangguan dari Bumi.

Kedua-dua gangguan yang tidak disengajakan seperti dari stesen radio lanun atau niat sengaja yang disengajakan oleh penjenayah masih jarang tetapi sebagai teknologi yang boleh menghalang isyarat GPS menjadi lebih mudah didapati, keadaan dijangka bertambah buruk.

Dan sementara kesan kegagalan isyarat sistem GPS mungkin mempunyai hasil yang jelas bagi orang yang menggunakannya untuk navigasi (berakhir di lokasi yang salah atau tersesat), ia mungkin mempunyai kesan yang lebih serius dan mendalam bagi teknologi yang bergantung pada GPS untuk waktu isyarat.

Oleh kerana begitu banyak teknologi kini bergantung Isyarat pemasaan GPS dari rangkaian telefon, internet, perbankan dan lampu isyarat dan juga grid kuasa kami apa-apa kegagalan isyarat tidak kira berapa lama, boleh menyebabkan masalah yang serius.

Masalah utama dengan isyarat GPS adalah bahawa ia adalah sangat lemah dan kerana ia datang dari satelit angkasa lepas, sedikit yang boleh dilakukan untuk meningkatkan isyarat supaya frekuensi yang sama yang disiarkan di kawasan setempat dapat dengan mudah menenggelamkan GPS.

Walau bagaimanapun, GPS bukan satu-satunya kaedah yang tepat dan selamat untuk menerima masa dari sumber jam atom. Banyak makmal fizik kebangsaan dari seluruh dunia menyiarkan isyarat jam atom melalui gelombang radio (biasanya gelombang panjang). Di Amerika Syarikat isyarat ini disiarkan oleh NIST (Institut Kebangsaan untuk Standard dan Masa (dikenali sebagai WWVB) manakala di UK, isyarat MSF disiarkan oleh NPL (Makmal Fizikal Kebangsaan).

Pelayan masa dua hala yang boleh menerima kedua-dua isyarat tersedia dan merupakan pertaruhan yang lebih selamat untuk mana-mana syarikat teknologi tinggi yang tidak mampu untuk risiko kehilangan isyarat masa.

Tanya mana-mana pentadbir rangkaian atau jurutera IT dan tanya mereka betapa pentingnya penyegerakan masa rangkaian adalah dan anda biasanya akan mendapat jawapan yang sama - sangat.

Masa digunakan dalam hampir semua aspek pengkomputeran untuk pembalakan apabila peristiwa telah berlaku. Malah cap waktu adalah satu-satunya rujukan komputer boleh digunakan untuk menyimpan jejak tugas yang telah dilakukan dan yang belum dilakukannya.

Apabila rangkaian tidak disegerakkan, hasilnya boleh menjadi sakit kepala sebenar bagi sesiapa yang ditugaskan untuk menyahpepijat mereka. Data boleh sering hilang, aplikasi gagal dimulakan, pembalakan ralat adalah tidak mungkin, belum lagi kelemahan keselamatan yang boleh menyebabkan jika tiada masa rangkaian yang disegerakkan.

NTP (Protokol Masa Rangkaian) adalah aplikasi penyegerakan masa utama yang telah wujud sejak 1980. Ia telah sentiasa dibangunkan dan digunakan oleh hampir setiap rangkaian komputer yang memerlukan masa yang tepat.

Kebanyakan sistem operasi mempunyai versi NTP yang telah dipasang dan menggunakannya untuk menyegerakkan komputer tunggal secara lurus ke hadapan dengan menggunakan pilihan dalam tetapan jam atau bar tugas.

Walau bagaimanapun, dengan menggunakan aplikasi NTP yang telah dibangunkan atau daemon pada komputer akan menyebabkan peranti menggunakan sumber masa internet sebagai rujukan masa. Ini semua baik dan baik untuk mesin atas meja tunggal tetapi pada rangkaian penyelesaian yang lebih selamat diperlukan.

Ia adalah penting pada mana-mana rangkaian komputer yang tidak ada kelemahan dalam firewall yang boleh menyebabkan serangan dari pengguna yang berniat jahat. Menjaga pelabuhan terbuka untuk berkomunikasi dengan sumber masa internet adalah salah satu kaedah penyerang boleh gunakan untuk memasukkan rangkaian.

Nasib baik ada alternatif untuk menggunakan internet sebagai sumber masa. Isyarat masa jam atom boleh diterima menggunakan radio gelombang panjang atau transmisi GPS.

Dedicated NTP server masa peranti sedia ada yang membuat proses penyegerakan masa sangat mudah sebagai Pelayan NTP menerima masa (luaran ke firewall) dan kemudiannya boleh diedarkan ke semua mesin pada rangkaian - ini dilakukan dengan selamat dan tepat dengan kebanyakan rangkaian yang disegerakkan ke pelayan NTP yang bekerja dalam beberapa milisaat satu sama lain.

Mana-mana pentadbir rangkaian akan memberitahu anda betapa pentingnya penyegerakan masa adalah untuk rangkaian komputer moden. Komputer bergantung pada masa untuk hampir segala-galanya, terutamanya pada hari ini perdagangan dalam talian dan komunikasi global di mana ketepatan adalah penting.

Gagal memastikan bahawa komputer yang disegerakkan secara tepat boleh membawa kepada segala macam masalah: kehilangan data, kelemahan keselamatan, tidak dapat melakukan transaksi sensitif masa dan penyahpecatan kesulitan semua boleh disebabkan oleh kekurangan, atau tidak mencukupi, penyegerakan masa.

Tetapi memastikan setiap komputer di rangkaian mempunyai masa yang sama tepat terima kasih kepada dua teknologi: jam atom dan NTP pelayan (Protokol Masa Rangkaian).

Jam atom adalah kronometer yang sangat tepat. Mereka boleh menyimpan masa dan tidak hanyut sebanyak sejam dalam ribuan tahun dan ketepatan ini telah menjadikan teknologi dan aplikasi seperti navigasi satelit, dagangan dalam talian dan GPS.

Penyegerakan masa untuk rangkaian komputer dikawal oleh pelayan masa rangkaian, biasanya dirujuk sebagai pelayan NTP selepas protokol penyegerakan masa yang mereka gunakan, Protokol Masa Rangkaian.
Apabila datang untuk memilih pelayan masa, terdapat hanya dua jenis sebenar - rujukan radio NTP server masa dan juga pelayan masa NTP GPS.

Pelayan masa rujukan radio menerima masa dari transmisi gelombang panjang yang disiarkan oleh makmal fizik seperti NIST di Amerika Utara atau NPL di UK. Transmisi ini sering dijumpai di seluruh negara asal (dan seterusnya) walaupun topografi tempatan dan gangguan dari peranti elektrik lain boleh mengganggu isyarat.

pelayan masa GPS, sebaliknya, gunakan isyarat navigasi satelit yang dihantar dari satelit GPS. Pengiriman GPS dihasilkan oleh jam atom di atas satelit sehingga mereka adalah sumber waktu yang sangat tepat seperti jam atom yang dihasilkan oleh siaran masa oleh makmal fizik.

Selain daripada kelemahan perlu mempunyai antena atas bumbung (GPS berfungsi dengan garis penglihatan supaya pandangan yang jelas dari langit adalah penting), GPS boleh didapati secara literal di mana-mana di planet ini.

Seperti kedua-duanya jenis pelayan masa boleh memberikan sumber tepat masa yang boleh dipercayai keputusan jenis server masa mana yang perlu berdasarkan ketersediaan isyarat gelombang panjang atau sama ada ia mungkin memasang antena GPS bumbung.