A sincronização de redes informáticas modernas é de vital importância por uma multiplicidade de razões e graças ao protocolo de tempo NTP (Network Time Protocol) isto é relativamente direto.

NTP é um protocolo algorítmico que analisa o tempo em diferentes computadores e o compara a uma única referência de tempo e ajusta cada relógio para drift para garantir a sincronização com a fonte de tempo. O NTP é tão capaz nesta tarefa que uma rede sincronizada usando o protocolo pode realisticamente obter precisão de milissegundos.

Escolhendo a fonte de tempo

Quando se trata de estabelecer uma referência de tempo, realmente não há alternativa além de encontrar uma fonte de UTC (Tempo Universal Coordenado). UTC é o cronograma global, usado em todo o mundo como uma escala de tempo única por redes de computadores. UTC é mantido exato por uma constelação de relógios atômicos em todo o mundo.

Sincronizando para UTC

O método mais básico de receber uma fonte de tempo UTC é usar um servidor de tempo 2 na Internet do estrato. Estes são considerados estratos 2 à medida que eles distribuem o tempo depois de primeiro recebê-lo de um NTP servidor (stratum 1) que está conectado a um relógio atômico (stratum 0). Infelizmente, este não é o método mais preciso para receber UTC por causa de a distância que os dados têm para viajar do host para o cliente.

Há também problemas de segurança envolvidos no uso de uma fonte de tempo de stratum 2 na Internet, na medida em que a porta UDP 123 do firewall deve ser deixada aberta para receber o código de tempo, mas essa abertura de firewall pode ser explorada por usuários mal-intencionados.

Servidores NTP dedicados

servidores NTP tempo dedicado, frequentemente denominados servidores de tempo de rede, são o método mais preciso e seguro de sincronizar uma rede de computadores. Eles operam externamente para a rede para que não haja problemas de firewall. Esses dispositivos 1 do estrato recebem o tempo UTC direto de uma fonte de relógio atômico por transmissões de rádio de onda longa ou Rede de GPS (Sistema de Posicionamento Global). Embora isso exija uma antena, que no caso do GPS deve ser colocada em um telhado, o próprio servidor de tempo sincronizará automaticamente centenas e, na verdade, milhares de dispositivos diferentes na rede.

Rigorosa pontualidade se muitas vezes ignorado como uma prioridade para os administradores de rede, muitos deles estão arriscando a perda de segurança e de dados ao não garantir que suas redes sejam sincronizadas com a maior precisão possível.

Os computadores têm seus próprios relógios de hardware, mas estes geralmente são apenas osciladores eletrônicos simples, como existem em relógios digitais e, infelizmente, esses relógios do sistema são propensos a deriva, muitas vezes por vários segundos por semana.

A execução de diferentes máquinas em uma rede que tenha tempos diferentes - mesmo por apenas alguns segundos - pode causar estragos, pois tantas tarefas de computador dependem do tempo. O tempo, na forma de carimbos de data / hora, é o único computador de referência usado para distinguir entre diferentes eventos e falha em Sincronize com precisão uma rede pode levar a todos os tipos de problemas incalculáveis.

Aqui estão alguns dos principais motivos pelos quais sua rede deve ser sincronizada usando Network Time Protocol, previamente com um O servidor NTP.

Backups de dados - vital para proteger dados em qualquer empresa ou organização, a falta de sincronização pode levar a não apenas back ups falhando, mas versões mais antigas de arquivos que substituem versões mais modernas.

Ataques maliciosos - não importa quão segura seja uma rede, alguém, em algum lugar, eventualmente, terá acesso à sua rede, mas sem uma sincronização precisa, pode tornar-se impossível descobrir quais os compromissos ocorridos e também dará a qualquer usuário não autorizado tempo extra dentro de uma rede para causar estragos.

Registro de erros - quando as falhas ocorrem, e eles inevitavelmente fazem, os logs do sistema contêm todas as informações para identificar e corrigir problemas. No entanto, se os logs do sistema não estiverem sincronizados, às vezes pode ser impossível descobrir o que deu errado e quando.

Comércio on-line - Comprar e vender na internet agora é comum e, em algumas empresas, milhares de transações on-line são realizadas a cada segundo, desde a reserva de lugares até a compra de ações e à falta de sincronização precisa pode resultar em todos os tipos de erros na negociação on-line, como itens que estão sendo comprados ou vendidos mais de uma vez.

Conformidade e legalidade - Muitos sistemas de regulamentação industrial requerem um método de temporização auditável e preciso. Uma rede não sincronizada também será vulnerável a questões legais, pois o tempo exato em que um evento foi alegado não pode ser comprovado.

Quando você contou a véspera de Ano Novo para marcar o início do próximo ano você começou no 10 ou 11? A maioria dos festejadores teria contado a partir de dez, mas eles teriam sido prematuros este ano, pois houve um segundo adicional adicionado ao ano passado - o segundo salto.

Os segundos de salto normalmente são inseridos uma ou duas vezes por ano (normalmente na véspera de Ano Novo e em junho) para garantir a escala de tempo global UTC (Tempo Universal Coordenado) coincide com o dia astronômico.

Os segundos de pulo foram usados ​​desde que a UTC foi implementada pela primeira vez e eles são um resultado direto de nossa precisão no cronograma. O problema é que o moderno relógios atômicos são dispositivos de cronometragem muito mais precisos do que a própria Terra. Observou-se quando os relógios atômicos foram desenvolvidos pela primeira vez que o comprimento de um dia, que já era exatamente 24 horas, variou.

As variações são causadas pela rotação da Terra que é afetada pela gravidade das luas e pelas forças da maré da Terra, que diminui cada vez mais a rotação da Terra.

Essa desaceleração rotacional, embora apenas minúscula, se não for marcada, o dia UTC em breve entrará na noite astronômica (embora em vários milhares de anos).

A decisão sobre se um Leap Second é necessário é o mandato do International Earth Rotation Service (IERS), no entanto, Leap Seconds não é popular entre todos e eles podem causar problemas potenciais quando são introduzidos.

UTC é usado por Servidores NTP tempo (Network Time Protocol) como uma referência de tempo para sincronizar redes de computadores e outras tecnologias e a interrupção que os segundos de Leap podem causar é visto como não vale a pena o aborrecimento.

No entanto, outros, como astrônomos, dizem que não manter a UTC de acordo com o dia astronômico tornariam o estudo dos céus quase impossível.

O último salto, inserido antes deste foi no 2005, mas houve um total de 23 segundos adicionados ao UTC desde 1972.

Assinatura digital está avançando bastante rápido para uma nova e crescente indústria. Novas inovações fantásticas e estilos de conteúdo estão sendo desenvolvidos o tempo todo e existem algumas campanhas realmente fantásticas lá fora e mais e mais implementações aventureiras estão surgindo o tempo todo.

Um número crescente de tendências é o uso de campanhas complicadas, programadas e sincronizadas em várias máquinas. Estes são incrivelmente atraentes, especialmente quando o conteúdo é sincronizado para oferecer aos transeuntes com uma experiência quase interativa.

O conteúdo sincronizado pode ser realmente desafiador para implementar e este tipo de conteúdo certamente não é para iniciantes, pois a criação de uma campanha tão sofisticada pode ser realmente difícil.

Um dos aspectos essenciais desses tipos de campanhas programadas de sinalização digital é assegurar que todas as telas sejam sincronizadas juntas. A sincronização é talvez o aspecto mais importante desses tipos de campanhas de sinalização digital sofisticadas. Existem vários métodos de sincronização deste tipo de campanha.

Uma solução é para um servidor de tempo de rede que recebe uma única fonte de tempo e distribui-lo entre todos os dispositivos dessa rede usando o protocolo de tempo NTP (Network Time Protocol).

Servidores NTP Receba o tempo de uma fonte externa (normalmente GPS ou rádio de ondas longas), portanto, não há necessidade de ter a rede conectada à internet, embora seja possível sincronizar com uma fonte de tempo na internet, embora isso possa ser problemático se houver perturbação na conexão à internet.

Qualquer grande rede de displays de sinalização digital também precisa ser protegida, especialmente se os players de mídia ou PCs estiverem sendo usados ​​para gerar conteúdo. A melhor opção para garantir a segurança total é colocar a tela e o dispositivo de mídia em um gabinete de exibição, muitas vezes referido como um Gabinete LCD.

Os osciladores têm sido essenciais no desenvolvimento de relógios e cronologia. Osciladores são apenas circuitos eletrônicos que produzem um sinal eletrônico repetitivo. Muitas vezes, os cristais como o quartzo são usados ​​para estabilizar a freqüência da oscilação,

Os osciladores são a principal tecnologia por trás dos relógios eletrônicos. Relógios digitais e relógio analógico alimentado por bateria são todos controlados por um circuito oscilante geralmente contendo um cristal de quartzo.

E enquanto os relógios eletrônicos são muitas vezes mais precisos do que um relógio mecânico, um oscilador de quartzo continuará a derrubar por um segundo ou dois por semana.

Os relógios atômicos claro, são muito mais precisos. No entanto, eles ainda utilizam osciladores, mais comumente césio ou rubídio, mas o fazem em um estado hiper-fino, muitas vezes congelado em nitrogênio líquido ou hélio. Esses relógios em comparação com os relógios eletrônicos não serão inferiores em um segundo em até um milhão de anos (e com os relógios atômicos mais modernos 100 milhões de anos).

Para utilizar essa precisão cronológica, um servidor de tempo de rede que usa NTP (Network Time Protocol) pode ser usado para sincronizar redes de computadores completas. Servidores NTP use um sinal de tempo de qualquer rádio GPS ou de onda longa que venha direto de um relógio atômico (no caso do GPS, o tempo é gerado em um relógio a bordo do satélite GPS).

Servidores NTP Verifique continuamente esta fonte de tempo e, em seguida, ajuste os dispositivos em uma rede para coincidir com esse tempo. Entre as pesquisas (recebendo a fonte de tempo), um oculto padrão é usado pelo servidor de tempo para manter o tempo. Normalmente, esses osciladores são de quartzo, mas porque o servidor de tempo está em comunicação regular com o relógio atômico dizer a cada minuto ou dois, então a deriva normal de um oscilador de quartzo não é um problema, pois alguns minutos entre as pesquisas não levariam a qualquer deriva mensurável.

Para ser continuado ...

Não importa onde estivéssemos no mundo, todos precisamos saber o tempo em algum momento do dia, mas, enquanto cada dia dura a mesma quantidade de tempo, não importa onde você esteja na Terra, a mesma escala de tempo não é usada globalmente.

A impraticabilidade dos australianos que têm que acordar no 17.00 ou aqueles nos EUA ter que começar a trabalhar no 14.00 descartaria processar uma única escala de tempo, embora a idéia tenha sido discutida quando o Greenwich foi nomeado o meridiano principal oficial (onde a data oficial é oficialmente) para o mundo há alguns anos 125.

Embora a idéia de uma escala de tempo global tenha sido rejeitada pelos motivos acima, mais tarde foi decidido que as linhas longitudinais 24 dividiriam o mundo em diferentes fuso horários. Estes emanavam do GMT ao redor com aqueles no lado oposto do planeta sendo + 12 horas.

No entanto, pelo crescimento das comunicações globais do 1970, uma escala de tempo universal foi finalmente adotada e ainda é muito útil hoje, apesar de muitas pessoas terem nunca ouvido falar disto.

UTC, Tempo Universal Coordenado, é baseado em GMT (Greenwich Meantime), mas é mantido por uma constelação de relógios atômicos. Ele também explica as variações na rotação da Terra com segundos adicionais, conhecidos como "segundos de salto", adicionados duas vezes por ano para neutralizar a desaceleração da rotação da Terra causada por forças gravitacionais e de maré.

Enquanto a maioria das pessoas nunca ouviu falar da UTC ou usou diretamente sua influência em nossas vidas em inegável com redes de computadores, todas sincronizadas com a UTC via Servidores NTP tempo (Network Time Protocol).

Sem essa sincronização em uma única escala de tempo, muitas das tecnologias e aplicações que consideramos garantidas hoje seriam impossíveis. Tudo da negociação global de ações e ações para compras na internet, e-mail e redes sociais só é possível graças à UTC e ao O servidor NTP.

Desde os primeiros dias da revolução industrial, quando as linhas ferroviárias e o telégrafo atravessavam os fusos horários, tornou-se evidente que era necessário um cronograma global que permitiria o mesmo tempo para ser usado, independentemente de onde estivesse no mundo.

A primeira tentativa em um cronograma global foi GMT - Horário de Greenwich. Isto foi baseado no Meridiano de Greenwich, onde o sol está diretamente acima no meio-dia 12. GMT foi escolhido, principalmente por causa da influência do império britânico sobre o resto, se o globo.

Outras escalas de tempo foram desenvolvidas como British Railway Time, mas GMT foi a primeira vez que um sistema de tempo verdadeiramente global foi usado em todo o mundo.

O GMT permaneceu como o cronograma global durante a primeira metade do século XX, embora as pessoas começaram a se referir como UT (Tempo Universal).

No entanto, quando os relógios atômicos foram desenvolvidos em meados do século XX, logo se tornou evidente que o GMT não era suficientemente preciso. Uma escala de tempo global baseada no tempo contado pelos relógios atômicos foi desejada para representar esses novos cronômetros precisos.

O Tempo Atômico Internacional (TAI) foi desenvolvido para este propósito, mas os problemas no uso de relógios atômicos logo se tornaram evidentes.

Pensa-se que a revolução da Terra em seu eixo era um exato 24 horas. Mas, graças aos relógios atômicos, descobriu-se que o giro da Terra varia e que o 1970 tem diminuído. Esta desaceleração da rotação da Terra precisava ser explicada, caso contrário, as discrepâncias poderiam acumular-se e a noite seria devastadora no dia-a-dia (embora em muitos milênios).

Tempo Universal Coordenado foi desenvolvido para contrariar isso. Com base em TAI e GMT, a UTC permite o desaceleramento da rotação da Terra, adicionando saltos de segundos a cada ano ou dois (e às vezes duas vezes por ano).

A UTC agora é uma escala de tempo verdadeiramente global e é adotada por nações e tecnologias em todo o mundo. As redes de computadores são sincronizadas com a UTC via tempo os servidores de rede e eles usam o protocolo NTP para garantir a precisão.

Embora existam vários protocolos disponíveis para sincronização de tempo, a maioria do tempo de rede é sincronizada usando qualquer um NTP ou SNTP.

O Protocolo de tempo de rede (NTP) e o Protocolo de tempo de rede simples (SNTP) estiveram por aí desde o início da Internet (e no caso do NTP, vários anos antes) e são, de longe, os protocolos de sincronização de tempo mais populares e difundidos.

No entanto, a diferença entre os dois é leve e decidir qual protocolo é o melhor para um O servidor NTP ou uma determinada aplicação de sincronização de tempo pode ser problemática.

Como o nome sugere, SNTP é uma versão simplificada do Network Time Protocol, mas a pergunta é freqüentemente solicitada: "qual é exatamente a diferença?"

A principal diferença entre as duas versões do protocolo está no algoritmo que é usado. O algoritmo do NTP pode consultar vários relógios de referência, um cálculo que é o mais preciso.

Uso SNTP para dispositivos de processamento baixos - é adequado para máquinas menos potentes, não requer a precisão de alto nível do NTP. O NTP também pode monitorar qualquer deslocamento e jitter (pequenas variações na forma de onda resultante de flutuações de suprimento de tensão, vibrações mecânicas ou outras fontes), enquanto o SNTP não.

Outra diferença importante é a forma como os dois protocolos se ajustam para qualquer deriva em dispositivos de rede. O NTP irá acelerar ou abrandar um relógio do sistema para coincidir com o horário do relógio de referência que entra no NTP servidor (giro), enquanto o SNTP simplesmente avançará ou retrocederá o relógio do sistema.

Este passo do tempo do sistema pode causar problemas potenciais com aplicações sensíveis ao tempo especialmente do passo é bastante grande.

NTP é usado quando a precisão é importante e quando as aplicações de tempo crítico dependem da rede. No entanto, seu algoritmo complexo não é adequado para máquinas simples ou aquelas com processadores menos potentes. O SNTP, por outro lado, é mais adequado para esses dispositivos mais simples, pois ele ocupa menos recursos do computador, no entanto, não é adequado para qualquer dispositivo em que a precisão seja crítica ou onde as aplicações de tempo crítico dependem da rede.

Há uma certa ironia de que o computador que se senta em sua área de trabalho e pode custar tanto quanto o salário do mês terá um relógio a bordo que é menos preciso do que um relógio de pulso barato comprado em um posto de gasolina ou de gás.

O problema não é que os computadores são feitos especialmente com componentes de temporização baratos, mas que qualquer timekeeping sério em um PC pode ser alcançado sem os osciladores caros ou avançados.

Os osciladores de tempo de bordo na maioria das PCs são, de fato, apenas uma cópia de segurança para manter o relógio do computador sincronizado quando o PC está desligado ou quando as informações de temporização da rede não estão disponíveis.

Apesar desses relógios de bordo inadequados, o tempo em uma rede de PCs pode ser alcançado com uma precisão de milissegundos e uma rede sincronizada com o cronograma global UTC (Tempo Universal Coordenado) não deve derivar em absoluto.

A razão pela qual esse alto nível de precisão e sincronia pode ser alcançada sem osciladores caros é que os computadores podem usar Network Timing Protocol (NTP) para encontrar e manter a hora exata.

NTP é um algoritmo que distribui uma única fonte de tempo; isso pode ser gerado pelo relógio onboard de um PC - embora isso possa fazer com que todas as máquinas da rede se desviem à medida que o próprio relógio deriva - Uma solução muito melhor é usar o NTP para distribuir uma fonte precisa e estável de tempo e, mais preferencialmente, para redes que realizam negócios em toda a Internet, uma fonte da UTC.

O método mais simples de receber UTC - que é mantido verdadeiro por uma constelação de relógios atômicos em todo o mundo - é usar um servidor dedicado tempo NTP. Os servidores NTP usam sinais de satélite GPS (Sistema de Posicionamento Global) ou transmissões de rádio de ondas longas (geralmente transmitidos por laboratórios nacionais de física como NPL ou NIST).

Uma vez recebido o NTP servidor distribui a fonte de sincronização em toda a rede e verifica constantemente cada máquina para drift (essencialmente, a máquina em rede entra em contato com o servidor como cliente e as informações são trocadas via TCP / IP.

Isso torna os relógios de bordo dos computadores em si obsoletos, embora quando as máquinas sejam inicialmente inicializadas, ou se houver uma demora em entrar em contato com o NTP servidor (se está para baixo ou há uma falha temporária), o relógio de bordo é usado para manter o tempo até que a sincronização completa seja novamente alcançável.

O tempo está se tornando cada vez mais crucial para os sistemas de computadores. Agora é quase inédito para uma rede de computadores funcionar sem sincronização com o UTC (Tempo Universal Coordenado). E até máquinas individuais usadas em casa agora são equipadas com sincronização automática. A versão mais recente do Windows, por exemplo, o Windows 7, conecta-se a uma fonte de tempo automaticamente (embora esse aplicativo possa ser desativado manualmente, acessando as preferências de data e hora.)

A inclusão dessas ferramentas de sincronização automática nos últimos sistemas operacionais é uma indicação de quão importante a informação de tempo se tornou e quando você considera os tipos de aplicativos e transações que agora são conduzidos na internet é de nenhuma surpresa.

Internet banking, reservas on-line, leilões na Internet e até mesmo e-mail podem depender de um tempo preciso. Os computadores usam timestamps como o único ponto de referência que eles devem identificar quando e se uma transação ocorreu. Erros na informação de temporização podem causar erros e problemas incontáveis, particularmente com depuração.

A internet está cheia de servidores de tempo com mais de mil fontes de tempo disponíveis para sincronização on-line, no entanto; a precisão e a utilidade dessas fontes on-line do tempo UTC variam e deixando um TCP / IP aberto no firewall para permitir que as informações de tempo possam deixar um sistema vulnerável.

Para sistemas de rede onde o tempo não é apenas crucial, mas onde a segurança também é uma questão primordial, a Internet não é uma fonte preferida para receber informações da UTC e uma fonte externa é necessária.

A conexão de uma rede NTP a uma fonte externa de tempo UTC é relativamente direta se um servidor de tempo de rede é usado. Estes dispositivos que são frequentemente referidos como Servidores NTP, use os relógios atômicos em satélites GPS (sistema de posicionamento global) ou transmissões de ondas longas transmitidas por locais como NIST or NPL.