Network Time Protocol foi desenvolvido para manter os computadores sincronizados. Todos os computadores são propensos a drift e o tempo preciso é essencial para muitas aplicações de tempo crítico.

Uma versão do NTP está instalada na maioria das versões do Windows (embora uma versão despojada chamada SNTP - NTP simplificado esteja em versões mais antigas) e Linux, mas pode fazer o download gratuito do NTP.org.

Ao sincronizar uma rede aa é preferível usar uma NTP servidor que recebe uma fonte de tempo de um relógio atômico seja através de transmissões de rádio especializadas ou Rede de GPS. No entanto, muitas referências de tempo da Internet estão disponíveis, algumas mais confiáveis ​​do que outras, embora seja preciso notar que as fontes de tempo baseadas na Internet não podem ser autenticadas pelo NTP, deixando seu computador vulnerável a ameaças.

NTP é hierárquico e organizado em estrato. Stratum 0 é uma referência de tempo, enquanto o stratum 1 é um servidor conectado a uma fonte de temporização 0 do estrato e um estrato 2 é um computador (ou dispositivo) conectado a um servidor 1 do estrato.

A configuração básica do NTP é feita usando o arquivo /etc/ntp.conf, você deve editá-lo e colocar o endereço IP dos servidores 1 e stratum 2 do estrato. Aqui está um exemplo de um arquivo ntp.conf básico:

servidor xxx.yyy.zzz.aaa prefere (endereço do servidor de tempo, como time.windows.com)

servidor 123.123.1.0

servidor 122.123.1.0 stratum 3

Driftfile / etc / ntp / drift

O arquivo ntp.conf mais básico listará servidores 2, um que deseja sincronizar também e um endereço IP para si próprio. É bom arrumar para ter mais de um servidor para referência no caso de um cair.

Um servidor com a tag 'preferir' é usado para uma fonte confiável, garantindo que o NTP sempre use esse servidor quando possível. O endereço IP será usado em caso de problemas quando o NTP sincronizará consigo mesmo. O arquivo de deriva é onde o NTP cria uma gravação da taxa de deriva do relógio do sistema e ajusta-se automaticamente para isso.

O NTP irá ajustar a hora do sistema, mas apenas lentamente. O NTP aguardará pelo menos dez pacotes de informações antes de confiar na fonte do tempo. Para testar o NTP, basta alterar o relógio do sistema por meia hora no final do dia e a hora da manhã deve estar correta.

O Transmissão de MSF de Anthorn (latitude 54 ° 55 'N, longitude 3 ° 15' W) é o principal meio de disseminar os padrões nacionais de tempo e frequência do Reino Unido, que são mantidos pelo National Physical Laboratory. O poder irradiado monopômetro efetivo é 15 kW e a antena é substancialmente omnidirecional. A intensidade do sinal é maior do que 10 mV / m em 100 km e maior que 100 μV / m em 1000 km do transmissor. O sinal é amplamente utilizado na Europa do Norte e Ocidental. A freqüência portadora é mantida em 60 kHz para dentro de 2 partes em 1012.

É utilizada modulação de suporte simples on-off, os tempos de subida e queda do transportador são determinados pela combinação de antena e transmissor. O tempo dessas bordas é regido pelos segundos e minutos do Tempo Universal Coordenado (UTC), que está sempre dentro de um segundo do Greenwich Mean Time (GMT). Todo o segundo do UTC é marcado por um 'desligado' precedido por, pelo menos, 500 ms de operadora, e este segundo marcador é transmitido com uma precisão melhor do que ± 1 ms.

O primeiro segundo do minuto começa com um período de 500 ms com o operador desligado, para servir como um marcador de minutos. O outro 59 (ou, excepcionalmente, 60 ou 58), os segundos do minuto sempre começam com, pelo menos, 100 ms 'off' e terminam com pelo menos 700 ms de operadora. Seconds 01-16 carrega informações para o minuto atual sobre a diferença (DUT1) entre tempo astronômico e tempo atômico, e os segundos restantes transmitem o código de hora e data. As informações do código de hora e data sempre são fornecidas em termos de hora e data do relógio do Reino Unido, que é UTC no inverno e UTC + 1h quando o horário de verão está em vigor, e diz respeito ao minuto seguinte ao da transmissão.

MSF dedicado Servidor NTP Existem dispositivos disponíveis que podem se conectar diretamente à transmissão MSF.

Informação Cortesia de NPL

Aqui na Sistemas Galleon, um dos principais fornecedores europeus de NTP servidor sistemas, gostaríamos de desejar a todos os nossos clientes, fornecedores e até nossos concorrentes um Feliz Natal e um Feliz Ano Novo. Esperamos que o 2009 seja um ano de sucesso para todos vocês.

Tempo exato usando Atomic Clocks está disponível em toda a Grã-Bretanha e partes do norte da Europa usando o MSF Atomic Clock time signal transmitida de Cumbria, Reino Unido; Ele oferece a capacidade de sincronizar o tempo em computadores e outros equipamentos elétricos.

O sinal UK MSF é operado por NPL - o Laboratório Físico Nacional. MSF possui alta potência de transmissor (50,000 watts), uma antena muito eficiente e uma freqüência extremamente baixa (60,000 Hz). Para comparação, uma estação de rádio AM típica transmite a uma freqüência de 1,000,000 Hz. A combinação de alta potência e baixa freqüência dá as ondas de rádio de MSF muito bounce, e esta estação única pode, portanto, cobrir a maior parte da Grã-Bretanha e alguns da Europa continental.

Os códigos de tempo são enviados pela MSF usando um dos sistemas mais simples possíveis e com uma taxa de dados muito baixa de um bit por segundo. O sinal 60,000 Hz é sempre transmitido, mas a cada segundo é significativamente reduzido em potência por um período de segundos 0.2, 0.5 ou 0.8: • 0.2 segundos de potência reduzida significa um zero binário • 0.5 segundos de potência reduzida é binário. • 0.8 segundos de potência reduzida é um separador. O código de tempo é enviado em BCD (decimal codificado binário) e indica minutos, horas, dia do ano e ano, além de informações sobre o horário de verão e os anos bissextos.

O tempo é transmitido usando bits 53 e separadores 7 e, portanto, leva 60 segundos para transmitir. Um relógio ou relógio pode conter uma antena e um receptor extremamente pequenos e relativamente simples para decodificar a informação no sinal e ajustar o tempo do relógio com precisão. Tudo o que você precisa fazer é definir o fuso horário e o relógio atômico exibirá a hora correta.

Dedicado servidores de tempo que estão sintonizados para receber o sinal de tempo MSF estão disponíveis. Esses dispositivos conectam uma rede de computadores como qualquer outro servidor, somente estes recebem o sinal de temporização e distribuem-no para outras máquinas na rede usando NTP (Network Time Protocol).

As redes distribuídas dependem completamente da hora correta. Os computadores precisam de marcadores de hora para solicitar eventos e, quando uma coleção de máquinas estão trabalhando em conjunto, é imperativo que elas sejam executadas ao mesmo tempo.

Infelizmente, os PCs modernos não são projetados para serem cronometradores perfeitos. Os relogios do sistema são osciladores eletrônicos simples e são propensos a deriva. Normalmente, isso não é um problema quando as máquinas estão funcionando de forma independente, mas quando se comunicam em toda a rede podem ocorrer todos os tipos de problemas.

Dos e-mails que chegam antes de serem enviados para falhas completas do sistema, a falta de sincronização pode causar problemas incontáveis ​​em uma rede e é por esse motivo que os servidores de tempo de rede são usados ​​para garantir que toda a rede seja sincronizada em conjunto.

Tempo os servidores de rede vem em duas formas - o GPS servidor de tempo e o servidor de tempo referenciado por rádio. GPS NTP Os servidores usam o sinal de tempo transmitido a partir de satélites GPS. Isso é extremamente preciso, pois é gerado por um relógio atômico a bordo do satélite GPS. Rádio referenciado NTP servidors usa uma transmissão de onda longa transmitida por vários laboratórios nacionais de física.

Ambos esses métodos são uma boa fonte de Tempo Universal Coordenado (UTC) a escala mundial de tempo global. O UTC é usado por redes em todo o mundo e a sincronização permite que as redes de computadores se comuniquem com confiança e participem de transações sensíveis ao tempo sem erros.

Alguns administradores usam a Internet para receber uma fonte de hora UTC. Enquanto um servidor de tempo de rede dedicado não é necessário para fazer isso, ele tem desvantagens de segurança na medida em que uma porta precisa ser aberta no firewall para que o computador se comunique com o NTP servidor, isso pode deixar um sistema vulnerável e aberto ao ataque. Além disso, as fontes do tempo da Internet são notoriamente pouco confiáveis, muitas delas são muito imprecisas ou muito longe para servir qualquer propósito útil.

Para receber e distribuir e autenticar a fonte de tempo UTC, atualmente existem dois tipos de NTP servidor, o GPS NTP servidor e nos Servidor NTP referenciado por rádio. Embora ambos estes sistemas distribuam UTC de maneiras idênticas, a maneira como eles recebem a informação de temporização difere.

A GPS servidor de horário NTP é uma fonte de tempo e frequência ideal porque pode fornecer um tempo altamente preciso em qualquer parte do mundo usando componentes relativamente baratos. Cada satélite GPS transmite em duas freqüências L2 para o uso militar e L1 para uso por civis transmitidos em 1575 MHz, antenas GPS e receptores de baixo custo estão agora amplamente disponíveis.

O sinal de rádio transmitido pelo satélite pode passar através das janelas, mas pode ser bloqueado por edifícios de modo que o local ideal para uma antena GPS é em um telhado com uma boa visão do céu. Quanto mais satélites que pode receber melhor o sinal. No entanto, as antenas telhado-montadas pode ser propenso a ataques de iluminação ou de outros surtos de tensão assim que um supressor é altamente recomendável que está sendo instalado em linha no cabo GPS.

O cabo entre a antena GPS e o receptor também é crítico. A distância máxima que um cabo pode executar é normalmente apenas medidores 20-30, mas um cabo coaxial de alta qualidade combinado com um amplificador GPS colocado em linha para aumentar o ganho da antena pode permitir o excesso do cabo do medidor 100. Isso pode dificultar a instalação em edifícios maiores se o servidor estiver muito longe da antena.

Uma solução alternativa é usar um rádio referenciado O servidor NTP. Estes dependem de uma série de transmissões de rádio nacionais de tempo e frequência que a hora de transmissão UTC. Na Grã-Bretanha, o sinal (chamado MSF) é transmitido pela Nacional Laboratório de Física Em Cumbria, que serve de referência nacional do Reino Unido, também existem sistemas semelhantes nos EUA (WWVB) e na França, na Alemanha e no Japão.

Baseado em rádio NTP servidor geralmente consiste em um servidor de horário montável em rack e uma antena, consistindo de uma barra de ferrite dentro de um gabinete de plástico, que recebe o tempo de rádio e transmissão de freqüência. Deve sempre ser montado horizontalmente em um ângulo recto em direção à transmissão para uma força de sinal ideal. Os dados são enviados em pulsos, 60 por segundo. Estes sinais fornecem tempo UTC para uma precisão dos microseconds 100, no entanto, o sinal de rádio possui uma faixa finita e é vulnerável a interferências.

As celebrações de Ano Novo terão que esperar outro segundo este ano, já que o Serviço Internacional de Rotação da Terra e Sistemas de Referência (IERS) decidiu que 2008 deve ter Leap Second adicionado.

O IERS anunciou em Paris em julho que um Leap Second positivo deveria ser adicionado ao 2008, o primeiro desde dezembro 31, 2005. O Leap Seconds foi introduzido para compensar a imprevisibilidade da rotação da Terra e para manter a UTC (Tempo Universal Coordenado) com GMT (Meio-Meio de Greenwich).

O novo segundo extra será adicionado no último dia deste ano em horas 23, 59 minutos e segundos 59 Tempo Universal Coordenado - 6: 59: 59 pm Hora Padrão Oriental. 33 Leap Seconds foi adicionado desde 1972

NTP servidor Os sistemas que controlam a sincronização do tempo em redes de computadores são todos regidos por UTC (Tempo Universal Coordenado). Quando um segundo adicional é adicionado no final do ano UTC será automaticamente alterado como o segundo adicional. #

Se um NTP servidor recebe um sinal de tempo para transmissões como MSF, WWVB ou DCF ou a partir da rede GPS, o sinal carregará automaticamente o anúncio Leap Second.

Aviso de Leap Second do Serviço Internacional de Rotação de Terra e Sistemas de Referência (IERS)

SERVICE INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET DES SYSTEMES DE REFERENCE

SERVICE DE LA ROTATION TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. do Observatoire 75014 PARIS (França)
Tel. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAX: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-mail: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Paris, 4 2008 julho

Boletim C 36

Para as autoridades responsáveis ​​pela mensuração e distribuição do tempo

UTC TIME STEP
no 1st de janeiro 2009

Um salto positivo em segundo será introduzido no final de dezembro 2008.
A sequência de datas dos segundos marcadores do UTC será:

2008 dezembro 31, 23h 59m 59s XNUMX
2008 dezembro 31, 23h 59m 60s XNUMX
2009 janeiro 1, 0h 0m 0s

A diferença entre a UTC e o TAI do Atomic Time Internacional é:

2006 janeiro 1, 0h UTC, para 2009 janeiro 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33s
2009 janeiro 1, 0h UTC, até novo aviso: UTC-TAI = - 34s

Os segundos de salto podem ser introduzidos em UTC no final dos meses de dezembro

A GPS servidor de tempo é realmente um dispositivo de comunicação. O objetivo é receber um sinal de temporização e depois distribuí-lo entre todos os dispositivos em uma rede. Os servidores de horas são freqüentemente chamados de coisas diferentes servidor de tempo de rede, servidor de tempo de GPS, servidor de tempo de rádio e servidor NTP.

A maioria dos servidores de tempo usa o protocolo NTP (Network Time Protocol). O NTP é um dos protocolos mais antigos da Internet e é usado pela maioria das máquinas que usam um servidor de horário. NTP geralmente é instalado, de forma básica, na maioria dos sistemas operacionais.

A GPS servidor de tempo, como os nomes sugerem, recebe um sinal de temporização do Rede de GPS. Os satélites GPS são realmente nada mais do que relogios em órbita. A bordo de cada satélite GPS está um relógio atômico. O tempo ultra-preciso desse relógio é o que é transmitido pelo satélite (juntamente com a posição do satélite).

Um sistema de navegação por satélite funciona recebendo o sinal da hora de três ou mais satélites e, calculando a posição dos satélites e quanto tempo os sinais demoram a chegar, pode triangular uma posição.

Um servidor de tempo GPS precisa de menos informações e apenas um satélite é necessário para receber uma referência de tempo. A antena de um servidor de hora GPS receberá um sinal de temporização de um dos satélites em órbita 33 via linha de visão, de modo que o melhor local para consertar a antena é o teto.

Mais dedicado servidores de tempo GPS NTP Exigir um bom 48 horas para localizar e obter uma correção constante em um satélite, mas uma vez que eles são raros para a comunicação a ser perdida.

O tempo retransmitido por satélites GPS é conhecido como tempo GPS e embora ele difere do calendário oficial global UTC (Tempo Universal Coordenado), como eles são ambos baseados no tempo atômico (TAI) tempo GPS é facilmente convertido por NTP.

Um servidor de hora GPS é muitas vezes referido como um dispositivo 1 NTP estrato, um estrato 2 dispositivo é uma máquina que recebe o tempo do servidor de tempo GPS. dispositivos estrato 2 e 3 estrato também pode ser usado como um servidores de tempo e, desta forma um único servidor de tempo GPS pode funcionar como uma fonte de tempo para uma quantidade ilimitada de computadores e dispositivos, desde que a hierarquia de NTP é seguido.

Relógios atômicos são usados ​​para milhares de aplicativos em todo o mundo. Do controle de satélites para até mesmo sincronizar uma rede de computadores usando um NTP servidor, relógios atômicos mudaram a maneira como controlamos e governamos o tempo.

Em termos de precisão, um relógio atômico é incomparável. Os relógios digitais de quartzo podem manter um tempo preciso por uma semana, não perder mais de um segundo, mas um relógio atômico pode manter o tempo por milhões de anos sem derivar tanto.

Os relógios atômicos Trabalhe com o princípio dos saltos quânticos, um ramo da mecânica quântica que afirma que um elétron; uma partícula carregada negativamente, orbitará um núcleo de um átomo (o centro) em uma certa planície ou nível. Quando absorve ou libera energia suficiente, sob a forma de radiação eletromagnética, o elétron irá pular para um plano diferente - o salto quântico.

Ao medir a frequência da radiação eletromagnética correspondente à transição entre os dois níveis, a passagem do tempo pode ser registrada. Os átomos de césio (cesium 133) são preferidos para o tempo, pois eles têm ciclos 9,192,631,770 de radiação em cada segundo. Como os níveis de energia do átomo de césio (os padrões quânticos) são sempre os mesmos e é um número tão alto, o relógio atômico de césio é incrivelmente preciso.

A forma mais comum de relógio atômico usada hoje no mundo é a fonte de césio. Neste tipo de relógio, uma nuvem de átomos é projetada em uma câmara de microondas e é permitido cair sob a gravidade. Os raios laser retardam esses átomos e a transição entre os níveis de energia do átomo é medida.

A próxima geração de relógios atômicos está sendo desenvolvida usa armadilhas de íons em vez de uma fonte. Os íons são átomos carregados positivamente que podem ser presos por um campo magnético. Outros elementos como o estrôncio estão sendo usados ​​nestes relógios da próxima geração e estima-se que a precisão potencial de um relógio de tração de íons de estrôncio poderia ser 1000 vezes a dos relógios atômicos atuais.

Os relógios atômicos são utilizados por todos os tipos de tecnologias; a comunicação por satélite, o Sistema de Posicionamento Global e até mesmo a negociação na Internet dependem de relógios atômicos. A maioria dos computadores sincroniza indiretamente com um relógio atômico usando um NTP servidor. Esses dispositivos recebem o tempo de um relógio atômico e distribuem em torno de suas redes garantindo tempo preciso em todos os dispositivos.

NTP (Network Time Protocol) é o protocolo de sincronização de tempo mais utilizado na Internet. O motivo do seu sucesso é que é flexível e altamente preciso (além de ser gratuito). O NTP também é organizado em uma estrutura hierárquica, permitindo que milhares de máquinas sejam capazes de receber um sinal de temporização de apenas um NTP servidor.

Obviamente, se mil máquinas em uma rede todas as tentativas para receber um sinal de tempo do servidor NTP ao mesmo tempo, a rede se tornaria um gargalo eo servidor NTP seria inútil.

Por esse motivo, existe a camada de NTP stratum. No topo da árvore está o servidor de horário NTP que é um dispositivo 1 de estrato (um dispositivo 0 de estrato sendo o relógio atômico do qual o servidor recebe seu tempo). Abaixo de NTP servidor, vários servidores ou computadores recebem informações de temporização do dispositivo 1 do estrato. Esses dispositivos confiáveis ​​tornam-se servidores 2 de estrato, que, por sua vez, distribuem suas informações de tempo para outra camada de computadores ou servidores. Estes, então, tornam-se dispositivos 3 do estrato que, por sua vez, podem distribuir informação de temporização para estratos mais baixos (estrato 4, estrato 5, etc.).

Em todos os NTP pode suportar até nove níveis de estrato, embora quanto mais longe do dispositivo 1 stratum original eles são menos precisos a sincronização. Para um exemplo de como uma hierarquia NTP está configurada, veja isso árvore estratificada