Artikel ini menerangkan apa yang berlaku ketika Eropah menerima kalendar Gregorian dan masalah yang kita hadapi hari ini cuba menyegerakkan pergerakan Bumi.

Pernahkah anda tidur pada suatu malam dan tertanya-tanya di mana hari itu pergi? Bolehkah anda bayangkan bangun untuk mengetahui bahawa sebelas hari telah lenyap sepenuhnya? Itulah yang berlaku di 1752 apabila seluruh penduduk Britain dan Amerika pergi tidur pada hari Rabu 2 September, hanya untuk terjaga pada Khamis 14 September.

Walau bagaimanapun, ia bukanlah suatu wabak penyakit yang mengantuk atau bahkan satu dos yang lazat yang menjadikan seluruh penduduk di tempat tidur tetapi hanya pihak berkuasa yang cuba menyegerakkan dengan seluruh dunia dengan menggunakan kalendar Gregorian.

Kalender Julian (bernama selepas Julius Caesar) telah digunakan sejak zaman Alkitab tetapi akhirnya dihentikan di seluruh Eropah dalam 1582 tetapi mengambil Brits dan Amerika yang tegas lagi dua ratus tahun untuk mengikutinya.

Dan jika pelukis Hogarth dipercayai penduduknya tidak terlalu baik untuknya sama ada dengan orang yang mengambil jalan menuntut kembali hari 11 mereka yang hilang dan juga laporan rusuhan.

Kemudian kenapa berubah? Inilah yang dikatakan pihak berkuasa Britain selama dua ratus tahun sejak Paus Gregorius XIII telah menggantikan kalendar Julian di Eropa dua ratus tahun dahulu.

Walau bagaimanapun, sebab perubahan asal adalah bahawa kalendar Julian tidak membenarkan tahun lompat yang mencukupi (mereka telah ditinggalkan pada tahun-tahun yang tidak dapat dilihat oleh 100 tetapi tidak dapat dibahagikan oleh 400 - apa yang difikirkan orang Roma?) Dan musim perlahan-lahan menjadi keluar menyelaraskan dengan kalendar. Keadaan ini kini menjadi lebih tidak dapat ditolerir di Britain, yang memusnahkan petani - yang tidak tahu bila menanam tanaman mereka, akhirnya pihak berkuasa akan beralih dan maju ke hadapan seluruh negara 11 hari.

Walau bagaimanapun masalah penyegerakan ini sentiasa ada bersama kami. Kami secara tradisinya cuba mendasarkan kalendar kami di sekitar pergerakan Bumi untuk membolehkan kami meramal musim dan mengetahui musim panas dan musim sejuk akan jatuh. Walau bagaimanapun, kita mungkin telah menyusun tahun lompat (disebabkan oleh fakta bahawa Bumi mengambil 365 dan seperempat hari untuk bergerak mengelilingi Matahari) tetapi cuba mendasarkan kalendar di sekitar pergerakan Bumi akan sentiasa membawa kepada masalah.

Kalendar Gregorian bekerja dengan baik sehingga 1950 apabila jam atom dibangunkan. Jam atom bekerja dengan baik - menyediakan maklumat tepat waktu untuk beberapa saat dalam beberapa juta tahun - bahawa kita tidak lama lagi menyedari bahawa jam kita kini jauh lebih tepat daripada Bumi itu sendiri.

Bumi sebenarnya perlahan dalam putaran dan jika tiada apa yang dilakukan maka akhirnya tengah hari akan jatuh pada waktu malam dan sebaliknya (walaupun tidak selama beberapa millennia) tetapi jangan bimbang awak tidak akan bangun pada pertengahan minggu depan. Penyelesaiannya ialah penambahan detik lompat dan 33 telah dicatatkan pada penghujung tahun kami sejak 1970.

Keputusan untuk menyisipkan kedua biasanya diambil enam bulan sebelum selepas pemantauan secara berkala terhadap putaran bumi. Kalendar berdasarkan pergerakan Bumi mungkin kelihatan kurang relevan hari ini tetapi dengan Sistem Penentududukan Global (GPS), skala masa global (Masa Bersama Selaras), dan komputer semua diselaraskan bersama di seluruh dunia menggunakan pelayan NTP (Protokol Masa Rangkaian ) adalah penting bahawa kita semua boleh memberitahu masa yang tepat.

Apa masa itu? Salah satu soalan yang paling biasa diucapkan di seluruh dunia tetapi apa sebenarnya yang kami tanyakan? Anda bertanya kepada seseorang di China apa waktu itu anda pasti akan mendapat jawapan yang berbeza jika anda meminta orang Amerika, jelas zon waktu mereka berada di seberang dunia.

Tetapi bagaimana jika anda meminta dua orang di bilik yang sama dengan anda? Anda mungkin mendapat jawapan yang sama dari kedua-duanya tetapi sekali lagi menonton satu orang mungkin satu atau dua minit lebih cepat.

Apabila kita bertanya pada masa itu, apa yang sebenarnya kita minta adalah perkiraan kasar untuk zon waktu yang kita ada. Sesetengah jam tangan lebih tepat daripada yang lain tetapi ia sering cukup untuk keperluan hari ke hari.

Tetapi bagaimana jika anda perlu tahu masa yang tepat dan bagaimana jika anda perlu tahu apa masa itu adalah negara lain juga. Mungkin anda telah membeli tiket penerbangan; ia akan mengecewakan untuk muncul di lapangan terbang hanya untuk diberitahu bahawa tiket anda telah dijual kepada orang lain sebagai jam di ejen perjalanan mereka lebih lambat daripada yang anda beli tiket anda.

Jadi, bagaimanakah industri global menyimpan masa yang tepat antara satu sama lain? Jawapannya agak mudah dan ia dipanggil Waktu Bersama Selaras atau UTC.

Biro Berat dan Langkah Antarabangsa (BIPM) bertindak sebagai penjaga masa rasmi untuk dunia dan memulakan UTC di 1972 selepas pembangunan jam atom.

Jam atom pertama kali dibangunkan pada akhir 50 apabila ia mendapati bahawa atom cesium-133 bergema pada frekuensi tepat 9,192,631,770 setiap saat. Kekerapan ini sangat tepat bahawa jam atom menghasilkan ketepatan satu saat dalam 1.4million tahun dan Sistem Antarabangsa Unit menetapkan kedua sebagai kekerapan atom caesium-133 dan unit antarabangsa untuk mengukur masa dilahirkan.

Walau bagaimanapun, jam atom lebih tepat daripada Bumi sendiri yang sebenarnya perlahan dalam putarannya. Kelembapan ini hanya kecil tetapi jika sistem standard masa, UTC, tidak mengimbanginya, akhirnya pada tengah malam akan jatuh pada pertengahan hari (walaupun itu akan memakan waktu satu milenium atau dua) sehingga detik melompat akan ditambah setiap beberapa tahun untuk mengimbangi.

Satu-satunya masalah dengan jam tangan UTC adalah bahawa jam atom sangat besar dalam saiz dan kos. Sebenarnya mereka hanya boleh didapati dalam makmal fizik berskala besar seperti NPL (National Physics Laboratory, UK) atau MIT (Massachusetts Institute of Technology, US).

Bagaimana pula selebihnya di dunia menjejaki masa UTC? Masa yang diberitahu mengenai jam atom yang luas ini disiarkan melalui siaran radio atau sistem satelit GPS (Navigasi satelit bergantung pada UTC tanpa satelit yang tidak dapat memberitahu dengan tepat di mana penerima).

Kebanyakan rangkaian komputer disegerakkan ke waktu UTC sama ada melalui Internet (yang tidak selamat dan hanya disyorkan untuk pengguna di rumah) atau melalui pakar GPS atau pelayan masa radio. Pelayan masa ini menggunakan NTP (Protokol Masa Rangkaian) yang telah dibangunkan sejak 25 tahun lalu untuk memastikan rangkaian komputer disegerakkan supaya mereka tidak perlu bergantung pada jam dalaman yang tidak tepat.

Pelayan NTP dan UTC telah membolehkan industri menjadi teknologi yang benar-benar global dan memungkinkan seperti satelit komunikasi, telefon bimbit, sat-nav dan ATM yang kita semua mengambil begitu sahaja.

Protokol Masa Rangkaian (NTP) adalah salah satu daripada protokol tertua Internet dan masih merupakan standard bagi penyegerakan masa. Kejayaan NTP berpunca dari pembangunan yang berterusan (versi 4 sedang berjalan) dan ketepatan bahawa pelayan waktu NTP boleh bermegah dalam penyegerakan rangkaian.

Walaupun ketepatan 1 / 5000th sesaat boleh didapati di rangkaian di bawah keadaan yang betul, ketepatan ini bergantung sepenuhnya pada apa sahaja yang digunakan oleh NTP untuk disegerakkan. Sumber ini tentu saja tidak boleh dipercayai, seperti jam kerja sebagai cip masa nyata di kebanyakan komputer yang terdedah kepada hanyut dan jauh kurang tepat daripada jam tangan digital purata.

Alternatifnya adalah menggunakan sumber UTC (Coordinated Universal Time) yang boleh dipercayai. UTC adalah standard bagi penyegerakan masa. Ia dimulakan di 1972 selepas perkembangan jam atom dan membolehkan seluruh dunia menyegerakkan ke masa mutlak yang sama. Ini bukan sahaja membuat teknologi seperti Internet, GPS dan satelit komunikasi yang mungkin, tetapi juga membolehkan industri seperti syarikat penerbangan dan pasaran saham untuk berdagang secara global.

Cara paling mudah untuk menyegerakkan rangkaian ke UTC selalu menggunakan rujukan masa Internet. Terdapat ratusan yang tersedia seperti nist.gov dan kebanyakan perisian Windows mempunyai utiliti yang dibina, Windows Time (win32.exe) untuk menyegerakkan jam sistem untuk jam rujukan melalui Internet.

Walau bagaimanapun, Microsoft dan yang lain memberi amaran terhadap penggunaan sumber Internet sebagai rujukan masa sebagai pengesahan tidak mungkin dari sumber-sumber ini.

Pengesahan adalah ukuran keselamatan yang digunakan NTP untuk memastikan rujukan masa dipercayai. Tanpa sistem pengesahan terdedah kepada serangan berniat jahat seperti penggodam yang boleh menyesuaikan timestamp untuk melakukan penipuan atau serangan DDoS (Dinyatakan Penafian Perkhidmatan biasanya disebabkan oleh perisian berniat jahat yang mengganggu sistem).

Bukan sahaja sumber-sumber masa Internet yang tidak disahkan tetapi juga tinjauan oleh Nelson Minar daripada MIT di atas rujukan masa Internet 900, yang mendapati hampir separuh telah diimbangi oleh lebih daripada sepuluh saat (satu dengan tahun-tahun 6 yang mengejutkan - tetapi ada nasib tidak banyak rakan sebaya) dan kurang yang ketiga di mana digambarkan sebagai "berguna".

Laporan itu juga mendapati bahawa banyak tuan rumah masa rujukan Internet terlalu jauh dari rakan-rakan mereka untuk membolehkan penyegerakan masa yang tepat.

Walau bagaimanapun, terdapat beberapa cara memastikan pelayan NTP disegerakkan ke sumber waktu UTC yang boleh dipercayai dan stabil yang sama-sama tepat dan disahkan.

Terdapat dua sistem yang ada dan kedua-duanya menggunakan peralatan kos rendah. Pilihan pertama dan selalunya yang paling mudah, adalah untuk menyambung ke antena GPS dan pelayan masa GPS khusus untuk rangkaian. Ini menggunakan kod waktu UTC yang dihantar oleh satelit GPS, selagi antena mempunyai pandangan yang baik di langit.

Isyarat penyiaran khas juga menyampaikan cap waktu di beberapa negara. Di Britain ia dirujuk sebagai MSF dan disiarkan dari Cumbria oleh Makmal Fizik Kebangsaan di 60 kHz tetapi boleh dijangkakan sejauh 1000 km, walaupun sistem yang sama beroperasi di Jerman, Perancis dan Amerika Syarikat. Radio NTP yang dirujuk radio NTP ini terdedah kepada gangguan tetapi secara tradisinya adalah kos yang lebih rendah daripada penerima GPS, kemajuan dalam teknologi bermakna perbezaan kini minima.

Keutuhan sumber masa yang digunakan oleh pelayan masa NTP adalah sangat penting dan penyusun sistem terlalu bersedia untuk melabur dalam firewall mahal dan perisian anti-virus untuk melindungi rangkaian mereka banyak mengabaikan keselamatan pelayan masa mereka yang mungkin tidak boleh beritahu mereka masa yang tepat juga!

Protokol Masa Rangkaian (NTP) merupakan salah satu protokol tertua Internet yang masih digunakan, yang dicipta oleh Dr David Mills dari University of Delaware, telah digunakan sejak 1985. NTP adalah protokol yang direka untuk menyegerakkan jam pada komputer dan rangkaian di seluruh Internet atau Rangkaian Kawasan Tempatan (LAN).

NTP (versi 4) boleh mengekalkan masa melalui Internet awam dalam milisaat 10 (1 / 100th daripada kedua) dan boleh melakukan lebih baik lebih LAN dengan ketepatan daripada 200 mikrosaat (1 / 5000th daripada kedua) di bawah keadaan yang ideal.

NTP bekerja dalam TCP suite / IP dan bergantung kepada UDP, bentuk yang kurang kompleks NTP wujud dipanggil Rangkaian Protokol Masa Simple (SNTP) yang tidak memerlukan penyimpanan maklumat-ayat sebelumnya, diperlukan oleh NTP. Ia digunakan dalam beberapa peranti dan aplikasi di mana masa ketepatan yang tinggi tidak begitu penting.

Penyegerakan masa dengan NTP agak mudah, ia menyegerakkan masa dengan merujuk kepada sumber jam yang boleh dipercayai. Sumber ini boleh menjadi relatif (jam dalaman komputer atau masa pada pergelangan tangan) atau mutlak (A Waktu UTC UTC - Sumber Waktu Waktu Bersama yang tepat seperti mungkin secara manusia).

Jam atom adalah peranti pemantauan masa yang paling mutlak; Walau bagaimanapun, mereka sangat mahal dan pada umumnya hanya terdapat dalam makmal fizik berskala besar. Walau bagaimanapun, NTP boleh menyegerakkan rangkaian ke jam atom menggunakan sama ada rangkaian Sistem Posisi Global (GPS), penghantaran radio pakar atau melalui Internet. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa Microsoft amat mengesyorkan bahawa pemasaan berasaskan luaran hendaklah digunakan bukannya berasaskan Internet, kerana ini tidak boleh disahkan.

GPS adalah sumber masa dan frekuensi yang ideal kerana ia dapat memberikan waktu yang sangat tepat di mana saja di dunia menggunakan komponen yang relatif murah. Setiap satelit GPS menghantar dua frekuensi L2 untuk kegunaan tentera dan L1 untuk kegunaan orang awam yang dihantar di 1575 MHz, antena dan penerima GPS murah kini boleh didapati secara meluas.

Isyarat yang dihantar oleh satelit boleh melepasi tingkap tetapi boleh disekat oleh bangunan sehingga lokasi yang ideal untuk antena GPS berada di atas bumbung dengan pandangan yang baik dari langit. Semakin banyak satelit yang dapat diterima daripada isyarat yang lebih baik. Bagaimanapun, antena yang dipasang di bumbung boleh terdedah kepada serangan kilat atau lonjakan voltan yang lain, jadi pemasangan penunjuk inline pada kabel GPS sangat mengesyorkan.

Kabel antara antena GPS dan penerima juga penting. Jarak maksimum yang kabel boleh menjalankan biasanya hanya meter 20-30 tetapi kabel coax berkualiti tinggi digabungkan dengan penguat GPS diletakkan di dalam talian untuk meningkatkan keuntungan antena boleh membenarkan lebih daripada 100 larian kabel meter.

Penerima GPS kemudian menguraikan isyarat GPS yang dihantar dari antena ke protokol yang boleh dibaca komputer yang boleh digunakan oleh kebanyakan pelayan masa dan sistem pengendalian termasuk, Windows, LINUX dan UNIX.

Penerima GPS juga mengeluarkan denyutan tepat setiap saat yang membolehkan pelayan GPS Rangkaian Masa Protokol (NTP) dan pelayan masa komputer dapat menggunakan waktu yang tepat. Waktu pemantulan nadi setiap kali pada kebanyakan penerima adalah tepat dalam 0.001 detik kedua.

GPS sangat ideal dalam menyediakan pelayan masa NTP atau komputer yang berdiri sendiri dengan rujukan luaran yang sangat tepat untuk penyegerakan. Walaupun dengan peralatan kos yang agak rendah, ketepatan ratus nanodetik (satu nanodetik = satu bilion sejam) dapat dicapai dengan menggunakan GPS sebagai rujukan luaran.

Semua komputer perlu tahu masa. Ramai aplikasi, dari menghantar e-mel kepada menyimpan maklumat, bergantung kepada PC yang mengetahui bila peristiwa berlaku. Dalam sesetengah masa persekitaran adalah lebih penting di mana satu saat dapat membuat semua perbezaan antara keuntungan dan kerugian - hanya memikirkan bursa saham.

Kebanyakan komputer mempunyai jam dalaman yang disokong oleh bateri, jadi komputer masih boleh menyimpan masa apabila mesin dimatikan. Walau bagaimanapun, apakah jam ini benar-benar boleh dipercayai? Jawapannya sudah tentu tidak.

Komputer dipasarkan secara massal dan direka bentuk untuk pelbagai fungsi, masa tidak menjadi yang tinggi pada agenda pengeluar. Jam dalaman (dipanggil cip masa sebenar RTC) biasanya cukup untuk pengkomputeran rumah atau apabila stesen kerja berjalan sendirian. Walau bagaimanapun, apabila komputer berjalan dalam rangkaian, maka kekurangan penyegerakan boleh menyebabkan masalah.

Ini mungkin perkara kecil seperti e-mel yang tiba di suatu tempat sebelum dihantar (mengikut jam PC) tetapi dengan beberapa waktu sensitif transaksi dan aplikasi, kekurangan penyegerakan boleh menyebabkan masalah dibayangkan: Bayangkan berpaling di lapangan terbang hanya untuk mencari tempat duduk syarikat penerbangan yang anda beli minggu sebelum itu sebenarnya dijual kepada orang lain selepas itu sebagai ejen tempahan mereka mempunyai jam yang lebih perlahan di komputer mereka!

Untuk menyelesaikan masalah ini kebanyakan komputer pada rangkaian disegerakkan ke sumber tunggal masa menggunakan NTP (protokol masa rangkaian) sumber kali ini boleh sama ada relatif (jam komputer atau jam tangan) atau sumber masa mutlak seperti UTC.

UTC (Waktu Bersama Selaras) telah dibangunkan selepas kemunculan jam atom dan merupakan skala waktu standard yang digunakan di seluruh dunia, membolehkan mesin di seluruh dunia menggunakan sumber masa tunggal.

Windows XP dengan mudah boleh menetapkan jam sistem untuk menggunakan UTC dengan mengakses sumber Internet untuk UTC (sama ada: time.windows.com atau time.nist.gov). Untuk mencapai ini, pengguna hanya perlu mengklik dua kali pada desktop mereka dan menyesuaikan tetapan dalam tab Masa Internet.

Bagaimanapun, pengeluar sistem operasi Microsoft dan lain-lain sangat menasihatkan bahawa rujukan masa luaran harus digunakan sebagai sumber Internet tidak boleh disahkan, menjadikan sistem terdedah kepada serangan berniat jahat.

Jika anda ingin menjalankan pelayan rangkaian rangkaian Windows XP, maka pelayan NTP pakar boleh didapati yang boleh menerima rujukan masa melalui sistem satelit GPS atau penghantaran kebangsaan pakar

Untuk membenarkan Windows XP berfungsi sebagai pelayan rangkaian rangkaian, perkhidmatan NTP perlu dihidupkan. Untuk mengaktifkan NTP hanya mencari subkunci berikut dalam editor pendaftaran (regedit):
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ W32Time \ TimeProviders \ NtpServer \
Klik kanan diaktifkan (di sebelah kanan tetingkap) kemudian Modify. Edit nilai DWORD dan ketik 1. Klik kanan NtpServer, kemudian Ubah Suai dan dalam Edit DWORD Value di bawah Value Data jenis Peers, kemudian klik OK.

Keluar dari pendaftaran dan mulakan perkhidmatan masa tingkap dengan mengklik Mula / Menjalankan dan menaip:
net stop w32time & & net start w32time .; Kemudian pada setiap komputer pada rangkaian (selain pengawal domain yang tidak dapat disegerakkan dengan sendirinya) ketik: W32tm / resync / ditemui semula.

NTP (Protokol Masa Rangkaian) menyegerakkan rangkaian sumber masa tunggal menggunakan cap waktu untuk mewakili masa semasa hari, ini adalah penting untuk transaksi sensitif masa dan banyak aplikasi sistem seperti e-mel.

Oleh itu, NTP terdedah kepada ancaman keselamatan, sama ada dari penggodam berniat jahat yang ingin mengubah cap waktu untuk melakukan penipuan atau serangan DDoS (Dinyatakan Penafian Perkhidmatan - biasanya disebabkan oleh malware berniat jahat yang membanjiri pelayan dengan lalu lintas) yang menghalang akses pelayan.

Walau bagaimanapun, sebagai salah satu protokol tertua Internet dan telah dibangunkan selama lebih dari 25 tahun, NTP dilengkapi dengan langkah-langkah keselamatannya sendiri dalam bentuk pengesahan.

Pengesahan mengesahkan bahawa setiap tanda waktu telah datang dari rujukan masa yang dimaksudkan dengan menganalisis satu set kunci penyulitan bersetuju yang dihantar bersama-sama dengan maklumat masa. NTP, menggunakan penyulitan Mesej Digest (MD5) untuk un-menyulitkan kunci, menganalisis dan mengesahkan sama ada ia telah datang dari sumber masa yang dipercayai dengan mengesahkan ia terhadap satu set kunci dipercayai.

kunci pengesahan dipercayai disenaraikan dalam NTP fail konfigurasi server (ntp.conf) dan biasanya disimpan dalam fail ntp.keys. Fail kunci biasanya sangat besar tetapi kunci yang dipercayai memberitahu pelayan NTP yang set subset kunci aktif pada masa ini dan yang tidak. subset yang berbeza boleh diaktifkan tanpa menyunting fail ntp.keys menggunakan dipercayai-kunci arahan config.

Oleh itu, pengesahan adalah sangat penting dalam melindungi pelayan NTP daripada serangan berniat jahat; namun terdapat banyak rujukan masa yang pengesahan tidak boleh dipercayai.

Microsoft, yang telah memasang versi NTP dalam sistem operasi mereka sejak Windows 2000, sangat mengesyorkan bahawa sumber perkakasan digunakan sebagai rujukan masa kerana sumber Internet tidak dapat disahkan.

NTP sangat penting dalam memastikan rangkaian disegerakkan tetapi sama pentingnya menjaga sistem selamat. Walaupun pentadbir rangkaian menghabiskan ribuan dalam perisian anti-virus / malware banyak gagal untuk melihat kelemahan dalam pelayan masa mereka.

Banyak pentadbir rangkaian masih mengamanahkan sumber Internet untuk rujukan masa mereka. Walaupun ramai yang menyediakan sumber yang baik untuk masa UTC (Waktu Bersama Selaras - standard antarabangsa masa), seperti nist.gov, kekurangan pengesahan bermakna rangkaian terbuka untuk penyalahgunaan.

Sumber-sumber lain masa UTC adalah lebih selamat dan boleh digunakan dengan peralatan kos yang agak rendah. Cara yang paling mudah adalah dengan menggunakan pakar NTP GPS pelayan masa yang boleh disambungkan ke antena GPS dan menerima tanda waktu disahkan oleh satelit.

Pelayan masa GPS boleh memberikan ketepatan waktu UTC ke dalam beberapa nanodetik selagi antena mempunyai pandangan yang baik dari langit. Mereka agak murah dan isyarat disahkan memberikan rujukan masa yang selamat.

Alternatif terdapat beberapa siaran kebangsaan yang menghantar rujukan masa. Di UK ini disiarkan oleh Physics Laboratory Negara (NPL) dalam Cumbria. sistem yang sama beroperasi di Jerman, Perancis dan Amerika Syarikat. Manakala isyarat ini disahkan, ini transmisi radio terdedah kepada gangguan dan mempunyai pelbagai terhingga.

Pengesahan untuk NTP telah dibangunkan untuk mencegah berniat jahat mengganggu penyegerakan sistem seperti firewall telah dibangunkan untuk melindungi rangkaian dari serangan tetapi seperti mana-mana sistem keselamatan ia hanya berfungsi jika ia digunakan.

Semua peranti PC dan rangkaian menggunakan jam untuk mengekalkan masa sistem dalaman. Jam-jam ini, yang dipanggil cip Real Time Clock (RTC) menyediakan maklumat masa dan tarikh. Cip adalah bateri yang disokong sehingga walaupun semasa gangguan kuasa, mereka dapat mengekalkan waktu. Walau bagaimanapun, komputer peribadi tidak direka untuk menjadi jam yang sempurna, reka bentuk mereka telah dioptimumkan untuk pengeluaran besar-besaran dan kos rendah daripada mengekalkan masa yang tepat.

Jam-jam dalaman ini terdedah kepada hanyut dan walaupun untuk banyak aplikasi ini boleh cukup memadai, sering mesin perlu bekerjasama di rangkaian dan jika komputer hanyut pada kadar yang berbeza komputer akan menjadi tidak saling selaras antara satu sama lain dan masalah boleh timbul terutamanya dengan transaksi sensitif masa.

Protokol Masa Rangkaian (NTP) merupakan salah satu protokol tertua Internet yang masih digunakan, yang dicipta oleh Dr David Mills dari University of Delaware, telah digunakan sejak 1985. NTP adalah protokol yang direka untuk menyegerakkan jam pada komputer dan rangkaian di seluruh Internet atau Rangkaian Kawasan Tempatan (LAN).

NTP (versi 4) boleh mengekalkan masa melalui Internet awam dalam milisaat 10 (1 / 100th daripada kedua) dan boleh melakukan lebih baik lebih LAN dengan ketepatan daripada 200 mikrosaat (1 / 5000th daripada kedua) di bawah keadaan yang ideal.

NTP bekerja dalam TCP suite / IP dan bergantung kepada UDP, bentuk yang kurang kompleks NTP wujud dipanggil Rangkaian Protokol Masa Simple (SNTP) yang tidak memerlukan penyimpanan maklumat-ayat sebelumnya, diperlukan oleh NTP. Ia digunakan dalam beberapa peranti dan aplikasi di mana masa ketepatan yang tinggi tidak begitu penting.

Banyak sistem operasi termasuk Windows, UNIX dan LINUX boleh menggunakan NTP dan SNTP dan penyegerakan masa dengan NTP agak mudah, ia menyegerakkan masa dengan merujuk kepada sumber jam yang boleh dipercayai. Sumber ini boleh menjadi relatif (jam dalaman komputer atau masa pada pergelangan tangan) atau mutlak (A Waktu UTC UTC - Sumber Waktu Waktu Bersama yang tepat seperti mungkin secara manusia).
Semua versi Microsoft Windows sejak 2000 termasuk Perkhidmatan Masa Windows (w32time.exe) yang mempunyai keupayaan untuk menyegerakkan jam komputer ke pelayan NTP.
 
Terdapat sebilangan besar pelayan NTP yang dihoskan oleh Internet yang menyegerakkan rujukan UTC luar seperti time.nist.gov atau ntp.my-inbox.co.uk tetapi harus diperhatikan bahawa Microsoft dan yang lain mengesyorkan bahawa sumber luaran digunakan untuk menyegerakkan mesin anda, kerana rujukan berasaskan Internet tidak dapat disahkan. Pelayan masa NTP pakar boleh didapati yang boleh menyegerakkan masa pada rangkaian menggunakan sama ada MSF (atau setaraf) atau isyarat GPS.

Yang paling banyak digunakan ialah pelayan masa GPS yang menggunakan sistem GPS untuk menyampaikan masa yang tepat. Sistem GPS terdiri daripada beberapa satelit yang menyediakan maklumat kedudukan dan lokasi yang tepat. Setiap satelit GPS hanya boleh melakukan ini dengan menggunakan jam atom yang boleh digunakan sebagai rujukan masa.

A GPS penerima biasa boleh menyediakan masa maklumat kepada satu nanosaat beberapa UTC selagi terdapat antena terletak dengan tujuan yang baik dari langit.

Terdapat beberapa penghantaran kebangsaan masa dan frekuensi radio yang boleh digunakan untuk menyegerakkan pelayan NTP. Di Britain, isyarat (dipanggil MSF) disiarkan oleh Makmal Fizik Kebangsaan di Cumbria yang berfungsi sebagai rujukan masa kebangsaan United Kingdom, terdapat juga sistem yang serupa di Colorado, AS (WWVB) dan di Frankfurt, Jerman (DCF-77). Isyarat ini menyediakan masa UTC kepada ketepatan mikrosecond 100, bagaimanapun, isyarat radio mempunyai jarak terhingga dan terdedah kepada gangguan.

Jam atom telah wujud selama lebih dari lima puluh tahun atau lebih. Mereka adalah jam yang menggunakan kekerapan resonans atom sebagai unsur ketepatan waktu daripada kristal berayun konvensional seperti kuarza.

Kebanyakan jam atom menggunakan resonans atom cesium-133 yang bergema pada frekuensi tepat 9,192,631,770 setiap saat. Oleh sebab 1967, Sistem Unit Antarabangsa (SI) telah menentukan kedua sebagai bilangan siklus dari cesium -133 yang menjadikan jam atom (kadang-kadang disebut pengayun cesium) piawai untuk pengukuran masa.

Kerana resonans atom cesium-133 sangat tepat, ini menjadikan jam atom tepat untuk kurang daripada nanodetik 2 setiap hari, yang bersamaan kira-kira satu saat dalam 1.4million tahun.

Sebagai jam atom adalah sangat tepat dan dapat mengekalkan skala waktu yang berterusan dan stabil, masa sejagat, UTC (Waktu Teratur Universal atau Tempel Universel Coordonné), telah dibangunkan dan menyokong ciri-ciri seperti detik melompat - ditambah untuk mengimbangi perlambatan Putaran bumi.

Walau bagaimanapun, jam atom sangat mahal dan pada umumnya hanya terdapat dalam makmal fizik berskala besar. Walau bagaimanapun, NTP (Protokol Masa Rangkaian), cara standard untuk mencapai penyegerakan masa pada rangkaian komputer, boleh disegerakkan ke jam atom menggunakan sama ada rangkaian Sistem Posisi Global (GPS) atau penghantaran radio pakar.

Yang paling banyak digunakan ialah GPS (Global Positioning System), yang dibangunkan oleh tentera Amerika Syarikat. GPS menggabungkan sekurang-kurangnya satelit komunikasi 24 di orbit tinggi yang menyediakan maklumat kedudukan dan lokasi yang tepat. Setiap satelit GPS hanya boleh melakukan ini dengan menggunakan jam atom yang boleh digunakan sebagai rujukan masa.

Pelayan masa GPS adalah sumber masa dan frekuensi yang ideal kerana ia dapat memberikan masa yang sangat tepat di mana saja di dunia menggunakan komponen yang agak murah. Setiap satelit GPS menghantar dua frekuensi L2 untuk kegunaan tentera dan L1 untuk kegunaan orang awam yang dihantar di 1575 MHz, antena dan penerima GPS murah kini boleh didapati secara meluas.

Terdapat juga beberapa penghantaran kebangsaan masa dan frekuensi radio yang boleh digunakan untuk menyegerakkan pelayan NTP. Di Britain, isyarat (dipanggil MSF) disiarkan oleh Makmal Fizik Kebangsaan di Cumbria yang berfungsi sebagai rujukan masa kebangsaan United Kingdom, terdapat juga sistem yang serupa di Colorado, AS (WWVB) dan di Frankfurt, Jerman (DCF-77). Isyarat ini menyediakan masa UTC kepada ketepatan mikrosecond 100, bagaimanapun, isyarat radio mempunyai jarak terhingga dan terdedah kepada gangguan.

Menggunakan pelayan NTP GPS atau pelayan masa NTP berasaskan radio, pelanggan masa rangkaian, boleh disegerakkan dalam beberapa milisaat UTC bergantung kepada trafik rangkaian.

Kadang-kadang kita semua perlu tahu masa dan kita mempunyai banyak peranti yang berbeza untuk memberitahu kita; dari telefon bimbit dan pergelangan tangan jam tangan ke jam dinding pejabat atau kronik di berita radio.

Tetapi betapa tepatnya semua jam ini dan adakah ia penting jika mereka semua memberitahu masa yang berlainan? Untuk perniagaan sehari-hari kita mungkin tidak terlalu penting jika jam dinding pejabat lebih cepat daripada pergelangan tangan anda-lihat bos anda mungkin tidak akan membakar anda kerana terlambat.

Tetapi dalam sesetengah keadaan ketepatan dan penyegerakan adalah penting di mana satu minit dapat membuat semua perbezaan dalam sesuatu yang dijual atau tidak atau bahkan sesuatu yang dicuri!

Penyegerakan masa dalam rangkaian komputer moden adalah penting. Ia bukan sahaja menyediakan satu-satunya rangka rujukan di antara semua peranti, ia adalah penting dalam segala-galanya daripada mengamankan, merancang dan menyahpepijat rangkaian untuk menyediakan setem masa untuk aplikasi seperti pemerolehan data atau e-mel.

Kebanyakan peranti PC dan peranti rangkaian jam dalaman, dipanggil cip Real Time Clock (RTC) yang menyediakan maklumat masa dan tarikh. Cip adalah bateri yang disokong sehingga walaupun semasa gangguan kuasa, mereka dapat mengekalkan waktu.

Walau bagaimanapun, komputer peribadi tidak direka untuk menjadi jam yang sempurna, reka bentuk mereka telah dioptimumkan untuk pengeluaran besar-besaran dan kos rendah daripada mengekalkan masa yang tepat.

Oleh itu, jam dalaman ini terdedah kepada hanyut dan walaupun untuk banyak aplikasi ini dapat cukup memadai, sering mesin yang bekerja bersama di rangkaian akan menjadi tidak saling bersamaan dan masalah dapat timbul terutama dengan transaksi sensitif waktu. Bolehkah anda bayangkan membeli kerusi syarikat penerbangan hanya untuk diberitahu di lapangan terbang bahawa tiket telah dijual dua kali kerana dibeli selepas itu pada komputer yang mempunyai jam yang lebih perlahan?

Pelayan masa NTP (Protokol Masa Rangkaian) menggunakan rujukan masa tunggal untuk menyegerakkan semua mesin pada rangkaian pada masa itu. Rujukan masa ini boleh sama ada relatif (jam dalaman komputer atau masa di pergelangan tangan mungkin) atau mutlak seperti jam atom yang menyampaikan masa UTC (Waktu Selaras Universal) dan adalah setakat yang mungkin dilakukan secara manusia.

Jam atom adalah peranti pemantauan masa yang paling tepat untuk satu juta setiap tahun 1.4 juta. Walau bagaimanapun, jam atom sangat mahal dan pada umumnya hanya terdapat dalam makmal fizik berskala besar. Walau bagaimanapun, NTP boleh menyegerakkan rangkaian ke masa UTC melalui jam atom menggunakan sama ada rangkaian Sistem Posisi Global (GPS) atau penghantaran radio pakar (MTF di UK).

Walaupun sesetengah organisasi perlu menyegerakkan rangkaian mereka ke UTC seperti syarikat penerbangan dan bursa saham, rangkaian boleh diselaraskan pada bila-bila masa dan masih berfungsi, tetapi tidak ada pengganti masa UTC. Bukan sahaja lebih cekap untuk memiliki rangkaian yang disegerakkan dengan seluruh dunia, sumber waktu UTC adalah penting dalam menyediakan keselamatan terhadap penipuan, kehilangan data dan pendedahan undang-undang dan tanpa itu, organisasi boleh terdedah dan kehilangan kredibiliti.

NTP (versi 4) boleh mengekalkan masa melalui Internet awam dalam milisaat 10 (1 / 100th daripada kedua) dan boleh melakukan lebih baik lebih LAN dengan ketepatan daripada 200 mikrosaat (1 / 5000th daripada kedua) di bawah keadaan yang ideal.

Nota: ia sangat disyorkan oleh Microsoft dan lain-lain, bahawa masa berasaskan luaran hendaklah digunakan bukannya berasaskan Internet, kerana ini tidak dapat disahkan. Pelayan NTP pakar boleh didapati yang boleh menyegerakkan masa pada rangkaian menggunakan sama ada MSF (atau setaraf) atau isyarat pelayan masa GPS.

Semua peranti PC dan rangkaian menggunakan jam untuk mengekalkan masa sistem dalaman. Jam ini, yang dipanggil cip Real Time Clock (RTC), memberikan maklumat masa dan tarikh. Mereka adalah bateri yang disokong supaya walaupun semasa gangguan kuasa, mereka dapat mengekalkan masa. Walau bagaimanapun, komputer peribadi tidak direka untuk menjadi jam yang sempurna - reka bentuk mereka telah dioptimumkan untuk pengeluaran besar-besaran dan kos rendah daripada mengekalkan masa yang tepat.

Jam-jam dalaman ini terdedah kepada hanyut dan walaupun untuk banyak aplikasi ini boleh cukup memadai untuk beberapa aplikasi, tetapi mesin pada rangkaian yang hanyut pada kadar yang berbeza, menjadi tidak selaras dengan satu sama lain dan masalah dapat timbul, terutama dengan sensitif waktu urus niaga.

Pelayan NTP (Protokol Masa Rangkaian) menggunakan rujukan masa tunggal untuk menyegerakkan semua mesin di rangkaian ke rujukan masa. Rujukan masa ini boleh sama ada relatif (jam dalaman komputer atau masa pada pergelangan tangan mungkin) atau mutlak seperti sumber jam UTC (Waktu Penyelarasan Sejagat) seperti jam atom yang setepat mungkin secara manusia.

Bagi sesetengah aplikasi sumber masa relatif adalah mencukupi, namun dalam pelbagai persekitaran, seperti syarikat penerbangan dan bursa saham adalah penting untuk masa untuk menjadi mutlak. Bayangkan membeli tempat duduk syarikat penerbangan hanya untuk diberitahu di lapangan terbang yang tiket yang dijual dua kali kerana ia dibeli selepas itu pada komputer yang mempunyai jam yang lebih perlahan!

Jam atom adalah peranti masa penyimpanan yang paling mutlak. Mereka bekerja pada prinsip bahawa atom, sesium-133, mempunyai nombor yang tepat kitaran radiasi setiap saat (9,192,631,770). Ini telah membuktikan begitu tepat Sistem Unit Antarabangsa (SI) kini telah mendefinisikan kedua sebagai tempoh kitaran 9,192,631,770 radiasi atom sesium-133 dan pembangunan UTC (Coordinated Universal Time) sekarang bermakna komputer di seluruh workld yang boleh hendak diselaraskan kepada masa yang sama.

Walau bagaimanapun, jam atom sangat mahal dan pada umumnya hanya terdapat dalam makmal fizik berskala besar. Walau bagaimanapun, pelayan NTP boleh menyegerakkan rangkaian ke jam atom menggunakan sama ada rangkaian Sistem Posisi Global (GPS) atau penghantaran radio pakar (MTF di UK). Harus diingat bahawa Microsoft dan orang lain sangat menyarankan agar masa berasaskan luaran harus digunakan dan bukan berasaskan Internet, kerana ini tidak dapat disahkan. Pelayan NTP pakar boleh didapati yang boleh menyegerakkan masa pada rangkaian menggunakan sama ada MSF (atau setaraf) atau isyarat pelayan masa GPS.

GPS adalah sumber masa dan frekuensi yang ideal kerana ia dapat memberikan waktu yang sangat tepat di mana saja di dunia menggunakan komponen yang relatif murah. Setiap satelit GPS menghantar dua frekuensi L2 untuk kegunaan tentera dan L1 untuk kegunaan orang awam yang dihantar di 1575 MHz, antena dan penerima GPS murah kini boleh didapati secara meluas.

Isyarat radio dihantar oleh satelit yang boleh melalui tingkap tetapi boleh disekat oleh bangunan supaya lokasi yang ideal untuk antena GPS adalah di atas bumbung dengan pemandangan yang baik langit. Semakin satelit ia boleh menerima dari isyarat yang lebih baik. Walau bagaimanapun, antena yang dipasang pada bumbung boleh terdedah kepada serangan lampu atau voltan lain pusuan jadi penindas yang amat menyarankan dipasang sebaris pada kabel GPS.

Kabel antara antena GPS dan penerima juga penting. Jarak maksimum yang kabel boleh menjalankan biasanya hanya meter 20-30 tetapi kabel coax berkualiti tinggi digabungkan dengan penguat GPS diletakkan di dalam talian untuk meningkatkan keuntungan antena boleh membenarkan lebih daripada 100 larian kabel meter.

Terdapat juga beberapa penghantaran kebangsaan masa dan frekuensi radio yang boleh digunakan untuk menyegerakkan pelayan NTP. Di Britain, isyarat (dipanggil MSF) disiarkan oleh Makmal Fizik Kebangsaan di Cumbria yang berfungsi sebagai rujukan masa kebangsaan United Kingdom, terdapat juga sistem yang serupa di Colorado, AS (WWVB) dan di Frankfurt, Jerman (DCF-77).

Pelayan NTP berdasarkan radio biasanya terdiri daripada pelayan masa rak-mountable, dan antena, yang terdiri daripada bar ferit dalam kandang plastik, yang menerima masa radio dan siaran frekuensi. Ia hendaklah sentiasa dipasang melintang pada sudut yang betul ke arah penghantaran untuk kekuatan isyarat optimum. Data dihantar dalam denyutan, 60 saat. Isyarat-isyarat ini menyediakan masa UTC kepada ketepatan dalam mikrosaat 100, bagaimanapun, isyarat radio yang mempunyai rangkaian hotel yang terhad dan terdedah kepada gangguan.

Kedua-dua pelayan NTP GPS dan pelayan masa MSF boleh menyediakan cara yang murah dan cekap untuk menyegerakkan rangkaian komputer dengan tepat menggunakan NTP.